Équipement de recyclage d'huile usagée pour huile de base/diesel

Description de l'opération

1. Rectification

Le milieu de matière première du projet est constitué d'huile usagée, transportée depuis la zone de remplissage des matières premières jusqu'à la zone de prétraitement par le corps de la pompe. Après le prétraitement, les impuretés et une partie de l'eau sont retirées de la matière première vers le système de déshydratation, et à travers ce système, toute l'eau est éliminée. Ensuite, la matière traverse le corps de la pompe pour entrer dans le système léger, séparant ainsi les composants légers présents dans la matière. Une fois la déshydratation et l'allègement terminés, la matière est chauffée et introduite dans le système d'évaporation à film mince pour l'élimination des composants lourds. Le résidu issu du fond entre dans le réservoir de réception, tandis que la phase gazeuse supérieure entre dans la colonne de rectification, où elle est condensée et enrichie dans le réservoir de réception.

2. Craquage en phase gazeuse

L'huile intermédiaire après rectification entre d'abord dans le préchauffeur d'alimentation de la colonne de craquage, puis pénètre dans la colonne de craquage en phase gazeuse après chauffage. Au bas de la colonne, la quantité de liquide de recyclage est maintenue. L'huile après vaporisation entre en contact avec un catalyseur solide, et l'huile après passage au catalyseur se transforme en composants diesel. Ensuite, l'huile diesel pénètre dans la section de rectification. Après distillation, l'huile diesel est condensée par le condenseur et acheminée vers le réservoir de réception pour raffinage. Le résidu au fond de la colonne est renvoyé vers la section d'élimination des composants lourds pour une nouvelle rectification. L'ensemble du processus opératoire s'effectue sous vide ou à pression atmosphérique, sans fuite ni pollution. Les gaz d'échappement provenant de la sortie fumée sont des gaz désulfurés et dépoussiérés (d'autres exigences éventuelles feront l'objet d'un examen ultérieur), sans odeur ni autres rejets polluants.

FAQ

1. Quel est ce processus ?

Il s'agit d'une technologie qui convertit **l'huile lubrifiante usagée (par exemple, huile moteur, huile de boîte de vitesses, huile hydraulique) – un flux de déchets dangereux – en un carburant utilisable **similaire au diesel par un traitement chimique avancé, principalement une dépolymérisation thermique (pyrolyse) suivie d'une distillation et d'un hydrotraitement.

2. Est-ce la même chose que le biodiesel ?

Non.** C'est fondamentalement différent. Le biodiesel est produit à partir de *graisses/huiles* d'origine végétale ou animale (comme l'huile de soja ou l'huile de friture usagée) par une réaction chimique appelée *transestérification*. Le procédé appliqué aux huiles usagées consiste à décomposer des molécules d'hydrocarbures complexes sous l'effet de la chaleur et de la pression (*pyrolyse*) puis à améliorer le produit obtenu.

3. Comment fonctionne le procédé ? (version simplifiée)

1. Prétraitement : l'huile usagée est filtrée pour éliminer les solides (particules métalliques, saletés) et déshydratée pour retirer l'eau.

2. Dépolymérisation thermique (pyrolyse) : L'huile propre et sèche est chauffée à des températures très élevées (généralement entre 350 et 450 °C ou plus) *en l'absence d'oxygène*. Cela décompose les longues chaînes d'hydrocarbures complexes et les additifs présents dans l'huile usagée en molécules d'hydrocarbures plus petites, formant une vapeur.

3. Distillation : La vapeur est refroidie et condensée. Différentes fractions (comme le naphta, le gazole, le gasoil léger, le gasoil lourd) sont séparées en fonction de leurs points d'ébullition. La fraction ciblée est celle du gazole.

4. Hydrotraitement/Raffinage (étape cruciale) : La fraction brute de gazole contient souvent des impuretés (soufre, azote, chlore provenant des additifs, composés insaturés) et peut présenter une mauvaise stabilité/octane. L'hydrotraitement utilise du dihydrogène gazeux et un catalyseur sous haute pression/température pour éliminer ces impuretés (désulfuration - HDS, dénitrification - HDN, déchloruration) et saturer les molécules instables. Cette étape est essentielle pour produire un carburant stable et conforme aux spécifications.

5. Finition : Une filtration et une stabilisation finales peuvent avoir lieu. Des additifs peuvent être mélangés pour répondre à des normes spécifiques.

4. Comment s'appelle le produit final ?

Le carburant amélioré répondant aux spécifications du diesel est généralement appelé « Recycled Fuel Oil » (RFO), « Processed Fuel Oil » (PFO), « Hydrotreated Pyrolysis Oil » ou « Diesel Substitute ». Il ne s'agit généralement pas de « Biodiesel » afin d'éviter toute confusion. L'objectif est de respecter les spécifications habituelles des carburants diesel telles que ASTM D975 (États-Unis) ou EN 590 (Europe), potentiellement en tant que composant de mélange.

5. Ce carburant peut-il être utilisé directement dans des moteurs diesel ?

Uniquement s'il répond aux normes strictes de qualité du carburant (telles que ASTM D975 ou EN 590).

L'étape d'hydrotraitement est absolument critique à cet égard. L'huile de pyrolyse non traitée ou mal traitée (« pyrolysis diesel ») n'est généralement pas adaptée à une utilisation directe dans les moteurs diesel modernes. Elle peut provoquer des dommages graves dus à :

* Une teneur élevée en soufre (endommage les systèmes d'émission - FAP, SCR, catalyseurs).

* Un nombre de cétane faible (combustion médiocre, cliquetis).

* Présence d'acides, de chlore, de métaux (corrosion, encrassement des injecteurs).

* Mauvaise stabilité (formation de gommes et de sédiments).

* Teneur élevée en composés aromatiques/hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).

Un carburant correctement hydrotraité et répondant aux spécifications peut être utilisé, souvent mélangé avec du gazole conventionnel.

6. Quels sont les principaux avantages ?

Réduction des déchets et valorisation des ressources : Détourne un flux important de déchets dangereux des décharges ou des éliminations inappropriées (brûlage, déversement).

Sécurité énergétique : Crée un carburant liquide précieux à partir de déchets, réduisant la dépendance au pétrole brut.

Protection de l'environnement (potentielle) : Un recyclage approprié empêche la contamination des sols et des eaux par le déversement d'huiles usagées. Par rapport à la production de gazole traditionnelle, son empreinte carbone globale peut être réduite, bien que l'analyse du cycle de vie soit complexe (dépend de l'efficacité du procédé et des sources d'énergie). Réduit la demande d'extraction de pétrole brut.

Opportunité économique : Crée de la valeur à partir des déchets, permet des économies potentielles sur les coûts (si prix compétitif), et soutient une économie circulaire.

7. Quels sont les défis et les préoccupations ?

Coût élevé d'investissement : Mettre en place des unités avancées avec prétraitement, pyrolyse, distillation, et en particulier l'hydrotraitement est onéreux.

Technologie et fonctionnement complexes : Nécessite une ingénierie sophistiquée et un personnel qualifié pour garantir une qualité constante du carburant et respecter les normes d'émissions.

Qualité et régularité des matières premières : Les huiles usées sont très variables (contaminants, additifs, sources mixtes). Un prétraitement constant est essentiel.

Réglementations environnementales strictes : Les usines doivent respecter des normes rigoureuses en matière d'émissions atmosphériques (COV, NOx, SOx, particules), de rejets d'eaux usées et d'élimination des résidus dangereux (coke, catalyseurs usés). L'obtention des autorisations peut être difficile.

Qualité du carburant et acceptation sur le marché : Atteindre et maintenir constamment les spécifications du diesel exige un investissement important. Il est essentiel d'obtenir la confiance et l'acceptation du marché pour le produit final. Le mélange est souvent nécessaire.

Gestion des résidus : Le processus génère des résidus solides (coke, catalyseur usé) et potentiellement des effluents liquides qui nécessitent un traitement ou un élimination appropriés, souvent coûteux.

8. Ce processus est-il respectueux de l'environnement ?

Il présente des avantages environnementaux significatifs** en réduisant les déchets dangereux et en récupérant de l'énergie. Toutefois, il n'est pas intrinsèquement « vert » :

Le processus lui-même consomme de l'énergie (souvent du gaz naturel ou du gaz de combustion).

Les émissions atmosphériques provenant de l'usine (gaz de combustion, évents de processus) doivent être rigoureusement contrôlées.

L'hydrotraitement consomme de l'hydrogène (souvent produit à partir de gaz naturel).

Les résidus nécessitent une élimination sécurisée.

Son impact environnemental global dépend largement de l'efficacité de l'usine, des technologies de contrôle des émissions et des sources d'énergie utilisées. Des études d'analyse du cycle de vie (LCA) sont nécessaires pour des installations spécifiques.

9. Quelle réglementation s'applique à ceci ?

Gestion des déchets : classé comme déchet dangereux dans de nombreuses juridictions (par exemple, réglementations de l'EPA aux États-Unis, directive Cadre sur les déchets dans l'UE). Des règles strictes s'appliquent concernant la collecte, le transport, le stockage et le traitement.

Qualité du carburant : le produit final doit répondre aux normes applicables aux carburants diesel (par exemple, ASTM D975, EN 590) s'il est vendu comme tel ou mélangé.

Exploitation de l'usine : soumise aux réglementations sur la qualité de l'air, aux autorisations de rejet dans l'eau, aux permis de gestion des déchets dangereux pour les résidus, ainsi qu'aux normes de sécurité au travail. L'obtention des autorisations est complexe et dépend du lieu d'implantation.

10. Où cette technologie est-elle utilisée ?

Des unités industrielles existent, principalement en Europe, en Amérique du Nord et dans certaines parties de l'Asie, bien que le marché soit encore en développement. Le succès dépend fortement de réglementations favorables, d'une infrastructure de collecte des huiles usagées et des conditions du marché pour le carburant.

11. Puis-je le faire à domicile / à petite échelle ?

Forte déconseillé et souvent illégal. Les unités de pyrolyse à petite échelle, sans contrôles adéquats des émissions, sans systèmes de sécurité et sans capacité d'hydrotraitement produisent un carburant de faible qualité, instable et très polluant, inadapté aux moteurs. Elles génèrent également des déchets dangereux (résidus/coke de pyrolyse) nécessitant une élimination appropriée. La manipulation d'huile usagée et l'utilisation d'équipements de pyrolyse présentent des risques importants pour la sécurité (incendie, explosion, fumées toxiques). Il s'agit d'un procédé industriel nécessitant des installations professionnelles et des autorisations.

12. Le carburant est-il moins cher que le diesel ordinaire ?

Le prix dépend de nombreux facteurs : coût de collecte/prétraitement des ULO, coûts de fonctionnement de l'usine (énergie, catalyseurs, maintenance, main-d'œuvre), échelle d'opération, prix locaux du diesel, et incitations/taxes gouvernementales. Il peut être compétitif, mais cela n'est pas garanti. Le coût élevé de l'investissement est un facteur important.

13. Que deviennent les fractions non diesel ?

La fraction plus légère (similaire au naphta) peut être utilisée comme gaz combustible ou subir un traitement supplémentaire. Les fractions plus lourdes peuvent être utilisées comme fioul lourd (HFO) pour des brûleurs industriels ou recyclées dans le réacteur de pyrolyse. Le coke est éliminé ou potentiellement utilisé comme combustible.

14. Ce processus élimine-t-il tous les contaminants ?

Le prétraitement élimine les solides et l'eau. La pyrolyse décompose de nombreuses molécules organiques et des additifs. L'hydrotraitement est spécialement conçu pour retirer les hétéroatomes tels que le soufre (S), l'azote (N), le chlore (Cl), l'oxygène (O), ainsi que les métaux, et pour saturer les composés instables. Un hydrocraqueur bien conçu et bien exploité est essentiel pour éliminer les contaminants afin de répondre aux spécifications du carburant.