廃油リサイクル 基礎油/ディーゼル設備

運転の説明

1. 馏別

本プロジェクトの原料媒体は廃油であり、充填区域からポンプ本体を通じて前処理区域へ輸送される。前処理後、原料から不純物および一部の水分が除去され、脱水システムへと進み、脱水システムを通じてすべての水分が除去される。その後、原料はポンプ本体を通じて軽質化システムへと移送され、原料中の軽質成分が分離される。脱水および軽質化が完了した後、原料は加熱され薄膜蒸発システムへ送られ、原料中の高沸点成分が除去される。底部の再結合成分は受槽へと流入し、上部の気相は精留塔へと送られ、受槽で凝縮・濃縮される。

2. 気相クラッキング

精留後の中間油は最初にクラッキング塔の給熱交換器を経て加熱され、その後ガス相クラッキング塔に入ります。塔底では再沸騰ガス液体の量が維持されています。気化後の油は固体触媒に入り、触媒を通った油はディーゼル成分にクラッキングされます。その後、ディーゼル油は精留区画に入ります。蒸留後、ディーゼル油は凝縮器で凝縮され、受槽に濃縮されて精製されます。塔底の物質は再び重成分除去区画に戻され、再精留されます。全体の運転プロセスは真空圧および大気圧の密閉状態で行われ、漏洩がなく、汚染もありません。煙突から排出される廃ガスは脱硫・集塵処理後のガスです（他の要件がある場合は別途検討）臭気はなく、その他の廃棄物も排出されません。

よくある質問

1. このプロセスとはどのようなものですか？

これは、有害廃棄物である使用済み潤滑油（例えば、エンジンオイル、ギアオイル、油圧オイル）を、主に熱分解（ピロリシス）後に蒸留および水処理を行うことで、使用可能なディーゼルに類似した燃料へと変換する技術です。

2. これはバイオディーゼルと同じですか？

いいえ。** これは根本的に異なります。バイオディーゼルは、化学反応である*エステル交換反応（トランスエステリフィケーション）*を通じて植物または動物由来の*脂肪／油*（大豆油や使用済み食用油など）から作られます。使用済み潤滑油（ULO）の処理工程では、高温および高圧下で複雑な炭化水素分子を分解（*ピロリシス*）した後、生成物を高度化処理します。

3. 処理工程の概要は？（簡略化）

1. 前処理：使用済みオイルから固体（金属粉、汚れなど）を除去するフィルター処理と、水分を除去するための脱水処理を行います。

2. 熱分解（ピロリシス）：清浄乾燥した油を非常に高い温度（通常350〜450°C以上）にまで加熱する（*酸素の存在しない環境下*で）。これにより、使用済み油に含まれる長い複雑な炭化水素鎖および添加剤が分解され、より小さな炭化水素分子に変わり、蒸気を形成する。

3. 蒸留：蒸気を冷却して凝縮させる。ナフサ、ディーゼル、軽油、重油などの異なる分画を、それらの沸点に基づいて分離する。目的はディーゼル分画を得ることである。

4. 水素処理／アップグレーディング（重要な工程）：粗ディーゼル分画には不純物（硫黄、窒素、添加剤由来の塩素、不飽和化合物など）が含まれており、安定性／オクタン価が低い場合がある。水素処理では、高温／高圧下で水素ガスと触媒を使用してこれらの不純物（脱硫（HDS）、脱窒素（HDN）、脱塩素など）を取り除き、不安定な分子を飽和させる。この工程は、安定した仕様内の燃料を製造するために不可欠である。

5. 仕上げ：最終ろ過および安定化が行われる場合があります。添加物が混合され、特定の規格を満たすように調整されることがあります。

4. 最終製品の名称は何ですか？

ディーゼル規格を満たすようにアップグレードされた燃料は、一般的に「再生燃料油（RFO）」「処理済燃料油（PFO）」「水素処理熱分解油」、または「ディーゼル代替燃料」と呼ばれます。「バイオディーゼル」と呼ばれるのは混同を避けるため一般的ではありません。ASTM D975（米国）やEN 590（欧州）などの標準的なディーゼル燃料規格に適合することを目的としており、ブレンド成分として使用される可能性があります。

5. この燃料はディーゼルエンジンで直接使用できますか？

燃料品質規格（ASTM D975またはEN 590など）を満たしていれば可能です。

これは水素処理工程が極めて重要です。処理されていない、または不十分に処理された熱分解油（「熱分解ディーゼル」）は、一般的に現代のディーゼルエンジンで直接使用するには適していません。以下のような理由で深刻な損傷を引き起こす可能性があります。

・硫黄分含量が高い（排ガス処理システム（DPF、SCR、触媒）に損傷を与える）。

・セタン価が低い（燃焼性が悪く、ノッキングが発生する）。

* 酸、塩素、金属の含有（腐食、インジェクターの目詰まり）

* 安定性の低さ（ガムや沈殿物を生成）

* 高芳香族／多環芳香族炭化水素（PAH）含有量

仕様を満たす適切な水素処理燃料を使用可能であり、多くの場合、従来のディーゼル燃料と混合して使用される

6. 主な利点は何ですか？

廃棄物削減とリソース回収：埋立地や不適切な処分（燃やしたり、不法投棄すること）から大量の有害廃棄物を転換する

エネルギーの安定供給：廃棄物から得られる貴重な液体燃料を創出し、新品の原油への依存を軽減する

環境保護（可能性）：適切なリサイクルにより、使用済み油の不法投棄による土壌や水質汚染を防止する。新品のディーゼル燃料生産と比較して、全体的な炭素排出量が少なくなる可能性がある（ただしライフサイクル分析は複雑であり、プロセス効率やエネルギー源に依存する）。原油採掘の需要を減らす。

経済的な機会：廃棄物から価値を生み出し、燃料使用者に対して（競争力のある価格の場合）コスト削減の可能性があり、循環型経済を支援します。

7. 課題と懸念事項は何ですか？

高額な設備投資：前処理、熱分解、蒸留、特に水素処理装置を備えた高度なプラントの建設には費用がかかります。

複雑な技術および運用：一貫した燃料品質を確保し、排出基準を満たすためには、高度なエンジニアリングと熟練した運用が必要です。

原料の品質と安定性：使用済み潤滑油（ULO）は変動が大きく（汚染物質、添加剤、混合源など）、安定した前処理が不可欠です。

厳しい環境規制：プラントは大気排出基準（揮発性有機化合物（VOCs）、NOx、SOx、粒子状物質）、排水、有害廃棄物（コークス、使用済み触媒）の処分に関する厳格な規制を遵守する必要があります。許可の取得が難しい場合があります。

燃料品質と市場受容性: ディーゼル規格を達成し、継続的に満たすためには多大な投資が必要です。最終燃料製品に対する市場の信頼と受容性を獲得することは非常に重要です。混合処理が必要な場合がよくあります。

残渣管理: このプロセスでは固体残渣（コークス、使用済み触媒）および廃水が発生する可能性があり、これらは適切な処理または処分を受ける必要があります。

8. このプロセスは環境にやさしいですか？

有害廃棄物の削減とエネルギー回収により、環境面での顕著なメリットがあります**。ただし、本質的に「グリーン」ではありません：

プロセス自体がエネルギー（一般的には天然ガスまたは燃料ガス）を消費します。

プラントからの大気排出（燃焼ガス、プロセス排気）は厳しく管理する必要があります。

水素処理では水素が消費されます（一般的には天然ガスから生成）。

残渣は安全に処分する必要があります。

全体的な環境負荷は、プラントの効率、排出制御技術、およびエネルギー源に大きく依存します。特定の施設については、ライフサイクルアセスメント（LCA）研究が必要です。

9. この技術に関連する規制はどのようになっていますか？

廃棄物処理：多くの管轄区域で有害廃棄物として分類されています（例：米国のEPA規制、EUの廃棄物枠組指令）。収集、輸送、保管、処理に関する厳格な規則が適用されます。

燃料品質：最終的な燃料製品がディーゼル燃料として販売される場合、または混合される場合、適用可能なディーゼル燃料規格（例：ASTM D975、EN 590）を満たす必要があります。

プラント運転：大気汚染防止規制、排水許可、残渣の有害廃棄物取扱許可、労働安全基準の対象となります。許可の取得は複雑で、立地ごとに異なります。

10. この技術はどこで使われていますか？

商業規模のプラントは主にヨーロッパ、北アメリカ、アジアの一部地域に存在しているものの、市場はまだ発展段階にあります。成功は、支援的な規制、廃油回収インフラ、および燃料の市場条件に大きく依存しています。

11. 自宅や小規模で行うことはできますか？

強くお勧めしません。また、多くの場合違法です。適切な排出管理、安全システム、および水素処理機能のない小規模な熱分解装置は、エンジンに不適な低品質で不安定かつ高度に汚染された燃料を生み出します。また、適切な処分を必要とする有害廃棄物（熱分解残渣／コークス）も発生します。使用済み油の取り扱いや熱分解装置の運転には、重大な安全上の危険（火災、爆発、有毒ガス）が伴います。これは専門的な設備と許可が必要な産業プロセスです。

12. この燃料は通常のディーゼル燃料より安いですか？

価格は、使用済み潤滑油（ULO）の収集・前処理コスト、プラントの運転コスト（エネルギー、触媒、メンテナンス、労務）、運転規模、地域のディーゼル価格、政府の補助金・税制など、多くの要因によって決まります。競争力を持つ可能性はありますが、保証されるわけではありません。初期投資コストが非常に高額であることが大きな要因です。

13. 非ディーゼル成分はどのようになりますか？

軽質留分（ナフサに類似）は燃料ガスとして使用されるか、さらなる処理が施されます。重質留分は産業用バーナー向けの重油（HFO）として使用されるか、または熱分解反応装置へ再循環されます。コークスは除去され、廃棄されるか、あるいは燃料として利用される可能性があります。

14. このプロセスでは、すべての不純物を除去しますか？

前処理により、固体および水分が除去されます。熱分解により、多くの有機分子および添加剤が分解されます。水素処理（Hydrotreating）は、硫黄（S）、窒素（N）、塩素（Cl）、酸素（O）などのヘテロ原子および金属を除去し、不安定な化合物を飽和させるように設計されています。燃料仕様を満たすために不純物を除去するには、適切に設計され運転された水素処理装置が不可欠です。