Kinetische Modellierung einer Kunststoff Pyrolyse

Das ReOil Verfahren der OMV Refining & Marketing GmbH ist ein vielversprechender Weg, die Recycling Ziele von Kunststoffverpackungen der Europäischen Kommission zu erreichen. In diesem Pyrolyse Prozess werden gemischte Kunststoffabfälle chemisch recycelt und die daraus gewonnen Kohlenwasserstoffe werden wieder zu petrochemischen Grundstoffen oder Treibstoffen weiterverarbeitet. Da die Rentabilität eines solchen Prozesses stark von der verarbeitenden Menge abhängt, muss eine wesentliche Vergrößerung des Maßstabs erfolgen. Zu diesem Zweck wird ein Modell benötigt, welches aus der Zusammensetzung des Einsatzstroms die Ausbeuten vorhersagen kann und damit die Möglichkeit bietet optimale Prozessbedingungen einzustellen. Darum wurde ein Reaktormodell für die im ReOil Verfahren verwendeten Rohrreaktoren aufgebaut, welches sich der Methode des sogenannten „Lumped Kinetic Modeling“ bedient, um die Vielzahl an auftretenden Kohlenwasserstoffspezies erfassen zu können. Mit Hilfe einer Pilotanlage werden Reaktionsdaten für die Kunststoffpyrolyse gesammelt und so das Modell stetig weiterentwickelt.

Die Europäische Kommission setzte klare Ziele und etablierte hohe Recyclingraten für Kunststoffe in Verpackungsabfälle von 50 m.% bzw. 55 m.% bis 2025 bzw. 2030 (Europäische Union 2018). Im speziellen sind Verpackungsabfälle, aber auch andere kunststoffreiche Abfallströme, eine große Herausforderung für das werkstoffliche Verwerten, da die Sortierung und Reinigung dieser Stoffströme in vielen Fällen nicht ökonomisch vertretbar sind. Um die Recyclingraten dennoch zu erreichen muss folglich auf chemisches Recycling zurückgegriffen werden, bei welchem beispielsweise durch Behandlung mit Wärme oder Lösungsmitteln die Polymerketten in kürzere Einheiten gespalten werden. Dabei können unterschiedliche petrochemische Produkte aus den Kunststoffen gewonnen werden, welche wieder in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden können. Solche Technologien sind widerstandsfähiger gegenüber Verunreinigungen in den Einsatzströmen. Die Herausforderung liegt beim chemischen Recycling bei der Größe der Anlage, da ein großer Durchsatz erforderlich ist, um wirtschaftlich rentabel zu sein. Des Weiteren müssen die gewonnen Produkte eventuell gereinigt und weiterverarbeitet werden, da diese ansonsten nicht in allen Fällen marktfähig sind.



Copyright: © Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben
Quelle: Recy & Depotech 2020 (November 2020)
Seiten: 6
Preis inkl. MwSt.: € 3,00
Autor: Andreas Lechleitner
Markus Lehner
Thomas Schubert

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