Equipo para reciclaje de aceite usado/base para diésel

Descripción de la operación

1. Rectificación

La materia prima del proyecto es aceite residual, que es transportada desde el área de llenado de materia prima a través del cuerpo de la bomba hasta el área de pretratamiento. Después del pretratamiento, se eliminan del material las impurezas y parte del agua, dirigiéndose al sistema de deshidratación, a través del cual se separa toda el agua limpia. Posteriormente, el material pasa a través del cuerpo de la bomba hacia el sistema de destilación ligera, extrayendo los componentes ligeros del material. Una vez completada la deshidratación y destilación ligera, el material se calienta y se introduce en el sistema de evaporación en película delgada para la eliminación de los componentes pesados. El residuo inferior entra en el tanque de recepción, mientras que la fase gaseosa superior entra en la columna de rectificación y es condensada y concentrada en el tanque de recepción.

2. Cracking en fase gaseosa

El aceite intermedio después de la rectificación primero entra en el calentador de alimentación de la columna de craqueo y luego entra en la columna de craqueo en fase gaseosa después de ser calentado. En el fondo de la columna, se mantiene la cantidad de líquido de reebullición. El aceite después de la gasificación entra en el catalizador sólido, y el aceite después del catalizador se craquea en componentes de diésel. Luego, el aceite diésel entra en la sección de rectificación. Después de la destilación, el aceite diésel es condensado por el condensador y concentrado en el tanque de recepción para su refinación. El material en el fondo de la columna es devuelto a la sección de eliminación de componentes pesados para una nueva rectificación. Todo el proceso de operación se realiza en condiciones cerradas de presión al vacío y presión atmosférica, sin fugas ni contaminación. Los gases de escape provenientes de la salida de humo son gas después del desulfurado y eliminación de polvo (si existen otros requisitos, deben discutirse), sin olor ni otras emisiones residuales.

Preguntas frecuentes

1. ¿En qué consiste este proceso?

Es una tecnología que convierte **aceites lubricantes usados (por ejemplo, aceite de motor, aceite de engranajes, aceite hidráulico) – un flujo de residuos peligrosos – en un **combustible similar al diésel mediante procesamiento químico avanzado, principalmente depolimerización térmica (pirólisis) seguida de destilación e hidrotratamiento.

2. ¿Es esto lo mismo que el biodiésel?

No.** Es fundamentalmente diferente. El biodiésel se fabrica a partir de grasas/aceites vegetales o animales (como aceite de soja o aceite de cocina usado) mediante una reacción química denominada *transesterificación*. El proceso para aceites lubricantes usados implica romper moléculas complejas de hidrocarburos bajo calor y presión (*pirólisis*) y luego mejorar el producto.

3. ¿Cómo funciona el proceso? (Simplificado)

1. Pretratamiento: El aceite usado se filtra para eliminar sólidos (virutas de metal, suciedad) y se deshidrata para extraer el agua.

2. Despolimerización térmica (Pirólisis): El aceite limpio y seco se calienta a temperaturas muy elevadas (típicamente entre 350 y 450 °C o más) *en ausencia de oxígeno*. Esto descompone las cadenas largas y complejas de hidrocarburos y aditivos presentes en el aceite usado en moléculas de hidrocarburos más pequeñas, formando un vapor.

3. Destilación: El vapor se enfría y condensa. Las diferentes fracciones (como nafta, diésel, gasóleo ligero, gasóleo pesado) se separan según sus puntos de ebullición. La fracción objetivo es la del diésel.

4. Hidrotratamiento/Mejora (Paso Crucial): La fracción de diésel cruda suele contener impurezas (azufre, nitrógeno, cloro proveniente de los aditivos, compuestos insaturados) y puede tener una estabilidad/octano deficiente. El hidrotratamiento utiliza gas hidrógeno y un catalizador bajo alta presión/temperatura para eliminar dichas impurezas (desulfuración - HDS, desnitrificación - HDN, descloración) y saturar las moléculas inestables. Este paso es esencial para producir un combustible estable y que cumpla con las especificaciones requeridas.

5. Acabado: Puede ocurrir una filtración y estabilización finales. Se pueden mezclar aditivos para cumplir con estándares específicos.

4. ¿Cómo se llama el producto final?

El combustible mejorado que cumple con las especificaciones del diésel generalmente se conoce como "Recycled Fuel Oil" (RFO), "Processed Fuel Oil" (PFO), "Hydrotreated Pyrolysis Oil" o "Diesel Substitute". Generalmente NO se llama "Biodiesel" para evitar confusiones. Su objetivo es cumplir con las especificaciones estándar de combustible diésel, como ASTM D975 (EE. UU.) o EN 590 (Europa), posiblemente como componente de una mezcla.

5. ¿Puede utilizarse este combustible directamente en motores diésel?

Solo si cumple con estándares estrictos de calidad del combustible (como ASTM D975 o EN 590).

El paso de hidrotratamiento es absolutamente crítico para ello. El aceite de pirólisis no tratado o mal tratado ("diésel de pirólisis") generalmente NO es adecuado para su uso directo en motores diésel modernos. Puede causar daños graves debido a:

* Alto contenido de azufre (daña los sistemas de emisiones - FAP, SCR, catalizadores).

* Número de cetano bajo (mala combustión, detonación).

* Presencia de ácidos, cloro, metales (corrosión, obstrucción de inyectores).

* Estabilidad deficiente (forma barnices y sedimentos).

* Alto contenido de hidrocarburos aromáticos/aromáticos policíclicos (HAP).

El combustible correctamente hidrotratado que cumpla con las especificaciones puede ser utilizado, generalmente mezclado con diésel convencional.

6. ¿Cuáles son los principales beneficios?

Reducción de Residuos y Recuperación de Recursos: Desvía una importante corriente de residuos peligrosos de vertederos o eliminación inadecuada (quema, vertido).

Seguridad Energética: Genera un valioso combustible líquido a partir de un residuo, reduciendo la dependencia del petróleo crudo virgen.

Protección Ambiental (Potencial): El reciclaje adecuado evita la contaminación del suelo y el agua causada por el vertido de aceites usados. En comparación con la producción de diésel virgen, puede tener una huella de carbono menor en general, aunque el análisis del ciclo de vida es complejo (depende de la eficiencia del proceso y las fuentes de energía). Reduce la demanda de extracción de petróleo crudo.

Oportunidad Económica: Crea valor a partir de residuos, posibles ahorros en costos para usuarios de combustible (si el precio es competitivo) y apoya una economía circular.

7. ¿Cuáles son los desafíos y preocupaciones?

Alto Costo de Capital: Instalar plantas avanzadas con pretratamiento, pirólisis, destilación y especialmente unidades de hidrotratamiento es costoso.

Tecnología y Operación Complejas: Requiere ingeniería sofisticada y operación calificada para garantizar una calidad consistente del combustible y cumplir con los estándares de emisiones.

Calidad y Consistencia de la Materia Prima: Los aceites lubricantes usados (ULOs) son muy variables (contaminantes, aditivos, fuentes mezcladas). Un pretratamiento constante es fundamental.

Regulaciones Ambientales Estrictas: Las plantas deben cumplir con normativas estrictas sobre emisiones atmosféricas (COV, NOx, SOx, partículas), aguas residuales y residuos peligrosos (coque, catalizador gastado). El proceso de obtención de permisos puede ser complejo.

Calidad del Combustible y Aceptación en el Mercado: Lograr y mantener consistentemente las especificaciones del diésel requiere una inversión significativa. Ganar la confianza y aceptación del mercado para el producto final es crucial. A menudo es necesario mezclar.

Gestión de Residuos: El proceso genera residuos sólidos (coque, catalizador gastado) y posiblemente corrientes de aguas residuales que requieren un tratamiento o eliminación adecuados, lo cual suele ser costoso.

8. ¿Es este proceso respetuoso con el medio ambiente?

Tiene un considerable potencial de beneficios ambientales** al reducir residuos peligrosos y recuperar energía. Sin embargo, no es inherentemente "verde":

El proceso en sí consume energía (a menudo gas natural o gas combustible).

Las emisiones a la atmósfera provenientes de la planta (gases de combustión, salidas de proceso) deben controlarse rigurosamente.

El hidrotratamiento consume hidrógeno (a menudo producido a partir de gas natural).

Los residuos requieren una eliminación segura.

Su impacto ambiental general depende en gran medida de la eficiencia de la planta, la tecnología de control de emisiones y las fuentes de energía. Se necesitan estudios de Evaluación del Ciclo de Vida (LCA) para instalaciones específicas.

9. ¿Qué regulaciones lo rigen?

Manejo de residuos: Se clasifica como residuo peligroso en muchas jurisdicciones (por ejemplo, regulaciones de la EPA en EE. UU., Directiva marco sobre residuos en la UE). Se aplican normas estrictas para la recolección, transporte, almacenamiento y procesamiento.

Calidad del combustible: El producto final debe cumplir con las normas aplicables para el combustible diésel (por ejemplo, ASTM D975, EN 590) si se vende como tal o mezclado.

Operaciones de la planta: Está sujeta a regulaciones de control de la contaminación del aire, permisos de vertido de aguas, permisos para el manejo de residuos peligrosos y normas de seguridad laboral. Los permisos son complejos y dependen de la ubicación.

10. ¿Dónde se utiliza esta tecnología?

Existen plantas a escala comercial, principalmente en Europa, Norteamérica y partes de Asia, aunque el mercado aún está en desarrollo. El éxito depende en gran medida de regulaciones favorables, infraestructura para la recolección de aceite usado y condiciones del mercado para el combustible.

11. ¿Puedo hacer esto en casa/a pequeña escala?

Está fuertemente desaconsejado y a menudo es ilegal. Las unidades de pirólisis a pequeña escala que carecen de controles adecuados de emisiones, sistemas de seguridad y capacidad de hidrotratamiento producen un combustible de baja calidad, inestable y altamente contaminante, inadecuado para motores. También generan desechos peligrosos (residuos de pirólisis/coque) que requieren eliminación adecuada. Manipular aceite usado y operar equipos de pirólisis conlleva riesgos significativos para la seguridad (incendios, explosiones, humos tóxicos). Este es un proceso industrial que requiere instalaciones profesionales y permisos.

12. ¿Es el combustible más barato que el diésel convencional?

El precio depende de numerosos factores: costo de recolección/pretratamiento de ULOs, costos operativos de la planta (energía, catalizadores, mantenimiento, mano de obra), escala de operación, precios locales del diésel y subsidios/impuestos gubernamentales. Puede ser competitivo, pero no está garantizado. El alto costo de capital es un factor significativo.

13. ¿Qué ocurre con las fracciones no diésel?

La fracción más ligera (similar a la nafta) podría utilizarse como gas combustible o procesarse más. Las fracciones más pesadas podrían usarse como fuel oil pesado (HFO) para quemadores industriales o reciclarse nuevamente en el reactor de pirólisis. El coque se elimina y se dispone de él o potencialmente se utiliza como combustible.

14. ¿Este proceso elimina todos los contaminantes?

El pretratamiento elimina sólidos y agua. La pirólisis descompone muchas moléculas orgánicas y aditivos. El tratamiento con hidrógeno está especialmente diseñado para eliminar heteroátomos como Azufre (S), Nitrógeno (N), Cloro (Cl), Oxígeno (O) y metales, y para saturar compuestos inestables. Un hidrotratador bien diseñado y operado es esencial para eliminar contaminantes y cumplir con las especificaciones del combustible.