Popis technológie

Princíp technológie  je katalytická polymérna degradácia, ktorá prebieha v uzatvorenom reaktore za stredne vysokých teplôt, bez prístupu vzduchu a pri normálnom atmosférickom tlaku. Dávkovaná zmes plastov sa vo vnútri reaktora pri teplote 390-420 oC a bez prístupu vzduchu depolymerizuje, t.j. štiepi na nižšie uhľovodíkové reťazce. Depolymerizácia prebieha za prítomnosti katalyzátora Plastické hmoty pri pridaní katalyzátora získavajú elastickosť už pri 200 oC. Výhodou katalytického procesu depolymerizácie pri nižších pracovných teplotách je aj nižšia spotreba plynných palív na ohrev. Katalyzátor je do reaktorov pridávaný kontinuálne, čím je zabezpečená jeho nepretržitá a stabilná aktivita a tým aj vyrovnané pracovné t.j. teplotné podmienky s priaznivým vplyvom na rovnomernú kvalitu produktu.

Touto technológiou sa budú spracovávať výhradne odpadové polyolefíny (polyalkény) ako HDPE, LDPE a LLDPE t.j. polyetylény rôznych špecifických hmotností a PP – polypropylén. Tieto polyméry sú zložené výhradne z uhlíka a vodíka a ich základnými stavebnými jednotkami sú etylén CH2 = CH2 a propylén CH3–CH=CH2. Depolymerizáciou vyššie popísaným spôsobom vznikajú z týchto materiálov prevažne kvapalné depolymerizačné produkty – krakáty, ktoré majú v závislosti od podmienok rozkladného procesu, a to najmä v závislosti od výšky rozkladnej teploty, olejovitý, voskový, prípadne dieselový charakter. Tieto vznikajúce produkty majú podobné frakčné zloženie ako tie, ktoré sú vyrábané primárne z ropy. Zostávajúca časť po depolymerizácii je voda a tuhý zvyšok vo forme cudzorodých zostatkov z pôvodnej odpadovej plastovej suroviny, v podobe napr. kovových zbytkov, skla, kameňov, zeminy a iných mechanických nečistôt. Vznikajúce kvapalné a plynné podiely neobsahujú významnejšie množstvo halogénov, síry, dusíka alebo kovov, nakoľko ich neobsahuje ani pôvodná surovina. Preto sú z hľadiska chemického zloženia v plynnom podiele prakticky len uhľovodíky C1 až C5 a výstupný produkt celej technológie je zmes kvapalných zlúčením uhlíka a vodíka, v hmotnostnom pomere 86 : 14 %, ktoré sú štruktúrne prevažne nenasýtenými uhľovodíkmi bez významnejšieho obsahu aromatických zlúčenín. Ide o olejovitú kvapalinu s obsahom uhlíkových reťazcov s dĺžkou C6-C34.

Výstupný produkt zodpovedá frakčným zložením ľahkému vykurovaciemu oleju, dieselovému palivu (motorovej nafte) a voskom, to znamená surovinám, ktoré je možné ďalej spracovávať v petrochemickom priemysle ako hodnotnú surovinu alebo sa môže priamo použiť na výrobu tepla a elektrickej energie. Zhodnocovanie plastových odpadov sa  uskutočňuje depolymerizáciou, čiže rozkladom dlhých reťazcov plastových materiálov na fluidnú zmes nasýtených uhľovodíkov. Proces prebieha pri normálnom atmosférickom tlaku, pri teplote približne 420 stupňov Celzia a za prítomnosti katalyzátora. Odpadový  materiál sa premieňa na plyn a jeho následným ochladením sa mení na ropné frakcie, na surovinu, z ktorej bol pôvodne vyrobený.

Nedochádza pritom k horeniu, takže  technológia neprodukuje škodlivé emisie a nemá negatívny dosah na životné prostredie, ako to môže byť pri spaľovaní odpadov. „Tento proces nie je možné v žiadnom prípade označiť za spaľovanie odpadov.“ Pri horení, čiže oxidácii, totiž dochádza k priamemu kontaktu plameňa s reakčnou zmesou, a to sa v tomto prípade nedeje. Reaktor a pec, ktorá ako palivo používa propan-bután (alebo zemný plyn), pričom tieto médiá slúžia iba na vyprodukovanie potrebnej teploty zariadenia, sú od odpadov oddelené. Nedochádza tak k horeniu plastov, ale k ich splyňovaniu.

Ochladzovaním vzniknutej  fluidnej zmesi nasýtených uhľovodíkov začne prebiehať proces frakčnej destilácie,  čiže oddeľovania jednotlivých ropných frakcií, keď sa plastové odpady spätne premenia na základnú surovinu.
Výsledným produktom procesu, ktorý  sa nazýva katalytické krakovanie, je zmes ropných frakcií, obsahujúca naftové, benzínové a olejové zložky, parafín, vosk a ďalšie časti. Oproti bežným metódam zhodnocovania  plastových odpadov je výhodou tejto technológie aj to, že nevyžaduje až takú čistú vstupnú surovinu, ako je to napríklad pri klasických materiálových formách recyklácie. Až 10 % z celkového objemu vstupných odpadov môžu tvoriť rôzne organické a anorganické prímesi, ako sú zvyšky potravín, saponáty, šampóny, hlina, piesok a podobne. Je to oveľa lacnejšie, pretože pranie, čistenie a druhová separácia plastových odpadov predstavuje až polovicu nákladov pri bežných metódach recyklácie plastov.

V prípade thermo-katalytickej úpravy plastov nejde o spaliny z horenia plastových odpadov, ale zo spaľovania propan-butánu (alebo zemného plynu), ktoré je možné prirovnať k spaľovaniu skvapalnených uhľovodíkových plynov (zmes propán-butánu), používaných ako bežné palivo v oblastiach nepokrytých rozvodnou sieťou zemného plynu.