Оборудование для переработки отработанного масла в базовое масло/дизельное топливо

Описание работы

1. Ректификация

Сырьем проекта является отработанное масло, которое с помощью насоса перекачивается из зоны заполнения сырья в зону предварительной обработки. После предварительной обработки из сырья удаляются примеси и часть воды, затем сырьё поступает в систему обезвоживания, где удаляется вся оставшаяся вода. После этого материал с помощью насоса подается в систему легких фракций, где удаляются легкие компоненты материала. После завершения обезвоживания и удаления легких фракций материал нагревается и подается в систему тонкопленочной испарительной установки для удаления тяжелых компонентов. Снизу ректификационной колонны конденсат поступает в приемный резервуар, а верхняя газовая фаза поступает в ректификационную колонну, где конденсируется и накапливается в приемном резервуаре.

2. Газофазный крекинг

Промежуточное масло после ректификации сначала поступает в подогреватель сырья колонны крекинга, а затем после нагревания поступает в газовую фазу ректификационной колонны. В нижней части колонны поддерживается объем парожидкостной фазы. Масло после газификации поступает на твердый катализатор, и после прохождения через катализатор масло расщепляется на фракции дизельного топлива. Затем дизельное топливо поступает в секцию ректификации. После дистилляции дизельное топливо охлаждается в конденсаторе и накапливается в приемном резервуаре для дальнейшей очистки. Остаточный материал из нижней части колонны возвращается в секцию удаления тяжелых фракций для повторной ректификации. Весь процесс эксплуатации осуществляется в условиях вакуумметрического и атмосферного давления без утечек и загрязнений. Выбросы из выпускного отверстия представляют собой газ после десульфурации и удаления пыли (если есть дополнительные требования, они согласуются отдельно), не имеет запаха и других отходов.

Часто задаваемые вопросы

1. В чем суть этого процесса?

Это технология, которая преобразует **отработанное моторное масло (например, масло для двигателей, трансмиссионное масло, гидравлическое масло) – опасный поток отходов – в используемое **дизельное топливо посредством передовой химической обработки, в первую очередь термического деполимеризации (пиролиза), за которой следует дистилляция и гидроочистка.

2. Это то же самое, что и биодизель?

Нет.** Это принципиально иначе. Биодизель изготавливается из растительных или животных *жиров/масел* (например, соевого масла или отработанного кулинарного масла) через химическую реакцию, называемую *трансэтерификацией*. Процесс переработки ULOs предполагает расщепление сложных молекул углеводородов под воздействием тепла и давления (*пиролиз*) и дальнейшую переработку продукта.

3. Как работает этот процесс? (Упрощенно)

1. Предварительная обработка: Отработанное масло фильтруется для удаления твердых частиц (стружка металла, грязь) и обезвоживается для удаления воды.

2. Термический деполимеризационный (пиролиз): Чистое, сухое масло нагревается до очень высоких температур (обычно 350-450°C или выше) *в отсутствие кислорода*. Это разрушает длинные, сложные углеводородные цепочки и добавки в использованном масле, превращая их в более мелкие углеводородные молекулы с образованием пара.

3. Дистилляция: Пар охлаждается и конденсируется. Различные фракции (например, нафта, дизельное топливо, легкое газойлевое топливо, тяжелое газойлевое топливо) разделяются на основе их температур кипения. Целевая фракция — дизельное топливо.

4. Гидроочистка/Улучшение (Ключевой этап): Сырая дизельная фракция часто содержит примеси (сера, азот, хлор из добавок, ненасыщенные соединения) и может иметь плохую стабильность/октановое число. Гидроочистка использует водородный газ и катализатор при высоком давлении/температуре для удаления этих примесей (гидрообессеривание - HDS, гидродеазотирование - HDN, гидродехлорирование) и насыщения нестабильных молекул. Этот этап критически важен для производства стабильного топлива, соответствующего техническим спецификациям.

5. Завершение: Может происходить окончательная фильтрация и стабилизация. Для соответствия конкретным стандартам могут добавляться присадки.

4. Как называется конечный продукт?

Топливо, соответствующее стандартам дизельного топлива, обычно называют «Рециркуляционное топливо» (RFO), «Обработанное топливо» (PFO), «Гидроочищенное пиролизное топливо» или «Дизельная добавка». Обычно оно НЕ называется «Биодизелем», чтобы избежать путаницы. Оно должно соответствовать стандартам дизельного топлива, таким как ASTM D975 (США) или EN 590 (Европа), потенциально как компонент смеси.

5. Можно ли использовать это топливо непосредственно в дизельных двигателях?

Только если оно соответствует строгим стандартам качества топлива (таким как ASTM D975 или EN 590).

Для этого критически важен этап гидроочистки. Неочищенное или плохо очищенное пиролизное топливо («пиролизный дизель») в целом НЕ подходит для непосредственного использования в современных дизельных двигателях. Оно может вызвать серьезные повреждения из-за:

* Высокого содержания серы (повреждает системы выбросов — DPF, SCR, катализаторы).

* Низкого цетанового числа (плохое сгорание, детонация).

* Наличие кислот, хлора, металлов (коррозия, загрязнение форсунок).

* Плохая стабильность (образование смол и осадка).

* Высокое содержание ароматических/полициклических ароматических углеводородов (ПАУ).

Топливо, подвергнутое гидроочистке и соответствующее техническим требованиям, может использоваться, часто смешивается с традиционным дизельным топливом.

6. Каковы основные преимущества?

Сокращение отходов и восстановление ресурсов: Перенаправление значительного потока опасных отходов от свалок или неправильной утилизации (сжигания, сброса).

Энергетическая безопасность: Производство ценного жидкого топлива из отходов, снижение зависимости от первичной нефти.

Охрана окружающей среды (потенциальная): Правильная переработка предотвращает загрязнение почвы и воды от сброса отработанного масла. По сравнению с производством традиционного дизельного топлива, может быть меньший общий углеродный след, хотя анализ жизненного цикла сложен (зависит от эффективности процесса, источников энергии). Снижает потребность в добыче нефти.

Экономические возможности: Создание ценности из отходов, потенциальное снижение затрат на топливо (при конкурентоспособной цене), поддержка циклической экономики.

7. Каковы вызовы и проблемы?

Высокая стоимость капитала: Создание современных предприятий с предварительной обработкой, пиролизом, дистилляцией и особенно гидроочисткой требует значительных затрат.

Сложность технологии и эксплуатации: Требуется сложная инженерия и квалифицированное управление для обеспечения стабильного качества топлива и соблюдения стандартов выбросов.

Качество и стабильность сырья: ОТУ сильно варьируются (загрязнения, добавки, разные источники). Стабильная предварительная обработка имеет решающее значение.

Строгие экологические нормы: Предприятия должны соответствовать строгим стандартам по выбросам в атмосферу (ЛОС, NOx, SOx, частицы), сбросам сточных вод и утилизации опасных отходов (кокс, отработанные катализаторы). Получение разрешений может быть затруднено.

Качество топлива и принятие на рынке: достижение и постоянное соблюдение стандартов дизельного топлива требует значительных инвестиций. Завоевание доверия и принятия конечного топливного продукта на рынке имеет решающее значение. Часто требуется смешивание.

Управление остатками: процесс производит твердые остатки (кокс, отработанный катализатор) и потенциально сточные воды, которые требуют надлежащей, часто дорогостоящей утилизации или обработки.

8. Насколько экологичен данный процесс?

У этого процесса есть значительный потенциал экологических преимуществ за счет уменьшения опасных отходов и извлечения энергии. Однако он не является принципиально «зеленым»:

Сам процесс потребляет энергию (часто природный газ или топливный газ).

Воздушные выбросы с установки (продукты сгорания, технологические выбросы) должны строго контролироваться.

Гидроочистка потребляет водород (часто производимый из природного газа).

Остатки требуют безопасной утилизации.

Общий экологический след зависит от эффективности производства, технологии контроля выбросов и источников энергии. Для конкретных объектов требуются исследования оценки жизненного цикла (LCA).

9. Какие нормативы регулируют этот вопрос?

Обращение с отходами: во многих юрисдикциях классифицируется как опасные отходы (например, нормативы EPA в США, Директива по отходам в ЕС). Действуют строгие правила сбора, транспортировки, хранения и переработки.

Качество топлива: готовый топливный продукт должен соответствовать применимым стандартам дизельного топлива (например, ASTM D975, EN 590), если оно продается как таковое или используется в смесях.

Эксплуатация завода: подчиняется нормам контроля воздушного загрязнения, разрешениям на сброс сточных вод, обращению с опасными отходами, а также стандартам охраны труда. Получение разрешений является сложным и зависит от местоположения.

10. Где применяется эта технология?

Коммерческие установки уже существуют, в основном в Европе, Северной Америке и некоторых частях Азии, хотя рынок все еще находится в стадии развития. Успех в значительной степени зависит от поддержки со стороны регулирующих органов, инфраструктуры сбора отработанного масла и рыночных условий для топлива.

11. Можно ли это делать дома/в малом масштабе?

Категорически не рекомендуется, и зачастую это незаконно. Маломасштабные установки пиролиза без надлежащего контроля выбросов, систем безопасности и возможностей гидроочистки производят топливо низкого качества, нестабильное и сильно загрязняющее окружающую среду, которое непригодно для использования в двигателях. Они также создают опасные отходы (остаток/кокс пиролиза), которые требуют правильной утилизации. Работа с отработанным маслом и эксплуатация оборудования пиролиза сопряжены с серьезными рисками безопасности (пожар, взрыв, токсичные испарения). Это промышленный процесс, требующий профессиональных мощностей и разрешений.

12. Дешевле ли это топливо, чем обычный дизель?

Ценообразование зависит от множества факторов: стоимость сбора/предварительной обработки ОЛУ, эксплуатационные расходы завода (энергия, катализаторы, обслуживание, рабочая сила), масштаб производства, местные цены на дизельное топливо и государственные субсидии/налоги. Цена может быть конкурентоспособной, но это не гарантировано. Высокие капитальные затраты являются существенным фактором.

13. Что происходит с фракциями, отличными от дизельного топлива?

Более легкая фракция (похожая на нафту) может использоваться в качестве топливного газа или подвергаться дальнейшей обработке. Более тяжелые фракции могут применяться в качестве тяжелого судового топлива (HFO) для промышленных горелок или возвращаться обратно в реактор пиролиза. Кокс удаляется и утилизируется или потенциально используется в качестве топлива.

14. Удаляет ли данный процесс все загрязняющие вещества?

Предварительная обработка удаляет твердые частицы и воду. Пиролиз разлагает многие органические молекулы и добавки. Гидроочистка специально разработана для удаления гетероатомов, таких как сера (S), азот (N), хлор (Cl), кислород (O) и металлы, а также для насыщения нестабильных соединений. Хорошо спроектированный и эксплуатируемый гидроочиститель необходим для удаления загрязняющих веществ в соответствии с требованиями к топливу.