Pyrolyseöl, auch bekannt als Bioöl, ist ein komplexes Gemisch organischer Verbindungen, das durch die thermische Zersetzung von Biomasse entsteht.Es hat zwar Potenzial als erneuerbarer Brennstoff, doch sein hoher Sauerstoff- und Stickstoffgehalt sowie seine Instabilität machen es für die direkte Verwendung ungeeignet.Bei der Raffination von Pyrolyseöl wird seine Qualität durch Verfahren wie Destillation, Desoxygenierung und Denitrifikation verbessert.Diese Schritte zielen darauf ab, Verunreinigungen zu reduzieren, die Stabilität zu verbessern und die Kompatibilität mit herkömmlichen Kraftstoffen zu erhöhen.Im Folgenden werden die wichtigsten Schritte und Grundsätze der Raffination von Pyrolyseöl im Detail erläutert.
Die wichtigsten Punkte erklärt:
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Destillationsprozess:
- Zielsetzung:Trennung des Pyrolyseöls in leichtere und schwerere Fraktionen auf der Grundlage der Siedepunkte.
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Schritte:
- Rohes Pyrolyseöl wird in einen Destillationsreaktor gepumpt.
- Der Reaktor wird mit Energiequellen wie Kohle, Holz, Erdgas, Heizöl oder Strom beheizt.
- Das flüssige Öl wird aufgrund der hohen Temperatur zu Ölgas verdampft.
- Das Ölgas wird dann gekühlt und mit Hilfe von Kühlrohren und Kondensatoren zu flüssigem Heizöl kondensiert.
- Nicht verflüssigbare Gase (z. B. Methan, Ethan, Propan, Butan) werden zum Heizen wiederverwendet, was die Energieeffizienz verbessert.
- Ergebnis:Bei diesem Verfahren wird Leichtöl gewonnen, das weiter gereinigt wird, und nicht standardisierter Diesel, der sauberer und stabiler ist.
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Desoxygenierung:
- Zielsetzung:Entfernen von Sauerstoff aus Bioöl, um dessen Energiedichte und Stabilität zu verbessern.
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Methoden:
- Katalytische Hydrodeoxygenierung (HDO):Wasserstoff wird in Anwesenheit eines Katalysators verwendet, um Sauerstoff in Form von Wasser zu entfernen.
- Thermisches Cracken: Hohe Temperaturen spalten sauerstoffhaltige Verbindungen auf.
- Bedeutung:Durch die Verringerung des Sauerstoffgehalts werden Probleme wie Viskosität, Säuregehalt und Instabilität minimiert, wodurch sich das Öl besser für die Verwendung als Kraftstoff eignet.
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Entstickung:
- Zielsetzung:Entfernung von Stickstoff aus Algen-Bioöl zur Verringerung schädlicher Emissionen bei der Verbrennung.
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Methoden:
- Katalytische Hydrodenitrifikation (HDN):Ähnlich wie HDO, aber mit Schwerpunkt auf der Stickstoffentfernung.
- Selektive Adsorption:Verwendung von Materialien, die selektiv stickstoffhaltige Verbindungen binden.
- Bedeutung:Durch die Senkung des Stickstoffgehalts wird die Bildung von NOx-Emissionen, die schädliche Schadstoffe sind, verringert.
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Reinigung und Nachbearbeitung:
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Entfettung und Bleiche:
- Die Entfettung entfernt wachsartige oder fettige Verunreinigungen.
- Die Bleiche beseitigt farbverursachende Verbindungen und verbessert das Aussehen und die Qualität des Öls.
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Weitere Klärung:
- Zur Entfernung von Restverunreinigungen können zusätzliche Filtrationen oder chemische Behandlungen durchgeführt werden.
- Ergebnis:Das Endprodukt ist ein sauberer, transparenter und stabiler Nicht-Standard-Diesel, der für verschiedene Anwendungen geeignet ist.
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Entfettung und Bleiche:
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Umweltaspekte:
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Abgasbehandlung:
- Die bei der Destillation entstehenden Rauch- und Abgase werden mit Entstaubungsanlagen und Abgasaufbereitern behandelt.
- Dies gewährleistet die Einhaltung von Umweltvorschriften und minimiert die Umweltverschmutzung.
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Recycling von nicht verflüssigbaren Gasen:
- Gase wie Methan, Ethan, Propan und Butan werden zur Beheizung des Reaktors wiederverwendet, wodurch Energieverschwendung und Betriebskosten reduziert werden.
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Abgasbehandlung:
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Arbeitsprinzip von Pyrolyseöl-Destillationsanlagen:
- Sammlung:Das Pyrolyseöl wird aus dem Pyrolyseprozess gewonnen.
- Destillation:Das Öl wird auf hohe Temperaturen erhitzt, wodurch es in eine Dampf- und eine Flüssigphase getrennt wird.
- Kondensation:Die Dämpfe werden zu Leichtöl kondensiert, das in Tanks gelagert wird.
- Reinigung:Das Leichtöl wird entfettet, gebleicht und weiter gereinigt, um sauberen, transparenten Nicht-Standard-Diesel zu erzeugen.
Durch die Kombination dieser Verfahren kann Pyrolyseöl zu einem hochwertigen Kraftstoff raffiniert werden, der stabiler, weniger korrosiv und umweltfreundlich ist.Dies macht es zu einer praktikablen Alternative zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen und trägt zu nachhaltigen Energielösungen bei.
Zusammenfassende Tabelle:
| Prozess | Zielsetzung | Methoden | Ergebnis |
|---|---|---|---|
| Destillation | Trennung von Öl in leichtere und schwerere Fraktionen auf der Grundlage der Siedepunkte. | Erhitzung, Verdampfung, Kondensation und Rückführung von nicht verflüssigbaren Gasen. | Ergibt Leichtöl und sauberen Nicht-Standard-Diesel. |
| Desoxygenierung | Entfernen von Sauerstoff zur Verbesserung der Energiedichte und Stabilität. | Katalytische Hydrodeoxygenierung (HDO) und thermisches Cracken. | Verringert Viskosität, Säuregehalt und Instabilität. |
| Denitrifikation | Entfernen Sie Stickstoff, um schädliche Emissionen zu reduzieren. | Katalytische Hydrodenitrifikation (HDN) und selektive Adsorption. | Senkt die NOx-Emissionen und macht den Kraftstoff umweltfreundlich. |
| Reinigung | Beseitigung von Verunreinigungen und Verbesserung der Ölqualität. | Entfettung, Bleichen und zusätzliche Filtration oder chemische Behandlung. | Erzeugt sauberen, transparenten und stabilen Nicht-Standard-Diesel. |
| Umweltfreundlichkeit | Minimieren Sie die Umweltverschmutzung und recyceln Sie Abgase. | Entstaubungsanlagen, Abgasaufbereitungsanlagen und Recycling von nicht verflüssigbaren Gasen für die Heizung. | Gewährleistet die Einhaltung von Umweltvorschriften und reduziert die Energieverschwendung. |
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