Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPENeue Ansätze in der Aufbereitung von Pyrolyseölen aus dem chemischen Recycling
Für gemischte Abfälle aus Kunststoffen werden speziell auf Pyrolyseöle abgestimmte Adsorptions- und Hydrierverfahren benötigt. Das Fraunhofer CCPE verfügt über umfangreiche Aus-stattung zur Destillation, Hydrierung und zur Prüfung von Katalysatoren und Adsorbentien. Es entwickelt neue Verfahren für die optimale Aufbereitung von Pyrolyseölen hinsichtlich Qualität und Ausbeute.
Um die ambitionierten Ziele der EU hinsichtlich der Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen zu erreichen, muss das chemische Recycling in der Lage sein, kunststoffhaltige Abfälle zu verwerten, die auf mechanischem Wege nicht oder nur schwer recycelt werden können. Die größte Herausforderung dabei ist, dass Pyrolyseöle aus dem chemischen Recycling den Spezifikationen industrieller nachgelagerter Prozesse wie dem Steamcracking entsprechen müssen, wenn sie auf hohem Niveau genutzt werden sollen. Bislang werden diese Qualitäten meist nicht erreicht, da unter anderem die Konzentrationen von Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel die in der Industrie geforderten Höchstwerte überschreiten. Auch für andere unerwünschte Elemente wie Halogene (Chlor, Brom), Eisen, Kalzium, Phosphor, Quecksilber oder Blei sind petrochemische Anlagen im Allgemeinen nicht ausgelegt. Pyrolyseöle aus kunststoffhaltigen Abfällen wurden daher bisher nur als „Drop-Ins“ verwendet. Es besteht deshalb ein insgesamt hoher Bedarf an Aufbereitungs- und Reinigungsverfahren.
Insbesondere für gemischte Kunststoffabfälle und Verbundmaterialien oder andere verunreinigte Fraktionen werden speziell auf Pyrolyseöle abgestimmte Adsorptions- und Hydrierverfahren benötigt. Entsprechende Katalysatoren und Adsorbentien sind bereits verfügbar, ihre industrielle Nutzung jedoch noch nicht etabliert. Eine Herausforderung besteht darin, die je nach Ausgangsmaterial variierenden Konzentrationen an störenden Elementen zuverlässig zu entfernen. Dies erfordert selektive und robuste Adsorbentien und Katalysatoren in Verbindung mit den entsprechenden Prozessparametern.
Das Fraunhofer UMSICHT, Institutsteil Sulzbach-Rosenberg, gehört zum CCPE und befasst sich intensiv mit der Verarbeitung von Pyrolyseölen. Es verfügt über eine umfangreiche Ausstattung zur Destillation (bis zu 3 Liter / Stunde kontinuierlich im Vakuum), Hydrierung (bis 30 Liter / Stunde) sowie zur Prüfung von Katalysatoren und Adsorbentien. Mittels einer innovativen Kombination aus Prozessführung und Katalysator konnten beispielsweise die Konzentration an Heteroatomen in Pyrolyseölen aus herausfordernden Stoffströmen wie Elektroschrott, Mischkunststoffen oder Schredderfraktionen so reduziert werden, dass das Produkt Industriespezifikationen erreicht.