Plastik Piroliz Yağı: Hammadde, Ekipman ve Rafinasyon Kılavuzu

Plastik Piroliz Yağı Aslında Nedir?

Atık plastiği reaktörde oksijen olmadan 300°C ile 500°C arasında bir sıcaklığa ısıtın ve uzun polimer zincirleri yanmaz, parçalanır. Bu termal bozunma pirolizdir ve plastiği üç akıma ayırır: sıvı yağ, yanıcı gaz ve katı kömür veya karbon karası kalıntısı. Sıvı kısım, endüstrinin plastik piroliz yağı olarak adlandırdığı şeydir ve en doğrudan ticari değere sahip olan akıştır.

Hiçbir yanma söz konusu olmadığından kimya, yanmadan ziyade çatlamaya daha yakın kalır; bu da tam olarak ortaya çıkan yağın kül veya isten ziyade ham türetilmiş hidrokarbonlara benzemesinin nedenidir. EPA'nın gelişmiş geri dönüşüm süreçleri tanımı çıktının yakma külü değil, kimyasal hammadde veya yakıt olması nedeniyle pirolizi tam olarak bu şekilde sınıflandırır.

Bunu bir laboratuvar merakından ziyade bir iş kolu olarak değerlendiren herkes için pratik soru, pirolizin işe yarayıp yaramadığı değildir. Güvenilir bir şekilde öyle. Soru, hangi hammaddelerin ve hangi ekipman konfigürasyonunun aslında satılmaya değer petrol ürettiğidir ve gerçek kararların çoğu da burada verilmektedir.

Hangi Plastikler Kullanılabilir Yağ Üretir ve Hangileri Üretmez

Tüm plastikler aynı şekilde parçalanmaz ve ham madde seçimi, hem verimi hem de satış sonrası değeri süreçteki hemen hemen tüm diğer değişkenlerden daha fazla belirler. Polietilen, polipropilen ve polistiren burada en çok kullanılanlardır: uzun hidrokarbon zincirleri temiz bir şekilde olefinlere ve parafinlere ayrılır ve genellikle ağırlıkça %40-55 aralığında yağ verimi sağlar.

PVC özel ilgiyi hak ediyor çünkü çoğu operatörün reaktörü beslemeden önce aktif olarak ayırdığı tek plastik bu. Klor içeriği sadece yağı kirletmez, aynı zamanda reaktör ve kondenser içindeki korozyonu zamanla hızlandırarak bakım problemini sürekli bir maliyete dönüştürür. Karışık belediye plastik atık akışları neredeyse her zaman pirolizden önce en azından temel bir ayrıştırmaya ihtiyaç duyar; bunun nedeni, prosesin kirlenmeyi kaldıramaması değil, bunu yaptığında ortaya çıkan yağ kalitesinin keskin bir şekilde düşmesidir.

Toplu Ekipman ve Sürekli Ekipman: Yağ Verimini ve Tutarlılığını Neden Değiştirir?

Reaktör konfigürasyonu neredeyse hammadde kadar önemlidir. Toplu sistemler, boşaltmadan önce yüklenir, ısıtılır, reaksiyona girer ve soğutulur; bu, hammadde bileşiminin bir yükten diğerine değiştiği daha küçük operasyonlar veya değişken atık akışlarını işleyen tesisler için iyi çalışır.

Sürekli sistemler, süreci durdurmadan petrol, gaz ve kömür çekerken malzemeyi beslemeye devam eder ve bu kararlı durum çalışması, reaktör sıcaklığı ve kalış süresi döngü yerine sabit kaldığından, partiden partiye daha tutarlı petrol kimyası üretme eğilimindedir. Sabit, daha büyük hacimde sınıflandırılmış plastiğin işlendiği bir işlem için, Karışık PP/PE/PS hammaddesi için inşa edilmiş sürekli plastik piroliz tesisi genellikle tekrarlanan parti döngülerine göre çalışma saati başına daha iyi verim sağlar.

Daha küçük operasyonlar veya ölçek büyütmeden önce hala ham madde arzını ve pazar talebini doğrulayan operasyonlar, genellikle bir başlangıçla daha iyi hizmet verir. Daha küçük ölçekli operasyonlara uygun toplu plastik piroliz tesisi , daha düşük ön yatırım ve daha basit operasyon, iş modeli henüz kanıtlanırken riski azalttığı için. Daha detaylı plastik piroliz ekipmanı türleri ve seçimine ilişkin ayrıntılı kılavuz kapasite, otomasyon seviyesi ve reaktör malzemesi seçimlerini daha ayrıntılı olarak ele almaktadır.

Ham Piroliz Yağından Satılabilir Yakıta: Damıtmanın Rolü

Piroliz reaktöründen doğrudan çıkan yağ nadiren olduğu gibi satılır. Bu, geniş bir kaynama noktası aralığı, eser miktarda kükürt ve ham madde tasnifinden kaçan artık kirleticileri taşıyan karışık bir hidrokarbon akışıdır. Damıtma, bu karışımı gerçekten pazara uygun parçalara ayıran şeydir: nafta sınıfı malzeme, dizel sınıfı yağ ve daha ağır kalıntılar.

Atmosferik damıtma, daha hafif fraksiyonları verimli bir şekilde işler ve dizel aralığı çıkışını hedefleyen operasyonlar için daha yaygın ilk adımdır. bir piroliz yağının rafine edilmesi için atmosferik damıtma tesisi amaç tamamen rafine edilmiş bir ürün yerine endüstriyel akaryakıt olduğunda genellikle yeterli olan vakum ekipmanı maliyeti olmadan bu fraksiyonları kaynama noktasına göre ayırır.

Ancak daha ağır fraksiyonlar, atmosferik basınçta kaynatılmaya çalışılırsa bozunur veya daha da çatlar, çünkü gerekli sıcaklıklar hidrokarbonların yeniden parçalanmaya başladığı yerden geçer. İşte burada bir piroliz yağını daha yüksek dereceli yakıta dönüştürmek için vakumlu damıtma sistemi Maliyetini kazanır: Basıncın düşürülmesi, ağır fraksiyonların kaynama noktasını düşürür ve kok haline getirilmek yerine bunların temiz bir şekilde ayrılmasını sağlar.

• Ham piroliz yağı: en düşük değer, çoğunlukla kazanlara ve endüstriyel fırınlara satılır
• Atmosferde damıtılmış fraksiyonlar: orta değerli dizel ve nafta serileri
• Vakumla damıtılmış ağır fraksiyonlar: Aksi halde israf edilen malzemeyi kullanılabilir akaryakıt olarak geri kazanır

Plastik Piroliz Yağının Bittiği Yer

En basit çıkış yolu, ulaşım yakıtıyla aynı saflık gereklilikleri olmadan daha ağır yakıtları yakabilen enerji yoğun endüstrilere, cam fırınlarına, çimento fırınlarına, çelik fabrikalarına doğrudan satıştır. Bu, en az işlem gerektirdiğinden genellikle yeni bir operasyon için gelir elde etmenin en hızlı yoludur.

Rafineriler, ticari dizel üretimi için harmanlama hammaddesi olarak damıtılmış piroliz yağı satın alarak bir sonraki kademeyi temsil ediyor. Bu rota, ton başına daha fazla ödeme yapar ancak tutarlı bir kalite gerektirir; bu da doğrudan yukarıda ele alınan hammadde sınıflandırma ve damıtma seçeneklerine geri döner.

Teknik olarak en zorlu ancak en yüksek değerli yol, piroliz yağının buharla etilen ve propilen monomerlerine parçalandığı ve esasen işlenmemiş eşdeğer plastik üretimine geri dönüş döngüsünü kapatan kimyasal hammadde geri kazanımıdır. Bu seviyeye sürekli olarak ulaşmak, bu listedeki tüm uygulamalar arasında en temiz hammaddeyi ve en sıkı süreç kontrolünü gerektirir; bu nedenle çoğu operatör, buradan başlamak yerine aşamalar halinde bu seviyeye doğru ilerlemektedir.