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Parámetros de aceite pirolítico producido a partir de pirólisis térmica de plástico
2025-04-22 16:29:03
El aceite pirolítico (o aceite de pirólisis) derivado de la pirólisis térmica plástica es una mezcla compleja cuyas propiedades varían significativamente según la composición de la materia prima, el proceso de pirólisis (temperatura, catalizador, tiempo de reacción, etc.) y métodos posteriores al tratamiento. A continuación se presentan los parámetros y características clave del aceite pirolítico típico:
1. Propiedades fisicoquímicas básicas
| Parámetro | Rango/valor típico | Descripción |
|---|---|---|
| Apariencia | Líquido viscoso de color marrón oscuro a negro | Puede parecer turbio si hay partículas sólidas presentes. |
| Densidad (20 ° C) | 0.8-1.1 g/cm³ | Similar al diesel pero más alto que la gasolina. |
| Viscosidad (40 ° C) | 2-50 CST | Más alto que los combustibles convencionales; puede requerir precalentamiento o dilución para el uso del motor. |
| Punto de inflamabilidad | 40-80 ° C | Inflamable pero más seguro que la gasolina. |
| Valor calorífico (LHV) | 35-45 MJ/kg | ~ 85-95% de diesel (~ 42 mJ/kg); se puede usar directamente como combustible. |
| Contenido de agua | <5 WT% | La alta humedad reduce el valor de calentamiento y acelera la corrosión. |
2. Composición química
| Componente | Rango de contenido (WT%) | Características e impacto |
|---|---|---|
| Alcanos + alquenos | 20-40% | Similar a los componentes de gasolina/diesel; Determina el rendimiento de la combustión. |
| Aromáticos | 15-35% | Benceno, tolueno, etc.; puede aumentar la toxicidad de la emisión. |
| Oxigenato | 5-20% | Cetonas, aldehídos, ácidos carboxílicos (por ejemplo, ácido acético); causa acidez (pH 2-5). |
| Compuestos de nitrógeno/azufre | <2% | Depende de la materia prima (por ejemplo, PVC produce HCl; los plásticos que contienen nitrógeno generan HCN). |
| Residuos sólidos | 0.1-5% | Negro de carbono, partículas de catalizador; puede obstruir los filtros. |
3. Factores de influencia clave
Impacto de la materia prima:
Poliolefinas (PE/PP): Contenido de alto alcano en aceite; Valor calorífico> 40 mJ/kg.
PS (poliestireno): Produce aceite rico en aromáticos (monómero de estireno hasta el 60%).
Mascota/PVC: Alto contenido de oxígeno (PET) o cloro (PVC); Requiere decloración.
Impacto del proceso:
Pirólisis de baja temperatura (400-500 ° C): Más petróleo pesado, mayor viscosidad.
Pirólisis catalítica (por ejemplo, ZSM-5): Aumenta la fracción de aceite ligero y el contenido de alqueno.
4. Limitaciones de aplicación y recomendaciones de tratamiento
Uso de combustible:
Requiere desulfuración y decloración antes de su uso en motores/calderas diesel para evitar la corrosión y la formación de dioxinas.
Se puede mezclar con combustibles convencionales (típicamente ≤20%) para reducir la viscosidad.
Materia prima:
La destilación puede extraer monómeros (por ejemplo, benceno, tolueno), pero la viabilidad económica depende de la pureza.
Riesgos ambientales:
Contiene HAP, metales pesados (si los pigmentos están presentes en la materia prima); debe cumplir con estándares como GB 18484 (Control de contaminación de incineración de residuos peligrosos).
5. Métodos de prueba estándar
Análisis inmediato: ASTM D5373 (análisis elemental), ASTM D93 (punto de flash).
Límites de contaminantes: EN 590 (azufre <10 ppm), GB 19147 (cloro <50 ppm).
Para datos precisos, se recomiendan pruebas de pirólisis a escala de laboratorio (por ejemplo, TGA + GC/MS) en función de la composición plástica objetivo.
