Reifenpyrolyseöl-Reinigung: Entfärbung, Entschwefelung & Aufwertung mit Silikagel-Sand

Einleitung: Die Lücke zwischen Pyrolyseöl und Raffinerie-Einsatzmaterial

Die Reifenpyrolyse ist einer der kommerziell rentabelsten Wege für das Recycling von Altreifen. Eine gut betriebene Pyrolyseanlage kann Flüssigölausbeuten von 50–52 % erreichen, wobei leichte Fraktionen (im Benzin- und Dieselbereich) über 70 % des erzeugten Öls ausmachen. Der globale Markt für Reifenpyrolyseöl wächst weiter, da die Vorschriften für die Entsorgung von Altreifen verschärft werden und die Nachfrage nach Kreislaufwirtschaftslösungen steigt.

Aber rohes Reifenpyrolyseöl ist kein Fertigprodukt. Es ist eine dunkle, übelriechende Flüssigkeit, die mit Schwefelverbindungen, stickstoffhaltigen Spezies, sauerstoffhaltigen Verbindungen und kohlenstoffhaltigen Farbkörpern beladen ist. Die direkte Verwendung als Kraftstoff ist durch Emissionsvorschriften eingeschränkt. Die direkte Beimischung in Raffinerie-Einsatzmaterial ist durch das Risiko der Katalysatorvergiftung eingeschränkt. Die Lücke zwischen rohem Pyrolyseöl und einem marktfähigen Produkt wird durch Reinigung und Aufwertung geschlossen — und die Wahl der Reinigungsmethode bestimmt die Qualität, die Ausbeute und die Wirtschaftlichkeit des Endprodukts.

Dieser Artikel konzentriert sich speziell auf eine Stufe dieser Reinigungskette: die Entfärbung und Entfernung polarer Verunreinigungen mittels Silikagelsand und wie diese in den breiteren Prozess der Aufwertung von Reifenpyrolyseöl passt.

Reifenpyrolyseöl unterscheidet sich grundlegend von Rohöl oder Altölen. Sein Verunreinigungsprofil wird durch den Rohstoff bestimmt:

1. Hoher Schwefelgehalt. Reifen enthalten durch die Vulkanisation 1–2 Gewichtsprozent Schwefel. Bei der Pyrolyse wird dieser Schwefel in Schwefelwasserstoff, Mercaptane, Thiophene und Benzothiophene umgewandelt – alle diese Verbindungen verbleiben im Öl. Der Schwefelgehalt von rohem Reifenpyrolyseöl liegt typischerweise zwischen 0,8 % und 1,5 % und damit weit über den Grenzwerten für Kraftstoffe.

2. Stickstoff- und Sauerstoffverbindungen. Reifenformulierungen enthalten Beschleuniger, Antioxidantien und andere stickstoff- und sauerstoffhaltige Additive. Diese werden bei der Pyrolyse in Pyridine, Chinoline, Phenole und Carbonsäuren umgewandelt, was zur Harzbildung, Farbinstabilität und Korrosion beiträgt.

3. Kohlenstoffhaltige Farbkörper. Die charakteristische schwarze Farbe von Reifenpyrolyseöl stammt von feinen Rußpartikeln, schweren harzartigen Verbindungen und asphaltenähnlichen Materialien. Diese sind nicht nur kosmetischer Natur – sie beeinträchtigen nachgeschaltete Katalysatoren und mindern den Produktwert.

4. Hohe Gesamtsäurezahl (TAN). Sauerstoffhaltige Verbindungen und Carbonsäuren verleihen Reifenpyrolyseöl eine erhöhte TAN, was die Korrosion in Lager- und Handhabungsanlagen fördert.

5. Instabilität. Rohes Reifenpyrolyseöl ist chemisch instabil. Gelöste Olefine und Oxygenate polymerisieren mit der Zeit, was zu Farbumkehr, Sedimentbildung und Viskositätsanstieg während der Lagerung führt.

Die Aufwertung von Reifenpyrolyseöl folgt typischerweise einer mehrstufigen Sequenz. Keine einzelne Technologie löst jedes Problem, und die Reihenfolge der Operationen ist wichtig.

Rohes Öl wird erhitzt, um Wasser zu entfernen, und abgesetzt oder filtriert, um große Rußpartikel zu entfernen. Dies ist ein mechanischer Vorbehandlungsschritt.

Das Öl wird in Siedeschnitte destilliert – typischerweise eine Leichtnaphtha-/Benzinfraktion, eine Dieselbereichsfraktion und einen schweren Rückstand. Die Destillation konzentriert Schwefel- und Stickstoffverbindungen in bestimmten Fraktionen und entfernt das schwerste harzige Material. Sie ist der wichtigste Einzelschritt zur Verbesserung der Ölqualität.

Nach der Destillation enthalten die leichteren Fraktionen – insbesondere der Dieselbereichsschnitt – noch gelöste Farbkörper, polare Verbindungen und restliche Schwefelverbindungen. Hier entfaltet Kieselgel-Sand seinen Wert.

Kieselgel-Sand ist ein weißes, körniges Adsorbens mit einer spezifischen Oberfläche von 300–500 m²/g und einem Porendurchmesser von 85–110 Å. Seine hochporöse Struktur adsorbiert selektiv:

Das Öl durchströmt ein Bett aus Silicagel-Sand, und diese Verunreinigungen werden in der Porenstruktur eingefangen. Das Ergebnis ist ein heller gefärbtes, stabileres Öl, das die nachgelagerten Spezifikationen erfüllt.

Für Raffinerie-Einsatzmaterial kann das polierte Öl ein Hydrotreating erfordern, um Olefine zu sättigen und restlichen Schwefel und Stickstoff zu entfernen. Die Silicagel-Sand-Politur vor dem Hydrotreating verringert das Risiko einer Katalysatorvergiftung, indem die polaren Verbindungen entfernt werden, die Katalysatoren deaktivieren.

Die Entfärbung von Reifenpyrolyseöl erfordert ein Adsorptionsmittel, das kohlenstoffhaltige und harzige Farbkörper erfassen kann, ohne zu verstopfen oder zu kanalisieren. Die körnige Form und die hohe Oberfläche von Kieselgelsand machen es für diese Anwendung effektiv und erreichen eine Entfärbungsrate von ≥98 % bei Standardqualitäten.

Im Gegensatz zu tonbasierter Bleicherde, die eine thermische Aktivierung erfordert und saure Stellen erzeugen kann, die unerwünschte Nebenreaktionen katalysieren, wirkt Kieselgelsand durch physikalische Adsorption bei Umgebungstemperatur oder leicht erhöhten Temperaturen. Dies bewahrt die Ölqualität und vermeidet die Farbumkehr, die bei thermisch behandelten Tonen auftreten kann.

Der Abfallrückstand von Kieselgelsand klebt nicht, agglomeriert nicht und verfestigt sich nicht. Dies macht verbrauchten Sand im Vergleich zu Tonrückständen, die harte Kuchen bilden und eine spezielle Entsorgung erfordern, leichter handhabbar, transportierbar und entsorgbar – oder in einigen Fällen als Brennstoff nutzbar.

Kieselgelsand kann verwendet werden, um einzelne Destillationsschnitte oder das kombinierte Öl zu polieren. Seine Porengröße ist gut geeignet für den Molekülgrößenbereich der Farbkörper und polaren Verunreinigungen, die in der Dieselbereichsfraktion vorkommen.

Eine Tonne Kieselgelsand kann etwa 50–200 Tonnen Öl behandeln, abhängig von der Ölqualität und den Verarbeitungsbedingungen. Für Betreiber von Pyrolyseöl bedeutet dies einen niedrigen Adsorptionsmittelpreis pro Tonne.

Kieselgelsand wird in Filtertanks oder Adsorptionskontaktkolonnen verwendet. Das Öl wird durch das Sandbett gepumpt, und die Verunreinigungen werden adsorbiert. Die Ausrüstungsanforderungen sind unkompliziert:

mit geeignetem Durchmesser und Bettiefe

um Öl durch das Bett zu treiben

wenn das Öl flüchtige Kohlenwasserstoffe enthält

zur Verfolgung der Bett-Sättigung

Für größere Anlagen ermöglichen Doppeltanksysteme einen kontinuierlichen Betrieb – ein Tank in Betrieb, während der andere nachgeladen wird. Für kleinere Anlagen sind Eintanksysteme mit Batch-Betrieb ausreichend.

Die gleiche Ausrüstung, die zur Dieselentfärbung und Politur von Altöl verwendet wird, kann auch für Fraktionen von Reifenpyrolyseöl eingesetzt werden, was sie zu einer vielseitigen Investition für Ölrecyclinganlagen mit mehreren Produkten macht.

Es ist wichtig, die Grenzen der Silikagel-Sand-Behandlung klar zu benennen:

Silikagel-Sand entfernt polare Schwefelverbindungen, aber thiophenischer Schwefel – die am schwersten entfernbaren Schwefelverbindungen – erfordert eine Hydrobehandlung oder spezialisierte Entschwefelungsadsorbentien.

Es entfernt Farbkörper und polare Verunreinigungen; es verändert nicht das Kohlenwasserstoffgerüst des Öls.

Die Destillation ist der primäre Trennschritt; Silikagelsand ist ein Polierschritt nach der Destillation.

Wenn die Destillation schlecht kontrolliert wird und der Schnittpunkt zu hoch ist, kann Silikagelsand die Schwerstoffe nicht kompensieren, die nicht in der Fraktion sein sollten.

Das Verständnis dieser Grenzen unterscheidet einen professionellen Adsorptionsmittel-Lieferanten von einem, der einfach Sand verkauft.

Die Aufwertung von Reifenpyrolyseöl ist ein margengetriebenes Geschäft. Der Unterschied zwischen dem Verkauf von rohem schwarzem Pyrolyseöl und dem Verkauf eines hellfarbigen Produkts in Spezifikationsqualität kann erheblich sein. Die Politur mit Silikagelsand verursacht Kosten – aber sie schafft auch Wert:

Entfärbtes Öl erzielt einen Aufpreis gegenüber rohem Schwarzöl

Saubereres Öl kann an mehr Kunden verkauft werden, einschließlich solcher mit Farbspezifikationen

Die Entfernung polarer Verbindungen vor der Hydrobehandlung verlängert die Katalysatorlebensdauer

Sauberer verbrauchter Sand ist einfacher zu handhaben als Tonrückstände

Für Betreiber, die Reifenpyrolyseöl in großem Maßstab produzieren, ist die Kieselgel-Sand-Politur keine Ausgabe – sie ist eine Investition in Produktqualität und Marktzugang.

Partikelgröße (2–5 mm, 4–8 mm, 20–200 Mesh) und Verpackung können an Ihre Filtertankkonfiguration und Prozessanforderungen angepasst werden. Bitte geben Sie Ihre Öleigenschaften und Behandlungsziele für eine maßgeschneiderte Empfehlung an.

Entfärbungsrate ≥98%, SiO₂-Gehalt ≥98%

Wir verstehen die spezifischen Herausforderungen bei der Reinigung von Reifen- und Kunststoffpyrolyseöl

Filtertanks verfügbar für die Anwendung von Silicagel-Sand

Unser Team kann bei der Auswahl der richtigen Qualität und Bettkonfiguration für Ihren Ölstrom helfen

Stabile Versorgung und fabrikdirekte Preise

Effizienter Versand von großen chinesischen Häfen

Es ist der Prozess der Entfernung von Verunreinigungen — Schwefelverbindungen, Stickstoffverbindungen, Farbkörper und polare Spezies — aus rohem Reifenpyrolyseöl, um ein saubereres und besser vermarktbares Produkt herzustellen. Typischerweise umfasst es eine Destillation gefolgt von einer Adsorbentien-Politur.

Kieselgel-Sand entfernt polare Schwefelspezies, aber thiophenischer Schwefel — die am schwersten entfernbaren Schwefelverbindungen — erfordert Hydrotreating oder spezialisierte Entschwefelung. Kieselgel-Sand ist ein Politurschritt, keine eigenständige Entschwefelungslösung.

Die Entfärbungsrate beträgt ≥98 %. Die endgültige Farbe hängt von der Ausgangsölqualität, dem Destillationsschnittpunkt und der Menge des verwendeten Adsorptionsmittels ab. Mit geeigneter Destillation und Politur kann ein hellgelbes bis nahezu wasserweißes Öl erreicht werden.

Eine Tonne Kieselgelsand kann etwa 50–200 Tonnen Öl behandeln, abhängig von der Ölqualität und den Verarbeitungsbedingungen. Die optimale Dosierung sollte durch Tests mit Ihrem spezifischen Öl bestimmt werden.

Ja. Dieselben Filtertanks, die zur Entfärbung von Diesel verwendet werden, können auch für Pyrolyseölfraktionen eingesetzt werden. Die Betttiefe und Durchflussrate müssen möglicherweise angepasst werden, aber die Ausrüstung ist kompatibel.

Verbrauchter Kieselgel-Sand verklumpt oder verfestigt sich nicht. Er kann als fester Abfall entsorgt oder in einigen Anwendungen als Brennstoff genutzt werden. Dies ist einfacher zu handhaben als verbrauchter Tonrückstand.

Ja. Muster können zur Bewertung mit Ihrem spezifischen Pyrolyseöl bereitgestellt werden. Bitte kontaktieren Sie uns mit Ihren Öleigenschaften und Behandlungszielen.

Für Angebote, technische Datenblätter oder Muster von Kieselgel-Sand zur Reinigung von Reifenpyrolyseöl:

📧 E-Mail: info@jusenchem.com

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