廃プラスチック熱分解油用高度蒸留装置の技術提案書1.0 はじめに・目的本ドキュメントでは、廃プラスチックの熱分解によって得られた原油を高品位化するための高度蒸留システムに関する技術提案を...
廃プラスチック熱分解油用高性能蒸留装置の技術提案
本資料では、廃プラスチックの熱分解によって得られた原油を高品位化するための高性能蒸留システムに関する技術提案です。本装置の主な目的は、低価値で複雑な組成の熱分解油を、燃料混合成分や化学原料として使用可能な高品質で標準化された蒸留分画（例：軽質ナフサ、重質ナフサ、軽油）に変換することです。本提案では、当社システムが従来の蒸留法に対して持つ革新的な特徴と技術的優位性を紹介します。
提案する蒸留プロセスは、プラスチック熱分解油という、不純物やワックス、そして広範な炭化水素を含む困難な組成を処理するために特別に設計された連続式多段分画蒸留システムです。
主要な工程は以下の通りです:
1. 前処理およびろ過：粗ピロリシス油は最初に予備加熱され、深度ろ過およびカートリッジフィルターを通って固体粒子およびカーボンブラックを除去します。
2. 予熱およびチャージヒーター：ろ過された油は、製品ストリームとの熱統合により効率的に予熱され、その後、所定の温度まで加熱される特別設計のチャージュファーンスへと送られます。
3. 大気式分留塔：気化した油は高い構造充填塔内へと進入し、各成分は沸点に基づいて分離されます。
ライトナフサ（IBP ～80°C）：上部で回収されます。
ヘビーナフサ（～80-180°C）：側流として回収されます。
ライトガスオイル（～180-350°C）：側流として回収されます。
4. 凝縮および製品冷却：蒸気はシェルアンドチューブ式熱交換器を使用して凝縮されます。
5. 真空蒸留（オプション）：重油カットやベースオイルを対象とするシステムの場合、真空蒸留装置を組み込むことで重質留分の沸点を低下させ、熱分解を防止します。
当社の蒸留システムは、卓越した性能、効率性および信頼性を提供する最新技術を複数組み込んでいます。
利点：運転コストおよび炭素排出量が大幅に削減されます。
技術：統合型熱回収システム。蒸留されたガス油などの高温製品流を利用して、プレート型熱交換器を通じて流入する原油を予備加熱します。この設計により、非統合型システムと比較してチャージヒーターのエネルギー需要を最大40％まで削減できます。
利点：正確なカットポイント制御により、製品の純度および収率が向上します。
技術：従来のバブルトレイに代わって高効率構造充填材および分配トレイを採用。これにより以下の効果を提供します。
極めて低い圧力降下により分離効率が向上。
より多くの理論段数により、分画間の分離がより明確になる。
目詰まりや詰まりの可能性を低減。
利点：製品品質の一貫性、運転の安定性、手動操作の削減。
技術：以下を備えた完全統合型分散制御システム（DCS）
温度、圧力、流量の継続的なモニタリング。
リフラックス比および取り出し速度の自動制御により、原料の変動があっても製品仕様を維持。
遠隔監視およびトラブルシューティング機能。
利点：運転期間の延長、メンテナンス停止時間の短縮、年間生産能力の向上。
技術：チャージヒーターファンのチューブおよび塔内部の独自設計により、コークスが発生する高温部分を最小限に抑える。オプションとしてオンラインチューブ清掃装置を組み込むことで、装置の停止なしに定期的にチューブを清掃可能。
利点：長寿命であり、プラスチック熱分解油に含まれる酸性汚染物質（例：塩化物）による腐食に強い。
技術：塔内部、コンデンサーチューブ、予熱交換器など、重要な構成部品はすべて、腐食性環境に耐えるためにSS 316Lステンレス鋼およびその他の特殊合金で製造されている。
利点：幅広い品質の熱分解油を処理可能であり、市場需要に応じて製品出力を調整可能。
技術：サイドストリームドロオフのモジュラー設計および調整可能なAPCにより、オペレーターはナフサおよびガスオイルカットの沸点範囲を簡単に変更して、異なる仕様（例：ディーゼル対船舶用燃料ブレンド成分）に対応させることができます。
この装置は、以下の典型的な仕様を満たす燃料を生産するように設計されています：
分留物 | 沸点範囲 典型的な用途 | 主な品質情報
ライトナフサ IBP - 80°C 石油化学原料 高パラフィン含有
ヘビーナフサ 80°C - 180°C ガソリンブレンド成分 オプションの水素処理後の低硫黄
ライトガスオイル 180°C - 350°C ディーゼル／船舶用燃料ブレンド 高セタン価指数、低沈殿物
クローズドループ運転：プロセス用水の排水ゼロ。すべての排気はクローズドフレアシステムに導かれます。
漏洩検知および防止：炭化水素の早期検知のための包括的なシステム
安全計装システム（SIS）：運用上の逸脱が生じた場合にプラントを安全に停止するために設計された独立した自動システムです。
この提案された蒸留装置は、廃プラスチック熱分解油の有価化における画期的な技術的進歩を示しています。**エネルギー統合、高度な分離技術、知能化オートメーション、堅牢なエンジニアリング**に重点を置くことで、このシステムはかつてない利点を提供します：
高い利益率：ユーティリティ消費の削減と高品位製品の収率向上により実現。
優れた製品品質：高付加価値燃料市場への参入を可能にします。
最大限の信頼性と稼働時間：運用の中断やメンテナンスコストを最小限に抑えます。
将来性を考慮した設計：原料や製品仕様の変化に柔軟に対応する能力を提供します。
当社は、この技術が廃プラスチックの高度リサイクルにおいて持続可能で利益を得られる事業を構築するための最適なソリューションを提供すると確信しています。
ピロリシス油：酸素の存在しない条件下で廃プラスチックを加熱処理して得られる原油。
分留：混合物中の成分の沸点の違いに基づいて分離するプロセス。
構造充填材：分離効率を高めるための蒸気と液体との接触を最大限に設計した塔内材。
還流比：塔に戻される液体と取り出される生成物の比率。分離純度を制御するための主要パラメーター。
セタン指数：ディーゼル燃料の燃焼品質を測定する指標。
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