Berchtold, M. (2011). Katalytisches Cracken von depolymerisierten Kunststoffabfällen in einer FCC-Anlage [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/161154
Kunststoffe zählen zu den bedeutendsten Werkstoffen des modernen Zeitalters. Ihre Synthese erfolgt größtenteils aus Erdölprodukten fossilen Ursprungs. Bis heute existiert jedoch keine Kreislaufwirtschaft, die es erlauben würde, das verwendete Erdöl nachhaltig zurückzugewinnen. Angesichts der Ressourcenverknappung und der generellen Umweltproblematik sollten Lösungen für dieses Problem gefunden werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, wie gut sich depolymerisierte Kunststoffabfälle als Einsatzstoff für den FCC-Prozess (Fluid Catalytic Cracking, Katalytisches Cracken im Fließbett) eignen. Die dazu verwendete FCC-Anlage befindet sich am Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften der TU-Wien. Es handelt sich dabei um eine voll-kontinuierliche Pilotanlage mit intern zirkulierender Wirbelschicht. Die gewählten Reaktionsbedingungen ähneln jenen der Großanlange der OMV in der Raffinerie Schwechat. Die so im FCC-Prozess gewonnenen Produkte wurden analysiert und mit der typischen Produktpallete aus dem Standardeinsatz Vakuumgasöl (VGO) verglichen. Für die Untersuchungen wurden von der OMV drei verschiedene Kunststoff-Mischmuster (> 95% polyolefinisch) zur Verfügung gestellt.<br />Diese wurden pur und als Mischung mit VGO gecrackt. Zur Untersuchung des Betriebsverhaltens wurden zusätzliche Parametervariationen (Reaktionstemperatur, Feedrate) durchgeführt. Bei jedem dieser Einsatzstoffe wurden durchwegs sehr gute Konversionsraten ermittelt (65-79 %). Ein Einsatzstoff konnte die typische Konversionsrate des VGO (75 %) sogar übertreffen. Die ermittelten Oktanzahlen der erhaltenen Benzine sind ebenfalls sehr hoch (RON: 93,8-98,7), verhalten sich jedoch gegengleich zu den entsprechenden Konversionsraten.<br />
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Synthetics count among the most important materials of our modern age. To a great extent they are produced from petroleum products coming from fossil sources. To date, however, there is no recycling management in place, which enables us to reclaim the used mineral oil in a sustainable way. Given the shortage of resources and the general environmental problems we're already facing, we're definitely in need of solutions.<br />In the framework of this study it was examined to which extent depolymerised synthetics qualify as a feedstock for the FCC process (Fluid Catalytic Cracking). The FCC unit used is located at the Institute of Chemical Engineering of the Vienna University of Technology. This unit is a fully continuous pilot facility with an internally circulating fluidized bed design. The chosen reaction conditions were similar to those used in the OMV industrial unit at the Schwechat Refinery. The products obtained from the FCC process were analysed and compared to the product distribution from the typical standard feedstock, VGO (Vacuum Gas Oil).<br />For our studies OMV provided three different mixed synthetics samples (> 95% polyolefinic). These samples were processed pure as well as in blends with VGO. In order to examine their operational behaviour several additional parameter variations were performed (reaction temperature, feed rate). All tested feedstocks consistently showed very good conversion rates (65-79 %). One feedstock even exceeded the typical conversion rate of VGO (75 %). The octane numbers of the obtained gasolines were also very high (RON: 93,8-98,7). However, they are inverted to the corresponding conversion rates.<br />
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Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Zsfassung in engl. Sprache
