PYCRA - Steamcracking von Pyrolyseölen aus Kunststoffabfällen: Ressourcen- und energieeffiziente Ethylen- & Propylenherstellung

Abstract

Das PYCRA-Projekt hatte zum Ziel, die CO₂-Emissionen in der chemischen Industrie durch den Ersatz fossiler Rohstoffe (z. B. Naphtha) durch Pyrolyseöle aus Kunststoffabfällen in Dampfspaltverfahren zu reduzieren. Dieser Ansatz unterstützt die Ziele der Kreislaufwirtschaft und mindert die Auswirkungen auf das Klima. Die wichtigsten Herausforderungen waren:

Hohe Schwankungen in der Qualität des Pyrolyseöls. Vorhandensein von Verunreinigungen (Chlor, Stickstoff, Sauerstoff, Metalle) über den üblichen Grenzwerten. Notwendigkeit angepasster Prozessgestaltung und Reinigungsstrategien

Die wichtigsten Arbeitspakete & Ergebnisse waren zusammengefasst

Charakterisierung des Einsatzmaterials (z.B. Analyse von über 30 Pyrolyseölproben aus gemischten Kunststoffabfällen, Entwicklung einer Bewertungsmatrix zur Beurteilung der Eignung der Öle für den Cracker). Analytische Methoden (z.B. Erstellung eines vollständigen Methodensatzes (z. B. 2D-GC, PIONA) zur detaillierten Zusammensetzungs- und Schadstoffverfolgung). Prozessdesign & Pilot-Cracking: (z.B. Durchführung umfangreicher Pilotversuche bei Linde In Pullach, Nachweis der Machbarkeit des Crackens von Pyrolyseölen (verdünnt und rein) mit guten Ethylen-/Propylen-Ausbeuten). Reinigungskonzepte: (z.B. Bewertung marktgängiger Technologien (Hydrotreating, sorptive Entfernung), Identifizierung von Optimierungspotenzialen), Prozessintegration & Risikobewertung (z.B. Entwicklung eines Werkzeugkastens zur Prozessanpassung in allen Stufen, Definition von Szenarien: von geringe Verdünnung bis zu reinem, vollständig aufbereitetes Pyrolyseöl). Ökonomische und ökologische Bewertung (z.B. Life Cycle Assessment (LCA), Wirtschaftlichkeit abhängig von den Randbedingungen).

Zusammenfassend bietet das Projekt eine technische Grundlage für die Integration von Pyrolyseölen in bestehende und neue Steamcracker und hilft dabei die deutsche Industrie als Technologieführer im chemischen Recycling zu positionieren. Das Ergebnis bietet eine unmittelbare Grundlage für Studien, Design und Umbauten von Steamcrackern für die Verwendung von Pyrolyseölen als Feedstock. Im nächste Schritte ist eine weitere Optimierung der Reinigung und der dazugehörigen Massstabsvergrößerung im Rahmen des SUSCI-Projekts vorgesehen.