Εξοπλισμός ανακύκλωσης παλαιών λιπαντικών - βασικό λάδι/πετρέλαιο

Περιγραφή της λειτουργίας

1. Απόσταξη

Η πρώτη ύλη του έργου είναι παλιό λάδι, το οποίο μεταφέρεται από την περιοχή γέμισης πρώτης ύλης μέσω του σώματος της αντλίας στην περιοχή προεπεξεργασίας. Μετά την προεπεξεργασία, αφαιρούνται οι προσμίξεις και ένα μέρος του νερού από την πρώτη ύλη στο σύστημα αφυδάτωσης, μέσω του συστήματος αφυδάτωσης θα απομακρυνθεί όλο το καθαρό νερό. Στη συνέχεια, το υλικό περνάει μέσω του σώματος της αντλίας στο ελαφρύ σύστημα, βγαίνουν οι ελαφριές συστατικές του υλικού, μετά την αφυδάτωση και την ελαφριά επεξεργασία, το υλικό θερμαίνεται και εισέρχεται στο σύστημα της λεπτής εξάτμισης για την απομάκρυνση των βαριών συστατικών του υλικού. Το κατώτατο επίπεδο επανασύνδεσης εισέρχεται στη δεξαμενή λήψης, ενώ το αέριο στο επάνω μέρος εισέρχεται στη στήλη απόσταξης και συμπυκνώνεται και εμπλουτίζεται στη δεξαμενή λήψης.

2. Αέρια φάση πυρόλυσης

Το ενδιάμεσο λάδι μετά την απόσταξη εισέρχεται πρώτα στον εναλλάκτη θερμότητας της στήλης απόσταξης, και στη συνέχεια εισέρχεται στη στήλη αέριας πυρόλυσης μετά τη θέρμανση. Στον πυθμένα της στήλης, διατηρείται η ποσότητα του υγρού αναβρασμού. Το λάδι μετά την εξάτμιση εισέρχεται στον στερεό καταλύτη, και το λάδι μετά τον καταλύτη διασπάται σε συστατικά ντίζελ. Στη συνέχεια, το ντίζελ εισέρχεται στη διαχωριστική στήλη. Μετά την απόσταξη, το ντίζελ ψύχεται μέσω του συμπυκνωτή και συλλέγεται στη δεξαμενή συλλογής για την τελική επεξεργασία. Το υλικό στον πυθμένα της στήλης επιστρέφει στη ζώνη απομάκρυνσης βαρέων συστατικών για επανααπόσταξη. Η πλήρης διαδικασία εκτελείται υπό κλειστές συνθήκες πίεσης κενού και ατμοσφαιρικής πίεσης, χωρίς διαρροές και ρύπανση. Τα καυσαέρια από την έξοδο καπνού είναι αέριο μετά την αποθείωση και την απομάκρυνση σκόνης (εάν υπάρχουν άλλες απαιτήσεις, θα συζητηθούν), δεν έχει οσμή και δεν παράγονται άλλα απόβλητα.

Συχνές ερωτήσεις

1. Τι είναι αυτή η διαδικασία;

Είναι μια τεχνολογία που μετατρέπει **χρησιμοποιημένο λιπαντικό έλαιο (π.χ. λάδι κινητήρα, λάδι ταχυτήτων, υδραυλικό έλαιο) – ένα επικίνδυνο ρεύμα αποβλήτων – σε χρησιμοποιήσιμο καύσιμο παρόμοιο με το ντίζελ μέσω προηγμένης χημικής επεξεργασίας, κυρίως θερμικής αποπολυμερώσεως (πυρόλυση) ακολουθούμενης από απόσταξη και υδρογονοποίηση.

2. Είναι το ίδιο με το βιοντίζελ;

Όχι.** Είναι θεμελιωδώς διαφορετικό. Το βιοντίζελ παρασκευάζεται από φυτικά ή ζωικά *λίπη/έλαια* (όπως ελαιόλαδο σόγιας ή χρησιμοποιημένο έλαιο μαγειρικής) μέσω μιας χημικής αντίδρασης που ονομάζεται *εστεροποίηση*. Η διαδικασία για τα ΧΛΕ περιλαμβάνει τη διάσπαση πολύπλοκων υδρογονανθράκων υπό υψηλή θερμοκρασία και πίεση (*πυρόλυση*) και στη συνέχεια τη βελτίωση του προϊόντος.

3. Πώς λειτουργεί η διαδικασία; (Απλοποιημένα)

1. Προ-επεξεργασία: Το χρησιμοποιημένο έλαιο φιλτράρεται για να αφαιρεθούν τα στερεά (κομμάτια μετάλλου, βρωμιά) και αφυδατώνεται για να απομακρυνθεί το νερό.

2. Θερμική αποπολυμεροποίηση (Πυρόλυση): Το καθαρό, ξηρό λάδι θερμαίνεται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες (συνήθως 350-450°C ή και περισσότερο) *σε απουσία οξυγόνου*. Αυτό διασπά τις μακρές, πολύπλοκες υδρογονανθρακικές αλυσίδες και τα πρόσθετα στο χρησιμοποιημένο λάδι σε μικρότερα μόρια υδρογονανθράκων, δημιουργώντας ατμό.

3. Απόσταξη: Ο ατμός ψύχεται και υγροποιείται. Διαφορετικά κλάσματα (όπως νάφθα, diesel, ελαφρό πετρέλαιο θέρμανσης, βαρύ πετρέλαιο θέρμανσης) διαχωρίζονται με βάση τα σημεία βρασμού τους. Στόχος είναι το κλάσμα diesel.

4. Υδρογονοποίηση/Βελτίωση (Κρίσιμο Βήμα): Το αργό κλάσμα diesel περιέχει συχνά προσμείξεις (θείο, άζωτο, χλώριο από πρόσθετα, ακόρεστες ενώσεις) και μπορεί να έχει κακή σταθερότητα/οκτανικό αριθμό. Η υδρογονοποίηση χρησιμοποιεί αέριο υδρογόνο και έναν καταλύτη υπό υψηλή πίεση/θερμοκρασία για να απομακρύνει αυτές τις προσμείξεις (αποθείωση - HDS, αποαζωτοποίηση - HDN, αποχλωρίωση) και να κορεστούν οι ασταθείς ενώσεις. Αυτό το βήμα είναι απαραίτητο για να παραχθεί ένα σταθερό καύσιμο που να πληροί τις προδιαγραφές.

5. Τελική επεξεργασία: Ενδέχεται να πραγματοποιηθεί τελική διήθηση και σταθεροποίηση. Ενδέχεται να προστεθούν πρόσθετα για να πληρούνται συγκεκριμένα πρότυπα.

4. Πώς ονομάζεται το τελικό προϊόν;

Το βελτιωμένο καύσιμο που πληροί τις προδιαγραφές ντίζελ αναφέρεται συνήθως ως "Καύσιμο Πετρέλαιο από Ανακύκλωση" (RFO) "Επεξεργασμένο Πετρέλαιο" (PFO) "Υδρογονοεπεξεργασμένο Έλαιο Πυρόλυσης" ή "Υποκατάστατο Ντίζελ". Δεν αναφέρεται γενικά ως "Βιοντίζελ" για να αποφεύγεται η σύγχυση. Στοχεύει στην κάλυψη των κανονικών προδιαγραφών πετρελαίου, όπως ASTM D975 (Ηνωμένες Πολιτείες) ή EN 590 (Ευρώπη), δυνητικά ως συστατικό μίγματος.

5. Μπορεί αυτό το καύσιμο να χρησιμοποιηθεί απευθείας σε κινητήρες ντίζελ;

Μόνο εάν πληροί αυστηρά πρότυπα ποιότητας καυσίμου (όπως ASTM D975 ή EN 590).

Το στάδιο υδρογονοεπεξεργασίας είναι απολύτως κρίσιμο για αυτό. Το μη επεξεργασμένο ή κακώς επεξεργασμένο έλαιο πυρόλυσης ("ντίζελ πυρόλυσης") δεν είναι γενικά κατάλληλο για άμεση χρήση σε σύγχρονους κινητήρες ντίζελ. Μπορεί να προκαλέσει σοβαρές ζημιές λόγω:

* Υψηλής περιεκτικότητας θείου (ζημιές στα συστήματα εκπομπών - DPF, SCR, καταλύτες).

* Χαμηλού αριθμού τσετάνιου (κακή καύση, κτυπήματα).

* Υπάρχουν οξέα, χλώριο, μέταλλα (διάβρωση, βρωμιά στους εγχυτήρες).

* Κακή σταθερότητα (σχηματισμός ρητίνης και ιζήματος).

* Υψηλή περιεκτικότητα σε αρωματικούς/πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες (PAH).

Καύσιμο που έχει υποστεί κατάλληλη υδρογονοαποσάθρωση και πληροί τις προδιαγραφές μπορεί να χρησιμοποιηθεί, συχνά αναμιγνύεται με συμβατικό ντίζελ.

6. Ποια είναι τα κύρια οφέλη;

Μείωση Απορριμμάτων & Ανάκτηση Πόρων: Αποτρέπει σημαντική ροή επικίνδυνων αποβλήτων από τα τελικά διαθέσιμα σε χώρους υγειονομικής ταφής ή από την ακατάστατη διάθεση (καύση, παράνομη διάθεση).

Ενεργειακή Ασφάλεια: Δημιουργεί ένα πολύτιμο υγρό καύσιμο από ένα απόβλητο, μειώνοντας την εξάρτηση από το αργό πετρέλαιο.

Προστασία του Περιβάλλοντος (Δυνητική): Η σωστή ανακύκλωση προλαμβάνει τη ρύπανση του εδάφους και των υδάτων από τη διάθεση χρησιμοποιημένου λιπαντικού λάδιου. Σε σχέση με την παραγωγή συμβατικού ντίζελ, μπορεί να έχει μικρότερο συνολικό αποτύπωμα άνθρακα, αν και η ανάλυση κύκλου ζωής είναι πολύπλοκη (εξαρτάται από την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας, τις πηγές ενέργειας). Μειώνει τη ζήτηση για εξόρυξη αργού πετρελαίου.

Οικονομική Ευκαιρία: Δημιουργεί αξία από τα απόβλητα, δυνατή εξοικονόμηση κόστους για τους χρήστες καυσίμων (εφόσον το κόστος είναι ανταγωνιστικό) και υποστηρίζει μια οικονομία τύπου «κυκλικής αξιοποίησης».

7. Ποιες είναι οι προκλήσεις και οι ανησυχίες;

Υψηλό Κεφάλαιο: Η δημιουργία σύγχρονων εγκαταστάσεων με προεπεξεργασία, πυρόλυση, απόσταξη και ειδικά μονάδες υδρογονοκατεργασίας είναι ακριβής.

Πολύπλοκη Τεχνολογία & Λειτουργία: Απαιτεί εξελιγμένη μηχανολογική σχεδίαση και εξειδικευμένη λειτουργία για να εξασφαλιστεί η σταθερή ποιότητα του καυσίμου και η συμμόρφωση με τα πρότυπα εκπομπών.

Ποιότητα & Σταθερότητα Πρώτων Υλών: Τα ULOs είναι εξαιρετικά μεταβλητά (ρύπανση, πρόσθετα, πολλαπλές πηγές). Η σταθερή προεπεξεργασία είναι απαραίτητη.

Αυστηροί Περιβαλλοντικοί Κανονισμοί: Οι εγκαταστάσεις πρέπει να συμμορφώνονται με αυστηρούς κανονισμούς εκπομπών στην ατμόσφαιρα (VOCs, NOx, SOx, σωματιδιακές ρύπανση), διαχείρισης λυμάτων και διάθεσης επικίνδυνων υπολειμμάτων (κοκ, χρησιμοποιημένος καταλύτης). Η χορήγηση αδειών μπορεί να είναι δύσκολη.

Ποιότητα Καυσίμου & Αποδοχή της Αγοράς: Η επίτευξη και η διατήρηση των προδιαγραφών του ντίζελ απαιτεί σημαντικές επενδύσεις. Η απόκτηση εμπιστοσύνης και αποδοχής από την αγορά για το τελικό προϊόν καυσίμου είναι κρίσιμη. Συχνά απαιτείται ανάμιξη.

Διαχείριση Υπολειμμάτων: Η διαδικασία παράγει στερεά υπολείμματα (κοκ, χρησιμοποιημένος καταλύτης) και πιθανές ροές λυμάτων που απαιτούν κατάλληλη, συχνά δαπανηρή, διάθεση ή επεξεργασία.

8. Είναι αυτή η διαδικασία φιλική προς το περιβάλλον;

Έχει σημαντικά περιβαλλοντικά οφέλη** με τη μείωση των επικίνδυνων αποβλήτων και την ανάκτηση ενέργειας. Ωστόσο, δεν είναι εξ ορισμού "πράσινη":

Η ίδια η διαδικασία καταναλώνει ενέργεια (συχνά φυσικό αέριο ή καύσιμο αέριο).

Οι εκπομπές στην ατμόσφαιρα από το εργοστάσιο (καυσαέρια, εξατμίσεις διαδικασίας) πρέπει να ελέγχονται αυστηρά.

Το υδρογονοκατεργασία καταναλώνει υδρογόνο (συχνά παραγόμενο από φυσικό αέριο).

Τα υπολείμματα απαιτούν ασφαλή διάθεση.

Το συνολικό του αποτύπωμα ως προς το περιβάλλον εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την αποδοτικότητα των εγκαταστάσεων, την τεχνολογία ελέγχου εκπομπών και τις πηγές ενέργειας. Απαιτούνται μελέτες αξιολόγησης του κύκλου ζωής (LCA) για συγκεκριμένες εγκαταστάσεις.

9. Ποιοι κανονισμοί το διέπουν;

Διαχείριση αποβλήτων: Κατατάσσεται ως επικίνδυνο απόβλητο σε πολλές περιοχές (π.χ. κανονισμοί EPA στις Ηνωμένες Πολιτείες, Οδηγία πλαίσιο για τα απόβλητα της ΕΕ). Ισχύουν αυστηροί κανόνες για τη συλλογή, τη μεταφορά, την αποθήκευση και την επεξεργασία.

Ποιότητα καυσίμου: Το τελικό προϊόν καυσίμου πρέπει να πληροί τα εφαρμοστέα πρότυπα ντίζελ (π.χ. ASTM D975, EN 590), εάν πωλείται ως τέτοιο ή αναμιγνύεται.

Λειτουργία εγκατάστασης: Υπόκειται σε κανονισμούς ελέγχου της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, άδειες εκροής υδάτων, άδειες επεξεργασίας επικίνδυνων αποβλήτων για τα υπολείμματα και στα πρότυπα υγιεινής και ασφάλειας στην εργασία. Η χορήγηση αδειών είναι πολύπλοκη και εξαρτάται από την τοποθεσία.

10. Πού χρησιμοποιείται αυτή η τεχνολογία;

Υπάρχουν εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας, κυρίως στην Ευρώπη, τη Βόρεια Αμερική και σε ορισμένες περιοχές της Ασίας, αν και η αγορά εξακολουθεί να αναπτύσσεται. Η επιτυχία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από υποστηρικτική νομοθεσία, υποδομές συλλογής χρησιμοποιημένου λιπαντικού ελαίου και τις συνθήκες της αγοράς για την καύσιμη ύλη.

11. Μπορώ να το κάνω αυτό στο σπίτι/μικρής κλίμακας;

Αποτελεί ισχυρή αποθάρρυνση και συχνά είναι παράνομο. Μονάδες πυρόλυσης μικρής κλίμακας χωρίς κατάλληλο έλεγχο εκπομπών, συστήματα ασφαλείας και δυνατότητα υδρογονοεπεξεργασίας παράγουν καύσιμο χαμηλής ποιότητας, ασταθές και εξαιρετικά ρυπογόνο, το οποίο δεν είναι κατάλληλο για κινητήρες. Επιπλέον, παράγουν επικίνδυνα απόβλητα (κατάλοιπο πυρόλυσης/κοκ) που απαιτούν κατάλληλη διάθεση. Η χειριστική χρησιμοποιημένου λιπαντικού ελαίου και η λειτουργία εξοπλισμού πυρόλυσης περιλαμβάνουν σημαντικούς κινδύνους ασφάλειας (πυρκαγιά, έκρηξη, τοξικοί αναθυμιάσεις). Πρόκειται για βιομηχανική διαδικασία η οποία απαιτεί επαγγελματικές εγκαταστάσεις και άδειες.

12. Είναι το καύσιμο φθηνότερο από το συμβατικό ντίζελ;

Η τιμολόγηση εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: κόστος συλλογής/προ-επεξεργασίας ULOs, λειτουργικά έξοδα του εργοστασίου (ενέργεια, καταλύτες, συντήρηση, εργασία), κλίμακα λειτουργίας, τιμές της ντίζελ στην περιοχή, και κρατικές ενισχύσεις/φόροι. Μπορεί να είναι ανταγωνιστική, αλλά δεν εγγυάται. Το υψηλό κεφαλαιουχικό κόστος είναι σημαντικός παράγοντας.

13. Τι γίνεται με τα μη ντίζελ κλάσματα;

Το ελαφρύτερο κλάσμα (παρόμοιο με τη νάφθα) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο αέριο ή να επεξεργαστεί περαιτέρω. Τα βαρύτερα κλάσματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βαρύ πετρέλαιο (HFO) για βιομηχανικούς καυστήρες ή να επανατροφοδοτηθούν στον πυρόλυσης αντιδραστήρα. Το κοκ εξάγεται και απορρίπτεται ή ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο.

14. Αφαιρεί τη διαδικασία όλους τους ρύπους;

Η προεπεξεργασία απομακρύνει στερεά και νερό. Η πυρόλυση διασπά πολλά οργανικά μόρια και πρόσθετα. Η υδρογονοποίηση έχει σχεδιαστεί ειδικά για την απομάκρυνση ετεροατόμων, όπως Θείο (S), Άζωτο (N), Χλώριο (Cl), Οξυγόνο (O) και μέταλλα, καθώς και για την κορεσμό ασταθών ενώσεων. Ένας καλά σχεδιασμένος και λειτουργούν υδρογονοποιητής είναι απαραίτητος για την απομάκρυνση ρύπων ώστε να πληρούνται οι προδιαγραφές των καυσίμων.