簡潔に言えば、熱分解油は主に産業施設でボイラーや炉の代替燃料として使用されます。また、精製所や化学プラント向けの再生可能な原料としても機能し、輸送燃料や特殊化学品などの高価値製品にアップグレードすることができます。
熱分解油は、すぐに使える「ドロップイン」燃料と見なすべきではありません。合成バイオ原油と考えてください。これは、直接燃焼させるには特定の設備が必要であり、その可能性を最大限に引き出すにはさらなる処理が必要な、貴重な中間製品です。
熱分解油の主な用途
熱分解油の独自の化学組成は、誰がどのような目的でそれを使用できるかを決定します。その用途は、直接使用から複雑なアップグレードまで、主に3つのカテゴリに分類されます。
ボイラーおよび炉の燃料として
熱分解油の最も簡単な使用法は、大型産業用ボイラー、キルン、炉における重油または天然ガスの代替品としてです。
発電、セメント製造、地域暖房などの産業では、油を直接燃焼させて熱と蒸気を生成できます。この用途は、前処理の量が最も少ないため魅力的です。
ただし、油の特性上、燃焼設備は耐腐食性材料で作られているか、この種の燃料を処理するために特別に設計されている必要があることがよくあります。
精製所の原料として
より高度な使用法は、熱分解油を石油精製所または専用のバイオ精製所に送ることです。
ここでは、バイオ原油は従来の原油と一緒に共処理されるか、水素化処理と呼ばれるプロセスを通じてアップグレードされます。このプロセスでは水素を使用して高酸素含有量を除去し、油を安定させてエネルギー密度を高めます。
アップグレードされた油は、その後、バイオディーゼル、ガソリン、ジェット燃料などの従来の輸送燃料に精製され、最終製品の炭素強度を低減するのに役立ちます。
化学品および材料生産において
熱分解油に含まれる有機化合物の複雑な混合物は、「グリーン」化学産業の潜在的な原料となります。
専門のバイオ精製所は、フェノール、酢酸、フルフラールなどの貴重な化学前駆体を抽出できます。これらの成分は、樹脂、接着剤、食品香料、特殊ポリマーを製造するための構成要素です。
この用途では、熱分解油を燃料としてではなく、高価値分子の再生可能な供給源として扱い、循環経済に貢献します。
トレードオフを理解する:なぜどこにでもあるわけではないのか?
有望であるにもかかわらず、熱分解油には、単純なドロップイン燃料としての広範な採用を制限する重大な技術的課題があります。これらの制限を理解することが、そのユーザーベースを理解する鍵となります。
高酸素含有量の課題
熱分解油は、重量で最大40%の酸素を含有する可能性があります。これにより、油は酸性になり、従来の燃料に使用される標準的な鋼管、ポンプ、貯蔵タンクに対して非常に腐食性が高くなります。
この高酸素含有量は、化石燃料よりもエネルギー密度が低いことも意味するため、同じ量のエネルギーを生成するにはより多くの量が必要です。
不安定性と経年劣化
この油は複雑で反応性の高い混合物であり、化学的に不安定です。時間が経つと重合を起こし、粘度が増加して、最終的には厚く使用できないスラッジになる可能性があります。
この不安定性は、長期保管や輸送を複雑にするため、ユーザーはそれを迅速に消費するか、安定化技術に投資する必要があります。
アップグレードの必要性
その腐食性と不安定性のため、熱分解油は従来のエンジン(自動車やトラックなど)では使用できません。高品質の輸送燃料を製造するには、アップグレードが必要です。
このアップグレード段階は、かなりのコストと複雑さを伴うため、その主なユーザーは、それを処理または加工するための資本とインフラを持つ大規模な産業プレーヤーです。
目標に合った適切な選択をする
熱分解油の理想的なユーザーは、最終目標と利用可能なインフラストラクチャに完全に依存します。
- 主な焦点が直接的なエネルギー生成である場合:最適な選択肢は、腐食性燃料を処理するために適切に装備された産業用ボイラーまたは炉で、代替加熱燃料として使用することです。
- 主な焦点が輸送燃料の生産である場合:油は、水素化処理と共処理が可能な精製所のバイオ原油原料として扱われる必要があります。
- 主な焦点が持続可能な化学品の製造である場合:最も効果的な方法は、油から高価値の化学化合物を抽出および精製できるバイオ精製所と提携することです。
最終的に、熱分解油は、エネルギーおよび材料生産に向けた再生可能な中間段階としての価値を認識している、狭いながらも重要な産業ユーザーのセットに役立っています。
要約表:
| 用途 | 主なユーザー | 主な製品/用途 |
|---|---|---|
| ボイラー/炉燃料 | 発電所、セメントメーカー、地域暖房システム | 直接的な熱と蒸気の生成 |
| 精製所原料 | 石油精製所、バイオ精製所 | アップグレードされた輸送燃料(バイオディーゼル、ガソリン、ジェット燃料) |
| 化学品生産 | バイオ精製所、グリーン化学プラント | 特殊化学品(フェノール、酢酸、ポリマー) |
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