Отчет по проекту по переработке нефтепродуктов на основе шин, пластика и каучука в дизельное топливо

Контекст проекта построения установки пиролиза и дистилляции отходов с последующим получением топлива

1. Предыстория и практическое значение разработки данного проекта

В эпоху, характеризующуюся растущим глобальным спросом на энергию, нестабильностью цен на нефть и насущной необходимостью в обеспечении экологической устойчивости, эффективная переработка отходов с целью получения ценных топливных продуктов стала одним из ключевых стратегических приоритетов. Эксперты неоднократно подчеркивали, что доступные мировые запасы нефти ограничены, и прогнозы указывают на значительное сокращение их объёма в ближайшие десятилетия. Надвигающийся «точек перелома в области энергетики» требует активных действий по переходу на альтернативные и возобновляемые источники энергии.

Правительства и отрасли по всему миру всё чаще уделяют приоритетное внимание переработке и модернизации отходов углеводородов в рамках стратегий устойчивого развития и циркулярной экономики. На этом фоне наша технология перегонки, позволяющая превращать топливное масло, полученное из шин, пластика и резины, а также другие виды отходных масел в высококачественный дизельное топливо, полностью соответствует международным потребностям: она обеспечивает возможность переработки местных отходов на производственных местах в продукцию, пригодную для продажи, способствует обеспечению энергетической безопасности, снижает нагрузку на окружающую среду и создает экономическую ценность на всех этапах цепочек поставок.

Эти инициативы не только приносят значительную экономическую пользу, способствуя созданию рабочих мест и экономическому росту, но и активно поощряются и поддерживаются государственной политикой, что свидетельствует о весьма многообещающем будущем. Основывающиеся на этих технологиях подходы часто отличаются простотой применения, удобством реализации и немедленными, ощутимыми результатами; поэтому они идеально подходят для использования самыми разными субъектами — от крупных промышленных предприятий и коллективов до индивидуальных предпринимателей. Активное развитие и рациональное использование обильных запасов отходов нефтепродукции, безусловно, способны сделать этот сектор одной из самых прибыльных и перспективных новых отраслей XXI века.

Аппарат для дистилляции нефти, полученной путем пиролиза, или отходного топливного масла

2. Обзор рециркулируемых масел и технологический прогресс в этой области

Сфера возможностей для переработки рециркулируемых нефтепродуктов весьма обширна и продолжает расширяться; она включает в себя множество видов отходов и побочных продуктов, которые можно преобразовать в ценное топливо. Цель состояла в том, чтобы повысить добавленную стоимость этих видов топлива без ущерба для их экономической эффективности. Наиболее прямым и эффективным решением является передистилляция пиролизного топливного масла и других использованных масел.

Суть нашего решения заключается в сложном установке для дистилляции отходных масел, разработанной нами. Для решения проблемы различий в качестве существующих систем очистки пиролизного масла мы начали проводить масштабные исследования и разработки. Наши инженеры изучили процессы петрохимической перегонки в крупном масштабе, проанализировали их преимущества и разработали инновационные подходы для применения этих технологий в более мелких масштабах при обработке отходных нефтепродуктов. В ходе этих исследований были устранены существующие ограничения этих технологий. После многих лет усердных научных исследований и технологических усовершенствований нам удалось разработать и внедрить запатентованную систему очистки и перегонки, принадлежащую компании Doing Group.

Этот завод по перегонке отходных нефтепродуктов, обладающий независимыми патентными правами, специально разработан для преобразования нефти, полученной в результате пиролиза шин, пластика и резины, а также других видов использованных нефтепродуктов, в высококачественный лёгкий дизельное топливо. Процесс дистилляции позволяет эффективно удалить примеси и улучшить свойства топлива. Полученный продукт обычно представляет собой светло-желтую жидкость; его основные технические показатели — вязкость, точка вспышки и содержание серы — приблизительно соответствуют показателям стандартного дизельного топлива марок 0# или -10#. Это улучшенное дизельное топливо может использоваться в качестве прямой замены исходному топливу; его рыночная цена примерно на 150–300 долларов США за тонну выше, чем у исходного топлива или сырья для пиролиза. Это значительно повышает прибыльность и устойчивость проекта.

Установка для переработки пластмассы, полученной при пиролизе резиновых шин, в дизельное топливо с последующей его дистилляцией

3. Несколько основных компонентов… Аппарат для дистилляции топливного масла из шин, пластика и резины

1). Каждое устройство состоит из следующих компонентов: а) контрольного щита. б. Система с использованием теплового масла. в) Вертикальный реактор. d. Вертикальные и горизонтальные конденсаторы. e. Резервуары для нефти. f. Водяной уплотнитель. g. Система катализаторов (доступны два вида катализаторов на выбор: твёрдые катализаторы или жидкие кислотно-щелочные катализаторы). h. Башни для деколоризации и дезодоризации.

Технологии очистки катализаторов для установок пиролиза топлива и дистилляции дизельного топлива

2). Компания обещает: она продает различные модели оборудования с качественным послепродажным обслуживанием и гарантией на срок один год, что полностью устраняет все опасения клиентов.

4. Рынок продукции и сырья

Под влиянием растущего глобального спроса на возобновляемые источники энергии и экологически безопасные методы управления отходами рынок перегонки пиролизатов и переработки отходных мас быстро развивается. Пиролизаты, получаемые в результате термического разложения таких отходов, как шины, пластик и резина, становятся перспективной альтернативой традиционному топливу. Мировое производство отработанных масель составляет значительные объемы: ежегодно во всем мире производится около 1,3 миллиарда галлонов таких масел. Кроме того, такие отрасли, как автомобилестроение, судоходство и производственная промышленность, способствуют постоянному поступлению отходных нефтепродуктов – таких как смазочные масла и растительные масла для приготовления пищи – что ещё больше расширяет рынок данной ниши. Поэтому нет никакой необходимости беспокоиться о сборе отходных нефтепродуктов и топлива, полученного путем пиролиза.

5. Основные технические характеристики аппарата для перегонки топливного масла из шин, пластика и каучука

1). Двойная система обогрева позволяет быстро нагревать систему и повышает эффективность её работы.

2). Внутренняя конструкция системы отопления выполнена по принципу калориферной обогревательной системы, что обеспечивает равномерное нагревание.

3). Конструкция реактора вертикального типа, облегчающая процесс образования шлака.

4). Система охлаждения функционирует за счёт циркуляции воды; такой способ позволяет повторно использовать водные ресурсы без возникновения загрязнений и отходов. Этот метод энергоэффективен и экологически безопасен.

6. Типы сырья и отрасли промышленности, для которых подходит данная аппаратура для перегонки

1). Пиролиз топливного масла на основе отходов пластика и резины…

Среди всех этих видов топлива наибольшее значение имеет пиролизное топливо, получаемое в результате термического разложения отходов шин, пластика и резины с использованием специальных пиролизаторов. Именно этот процесс напрямую связан с применением наших передовых технологий дистилляции. Это топливо – обычно тёмная, вязкая жидкость, по свойствам схожая с тяжёлым топливом с высокой калорийностью. Данный пиролизный топливный масло, хотя и является ценным источником энергии, зачастую требует дополнительной переработки для соответствия специфическим стандартам качества топлива и максимизации своей экономической ценности.

Применение пиролизного топлива, полученного путем пиролиза резиновых шин и пластика

2). Отходы масла. Помимо топливного масла, получаемого путем пиролиза, наши дистилляционные установки также эффективно обрабатывают другие виды отходов масла, включая, но не ограничиваясь ими: отходы дизельного масла, отходы двигательных масел, остатки масла после его переработки, отходы автомобильных масел, масло, используемое для очистки днища маслотанков судов и т. д.

Использованные масла: Этот повсеместно встречающийся вид отходов, образующийся в процессе регулярного технического обслуживания автомобилей, судов и промышленного оборудования, является идеальным кандидатом для переработки. В течение срока службы смазочное масло загрязняется металлическими частицами, продуктами сгорания и илом, что приводит к снижению его характеристик. Наша технология позволяет эффективно удалять эти примеси, восстанавливая при этом полезные свойства материала.

Промышленные отходы в виде масел: К этой категории относится широкий спектр масел, образующихся в ходе различных промышленных процессов – гидравлические масла, масла для шестерен и т. д. После соответствующей предварительной обработки эти масла могут быть переработаны в более ценные продукты Используемое топливо.

7. Технологический процесс преобразования топливных мас из типа «шина/пластик/каучук» в дизельное топливо 

Топливо, полученное путем пиролиза шин, пластика или каучука, а также отходы масла, требующие дополнительной переработки, подаются в рекуператор через масляный насос и нагреваются при нормальном давлении с целью испарения масляных паров. Нефть и газ проходят через колонну с твёрдым катализатором (если используется данная технология) и попадают в конденсатор, где превращаются в жидкое состояние и конденсируются в дизельное топливо. Неликвидная часть смеси поступает в систему отопления через газовую систему и там сгорает. Затем собранный дизель проходит обработку в жидкостях с кислотными и щелочными свойствами для очистки. (Если используется технология жидкостных катализаторов.) Кроме того, у нас имеется система очистки, позволяющая фильтровать топливо и получать более качественный, чистый дизель.

Процесс работы установки для дистилляции подержанных или пиролизованных нефтепродуктов в дизельное топливо

8. Безопасность

1) Косвенное и прямое нагревание – это два способа обеспечения безопасности реактора
2). Термометры, манометры и другие приборы отображают текущие значения показателей, а также сигнализируют о наступлении определённых условий; Водонепроницаемый уплотнитель

9. Охрана окружающей среды

Обработка трёх видов отходов, образующихся в процессе производства. 

1). Выхлопные газы. При использовании метода удаления пыли с помощью водяного слоя выхлопные газы распыляются в три слоя; после фильтрации они наконец выбрасываются наружу без вредных последствий. 

2). Отходные жидкости. В процессе переработки нефтепродуктов образуется сточные воды, которые после осаждения и другой обработки подлежат повторному использованию.  

3). Твёрдые отходы. После процесса преобразования нефти на основе шин, пластика и каучука в дизельное топливо остаются твёрдые отходы, которые составляют от 5% до 10% от массы используемых сырьевых материалов. Основным компонентом является асфальт. На рынке такой битум может продаваться в виде готовой к использованию продукции.

10. Анализ экономической эффективности

В ходе этого процесса можно получить 80–85% дизельного топлива и 15–20% асфальта. Для анализа прибыльности будут использоваться следующие входные и выходные данные.

Анализ прибыльности оборудования для перегонки использованного масла и пиролизного топлива

1). Операционные затраты

• Отходы нефти: 10 тонн × 288 долларов США за тонну = 2868 долларов США

• Для нагрева топлива можно использовать любой из следующих способов:

1) Уголь: 0,4 тонны × 64 доллара за тонну = 25 долларов

2) Топливо: 0,6 тонны × 478 долларов за тонну = 287 долларов

3) Дизельное топливо: 0,5 тонны × 765 долларов США за тонну = 382 доллара США

4) Природный газ: 200 м³ × 0,36 доллара США/м³ = 72 доллара США

• Расход электроэнергии: 25 кВт·ч × 0,16 доллара США × 20 часов = 80 долларов США

• Потребление воды: повторное использование; фактически отсутствует потребление воды

• Количество работников: 1–2 человека; зарплата каждого: 16 долларов; общая сумма затрат: 32 доллара

2). Доход в день

• Топливо: 8 тонн × 765 долларов за тонну = 6118 долларов

• Асфальт: 1,5 тонны × 175 долларов США за тонну = 263 доллара

3). Дневная прибыль (рассчитана исходя из стоимости дизельного топлива) составляет 3017 долларов.

11. Заключение

Согласно вышеизложенному анализу и расчетам, использование отходов шин, пластика и резины в качестве сырья для дальнейшей переработки является технически осуществимым и жизнеспособным вариантом. Процесс преобразования этих отходов в дизельное топливо требует небольших инвестиций, использует большое количество сырья и позволяет быстро получить положительные результаты; перспективы данного направления развития весьма многообещающие. Это лучший вариант для инвестирований и создания производственных предприятий.

Технические характеристики устройства для преобразования топливных мас из категории «наполнители для шин/пластик/каучук» в дизельное топливо

Машины, предназначенные для получения дизельного топлива из сырой нефти, в конечном итоге позволяют получать 80–85% дизельного топлива и 15–20% асфальта. Их применение возможно в очень широком спектре ситуаций:

Применение дизельного топлива и асфальта, полученных путем пиролиза сырой нефти

Дизельное топливо: может использоваться в тяжелой технике, дизельных генераторах, системах отопления котлов, грузовиках, тракторах и т. д.

2. Асфальт: его можно использовать непосредственно для асфальтирования дорог или направлять на заводы по переработке асфальта для дальнейшей обработки.