타이어 열분해 오일 정제: 실리카겔 샌드를 이용한 탈색, 탈황 및 업그레이드

서론: 열분해 오일과 정제소 원료 사이의 격차

타이어 열분해는 폐타이어 재활용을 위한 가장 상업적으로 실행 가능한 경로 중 하나입니다. 잘 운영되는 열분해 플랜트는 50~52%의 액체 오일 수율을 달성할 수 있으며, 경질 유분(가솔린 및 디젤 범위)이 생산된 오일의 70% 이상을 차지합니다. 폐타이어 처리에 대한 규제가 강화되고 순환 경제 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라 글로벌 타이어 열분해 오일 시장은 계속 확장되고 있습니다.

But raw tire pyrolysis oil is not a finished product. It is a dark, odorous liquid loaded with sulfur compounds, nitrogen-containing species, oxygenates, and carbonaceous color bodies. Direct use as fuel is limited by emissions regulations. Direct blending into refinery feedstock is limited by catalyst poisoning risk. The gap between raw pyrolysis oil and a marketable product is closed by purification and upgrading — and the choice of purification method determines the quality, yield, and economics of the final product.

이 글은 해당 정제 체인 중 한 단계, 즉 실리카겔 샌드를 사용한 탈색 및 극성 불순물 제거에 초점을 맞추고, 이것이 더 넓은 타이어 열분해 오일 업그레이드 공정에 어떻게 부합하는지 설명합니다.

타이어 열분해 오일은 원유나 폐윤활유와 근본적으로 다릅니다. 그 오염 프로파일은 원료에 의해 형성됩니다.

1. 높은 황 함량. 타이어는 가황 공정으로 인해 중량 기준 1~2%의 황을 함유합니다. 열분해 과정에서 이 황은 황화수소, 메르캅탄, 티오펜, 벤조티오펜으로 전환되며, 이들은 모두 오일 내에 잔류합니다. 원료 타이어 열분해 오일의 황 함량은 일반적으로 0.8%에서 1.5% 범위로, 수송용 연료의 한도를 훨씬 초과합니다.

2. 질소 및 산소 화합물. 타이어 배합에는 질소와 산소를 함유한 촉진제, 산화방지제 및 기타 첨가제가 포함됩니다. 이들은 열분해 과정에서 피리딘, 퀴놀린, 페놀, 카르복실산으로 전환되어 검 형성, 색상 불안정성 및 부식을 유발합니다.

3. 탄소질 색상 물질. 타이어 열분해 오일의 특징적인 검은색은 미세 카본 블랙 입자, 중질 수지 화합물 및 아스팔텐 유사 물질에서 비롯됩니다. 이들은 단순히 외관상의 문제가 아니라 하류 촉매를 방해하고 제품 가치를 저하시킵니다.

4. 높은 전산가(TAN). 산소화합물과 카르복실산은 타이어 열분해유의 TAN을 높여 저장 및 취급 장비의 부식을 촉진합니다.

5. 불안정성. 원료 타이어 열분해 오일은 화학적으로 불안정합니다. 용해된 올레핀과 산소화합물은 시간이 지남에 따라 중합되어 저장 중 색상 역전, 침전물 형성, 점도 증가를 일으킵니다.

타이어 열분해 오일 업그레이드는 일반적으로 다단계 순서를 따릅니다. 단일 기술로 모든 문제를 해결할 수 없으며, 작업 순서가 중요합니다.

원유를 가열하여 물을 제거하고, 침전 또는 여과하여 큰 카본 블랙 입자를 제거합니다. 이는 기계적 전처리 단계입니다.

오일은 비점 범위별로 증류됩니다 — 일반적으로 경질 나프타/가솔린 유분, 디젤 범위 유분, 중질 잔사로 나뉩니다. 증류는 황 및 질소 화합물을 특정 유분에 농축시키고 가장 무거운 수지상 물질을 제거합니다. 이는 오일 품질 향상을 위한 가장 중요한 단일 단계입니다.

증류 후에도 경질 유분 — 특히 디젤 범위 유분 — 에는 용해된 발색체, 극성 화합물 및 잔류 황 화합물이 여전히 남아 있습니다. 바로 이 지점에서 실리카겔 샌드가 가치를 발휘합니다.

실리카겔 샌드는 비표면적 300–500 m²/g, 기공 직경 85–110 Å의 흰색 입상 흡착제입니다. 고도로 다공성인 구조는 다음을 선택적으로 흡착합니다:

오일은 실리카겔 샌드 베드를 통과하며, 이러한 불순물은 기공 구조에 포집됩니다. 그 결과 더 밝은 색상의, 더 안정적인 오일이 되어 하류 사양을 충족합니다.

정제소 등급 원료의 경우, 정제된 오일은 올레핀을 포화시키고 잔류 황 및 질소를 제거하기 위해 수소처리가 필요할 수 있습니다. 수소처리 전단계의 실리카겔 샌드 정제는 촉매를 비활성화시키는 극성 화합물을 제거하여 촉매 피독 위험을 감소시킵니다.

타이어 열분해 오일의 탈색에는 막힘 현상이나 채널링 없이 탄소질 및 수지질 색소체를 포집할 수 있는 흡착제가 필요합니다. 실리카겔 샌드의 입상 형태와 높은 표면적은 이 용도에 효과적이며, 표준 등급에서 ≥98%의 탈색률을 달성합니다.

열 활성화가 필요하고 원치 않는 부반응을 촉매할 수 있는 산성 부위를 생성할 수 있는 점토 기반 표백토와 달리, 실리카겔 샌드는 상온 또는 약간 승온된 온도에서 물리적 흡착을 통해 작동합니다. 이는 오일 품질을 보존하고 열처리된 점토에서 발생할 수 있는 색상 역전을 방지합니다.

실리카겔 샌드의 폐잔류물은 달라붙거나 응집되거나 고화되지 않습니다. 이로 인해 사용 후 샌드는 단단한 케이크를 형성하여 특별한 처리가 필요한 점토 잔류물에 비해 취급, 운송 및 폐기가 더 쉽습니다. 경우에 따라 연료로 활용할 수도 있습니다.

실리카겔 샌드는 개별 증류 컷 또는 혼합 오일을 연마하는 데 사용할 수 있습니다. 이 제품의 기공 크기는 디젤 범위 분획에 존재하는 색체 및 극성 불순물의 분자 크기 범위에 매우 적합합니다.

실리카겔 샌드 1톤은 오일 품질 및 처리 조건에 따라 약 50~200톤의 오일을 처리할 수 있습니다. 열분해 오일 운영자에게 이는 톤당 흡착제 비용이 낮다는 것을 의미합니다.

실리카겔 샌드는 여과 탱크 또는 흡착 접촉 컬럼에 사용됩니다. 오일이 샌드 베드를 통해 펌핑되고 불순물이 흡착됩니다. 장비 요구 사항은 간단합니다:

적절한 직경과 베드 깊이를 갖춘

오일을 베드を通과시키기 위한

오일에 휘발성 탄화수소가 포함된 경우

을 통해 베드 포화도를 추적합니다

대규모 운영의 경우, 트윈 탱크 시스템을 통해 연속 운영이 가능합니다 — 한 탱크가 가동 중인 동안 다른 탱크는 재충전됩니다. 소규모 운영의 경우, 배치 방식의 단일 탱크 시스템으로 충분합니다.

디젤 탈색 및 폐윤활유 연마에 사용되는 동일한 장비를 타이어 열분해유 유분에도 사용할 수 있어, 다중 제품 오일 재활용 운영에 다용도 투자가 됩니다.

실리카겔 샌드 처리의 한계를 명확히 하는 것이 중요합니다:

실리카겔 샌드는 극성 황 화합물을 제거하지만, 가장 난분해성 황 화합물인 티오펜계 황은 수소처리 또는 특수 탈황 흡착제가 필요합니다.

색소체와 극성 불순물을 제거하며, 오일의 탄화수소 골격은 변화시키지 않습니다.

증류는 일차 분리 단계이며, 실리카겔 샌드는 증류 후단의 연마 단계입니다.

증류가 제대로 제어되지 않아 컷 포인트가 너무 높으면, 실리카겔 샌드는 해당 유분에 있어서는 안 되는 중질분을 보상할 수 없습니다.

이러한 한계를 이해하는 것이 전문 흡착제 공급업체와 단순히 모래를 판매하는 업체를 구분 짓는 기준입니다.

타이어 열분해유 업그레이드는 마진 중심의 사업입니다. 원료 상태의 검은 열분해유를 판매하는 것과 밝은 색상의 규격 등급 제품을 판매하는 것 사이의 차이는 상당할 수 있습니다. 실리카겔 샌드 연마는 비용을 추가하지만, 가치도 추가합니다:

탈색된 오일은 원유 블랙 오일보다 프리미엄 가격을 받습니다

더 깨끗한 오일은 색상 규격을 요구하는 고객을 포함하여 더 많은 고객에게 판매할 수 있습니다

수소처리 전에 극성 화합물을 제거하면 촉매 수명이 연장됩니다

깨끗한 사용 후 모래는 점토 잔류물보다 처리하기 쉽습니다

대규모로 타이어 열분해 오일을 생산하는 운영자에게 실리카겔 모래 연마는 비용이 아니라 제품 품질과 시장 접근성에 대한 투자입니다.

입자 크기(2–5mm, 4–8mm, 20–200메시)와 포장은 귀하의 필터 탱크 구성 및 공정 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다. 맞춤 추천을 위해 오일 특성과 처리 목표를 제공해 주십시오.

탈색률 ≥98%, SiO₂ 함량 ≥98%

타이어 및 플라스틱 열분해 오일 정제의 구체적인 과제를 이해하고 있습니다

실리카겔 샌드 적용이 가능한 필터 탱크

당사 팀이 귀하의 오일 스트림에 적합한 등급과 베드 구성을 선택하는 데 도움을 드릴 수 있습니다

안정적인 공급과 공장 직거래 가격

중국 주요 항구에서의 효율적인 배송

원료 타이어 열분해유에서 불순물 — 황 화합물, 질소 화합물, 색소체 및 극성 물질 — 을 제거하여 더 깨끗하고 시장성이 높은 제품을 생산하는 공정입니다. 일반적으로 증류 후 흡착제 연마 공정이 뒤따릅니다.

실리카겔 샌드는 극성 황 화합물을 제거하지만, 가장 제거하기 어려운 황 화합물인 티오펜계 황은 수소화 처리 또는 특수 탈황 공정이 필요합니다. 실리카겔 샌드는 연마 단계이며, 독립적인 탈황 솔루션이 아닙니다.

탈색률은 ≥98%입니다. 최종 색상은 원료 오일의 품질, 증류 컷 포인트, 사용된 흡착제의 양에 따라 달라집니다. 적절한 증류와 연마를 거치면 연한 노란색에서 거의 물처럼 투명한 오일을 얻을 수 있습니다.

실리카겔 샌드 1톤으로 약 50~200톤의 오일을 처리할 수 있으며, 이는 오일 품질과 처리 조건에 따라 달라집니다. 최적의 투입량은 해당 오일에 대한 테스트를 통해 결정해야 합니다.

예. 디젤 탈색에 사용되는 동일한 필터 탱크를 열분해유 유분에 사용할 수 있습니다. 베드 깊이와 유속은 조정이 필요할 수 있지만 장비는 호환됩니다.

사용 후 실리카겔 모래는 응집되거나 고화되지 않습니다. 고형 폐기물로 처분하거나 일부 응용 분야에서는 연료로 활용할 수 있습니다. 이는 사용 후 점토 잔류물보다 취급이 용이합니다.

예. 귀하의 특정 열분해유에 대한 평가를 위해 샘플을 제공할 수 있습니다. 오일 특성과 처리 목표를 알려주시면 연락드리겠습니다.

타이어 열분해유 정제용 실리카겔 모래의 견적, 기술 데이터 시트 또는 샘플 문의:

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