تسریع در کاهش منابع نفتی و افزایش مسائل زیست محیطی منجر به تحقیقات جدید در مورد استفاده از سیستم های بازیافت موثرو منابع انرژی تجدیدپذیر شده است.
روغن سوخته
روغن سوخته اغلب به عنوان “اکسید شده” یا “تخریب شده” نیز شناخته می شود، در معرض دماهای بالا و طولانی مدت دچار واکنش های شیمیایی مختلفی می شود. وقتی روغن می سوزد، ساختار مولکولی آن از طریق یک سری فرآیندهای پیچیده ماننداکسیداسیون، پلیمریزاسیون و تخریب حرارتی تجزیه میشود. در اینجا نکات کلیدی که باید در نظر گرفته شوند. اکسیداسیون: وقتی روغن در معرض هوا و گرما قرار میگیرد، با اکسیژن واکنش میدهد. این واکنش ترکیبات جدیدی مانندهیدروپروکسیدها را تشکیل میدهد که می توانند به آلدهیدها، کتونها و اسیدها تجزیه شوند. این فرآیند ترکیب شیمیایی روغن راتغییر میدهد و میتواند مواد مضر ایجاد کند. پلیمریزاسیون: حرارت بالا میتواند مولکولهای موجود در روغن را به هم پیوند دهد و ترکیبات بزرگتری به نام پلیمرها را تشکیل دهد. این واکنش باعث افزایش ویسکوزیته روغن شده و میتواند منجر به تشکیل رسوبات چسبنده و زیان آور برای موتورها یاتجهیزات پخت و پز شود.حق تخریب حرارتی: قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دماهای بالا میتواند ساختار مولکولی روغن را تجزیه کند. این فرآیند محصولات جانبی مختلفی مانند اسیدهای چرب آزاد، ترکیبات آلی فرار (VOC )و ذرات کربنی تولید میکند که به بوی سوختگی و تغییر رنگ روغن کمک میکند. نقطه دود: هر نوع روغن دارای یک نقطه دود خاص است ،دمایی که در آن شروع به دود کردن و تخریب میکند. هنگامی که روغن بیش از نقطه دودش گرم شود، به سرعت تجزیه میشود و رادیکالهای آزاد مضر و ترکیبات سمی دیگر تولید میکند.روغن سوخته اغلب برای استفاده مجدد نامناسب است زیرا میتواند بر طعم و ایمنی غذا تأثیر منفی بگذارد و باعث مشکلات مکانیکی در موتورها شود. اثرات زیست محیطی روغن سوخته
روغن سوخته میتواند چندین اثر زیانآور زیست محیطی داشته باشد:
وقتی روغن می سوزد، آلاینده های مختلفی از جمله دی اکسید کربن(CO2)دی اکسید گوگرد (SO2 )اکسیدهای نیتروژن (NOx) و ذرات معلق را به هوا آزاد میکند. این آلاینده ها به کاهش کیفیت هوا کمک کرده و میتوانند مشکلات تنفسی برای انسان ها و حیوانات ایجاد کنند. آلودگی آب: روغن سوخته می تواند در صورت نفوذ به منابع آبی، باعث آلودگی آب شود. این آلودگی میتواند به حیات آبزی آسیب برساند و اکوسیستمها را مختل کند. نشت نفت به ویژه میتواند اثرات مخربی بر محیطهای دریایی داشته باشد. تخریب خاک: روغن سوختهای که ریخته شود یا به درستی دفع نشود، میتواند خاک را آلوده کند و آن را کمتر حاصلخیز و بالقوه سمی برای گیاهان و میکروارگانیسم ها کند. این میتواند منجر به آسیب طولانی مدت به اکوسیستمهای زمینی شود. تغییرات اقلیمی: احتراق روغن گازهای گلخانهای مانند CO2و متان را آزاد میکند که به گرم شدن جهانی و تغییرات اقلیمی کمک میکنند. این گازها گرما را در جو زمین به دام میاندازند و باعث وقوع رویدادهای آب و هوایی شدیدتر و افزایش دمای جهانی میشوند. تأثیرات بر سلامتی: آلایندههای آزاد شده از سوزاندن روغن میتوانند اثرات جدی بر سلامت انسانها، از جمله بیماریهای تنفسی وقلبی عروقی داشته باشند. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت این آلاینده ها میتواند خطر ابتلا به بیماریهای مزمن و مرگ زودرس را افزایش دهد.
بازیافت و دفع مناسب روغن سوخته برای کاهش این اثرات زیست محیطی ضروری است. پیرولیز روغن سوخته به گازوییل تکنولوژی تبدیل روغن سوخته به گازوییل از یک فرآیند شیمیایی حرارتی به نام پیرولیز برای تبدیل مواد آلی مانند پلاستیکهای ضایعاتی، لاستیکهای استفاده شده و بیوماس به یک روغن زیستی به نام روغن پیرولیز استفاده میکند. این روغن سپس میتوانداز طریق فرآیندهای پالایش مختلف به سوختی شبیه گازوییل تبدیل شود. در مقایسه با گازوییل سنتی مشتق شده از نفت خام، روغن پیرولیز به گازوییل چندین مزیت بالقوه را ارائه میدهد. استفاده از ضایعات: تکنولوژی تبدیل روغن به گازوییل یک راه با ارزش برای مدیریت ضایعات فراهم میکند و پلاستیکهای ضایعاتی، لاستیکهای استفاده شده و بیوماس را از دفن زباله دور کرده و باعث کاهش آلودگی زیست محیطی و ارتقاء اقتصاد چرخ های میشود. کاهش انتشار: بسته به مواد اولیه استفاده شده، روغن به گازوییل میتواند باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه ای نسبت به گازوییل سنتی شود. روغن پیرولیز به گازوییل مشتق شده از بیوماس، به عنوان مثال، میتواند به یک حلقه کربن بسته کمک کند که در آن CO2 آزاد شده در طی احتراق قبلاً از جو توسط مواد اولیه بیوماس جذب شده است.
تبدیل صنعتی روغن سوخته به گازوییل
تبدیل صنعتی روغن سوخته به گازوییل یک فرایند پایدار و کارآمد است که شامل چندین مرحله کلیدی می شود. در اینجا یک مرور کلی از این فرایند آمده است:
جمع آوری و پیش تصفیه: روغن ضایعاتی از منابع مختلفی مانند کارگاههای خودروسازی، کارخانه های صنعتی و صنایع دریایی جمع آوری می شود. روغن جمع آوری شده تحت پیش تصفیه قرار میگیرد تا ناخالصی هایی مانند آب، رسوبات و حلالها حذف شوند.
هیدروکراکینگ: روغن پیش تصفیه شده تحت فرآیند هیدروکراکینگ قرار میگیرد، که یک فرآیند شیمیایی است که هیدروکربنها ی موجود در روغن سوخته را در دما و فشار بالا تجزیه میکند. این فرآیند هیدروکربنهای بلند زنجیره را به هیدروکربنهای کوتاهتر و با ارزشتر که برای تولید گازوییل مناسب هستند، تبدیل میکند.
تقطیر: محصول کرک شده تحت فرآیند تقطیر قرار میگیرد، جایی که اجزاء مختلف بر اساس نقطه جوش آنها جدا میشوند. سوخت گازوییل یکی از محصولات ارزشمندی است که در طی این فرآیند استخراج می شود.
کراکینگ کاتالیستی: برای اطمینان از کیفیت سوخت گازوییل، ممکن است تحت فرآیند کراکینگ کاتالیستی قرار گیرد. این مرحله شامل استفاده از کاتالیستها برای تصفیه گازوییل است و خواص آن را بهبود میبخشد تا برای استفاده در موتورها مناسب شود.
فیلتراسیون و تصفیه: پس از کندانساسیون، گازوییل تحت فیلتراسیون بیشتری قرار میگیرد تا هرگونه ناخالصی یا ذرات باقیمانده حذف شود. این مرحله تصفیه ای اطمینان میدهد که گازوییل با استانداردهای صنعتی برای کیفیت و عملکرد مطابقت دارد.
مدیریت محصولات جانبی: علاوه بر گازوییل، این فرآیند محصولات جانبی دیگری مانند روغن پایه و آسفالت تولید میکند که میتوانند در فرآیندهای صنعتی مختلف استفاده شوند. رویکرد بدون ضایعات به این معناست که هیچ چیز بدون استفاده نمیماند و این یک راهحل دوستدار محیط زیست است.
این فرآیند نه تنها یک راه حل پایدار برای دفع روغن ضایعاتی فراهم میکند، بلکه به کاهش آلودگی و حفظ منابع نیز کمک میکند.
تجهیزات رایج استفاده شده در تکنولوژی روغن سوخته به گازوییل
تبدیل روغن سوخته به محصولات مفید، مانند گازوییل، شامل چندین فرآیند و فناوری است. یکی از مؤثرترین روشها، پیرولیز است که به صورت حرارتی روغن سوخته را در غیاب اکسیژن تجزیه میکند. در اینجا برخی از مراحل و تجهیزات کلیدی در فرآیند تبدیل آورده شده است: راکتور پیرولیز: روغن سوخته به یک راکتور پیرولیز تغذیه میشود، جایی که در دماهای بالا( معمولاً بین °C 300تا °600C) در محیط بدون اکسیژن گرم میشود. این فرآیند روغن را به مولکولهای هیدروکربنی کوچکتر تجزیه میکند. سیستم چگالش: محصولات گازی حاصل از راکتور پیرولیز سرد شده و به حالت مایع چگالیده میشوند. ستون تقطیر: مایع حاصل از مرحله قبل سپس تقطیر میشود تا بخشهای مختلف، از جمله گازوییل جدا شود. این مرحله شامل گرم کردن روغن و جمع آوری بخشها بر اساس نقاط جوش آنها است. تبدیل کاتالیزوری: بخارات پیرولیز از طریق یک ستون کاتالیزوری عبور میکنند، جایی که با یک کاتالیزگر خاص تماس پیدا میکنند که تجزیه مولکولهای بزرگ هیدروکربنی و حذف ناخالصیها را ترویج میدهد. این مرحله کیفیت محصول نهایی گازوییل را بهبود می بخشد.
تصفیه بیشتر: گازوییل حاصل از تبدیل کاتالیزوری ممکن است تحت تصفیه بیشتر قرار گیرد تا هرگونه ناخالصی باقیمانده حذف شود و کیفیت آن بهبود یابد. این میتواند شامل فرآیندهای مانند فیلتراسیون و تصفیه شیمیایی باشد.
نتیجه گیری
تبدیل روغن پیرولیز به گازوییل یک راه امیدوارکننده برای تولید سوختهای تجدیدپذیر و پایدار ارائه میدهد. فناوری شاملمجموعه ای از فرآیندهای پیچیده و تجهیزات مختلف است که هر یک از چالشهای خود را دارند. غلبه بر موانع فنی مانند تغییرات در خوراک، حذف ناخالصی ها، کاهش اثرات منفی کاتالیزگرها و مصرف انرژی برای اجرای موفقیت آمیز این فناوری بسیار مهم است.
در حالی که چالشهای زیادی وجود دارد، مزایای بالقوه گازوییل بر اساس روغن سوخته، شامل پایداری زیست محیطی و کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی، این فناوری را به یک جایگزین جذاب تبدیل میکند. دستیابی به اقتصادی بودن، تضمین کیفیت محصول و توسعه سیاستها و زیرساختهای حمایتی، کلیدهای بهره وری کامل از این فناوری هستند.
