熱分解油はどのように利用されますか？燃料および化学原料としての可能性を解き放つ

原則として、熱分解油は従来の燃料油の多用途な代替品であり、化学物質を生産するための原料として機能します。最も一般的には、産業用ボイラー、炉、発電装置などの定置型用途の直接燃料として使用されます。直接燃焼の他に、製油所のインフラでアップグレードして輸送用燃料を生産したり、貴重な化学物質を抽出するために処理したりすることもできます。

熱分解油は化石燃料に代わる実行可能な選択肢ですが、その普及は基本的な化学的性質によって制約されています。高い酸素含有量のため、腐食性があり、不安定で、従来の燃料システムと互換性がないため、大幅な改質や前処理なしには単純な「ドロップイン」代替品として扱うことはできません。

熱分解油の主な用途

熱分解油の用途は、主に2つのカテゴリに分類されます。燃料としての直接利用と、化学原料としての間接利用です。選択は、設備と処理に必要な投資に大きく依存します。

直接燃料代替品として

最も簡単な用途は、熱や電力のために熱分解油を燃焼させることです。これは通常、移動式エンジンではなく、定置型システムで行われます。

鉄鋼、鉄、セラミックなどの産業における産業用ボイラーや炉で、従来の暖房油の代替品として使用できます。この使用は、性能仕様に関するASTM D7544などの規格によって規制されています。

発電用として

熱分解油は、大型の改造ディーゼルエンジンや専用発電機で燃料として使用され、電力を生成できます。これは、廃棄物（タイヤやバイオマスなど）を現場で利用可能なエネルギー源に変換するための一般的な戦略です。

アップグレードのための原料として

より高度な用途は、熱分解油を高価値製品を生産するための原材料として使用することです。既存の製油所インフラに導入され、ガソリンやディーゼルなどの従来の炭化水素燃料にアップグレードすることができます。

また、幅広い特殊化学品、プラスチック、その他の材料を生産するための供給源としても機能します。

中核的な技術的課題：酸素問題

熱分解油を使用する上での主な障壁は、その化学組成が石油原油とは根本的に異なることです。主な違いは、その高い酸素含有量です。

熱分解油が異なる理由

熱分解油は、石油の意味での真の油ではありません。数百種類の酸素化有機化合物、ポリマー、およびかなりの量の水を含む複雑な液体エマルジョンです。

この油は、酸（酢酸）、アルデヒド（ホルムアルデヒド）、フェノール、複合糖などの化合物内に閉じ込められた、重量で最大40%の酸素を含有する可能性があります。

高酸素含有量の影響

この高い酸素含有量が、その最も困難な特性の根本原因です。

腐食性：有機酸の存在により、油は炭素鋼などの一般的な金属に対して非常に腐食性が高く、特殊なステンレス鋼製の貯蔵タンクや部品が必要になります。
不安定性：油は熱的に不安定です。加熱すると、その化合物が反応して重合し、液体がフィルターや燃料ラインを詰まらせる厚く使用不能なスラッジに変化する可能性があります。
非混和性：ディーゼルや暖房油などの炭化水素燃料とは混ざりません。これにより、単純な混合が妨げられ、専用の独立したインフラが必要になります。
高粘度：熱分解油は、特に低温では従来の燃料よりもはるかに粘度が高く、ポンプで送ったりバーナーで霧化したりするのが困難になります。

トレードオフと限界の理解

熱分解油を効果的に使用するには、その固有の課題を認識し、それらを計画する必要があります。それは単純な「ドロップイン」ソリューションではありません。

特殊な設備の必要性

標準的なシステムで熱分解油を燃料油の代わりに単純に置き換えることはできません。その腐食性および粘性の性質のため、その使用には、耐腐食性タンク、ポンプ、燃料ラインなどの改造設備への投資が必要です。

アップグレードの要件

輸送用燃料の作成のような高価値の用途では、油は生のままでは使用できません。まず、酸素を除去し、分子を安定させるために、水素化脱酸素などの重要かつ費用のかかるアップグレードプロセスを経る必要があります。

原料が重要

熱分解油の特定の特性、したがってその理想的な用途は、元の原料に大きく依存します。廃プラスチックから得られる油は、バイオマスやゴムタイヤから得られる油とは異なる特性を持ち、その性能と潜在的な用途に影響を与えます。

目標に合わせた用途

熱分解油を成功裏に展開するには、その化学的現実と戦略を一致させる必要があります。

定置型の熱または電力の生成が主な焦点である場合：生の熱分解油を使用できますが、耐腐食性設備と特殊な燃料処理システムに投資する必要があります。
輸送用燃料の生産が主な焦点である場合：熱分解油を、精製する前に酸素を除去するための専用の多段階アップグレードプロセスを必要とする生の原料として扱います。
化学物質または新素材の作成が主な焦点である場合：熱分解油を貴重な酸素化合物の複雑な供給源と見なしますが、分離と精製が重要な化学工学の課題であることを認識してください。

熱分解油の独自の化学的性質を理解することが、その課題を乗り越え、貴重な資源としての可能性を解き放つ鍵となります。

要約表：

用途	主な使用法	主な考慮事項
直接燃料代替品	産業用ボイラーおよび炉	耐腐食性設備が必要
発電	改造ディーゼルエンジンおよび発電機	専用の改造システムが必要
アップグレードのための原料	輸送用燃料および化学物質の生産	費用のかかる水素化脱酸素プロセスが必要