Instalacja do pirolizy opon: jak to działa, co produkuje i dlaczego inwestorzy wybierają Uwaga

W tym artykule omówiono technologię, ekonomikę produktu i decyzje dotyczące sprzętu, które decydują o tym, czy inwestycja w pirolizę przyniesie przewidywane zyski.

Kryzys zużytych opon napędza popyt na Instalacje do pirolizy

Liczby stojące za problemem marnowania opon nie są abstrakcyjne. W samych Stanach Zjednoczonych rocznie wyrzuca się około 317 milionów zużytych opon - mniej więcej jedna na osobę każdego roku. W Europie sytuacja jest lepiej zarządzana, ale nie mniej wymagająca: dane z Europejskie Stowarzyszenie Producentów Opon i Gumy monitorujące wskaźniki zbiórki i utylizacji zużytych opon pokazują, że nawet przy 91% wskaźnika zbierania, ponad 3.2 milion ton opon wycofanych z eksploatacji wymagało przetworzenia w ciągu jednego roku - a ich wolumen stale rośnie wraz z liczbą pojazdów.

Możliwości utylizacji, które dominowały w ubiegłym stuleciu, kurczą się. Zakazy składowania całych opon obowiązują obecnie w UE, Wielkiej Brytanii i wielu stanach USA. Otwarte spalanie jest nielegalne w większości jurysdykcji i generuje wysoce toksyczne emisje. Współprzetwarzanie w piecu cementowym pochłania część, ale nie jest ani wystarczająco skalowalne, ani opłacalne ekonomicznie dla właściciela opony. Piroliza wyróżnia się tym, że przekształca problem w cztery nadające się do sprzedaży produkty wyjściowe jednocześnie, bez spalania, bez składowania i w coraz większym stopniu bez wkładu energii netto po zamknięciu pętli gazów procesowych.

Moment regulacyjny wzmacnia tę zmianę. W ramach unijnego planu działania dotyczącego gospodarki o obiegu zamkniętym oraz równoważnych ram krajowych w Indiach, Korei Południowej i Brazylii tworzone są programy rozszerzonej odpowiedzialności producenta (EPR), które przypisują koszty utylizacji producentom opon, zachęcając w ten sposób do inwestycji na niższym szczeblu łańcucha dostaw w moce przetwórcze. Dla inwestorów i podmiotów zajmujących się odpadami ścieżka regulacyjna jest wiatrem w plecy, a nie ryzykiem.

Jak działa instalacja do pirolizy opon: proces podstawowy

Piroliza opon to rozkład termochemiczny przy całkowitym braku tlenu. Bez tlenu spalanie nie może nastąpić. Zamiast tego długotrwałe ciepło - zwykle dostarczane zewnętrznie do szczelnego reaktora obrotowego - powoduje, że długołańcuchowe polimery węglowodorowe w gumie pękają na krótsze cząsteczki, które opuszczają reaktor w postaci gazu lub pozostają w postaci stałej pozostałości węglowej. Cały proces składa się z pięciu zintegrowanych etapów.

Obróbka wstępna: Przed wprowadzeniem do reaktora całe opony muszą zostać rozdrobnione do możliwej do kontrolowania wielkości surowca. W przypadku systemów ciągłych oznacza to rozdrabnianie na cząstki 3-5 cm przy użyciu Rozdrabniacze opon, które rozdrabniają całe opony do 3-5 cm surowca odpowiedniego do automatycznego podawania za pomocą przenośnika. Niektóre reaktory wsadowe mogą przyjmować większe kawałki lub nawet całe opony samochodów osobowych, ale mniejsze rozmiary cząstek poprawiają przenoszenie ciepła i wydajność oleju we wszystkich typach reaktorów.

Kraking termiczny: Wstępnie rozdrobniona guma wchodzi do szczelnego, przedmuchanego tlenem reaktora i jest podgrzewana powyżej 300°C - zazwyczaj od 350°C do 550°C dla mieszanek gumowych. Wiązania molekularne w łańcuchach polimeru rozrywają się stopniowo, uwalniając strumień mieszanego gazu węglowodorowego. W reaktorze utrzymuje się niewielkie podciśnienie, aby zapobiec wyciekom gazu i poprawić bezpieczeństwo operatora.

Kondensacja i zbieranie oleju: Gorący gaz pirolityczny opuszcza reaktor i przechodzi przez wielostopniowy system kondensacji. Cięższe frakcje upłynniają się jako pierwsze, dając ciężki olej pirolityczny; lżejsze frakcje kondensują w niższych temperaturach, tworząc olej o zawartości benzyny ciężkiej. Gazy nieskraplające się - głównie metan, etylen i wodór - są zawracane z powrotem do palnika reaktora, dzięki czemu po osiągnięciu stanu ustalonego proces jest częściowo lub całkowicie samowystarczalny na paliwie.

Obróbka pozostałości stałych: Sadza i drut stalowy są odprowadzane z wylotu fazy stałej reaktora. Separator magnetyczny czysto odizolowuje drut stalowy. Pozostałość sadzy - technicznie odzyskana sadza (rCB) - jest transportowana do magazynu lub przekazywana do dalszych urządzeń przetwarzających. W przypadku szczegółowe zestawienie procesu pirolizy opon i uzysku produktu według rodzaju surowcagłównymi zmiennymi są konstrukcja reaktora i profil temperatury.

Oczyszczanie gazów spalinowych: Spaliny po spalaniu z palnika przechodzą przez odpylanie, systemy odsiarczania i płukania na mokro przed uwolnieniem do atmosfery. Odpowiednio określone pociągi do kontroli emisji zapewniają zgodność wyników z dyrektywą UE w sprawie emisji przemysłowych i równoważnymi normami EPA - co jest niepodlegającym negocjacjom wymogiem uzyskania pozwolenia na projekt na większości rynków.

、

Cztery produkty o wysokiej wartości z każdej tony zużytych opon

Ekonomiczne uzasadnienie pirolizy opon opiera się na sprzedaży czterech produktów z jednego strumienia wejściowego. Typowe uzyski produktu z surowca na opony do samochodów osobowych i ciężarowych to:

Z czterech wyników olej do pirolizy opon generuje większość przychodów. Dzięki wartości opałowej wynoszącej około 10,000-10,600 kcal/kg, TPO jest bezpośrednio konkurencyjny w stosunku do konwencjonalnego ciężkiego oleju opałowego i znajduje gotowych nabywców wśród cementowni, hut stali, hut szkła i operatorów generatorów ciężkiego oleju opałowego. W przypadku projektów ukierunkowanych na wyższe marże dalsza rafinacja za pomocą urządzeń do destylacji może przekształcić surowy TPO w olej napędowy - mniej więcej podwajając wartość na tonę.

Sadza odzyskiwana to produkt z największą zaletą. Surowy rCB osiąga umiarkowane ceny jako wypełniacz niskiej jakości, ale obróbka końcowa poprzez mielenie i granulację podnosi jego czystość i powierzchnię do poziomów kwalifikujących się do ASTM gatunków z serii N - N550 i N660 rCB może osiągnąć wartości pięciokrotnie wyższe niż nieprzetworzony znak char. W miarę jak rośnie zapotrzebowanie na zrównoważone alternatywy dla sadzy pierwotnej wraz ze wzrostem obowiązków producentów opon w zakresie emisji 3, rynek rCB z certyfikatem jakości stale się wzmacnia.

Instalacje do pirolizy wsadowej a ciągłej

Konfiguracja sprzętu to najważniejsza decyzja w projekcie pirolizy. Dwa główne typy instalacji - wsadowe i ciągłe - obsługują różną skalę wydajności oraz różne profile kapitałowe i operacyjne.

Dla inwestorów oceniających wejście na rynek na poziomie 5-10 ton dziennie, system wsadowy zapewnia punkt wyjścia o niższym ryzyku dzięki prostszej mechanice i łatwiejszej konserwacji. Skalowanie powyżej 15-20 ton dziennie zdecydowanie przesuwa ekonomikę w stronę pracy ciągłej. Wyeliminowanie codziennych cykli nagrzewania i schładzania w instalacji ciągłej zmniejsza zużycie paliwa o 30-40% na tonę i umożliwia redukcję siły roboczej, która sprawia, że produkcja na dużą skalę jest opłacalna finansowo.

Dokładny przegląd ekonomiczne i operacyjne zalety maszyn do ciągłej pirolizy wykazuje, że 20-tona-per-day system ciągły może generować dzienne przychody brutto w wysokości $6,000-$10,000 USD z ropy, sadzy i drutu stalowego łącznie - liczby, które wsparcie okresów zwrotu nakładów finansowych na sprzęt wynoszących od dwóch do czterech lat przy bieżących cenach rynkowych. W przypadku systemy ciągłej pirolizy opony do oleju zaprojektowane dla 24/7 operacja przemysłowaprojekt reaktora mikropodciśnienia, automatyczne zasilanie i zintegrowana recyrkulacja gazu syntezowego to techniczne wyróżniki, które należy potraktować priorytetowo w specyfikacji.

Zwrot z inwestycji i najważniejsze kwestie

Projekt pirolizy opon to w swej istocie działalność związana z przetwarzaniem odpadów ze sprzedażą towarów, co oznacza, że ekonomika projektu jest wrażliwa na trzy zmienne: koszt nabycia surowca, cenę odbioru produktu i czas sprawności operacyjnej. Prawidłowe wykonanie wszystkich trzech wymaga planowania wykraczającego poza sam reaktor.

Dostawa surowca: Zużyte opony są powszechnie dostępne, ale zapewnienie niezawodnych dostaw przychodzących po akceptowalnych kosztach wymaga współpracy ze sprzedawcami detalicznymi opon, operatorami flot i miejskimi programami zbiórki. Na rynkach, na których obowiązują przepisy dotyczące EPR, opłaty za odbiór opon mogą sprawić, że surowce będą faktycznie bezpłatne lub nawet generować dochody. Na rynkach bez EPR budżet na logistykę i koszty agregacji.

Jakość i uszlachetnianie oleju: Surowy TPO jest sprzedawany z rabatem w stosunku do rafinowanego oleju napędowego, a niektórzy nabywcy przemysłowi narzucają specyfikacje dotyczące zawartości siarki i lepkości, których surowy olej pirolityczny może nie spełniać w sposób ciągły. Połączenie instalacji do pirolizy z urządzenia do destylacji olejów odpadowych w celu rafinacji surowego oleju popirolitycznego do paliw wyższej jakości to sprawdzony sposób na wyższą marżę na tonę wyprodukowanej ropy kosztem dodatkowego kapitału i zużycia energii.

Odzysk wartości sadzy: Wiele operatorzy sprzedają surowy rCB po cenach standardowych wypełniaczy i pozostawiają na stole znaczną wartość. Urządzenia do mielenia i granulacji na dalszym etapie procesu modernizują rCB do gatunków z serii N, rozszerzając krąg nabywców na wytwórców mieszanek gumowych, producentów pigmentów i producentów opon - rynki, na których ceny są strukturalnie wyższe, a umowy są długoterminowe.

Pozwolenia i zgodność: Pozwolenia środowiskowe to najczęściej niedoceniane ryzyko związane z harmonogramem rozwoju projektów pirolizy. Specyfikacje kontroli emisji, klasyfikacja miejsca i wymagania dotyczące postępowania ze ściekami różnią się znacznie w zależności od jurysdykcji. Zaangażowanie dostawcy posiadającego udokumentowane zatwierdzenia projektu w kraju docelowym znacznie zmniejsza ryzyko uzyskania pozwoleń - certyfikaty CE i zgodność ISO 14001 to podstawowe dane uwierzytelniające sprawdź.

W sumie dobrze skonfigurowana instalacja do pirolizy opon rozwiązuje jeden z najbardziej uporczywych problemów z gospodarką odpadami we współczesnej erze przemysłowej, generując jednocześnie cztery niezależne strumienie przychodów z surowca, który na wielu rynkach jest dostępny po zerowych lub ujemnych kosztach. Technologia jest dojrzała, kierunek regulacji jasny, a podaż surowców rośnie. Na rynkach o niedostatecznym zasięgu możliwości uzyskania przewagi przez wczesne wprowadzenie na rynek pozostają otwarte, ale się kurczy, ponieważ inwestorzy instytucjonalni i grupy zajmujące się gospodarką odpadami zwiększają skalę wdrożeń na całym świecie.