5 minuto
Painitin ang basurang plastik sa isang lugar sa pagitan ng 300°C at 500°C na walang oxygen sa reaktor, at ang mahabang polymer chain ay hindi nasusunog, naputol ang mga ito. Ang thermal breakdown na iyon ay pyrolysis, at hinahati nito ang plastic sa tatlong stream: isang likidong langis, isang nasusunog na gas, at isang solidong char o carbon black na nalalabi. Ang liquid fraction ang tinatawag ng industriya na plastic pyrolysis oil, at ito ang stream na may pinakadirektang komersyal na halaga.
Dahil walang kasangkot na pagkasunog, ang kimika ay nananatiling mas malapit sa pag-crack kaysa sa pagsunog, na kung saan ay eksakto kung bakit ang nagresultang langis ay kahawig ng krudo na nagmula sa mga hydrocarbon kaysa sa abo o uling. Ang Ang kahulugan ng EPA ng mga advanced na proseso ng pag-recycle inuri ang pyrolysis sa ganitong paraan nang tumpak dahil ang output ay isang kemikal na feedstock o gasolina, hindi insinerator ash.
Para sa sinumang sinusuri ito bilang isang linya ng negosyo sa halip na isang lab curiosity, ang praktikal na tanong ay hindi kung gumagana ang pyrolysis. Ito ay mapagkakatiwalaan. Ang tanong ay kung aling mga feedstock at kung aling configuration ng kagamitan ang aktwal na gumagawa ng langis na nagkakahalaga ng pagbebenta, at doon nakaupo ang karamihan sa mga tunay na desisyon.
Hindi lahat ng plastik ay nasira sa parehong paraan, at ang pagpili ng feedstock ay tumutukoy sa parehong ani at downstream na halaga nang higit pa kaysa sa halos anumang iba pang variable sa proseso. Ang polyethylene, polypropylene, at polystyrene ay ang mga workhorse dito: ang kanilang mahahabang hydrocarbon chain ay malinis na pumutok sa mga olefin at paraffin, na nagbibigay ng oil yield na karaniwang tumatakbo sa hanay ng 40-55% ayon sa timbang.
| Uri ng Plastic | Kaangkupan ng Pyrolysis | Tandaan |
|---|---|---|
| PE / PP | Magaling | Mataas na nilalaman ng olefin, mabuti para sa pag-crack ng singaw na feedstock |
| PS | Mabuti | Mas mataas na nilalaman ng carbon, mas maraming langis na siksik sa enerhiya |
| PVC | Iwasan | Naglalabas ng chlorine, nakakasira ng kagamitan at nakakalason sa mga katalista sa ibaba ng agos |
| PET | mahirap | Mababang ani ng langis, mataas na oxygenated compound content |
Ang PVC ay nararapat na espesyal na pansin dahil ito ang isang plastik na pinaka-aktibong inaayos ng mga operator bago pakainin ang reaktor. Ang chlorine content nito ay hindi lamang nakakahawa sa langis, pinapabilis nito ang kaagnasan sa loob ng reactor at condenser sa paglipas ng panahon, na nagiging paulit-ulit na gastos ang problema sa pagpapanatili. Ang pinaghalong munisipal na mga basurang plastik ay halos palaging nangangailangan ng hindi bababa sa pangunahing pagbubukod-bukod bago ang pyrolysis, hindi dahil ang proseso ay hindi makayanan ang kontaminasyon, ngunit dahil ang resultang kalidad ng langis ay bumaba nang husto kapag nangyari ito.
Ang pagsasaayos ng reaktor ay halos kasinghalaga ng feedstock. Ang mga batch system ay naglo-load, nagpapainit, nagre-react, at nagpapalamig bago i-unload, na mahusay na gumagana para sa mas maliliit na operasyon o mga pasilidad na humahawak ng mga variable na waste stream kung saan ang komposisyon ng feedstock ay nagbabago mula sa isang load patungo sa susunod.
Ang tuluy-tuloy na sistema ay patuloy na nagpapapasok ng materyal habang kumukuha ng langis, gas, at char out nang hindi humihinto sa proseso, at ang steady-state na operasyon na iyon ay may posibilidad na makagawa ng mas pare-parehong oil chemistry batch pagkatapos ng batch, dahil ang temperatura ng reactor at oras ng paninirahan ay nananatiling stable kaysa sa pagbibisikleta. Para sa isang operasyon na nagpoproseso ng matatag, mas malaking dami ng pinagsunod-sunod na plastik, a tuluy-tuloy na plastic pyrolysis plant na binuo para sa pinaghalong PP/PE/PS feedstock sa pangkalahatan ay naghahatid ng mas mahusay na throughput bawat oras ng paggawa kaysa sa mga paulit-ulit na batch cycle.
Ang mas maliliit na operasyon, o yaong nagpapatunay pa rin sa supply ng feedstock at demand sa merkado bago palakihin, ay kadalasang mas mahusay na inihahatid simula sa isang batch plastic pyrolysis plant na angkop sa mas maliliit na operasyon , dahil ang mas mababang upfront investment at mas simpleng operasyon ay nakakabawas sa panganib habang ang modelo ng negosyo ay pinatutunayan pa rin. Isang mas detalyado malalim na gabay sa mga uri at pagpili ng mga kagamitan sa plastic pyrolysis lumalakad sa kapasidad, antas ng automation, at mga pagpili ng materyal ng reaktor nang mas detalyado.
Ang langis na diretso mula sa pyrolysis reactor ay bihirang ibinebenta nang ganoon. Ito ay isang halo-halong hydrocarbon stream na nagdadala ng malawak na boiling point range, bakas ng sulfur, at anumang mga natitirang contaminant na nadulas sa pag-uuri ng feedstock. Ang distillation ang naghihiwalay sa halo na iyon sa mga fraction na aktwal na tumutugma sa isang market: naphtha-range na materyal, diesel-range na langis, at mas mabibigat na residues.
Ang atmospheric distillation ay mahusay na pinangangasiwaan ang mas magaan na mga fraction at ito ang mas karaniwang unang hakbang para sa mga operasyong nagta-target ng diesel-range na output. An atmospheric distillation plant para sa pagdadalisay ng langis ng pyrolysis pinaghihiwalay ang mga fraction na ito sa pamamagitan ng kumukulong punto nang walang dagdag na halaga ng vacuum equipment, na kadalasang sapat kapag ang layunin ay pang-industriya na panggatong na langis sa halip na isang ganap na pinong produkto.
Gayunpaman, ang mas mabibigat na praksyon, ay lalong nagpapababa o pumutok kung susubukan mong pakuluan ang mga ito sa presyon ng atmospera, dahil ang mga kinakailangang temperatura ay lumampas kung saan nagsisimulang masira muli ang mga hydrocarbon. Diyan a vacuum distillation system para sa pag-upgrade ng pyrolysis oil sa mas mataas na grade na gasolina kumikita ng halaga nito: ang pagpapababa ng presyon ay bumababa sa kumukulo ng mabibigat na bahagi, hinahayaan silang maghiwalay nang malinis sa halip na lutuin sa coke.
Ang pinakasimpleng outlet ay ang direktang pagbebenta sa mga industriyang masinsinan sa enerhiya, mga glass furnace, mga hurno ng semento, mga gilingan ng bakal, na maaaring magsunog ng mas mabibigat na langis ng panggatong nang walang katulad na mga kinakailangan sa kadalisayan gaya ng gasolina sa transportasyon. Karaniwang ito ang pinakamabilis na daan patungo sa kita para sa isang bagong operasyon, dahil nangangailangan ito ng pinakamaliit na pagproseso.
Kinakatawan ng mga refinery ang susunod na tier up, ang pagbili ng distilled pyrolysis oil bilang blending feedstock para sa komersyal na produksyon ng diesel. Ang rutang ito ay nagbabayad ng mas mataas sa bawat tonelada ngunit nangangailangan ng pare-parehong kalidad, na direktang bumabalik sa mga pagpipilian sa pag-uuri ng feedstock at distillation na sakop sa itaas.
Ang pinaka-technically demanding ngunit may pinakamataas na halaga na pathway ay chemical feedstock recovery, kung saan ang pyrolysis oil ay nagiging steam-crack sa ethylene at propylene monomer, na mahalagang isara ang loop pabalik sa virgin-equivalent plastic production. Ang patuloy na pag-abot sa tier na iyon ay nangangailangan ng pinakamalinis na feedstock at ang pinakamahigpit na kontrol sa proseso ng anumang aplikasyon sa listahang ito, kaya naman ang karamihan sa mga operator ay unti-unting nagsasagawa nito sa halip na magsimula doon.
