その核心において、タイヤ熱分解油は、主に炉、ボイラー、セメントキルンなどの定置型設備における工業用燃料油の低品位代替品として使用されます。ディーゼル燃料や化学原料などのより高価値な製品にアップグレードする可能性を秘めている一方で、その固有の特性により、標準的なエンジンでの直接使用は厳しく制限されています。
タイヤ熱分解油の中心的な課題は、循環経済燃料としての可能性と、その組成の現実との間のギャップです。生のままでは、扱いにくく、腐食性があり、不安定な液体であり、効果的に使用するためには、堅牢な設備または広範な前処理に多大な投資が必要です。
直接燃料用途
生の、または最小限にろ過されたタイヤ熱分解油（TPO）の最も直接的な用途は、低品質燃料を処理するように設計された機器で熱または電力のために燃焼させることです。
工業用バーナーおよび炉での使用
生のTPOは、重質燃料油または工業用ディーゼルの直接代替品として機能します。セメント工場、製鉄所、工業用ボイラー操業などのエネルギー集約型産業で最も一般的に使用されています。
この用途は、その高い発熱量を活用しますが、その高い粘度と汚染物質の可能性を許容できるバーナーと燃料システムを必要とします。ASTM D7544規格は、工業用バーナーで使用される熱分解液バイオ燃料の仕様を提供しています。
定置型エンジンでの発電
TPOは、発電所や船舶の推進に使用されるような、大型の低速定置型ディーゼルエンジンの燃料として使用できます。これらのエンジンは、さまざまな重質燃料油で稼働するように作られていることが多いです。
しかし、これらの用途でTPOを使用することは、単純な「ドロップイン」ソリューションではありません。その粘度を下げるための専用の燃料予熱システムと、微粒子を除去するための堅牢なろ過がほぼ常に必要です。
高価値製品へのアップグレード
タイヤ熱分解油の、より大きな、未実現の可能性は、既存のインフラと互換性のある、よりクリーンで価値の高い製品に精製することにあります。
輸送燃料への精製
TPOは、従来の石油精製所の原料として使用できます。これは共処理として知られるプロセスです。生の油は精製所の流れに導入され、そこで水素化処理を受けます。
この重要なステップでは、水素を使用して硫黄、窒素、酸素を除去し、分子を安定させます。結果として得られるアップグレードされた合成原油は、その後、ディーゼルやガソリンなどの従来の輸送燃料に蒸留できます。
化学品および材料の原料
熱分解油は、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの貴重な芳香族化合物が豊富です。抽出と精製を通じて、これらの化学物質を分離し、化学産業向けの高価値原料として販売できます。
さらに、この油を処理して、新しいタイヤやその他のゴム製品の製造における主要成分であるカーボンブラックの一種を回収することもでき、循環経済のループをさらに閉じることができます。
重要な制限を理解する
タイヤ熱分解油の用途を真に理解するためには、その広範な採用を現在制限している重大な技術的障害を理解する必要があります。これらの課題が、それがディーゼルの単純な代替品ではない理由です。
高粘度と化学的不安定性
生のTPOは、多くの場合、厚く粘性のある液体であり、特に低温ではポンプで送りにくいです。さらに重要なことに、化学的に不安定であり、時間の経過とともに劣化し、フィルター、燃料ライン、インジェクターを詰まらせるスラッジや堆積物を形成する可能性があります。
腐食性と汚染物質
タイヤには大量の硫黄と亜鉛が含まれており、これらは熱分解油に濃縮されます。燃焼すると、硫黄は主要な汚染物質であるSOx排出物を生成します。また、油は酸性である可能性があり、燃料タンク、ポンプ、エンジン部品の腐食につながります。
経済的および規制上のハードル
TPOから汚染物質を除去し、その安定性を改善するためのアップグレードコストは相当なものになる可能性があります。これにより、最終製品は石油由来の同等品よりも高価になることが多く、補助金なしでは経済的実現可能性が妨げられます。さらに、燃料品質と排出に関する厳しい環境規制は、生のTPOの使用を制限する可能性があります。
目標に合った適切な選択をする
タイヤ熱分解油の実現可能な用途は、利用可能なインフラ、技術的能力、および経済的目標に完全に依存します。
- 工業用熱源としての低コストエネルギーが主な焦点である場合： 最善の道は、重質で腐食性の燃料用に特別に設計された堅牢な炉やボイラーで、生のまたは最小限に処理された油を使用することです。
- 高価値で市場性のある製品の作成が主な焦点である場合： クリーンな燃料や化学原料を生産するための水素化処理などのアップグレード技術に多額の設備投資を計画する必要があります。
最終的に、これらの基本的な特性と制限を理解することが、廃タイヤを貴重なエネルギー資源に転換する成功の鍵となります。
概要表：
| 用途 | 主な使用法 | 主な制限 |
|---|---|---|
| 工業用バーナー/炉 | セメント工場、ボイラーにおける重質燃料油の直接代替品 | 高粘度および汚染物質に対応する堅牢な設備が必要 |
| 発電 | 大型定置型ディーゼルエンジンの燃料 | 予熱とろ過が必要。ドロップインソリューションではない |
| 輸送燃料へのアップグレード | ディーゼル/ガソリンを生産するための精製水素化処理の原料 | 精製および精製のための高額な設備投資 |
| 化学原料 | 化学品およびカーボンブラック用のベンゼン、トルエン、キシレンの供給源 | 抽出および精製プロセスが必要 |
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