Cina: riciclo del cloruro di vinile: nuove tecnologie? 

Quando senti parlare di “nuove tecnologie”? nel riciclo del PVC, voglio subito verificare dove sono i reali sviluppi e dove si stanno semplicemente riconfezionando vecchie idee per ottenere sovvenzioni. C'è molto rumore nel settore, ma il risultato finale spesso si riduce alla pirolisi e al riciclaggio chimico: il problema è l'efficienza e l'economia del processo, soprattutto per i rifiuti complessi come il cloruro di vinile.

Dove risiedono le principali difficoltà?

Il problema non è decomporre termicamente il PVC: questo viene fatto da molto tempo. La difficoltà sta nel cloro. Quando riscaldato, si divide formando acido cloridrico, che corrode le apparecchiature e richiede complessi sistemi di pulizia del gas. Molte ?innovazioni? Negli ultimi anni si è cercato di risolvere questo problema rimuovendo selettivamente il cloro in fase iniziale oppure trasformandolo immediatamente nel reattore in sali sicuri. Ma i risultati di laboratorio spesso falliscono quando vengono ingranditi. Ricordo che un progetto con un letto fluidizzato circolante non ha mai raggiunto un ciclo continuo a causa di problemi di erosione degli elementi interni: il cloro ha fatto il suo lavoro.

Un altro punto è l'eterogeneità delle materie prime. In pratica, i rifiuti di cloruro di vinile raramente sono puliti. Possono essere miscele con plastificanti, riempitivi e altri polimeri. La tecnologia del PVC puro può produrre rese di prodotto imprevedibili in un flusso di rifiuti reale. Pertanto, molti sviluppi ora includono una fase di preselezione o modifica del processo per la lavorazione “sporca”. materie prime. Ciò aumenta i costi di capitale, che diventano critici per molti impianti.

E, naturalmente, l'economia. Il metodo più avanzato non costa nulla se il costo di smaltimento di una tonnellata di rifiuti supera il costo delle materie prime primarie o le penalità per lo smaltimento. In Cina questo è interessante: la regolamentazione ambientale sta diventando più severa e molte aziende sono alla ricerca di soluzioni che non siano “le più avanzate”, ma piuttosto efficaci e allo stesso tempo convenienti. Ciò stimola l’emergere di sistemi ibridi, in cui, ad esempio, la pirolisi viene combinata con la produzione di HCl commerciale o i residui solidi vengono utilizzati nei materiali da costruzione.

Esperienza dal lavoro di progettazione: dal disegno al laboratorio

Nella nostra pratica, inChengdu Yizhi Technology Co.(si tratta di un istituto di progettazione creato da Huaxi Technology), spesso ci si imbatte in una richiesta di “ciclo completo”: non solo vendere un impianto, ma progettare un sistema per i rifiuti specifici del cliente. Uno dei progetti più recenti è la modernizzazione di una linea di riciclaggio per un produttore di isolamento per cavi. C'era un composto complesso: PVC, polietilene, tracce di rame. La pirolisi standard produceva olio di bassa qualità e problemi con la purificazione del gas.

Abbiamo dovuto combinare: la separazione meccanica per rimuovere il metallo, quindi la pirolisi a bassa temperatura in due stadi con la fornitura di additivi che legano il cloro nella fase solida nella prima fase. Ciò ha permesso di ridurre la corrosione e ottenere olio di pirolisi più pulito dal secondo stadio. Ma la chiave non era l'attrezzatura, ma le modalità: sono state selezionate per quasi sei mesi nell'installazione pilota. Le informazioni su tali approcci integrati possono talvolta essere trovate nei materiali suhttps://www.yzkjhx.ru, dove condividiamo alcuni casi di studio non riservati.

Non tutti i tentativi hanno successo. Esisteva esperienza con l'introduzione della idroclorurazione catalitica per ottenere clorobenzene dalla fase gassosa. La tecnologia è bella, ma il catalizzatore si è rivelato estremamente sensibile alle impurità di zolfo presenti nei rifiuti. Il progetto è stato congelato nella fase di test semi-fabbrica: i calcoli economici non convergevano più. Tali fallimenti, tra l’altro, sono più importanti di molte relazioni riuscite. Mostrano dove sono i limiti di applicabilità della “carta”. tecnologie.

Cosa c'è di veramente nuovo sul mercato?

Se filtri il marketing, diverse aree sembrano promettenti. Il primo riguarda i processi combinati, in cui il riciclaggio del PVC è integrato in un processo tecnico più ampio, ad esempio nei cementifici o nella metallurgia. Qui il cloro non è un problema, ma una risorsa. Ma ciò richiede una sinergia tra diversi settori, che in Cina si sta gradualmente sviluppando attraverso i parchi ecoindustriali.

Il secondo riguarda i metodi selettivi del solvente. Esistono sviluppi in cui, utilizzando determinati solventi a temperature moderate, il PVC viene estratto selettivamente da plastiche miste o declorurato. Questo è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto ai processi ad alta temperatura. Finora si tratta principalmente di lavoro di laboratorio, ma diversi gruppi scientifici cinesi, comprese le collaborazioni con istituti come il nostro, stanno già conducendo test pilota.

E la terza cosa sono i numeri. Non il riciclo in sé, ma la sua gestione. L’implementazione di sistemi IoT per il monitoraggio in tempo reale dei parametri di processo (temperatura, pressione, composizione del gas) consente di ottimizzare le modalità di cambio delle materie prime. Questa non è una rivoluzione nella chimica, ma un passo serio verso la stabilità e la redditività. In alcuni progetti utilizziamo tali sistemi per controllare i reattori di pirolisi: ciò riduce la percentuale di scarti (olio o residui scadenti).

Sfumature pratiche di cui raramente si scrive

L’implementazione di qualsiasi tecnologia si scontra con limiti “bassi”. questione. Ad esempio, la preparazione delle materie prime. I rifiuti in PVC spesso vengono forniti in pezzi o rotoli di grandi dimensioni. Devono essere frantumati in una frazione omogenea. I trituratori e trituratori per PVC sono una storia diversa: la plastica è viscosa, i coltelli si consumano velocemente, soprattutto se sono presenti riempitivi abrasivi. I fornitori di attrezzature raramente si concentrano su questo aspetto, ma si tratta di una voce diretta dei costi operativi.

Un'altra domanda sugli avanzi. Anche dopo un'efficace pirolisi rimane un residuo carbonioso (coke). Ha bisogno di andare da qualche parte. Idealmente utilizzato come assorbente o riempitivo. Ma per venderlo, deve soddisfare gli standard. In pratica, spesso vengono semplicemente inviati in discarica come rifiuti inerti, che si divorano parte del profitto derivante dallo smaltimento. I progetti reali considerano l’economia tenendo conto di questa “coda”.

E il fattore umano. Gli operatori degli impianti non sono ingegneri. La mappa tecnologica deve essere estremamente chiara. Ci sono stati casi in cui uno spostamento, nel tentativo di aumentare la resa in petrolio, ha aumentato arbitrariamente la temperatura nel reattore. Il risultato è un improvviso rilascio di acido cloridrico e il sistema di depurazione del gas non è più in grado di ripararlo. Pertanto, ora i nuovi progetti includono non solo hardware, ma anche regolamenti dettagliati e simulatori per gli operatori.

Guardando al futuro: dove sta andando il settore

Penso che nei prossimi 5-10 anni non vedremo una “svolta decisiva”. tecnologia che risolverà tutto. Ci sarà evoluzione e adattamento dei metodi esistenti. L’attenzione si sposterà su impianti flessibili, modulari, di media capacità che possono essere posizionati vicino alla fonte dei rifiuti, riducendo la logistica. Ciò è particolarmente vero per la Cina, con la sua industria diffusa.

La seconda tendenza è il trattamento approfondito dei prodotti di scarto. Non solo l'olio di pirolisi come combustibile, ma la sua purificazione in materie prime chimiche. Oppure l'utilizzo della fase gassosa per la sintesi. Ciò aumenta il margine dell’intero processo.Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd.Con un capitale sociale di 120 milioni di yuan e l'esperienza della società madre Huaxi Technology nella tecnologia chimica, è proprio orientata verso progetti chiavi in mano così complessi. - dal laboratorio alla produzione operativa.

Infine, l’inasprimento delle normative ambientali sarà un fattore trainante. Non solo divieti di sotterramento, ma anche norme sulle emissioni di diossine e furani durante il trattamento dei rifiuti contenenti cloro. Ciò eliminerà automaticamente i metodi artigianali e creerà un mercato per le tecnologie con la garanzia della purezza del processo. Coloro che investono nella ricerca e nelle linee pilota adesso fisseranno gli standard domani. L’importante è non rincorrere la parola grossa “nuovo”, ma considerare l’intero ciclo di vita della tecnologia, dal caricamento delle materie prime al destino dell’ultimo grammo di residuo.