Pirolisis plastik - juga dikenali sebagai kitar semula kimia, retak haba / pemangkin, dan termolisis - adalah pecahan molekul suhu tinggi sisa plastik ke dalam molekul yang lebih kecil dalam suasana lengai dan penyelesaian akhir hayat yang paling menjanjikan dan matang untuk aliran sisa plastik yang sangat bercampur, kotor, dan menyusahkan. Beberapa pemaju pirolisis plastik telah mencapai skala demonstrasi yang ketara tetapi tidak dapat atau tidak mahu menaikkan modal $ 100 + juta yang diperlukan untuk operasi komersial yang berjaya. Akibatnya, industri minyak dan gas (O&G), yang didorong oleh keperluan untuk memenuhi permintaan yang semakin meningkat untuk bahan mampan, telah mula menguasai skala melalui perjanjian pelesenan dan usaha sama dengan pemaju terkemuka.
Pirolisis plastik mempunyai beberapa variasi dalam suhu pemprosesan, yang mempengaruhi hasil keseluruhan dan pengeluaran char; penggunaan pemangkin, yang menjejaskan komposisi dan berat produk; dan aliran sisa sasaran, yang juga menjejaskan komposisi dan berat produk. Berdasarkan faktor-faktor ini, kami membahagikan landskap pirolisis plastik kepada tiga kategori luas: pirolisis haba, pirolisis pemangkin, dan pirolisis polistirena. Peserta merangkumi dunia (Amerika, EMEA, dan Asia Pasifik) dan terdiri daripada campuran perusahaan kecil dan sederhana (PKS), institusi penyelidikan, dan korporat yang agak sekata. Untuk memberikan gambaran menyeluruh mengenai landskap ini, kami memanfaatkan pelbagai alat data Lux bersama liputan sedia ada kami untuk menyusun senarai organisasi yang berkaitan. Maklumat ini berfungsi untuk menentukan trend utama dan mengenal pasti peluang bagi pelanggan yang ingin melibatkan diri dan memasuki pasaran.
- EMEA melihat aktiviti korporat dan PKS yang paling banyak, tetapi Asia Pasifik melihat bahagian yang semakin meningkat. Banyak PKS, institusi penyelidikan, dan korporat yang membangunkan teknologi pirolisis plastik berpusat di EMEA atau Amerika, tetapi aktiviti penyelidikan di China berkembang dengan mantap, dengan penekanan berat terhadap pirolisis pemangkin untuk menjana produk. Eropah Barat dan, pada tahap yang lebih rendah, Eropah Timur dan A.S. adalah sasaran pertama untuk pengembangan berskala komersial.
- Tumpuan pembangunan telah beralih ke arah minyak pirolisis boleh retak wap dalam beberapa tahun kebelakangan ini walaupun harga minyak yang rendah disebabkan penglibatan industri O&G. Terima kasih kepada asal-usul mereka dalam pirolisis biojisim, pemaju pirolisis plastik awal secara eksklusif menyasarkan bahan api; walau bagaimanapun, pengecualian PVC dan PET membolehkan pirolisis plastik menghasilkan produk yang serupa dengan minyak mentah, membolehkan penapisan hiliran melalui retakan wap ke dalam pelbagai produk petrokimia mampan selepas menaik taraf. Walaupun prospek kompetitif yang lemah berbanding minyak mentah - minyak pirolisis yang dinaik taraf akan menelan kos lebih daripada $ 90 setong - pelabur O&G terus mendorong kawasan pembangunan ini. Pirolisis poliolefin seperti polietilena (PP) dan polipropilena (PE) menghasilkan minyak alkane dan alkene aliphatic, polivinil klorida (PVC) menghasilkan hidrogen klorida bermasalah dan minyak aromatik, polimer pemeluwapan seperti polietilena terephthalate (PET) menambah kandungan oksigen dan menghasilkan minyak aromatik, dan polistirena (PS) menghasilkan minyak aromatik.
- Pengiraan semula peraturan datang untuk pirolisis plastik. Adakah pirolisis mampan? Jawapan kepada soalan ini akan menjadi faktor tunggal terbesar yang menentukan daya maju pirolisis plastik di setiap rantau. Walaupun ia mempunyai jejak CO2 yang lebih rendah daripada jenis pembakaran yang paling biasa, ia hampir bersamaan dengan pembakaran dengan pemulihan tenaga. Lebih teruk lagi, pirolisis mempunyai tapak kaki CO2 yang lebih besar daripada tapak pelupusan sampah dan menggunakan sumber minyak yang agak murah untuk menghasilkan plastik utama. Kebimbangan kelestarian ini tidak mungkin menjadi isu di China, di mana terdapat peluang besar untuk menggantikan peraturan pembakaran dan bahan api standard kurang ketat, atau di Jepun, di mana pengumpulan sisa dan keinginan untuk meningkatkan kadar kitar semula mungkin menjadi pemacu penggunaan yang lebih besar. Tetapi di geografi lain seperti Eropah, persoalan bagaimana untuk menggunakan pirolisis secara mampan mungkin menjadi titik melekat utama. Jejak CO2 pyrolisis yang bermasalah dan kesukaran mengubahnya kembali menjadi plastik mungkin mengehadkan rawatan yang menggalakkan oleh pengawal selia dan dengan itu potensinya.
- Pirolisis terma. Bentuk pirolisis plastik yang paling popular, ia menggunakan haba dan tekanan untuk mendorong kedua-dua hujung rantai dan kemerosotan rawak untuk menghasilkan aliran produk dengan berat dari gas karbon tunggal (metana) hingga lilin C35 +. Hasil pirolisis haba ditentukan oleh suhu tindak balas: Pirolisis haba suhu rendah (sekitar 400 °C) - juga dikenali sebagai "pirolisis perlahan" - mempunyai masa kediaman yang agak panjang dan hasil yang tinggi, manakala pirolisis haba suhu tinggi (sekitar 700 °C) biasanya memerlukan langkah pretreatment tambahan untuk meningkatkan kawasan permukaan bahan mentah, mempunyai masa kediaman yang lebih pendek, dan mempunyai hasil yang lebih rendah kerana pengeluaran char yang lebih tinggi; Kebanyakan pemaju jatuh di antara pirolisis perlahan dan cepat, dengan lebih banyak berat ke arah proses suhu rendah. Pirolisis terma menghasilkan minyak pirolisis yang paling sesuai untuk penapisan retak wap.
- Pirolisis pemangkin.Bentuk pirolisis plastik yang paling pelbagai, ia menggunakan haba dan tekanan untuk mendorong kedua-dua hujung rantai dan kemerosotan rawak yang dikawal oleh pemangkin untuk menghasilkan aliran produk dengan pengagihan berat yang agak sempit dan, dalam beberapa kes, molekul tertentu seperti benzena, toluena, dan xylene (BTX). Walaupun pelbagai pemangkin sintetik, seperti ZSM-5, HZSM-5, dan FCC, telah digunakan dalam pirolisis plastik pemangkin, mereka telah dihadkan oleh kos yang tinggi. Pemangkin zeolit yang berlaku secara semula jadi baru-baru ini mula mendapat daya tarikan sebagai alternatif kos rendah tetapi berkesan. Pirolisis pemangkin paling sesuai untuk menghasilkan aliran produk tertentu, seperti BTX atau petrol dengan penarafan oktana yang tinggi, tetapi berjuang untuk mengatasi peningkatan kos pengeluaran
- Pirolisis polistirena. Pirolisis terma yang dilakukan khusus pada bahan suapan polistirena, pirolisis polistirena, sedang digunakan sebagai alat pemasaran oleh pengeluar polistirena besar untuk membentangkan penyelesaian akhir hayat untuk produk mereka, yang menghadapi penentangan alam sekitar yang semakin meningkat. Walaupun pirolisis aliran sisa eksklusif polistirena membolehkan input tenaga yang sedikit lebih rendah, ketersediaan jangka panjang aliran sisa eksklusif polistirena diragui paling baik. Pirolisis polistirena tidak menggunakan sebarang peralatan khusus, membolehkan pemaju yang belum terlibat dalam sisa plastik campuran untuk membuat peralihan mudah ke arah penyelesaian sisa yang lebih holistik selepas pirolisis polistirena tidak dapat dielakkan. (Nota: Depolymerization polistirena, teknologi yang dibangunkan oleh orang-orang seperti Pyrowave dan ReVital Polymers, pada asasnya berbeza, walaupun ia akhirnya akan berjuang dari kesesakan feedstock yang sama yang mengehadkan pirolisis polistirena.)
Minat dan pembiayaan untuk pirolisis plastik telah meletup dalam beberapa tahun kebelakangan ini apabila industri O&G berebut-rebut untuk membawa pilihan mampan sendiri ke pasaran. Pada ketika ini, hampir setiap pemain utama mempunyai penglibatan, dan kebanyakannya aktif membina atau membiayai kemudahan input 100,000+ tan; Walau bagaimanapun, harga minyak mentah yang sangat rendah telah memberi kesan negatif yang drastik terhadap minyak pirolisis kepada cadangan nilai bahan kimia. Akibatnya, banyak syarikat O&G kini merancang untuk menggabungkan pirolisis dan aliran minyak mentah dalam pendekatan keseimbangan besar-besaran untuk membantu mengimbangi kenaikan harga ini.
Walaupun permintaan untuk bahan lestari kekal kukuh dan industri O&G mesti membangunkan aliran produk baru untuk mengekalkan pegangannya di pasaran bahan dan bahan kimia, ekonomi proses pirolisis plastik tidak cukup kuat untuk bersaing dalam persekitaran pengawalseliaan neutral. Akibatnya, pengiraan pengawalseliaan akan datang untuk pirolisis - di mana ia akan dianggap sebagai penyelesaian akhir hayat yang mampan? Mereka yang berminat perlu memberi perhatian kepada perbahasan ini, kerana ia merupakan faktor penentu terbesar untuk kejayaan jangka panjang pirolisis plastik.