Anlage zur Rückgewinnung von Basisöl/Diesel aus Abfallöl

Beschreibung des Betriebs

1. Rektifikation

Das Rohmaterialmedium des Projekts ist Altöl, welches mittels der Pumpeneinheit vom Rohmaterial-Füllbereich in den Vorbehandlungsbereich transportiert wird. Nach der Vorbehandlung werden Verunreinigungen und ein Teil des Wassers aus dem Rohmaterial entfernt und in das Entwässerungssystem geleitet. Durch das Entwässerungssystem wird das gesamte Wasser gereinigt. Anschließend wird das Material über die Pumpeneinheit in das Leichtstoffsystem gefördert, um die leichten Bestandteile aus dem Material abzutrennen. Nach Abschluss der Entwässerung und Leichtstoffentfernung wird das Material erhitzt und in das Dünnfilmverdampfungssystem eingespeist, um die schweren Bestandteile zu entfernen. Der untere Recyclingsstrom gelangt in den Auffangbehälter, während die gasförmigen Bestandteile oben in die Rektifikationssäule übergehen und dort kondensiert und im Auffangbehälter angereichert werden.

2. Gasphasen-Spaltung

Das Zwischenöl nach der Rektifikation tritt zunächst in den Vorwärmer der Crackingsäule ein und gelangt anschließend nach der Erhitzung in die gasförmige Crackingsäule. Am Boden der Säule wird die Menge des Wiedererhitzungs-Gas-Flüssigkeit aufrechterhalten. Das Öl gelangt nach der Gasifizierung in den festen Katalysator, und das Öl wird durch den Katalysator in Dieselkomponenten gespalten. Danach gelangt das Dieselöl in den Rektifikationsbereich. Nach der Destillation wird das Dieselöl durch den Kondensator kondensiert und in den Empfangstank geleitet, um weiter raffiniert zu werden. Der Materialabfluss am Boden der Säule wird erneut in den Bereich zur Entfernung schwerer Bestandteile zur Rektifikation zurückgeführt. Der gesamte Betriebsvorgang erfolgt unter geschlossenem Zustand von Vakuum- und Atmosphärendruck, ohne Leckage und Verschmutzung. Die Abgase aus dem Rauchabzug bestehen aus dem Gas nach Entschwefelung und Staubentfernung (falls andere Anforderungen vorliegen, sind diese zu besprechen), sind geruchlos und weisen keine weiteren Abfall-Emissionen auf.

FAQ

1. Was ist dieser Prozess?

Es handelt sich um eine Technologie, die **gebrauchtes Schmieröl (z. B. Motorenöl, Getriebeöl, Hydrauliköl) – einen gefährlichen Abfallstrom – durch fortschrittliche chemische Verarbeitung, hauptsächlich thermische Depolymerisation (Pyrolyse) gefolgt von Destillation und Hydrotreatment, in einen verwendbaren **dieselähnlichen Kraftstoff umwandelt.

2. Ist dies dasselbe wie Biodiesel?

Nein.** Dies ist grundlegend anders. Biodiesel wird aus pflanzlichen oder tierischen *Fetten/Ölen* (wie Sojaöl oder gebrauchtem Speiseöl) durch eine chemische Reaktion namens *Transesterifikation* hergestellt. Der Prozess für ULOs beinhaltet das Aufbrechen komplexer Kohlenwasserstoffmoleküle unter Hitze und Druck (*Pyrolyse*) und anschließend die Aufbereitung des Produkts.

3. Wie funktioniert der Prozess? (Vereinfacht)

1. Vorbehandlung: Das gebrauchte Öl wird gefiltert, um feste Bestandteile (Metallspäne, Schmutz) zu entfernen, und entwässert, um Wasser zu eliminieren.

2. Thermische Depolymerisierung (Pyrolyse): Das saubere, trockene Öl wird auf sehr hohe Temperaturen (typischerweise 350–450 °C oder höher) *ohne Sauerstoffzufuhr* erhitzt. Dadurch werden die langen, komplexen Kohlenwasserstoffketten und Additive im Gebrauchtöl in kleinere Kohlenwasserstoffmoleküle zerlegt, wodurch ein Dampf entsteht.

3. Destillation: Der Dampf wird abgekühlt und kondensiert. Verschiedene Fraktionen (wie Naphtha, Diesel, leichtes Gasöl, schweres Gasöl) werden entsprechend ihren Siedepunkten getrennt. Die Zielfraktion ist Diesel.

4. Hydrierbehandlung/Aufbereitung (entscheidender Schritt): Die rohe Diesel-Fraktion enthält häufig Verunreinigungen (Schwefel, Stickstoff, Chlor aus Additiven, ungesättigte Verbindungen) und weist möglicherweise eine geringe Stabilität/Oktanzahl auf. Bei der Hydrierbehandlung werden unter hohem Druck/hohen Temperaturen Wasserstoffgas und ein Katalysator eingesetzt, um diese Verunreinigungen zu entfernen (Entschwefelung – HDS, Entstickstoffung – HDN, Entchlorung) und instabile Moleküle zu stabilisieren. Dieser Schritt ist entscheidend, um einen stabilen, spezifikationsgerechten Kraftstoff herzustellen.

5. Fertigstellung: Eine abschließende Filtration und Stabilisierung kann erfolgen. Zusatzstoffe können beigemischt werden, um bestimmte Standards zu erfüllen.

4. Wie wird das Endprodukt genannt?

Der aufgewertete Kraftstoff, der die Anforderungen an Diesel erfüllt, wird typischerweise als „Recycled Fuel Oil“ (RFO), „Processed Fuel Oil“ (PFO), „Hydrotreated Pyrolysis Oil“ oder „Diesel Substitute“ bezeichnet. Er wird im Allgemeinen NICHT als „Biodiesel“ bezeichnet, um Verwechslungen zu vermeiden. Ziel ist es, die gängigen Dieselkraftstoff-Spezifikationen wie ASTM D975 (USA) oder EN 590 (Europa) zu erfüllen, möglicherweise als Beimischkomponente.

5. Kann dieser Kraftstoff direkt in Dieselmotoren verwendet werden?

Nur, wenn er strengen Kraftstoffqualitätsstandards (wie ASTM D975 oder EN 590) entspricht.

Der Hydrierungsschritt ist dafür absolut entscheidend. Unbehandeltes oder schlecht behandeltes Pyrolyseöl („Pyrolysediesel“) ist im Allgemeinen NICHT für die direkte Verwendung in modernen Dieselmotoren geeignet. Es kann schwerwiegende Schäden verursachen aufgrund von:

* Hohem Schwefelgehalt (beschädigt Emissionssysteme – DPF, SCR, Katalysatoren).

* Niedriger Cetanzahl (schlechte Verbrennung, Klopfen).

* Vorhandensein von Säuren, Chlor, Metallen (Korrosion, Verschmutzung der Einspritzdüsen).

* Schlechte Stabilität (Bildung von Harzen und Sedimenten).

* Hoher Aromaten/polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAH)-Gehalt.

Kraftstoff, der ordnungsgemäß hydriert und den Spezifikationen entsprechend behandelt wurde, kann verwendet werden, häufig mit konventionellem Diesel gemischt.

6. Welche sind die wichtigsten Vorteile?

Abfallreduktion & Ressourcennutzung: Leitet einen bedeutenden gefährlichen Abfallstrom von Deponien oder unsachgemäßer Entsorgung (Verbrennen, Verkippen) ab.

Energieversorgungssicherheit: Erzeugt einen wertvollen flüssigen Kraftstoff aus einem Abfallprodukt, reduziert die Abhängigkeit von Rohöl.

Umweltschutz (potenziell): Richtige Recyclingverfahren verhindern Boden- und Wasserbelastungen durch das Verkippen von Altöl. Im Vergleich zur Produktion von Rohdiesel kann es eine geringere Gesamtklimabelastung aufweisen, obwohl die Ökobilanz komplex ist (hängt von der Prozesseffizienz und Energiequellen ab). Reduziert die Nachfrage nach Rohölförderung.

Wirtschaftliche Chancen: Schafft Wert aus Abfall, ermöglicht Kosteneinsparungen bei Treibstoffnutzern (bei wettbewerbsfähigem Preis) und unterstützt eine Kreislaufwirtschaft.

7. Welche Herausforderungen und Bedenken bestehen?

Hohe Investitionskosten: Der Aufbau fortschrittlicher Anlagen mit Vorbehandlung, Pyrolyse, Destillation und insbesondere Hydrotreating-Einheiten ist kostspielig.

Komplexe Technologie und Betrieb: Erfordert ausgeklügelte Ingenieursarbeit und qualifizierte Bedienung, um eine gleichbleibende Treibstoffqualität sicherzustellen und die Emissionsvorschriften einzuhalten.

Qualität und Konsistenz der Ausgangsstoffe: ULOs sind stark variabel (Verunreinigungen, Additive, gemischte Quellen). Eine gleichmäßige Vorbehandlung ist entscheidend.

Strenge Umweltvorschriften: Anlagen müssen strengen Regelungen zur Luftemission (VOCs, NOx, SOx, Partikel), Abwasser und Entsorgung gefährlicher Rückstände (Koks, verbrauchte Katalysatoren) entsprechen. Die Bewilligung kann schwierig sein.

Kraftstoffqualität und Marktakzeptanz: Die Erreichung und ständige Einhaltung von Diesel-Spezifikationen erfordert erhebliche Investitionen. Das Vertrauen und die Akzeptanz des Marktes für das Endprodukt müssen gewonnen werden. Eine Mischung ist oft erforderlich.

Rückstandsbewirtschaftung: Der Prozess erzeugt feste Rückstände (Koks, verbrauchte Katalysatoren) und potenziell Abwasserströme, die ordnungsgemäß und oft kostspielig entsorgt oder behandelt werden müssen.

8. Ist dieser Prozess umweltfreundlich?

Er bietet erhebliche potenzielle Umweltvorteile**, indem er schädliche Abfälle reduziert und Energie zurückgewinnt. Allerdings ist er nicht von Natur aus „grün“:

Der Prozess selbst verbraucht Energie (meist Erdgas oder Brenngas).

Luftemissionen aus der Anlage (Verbrennungsgase, Prozessentlüftungen) müssen streng kontrolliert werden.

Hydrierung verbraucht Wasserstoff (meist aus Erdgas hergestellt).

Die Rückstände müssen sicher entsorgt werden.

Die gesamte ökologische Bilanz hängt stark von der Effizienz der Anlage, der Emissionstechnologie und den eingesetzten Energiequellen ab. Für konkrete Anlagen sind Bewertungen der Ökobilanz (Life Cycle Assessment, LCA) erforderlich.

9. Welche Regularien gelten dafür?

Abfallbehandlung: Wird in vielen Ländern als gefährlicher Abfall eingestuft (z. B. EPA-Vorschriften in den USA, Abfallrahmenrichtlinie der EU). Es gelten strenge Regeln für Sammlung, Transport, Lagerung und Verarbeitung.

Kraftstoffqualität: Das Endprodukt muss die geltenden Dieselkraftstoffstandards erfüllen (z. B. ASTM D975, EN 590), sofern es als solcher verkauft oder beigemischt wird.

Anlagenbetrieb: Unterliegt Vorschriften zum Schutz vor Luftverschmutzung, Wasserablassgenehmigungen, Genehmigungen für die Handhabung gefährlicher Abfälle für Rückstände sowie Arbeitssicherheitsstandards. Die Bewilligung ist komplex und ortsabhängig.

10. Wo wird diese Technologie angewandt?

Großtechnische Anlagen existieren, vor allem in Europa, Nordamerika und Teilen Asiens, obwohl der Markt noch in der Entwicklung ist. Der Erfolg hängt stark von unterstützenden Regularien, der Infrastruktur zur Sammlung von Abfallöl und den Marktbedingungen für den Kraftstoff ab.

11. Kann ich dies zu Hause/im Kleinmaßstab durchführen?

Ausdrücklich abgeraten und oft illegal. Kleine Pyrolyseeinheiten ohne angemessene Emissionskontrollen, Sicherheitssysteme und Hydrierkapazitäten erzeugen Kraftstoff von geringer Qualität, instabil und stark verschmutzend, der für Motoren nicht geeignet ist. Sie erzeugen zudem gefährlichen Abfall (Pyrolyserückstände/Koks), der einer fachgerechten Entsorgung bedarf. Die Handhabung von Altöl und der Betrieb von Pyrolyseanlagen beinhalten erhebliche Sicherheitsrisiken (Brand, Explosion, toxische Dämpfe). Dies ist ein industrieller Prozess, der professionelle Anlagen und Genehmigungen erfordert.

12. Ist der Kraftstoff günstiger als herkömmlicher Diesel?

Die Preisgestaltung hängt von zahlreichen Faktoren ab: Kosten für das Sammeln/Vorbehandeln von ULOs, Betriebskosten der Anlage (Energie, Katalysatoren, Wartung, Arbeitskräfte), Größenordnung des Betriebs, lokale Dieselpreise und staatliche Anreize/Steuern. Die Preise können wettbewerbsfähig sein, sind jedoch nicht garantiert. Die hohen Investitionskosten sind ein wesentlicher Faktor.

13. Was passiert mit den Nicht-Diesel-Fraktionen?

Die leichtere Fraktion (ähnlich wie Naphtha) könnte als Brenngas verwendet oder weiter verarbeitet werden. Schwerere Fraktionen könnten als Schweröl (HFO) für industrielle Brenner genutzt oder erneut in den Pyrolysereaktor eingespeist werden. Koks wird entfernt, entsorgt oder gegebenenfalls als Brennstoff verwendet.

14. Entfernt dieser Prozess alle Verunreinigungen?

Vorbehandlung entfernt Feststoffe und Wasser. Pyrolyse zersetzt viele organische Moleküle und Additive. Hydrotreating ist speziell darauf ausgelegt, Heteroatome wie Schwefel (S), Stickstoff (N), Chlor (Cl), Sauerstoff (O) und Metalle zu entfernen sowie instabile Verbindungen zu saturieren. Ein gut konzipierter und betriebener Hydrotreater ist entscheidend, um Verunreinigungen zu eliminieren und die Kraftstoffspezifikationen zu erfüllen.