China: reciclaje de cloruro de vinilo: ¿nuevas tecnologías? 

¿Cuándo escuchas hablar de “nuevas tecnologías”? En el reciclaje de PVC, inmediatamente quiero comprobar dónde están los verdaderos avances y dónde simplemente se están reenvasando viejas ideas para obtener subvenciones. Hay mucho ruido en la industria, pero el resultado final a menudo se reduce a la pirólisis y el reciclaje químico: la cuestión es la eficiencia y la economía del proceso, especialmente para desechos complejos como el cloruro de vinilo.

¿Dónde residen las principales dificultades?

El problema no es descomponer el PVC térmicamente; esto se hace desde hace mucho tiempo. La dificultad está en el cloro. Cuando se calienta, se divide y forma ácido clorhídrico, que corroe los equipos y requiere complejos sistemas de limpieza de gases. Muchas ?innovaciones? En los últimos años se ha intentado solucionar este problema: eliminar selectivamente el cloro en una fase temprana o convertirlo inmediatamente en sales seguras en el reactor. Pero los resultados de laboratorio a menudo se desmoronan cuando se amplían. Recuerdo un proyecto con lecho fluidizado circulante que nunca alcanzó un ciclo continuo debido a problemas de erosión de los elementos internos: el cloro hizo su trabajo.

Otro punto es la heterogeneidad de las materias primas. En la práctica, los residuos de cloruro de vinilo rara vez están limpios. Pueden ser mezclas con plastificantes, cargas y otros polímeros. La tecnología de PVC puro puede producir rendimientos de producto impredecibles en un flujo de residuos real. Por ello, muchos desarrollos incluyen ahora una etapa de preclasificación o modificación del proceso para un procesamiento “sucio”. materias primas. Esto aumenta los costos de capital, lo que se vuelve crítico para muchas plantas.

Y por supuesto, la economía. El método más avanzado no cuesta nada si el coste de eliminación de una tonelada de residuos supera el coste de las materias primas primarias o las sanciones por eliminación. En China, esto es interesante: la regulación ambiental se está volviendo más estricta y muchas empresas buscan soluciones que no sean "las más avanzadas", sino más bien efectivas y al mismo tiempo rentables. Esto estimula la aparición de sistemas híbridos, en los que, por ejemplo, se combina la pirólisis con la producción de HCl comercial o el residuo sólido se utiliza en materiales de construcción.

Experiencia en el trabajo de diseño: del dibujo al taller.

En nuestra práctica, enChengdu Yizhi Technology Co.(se trata de un instituto de diseño creado por Huaxi Technology), a menudo nos encontramos con una solicitud de “ciclo completo”: no sólo vender una instalación, sino diseñar un sistema para los residuos específicos del cliente. Uno de los últimos proyectos es la modernización de una línea de reciclaje para un fabricante de aislamientos de cables. Había un compuesto complejo: PVC, polietileno, trazas de cobre. La pirólisis estándar producía petróleo de baja calidad y problemas con la purificación del gas.

Tuvimos que combinar: separación mecánica para eliminar el metal, luego pirólisis a baja temperatura en dos etapas con el suministro de aditivos que unen el cloro a la fase sólida en la primera etapa. Esto permitió reducir la corrosión y obtener un aceite de pirólisis más limpio de la segunda etapa. Pero la clave no fue el equipo, sino los modos: fueron seleccionados durante casi seis meses en la instalación piloto. A veces se puede encontrar información sobre estos enfoques integrados en materiales sobrehttps://www.yzkjhx.ru, donde compartimos algunos estudios de casos no confidenciales.

No todos los intentos tienen éxito. Existía experiencia con la introducción de la hidrocloración catalítica para obtener clorobenceno a partir de la fase gaseosa. La tecnología es hermosa, pero el catalizador resultó ser extremadamente sensible a las impurezas de azufre en los desechos. El proyecto se congeló en la etapa de pruebas semi-fábrica: los cálculos económicos ya no convergían. Estos fracasos, dicho sea de paso, son más importantes que muchos informes exitosos. Muestran dónde están los límites de aplicabilidad del “papel”. tecnologías.

¿Qué hay realmente nuevo en el mercado?

Si filtra el marketing, varias áreas parecen prometedoras. El primero son los procesos combinados, en los que el reciclaje de PVC se integra en un proceso técnico más amplio, por ejemplo, en hornos de cemento o metalurgia. Aquí el cloro no es un problema, sino un recurso. Pero esto requiere sinergia entre diferentes industrias, que se está desarrollando gradualmente en China a través de parques ecoindustriales.

El segundo son los métodos selectivos de disolventes. Existen avances en los que, utilizando determinados disolventes a temperaturas moderadas, el PVC se extrae selectivamente de plásticos mixtos o se declora. Esto es más eficiente energéticamente que los procesos de alta temperatura. Hasta ahora se trata principalmente de trabajos de laboratorio, pero varios grupos científicos chinos, incluidas colaboraciones con institutos como el nuestro, ya están realizando pruebas piloto.

Y lo tercero son los números. No el reciclaje en sí, sino su gestión. La implementación de sistemas IoT para monitorear los parámetros del proceso en tiempo real (temperatura, presión, composición del gas) permite optimizar los modos de cambio de materias primas. Esta no es una revolución en la química, sino un paso serio hacia la estabilidad y la rentabilidad. En algunos proyectos utilizamos este tipo de sistemas para controlar los reactores de pirólisis, lo que reduce el porcentaje de rechazos (aceite o residuos de calidad inferior).

Matices prácticos sobre los que rara vez se escribe

La implementación de cualquier tecnología choca con límites “bajos”. asunto. Por ejemplo, preparación de materias primas. Los residuos de PVC suelen presentarse en trozos grandes o en rollos. Deben triturarse hasta obtener una fracción homogénea. Las trituradoras y trituradoras de PVC son una historia diferente: el plástico es viscoso, las cuchillas se desgastan rápidamente, especialmente si hay cargas abrasivas. Los proveedores de equipos rara vez se centran en esto, pero es una partida directa de los costos operativos.

Otra pregunta sobre las sobras. Incluso después de una pirólisis eficaz, queda un residuo de carbono (coque). Necesita ir a alguna parte. Idealmente utilizado como sorbente o relleno. Pero para venderlo, debe cumplir con los estándares. En la práctica, a menudo simplemente se envían a un vertedero como residuo inerte, lo que consume parte de los beneficios de su eliminación. Los proyectos reales consideran la economía teniendo en cuenta esta “cola”.

Y el factor humano. Los operadores de plantas no son ingenieros. El mapa tecnológico debe ser sumamente claro. Hubo casos en que un turno, tratando de aumentar el rendimiento de petróleo, aumentó arbitrariamente la temperatura en el reactor. El resultado es una liberación repentina de cloruro de hidrógeno y el sistema de limpieza de gas está fuera de servicio para ser reparado. Por lo tanto, ahora los nuevos proyectos incluyen no sólo hardware, sino también regulaciones detalladas y simuladores para operadores.

De cara al futuro: hacia dónde se dirige la industria

Creo que en los próximos 5 a 10 años no veremos ningún "gran avance". tecnología que lo solucionará todo. Habrá evolución y adaptación de los métodos existentes. La atención se centrará en plantas flexibles, modulares y de capacidad media que puedan ubicarse cerca de la fuente de residuos, reduciendo la logística. Esto es especialmente cierto en el caso de China, con su industria dispersa.

La segunda tendencia es el procesamiento profundo de productos de desecho. No sólo el aceite de pirólisis como combustible, sino también su purificación para obtener materias primas químicas. O el uso de la fase gaseosa para la síntesis. Esto aumenta el margen de todo el proceso.Chengdu Yizhi Tecnología Co., Ltd.Con su capital social de 120 millones de yuanes y la experiencia de su matriz Huaxi Technology en tecnología química, está orientada precisamente a proyectos llave en mano tan complejos. - desde el laboratorio hasta la producción operativa.

Finalmente, el endurecimiento de las regulaciones ambientales será un factor determinante. No sólo las prohibiciones de entierro, sino también las normas sobre las emisiones de dioxinas y furanos en el procesamiento de residuos que contienen cloro. Esto eliminará automáticamente los métodos artesanales y creará un mercado para tecnologías con pureza garantizada del proceso. Quienes inviertan ahora en investigación y líneas piloto establecerán los estándares mañana. Lo principal es no perseguir la gran palabra “nuevo”, sino considerar el ciclo de vida completo de la tecnología, desde la carga de materias primas hasta el destino del último gramo de residuo.