塑料热解油比柴油更好吗？废弃物制能源燃料实用指南

乍一看，如果仅从其作为直接发动机燃料的性能来判断，塑料热解油并非天生就比传统柴油“更好”。在其原始形态下，它具有一些劣势特性，包括较低的着火质量和较高的腐蚀性，这使其无法直接替代柴油。然而，其真正的价值在于其作为循环经济解决方案的潜力，将不可回收的塑料废弃物转化为宝贵的能源。

问题不在于热解油是否是开箱即用的更好燃料——它不是。真正的考量是它在更广泛的能源和废弃物生态系统中的作用，它在塑料废弃物管理和液体燃料生产之间架起了一座关键的桥梁。

什么是塑料热解油？

为了将其与柴油进行比较，我们首先必须了解它是什么以及它是如何制造的。这个背景对于理解其优点和缺点至关重要。

热解是在缺氧环境下，将材料在高温下进行热分解的过程。

本质上，混合塑料废弃物被粉碎并在无空气条件下加热到400-600°C（750-1100°F）。这个过程将塑料的长聚合物链分解成更小的挥发性碳氢化合物分子，然后冷凝成一种称为热解油的液体。

热解的主要驱动力不是创造一种优质燃料，而是使废弃物增值。

它为那些原本注定进入垃圾填埋场或焚烧的低品位、混合和受污染塑料提供了一条化学回收途径。这使得一个重大的环境问题转化为潜在的国内能源。

当根据既定的柴油燃料标准（如ASTM D975或EN 590）进行评估时，原始热解油在几个关键领域表现不足。

十六烷值衡量燃料在压缩下着火的难易程度。柴油发动机依赖高压缩点火，这使其成为一个至关重要的参数。

粘度影响燃料被喷油器喷射时雾化的效果。

热解油通常比柴油更稠密、粘度更高。这会给燃油泵带来压力，并导致雾化不良，从而产生更大的燃油液滴，燃烧效率低下。

热值是燃烧过程中释放的能量量。

热解油的能量含量通常比传统柴油低5-10%。这意味着需要更多的燃料才能产生相同的功率。

这是最显著的技术障碍之一。

PET等塑料和原料中的杂质会将氧气引入油中，产生羧酸和酚类。这使得油具有酸性，并对标准燃油管路、泵和发动机部件具有高度腐蚀性。柴油燃料是非腐蚀性的。

塑料废弃物中的污染物直接转化为油中的污染物。

如果原料含有PVC（聚氯乙烯），则所得油将具有高氯含量。在燃烧过程中，这会形成盐酸，具有极强的腐蚀性。同样，塑料废弃物中的任何硫都会进入油中，导致硫氧化物（SOx）排放。

以上比较清楚地表明，直接使用原始热解油是不可行的。其实际应用涉及重大挑战和进一步加工。

原始热解油最好被视为一种合成原油，而非成品燃料。要在现代柴油发动机中使用，它必须经过广泛的升级，主要通过一种称为加氢处理的工艺。

加氢处理利用氢气、高压和催化剂来稳定燃料并去除污染物。它提高了十六烷值，降低了酸度，并去除了硫、氯和氮。这个过程增加了显著的成本和复杂性。

使用原始或未经适当升级的热解油可能会导致严重的发动机问题。这包括燃油喷射器堵塞、活塞和气门上的积碳，以及由于腐蚀性导致的发动机部件加速磨损。

热解油的主要优势在于环境：它将塑料废弃物从垃圾填埋场和海洋中转移出来。

然而，这个过程并非零排放。热解需要能量输入，燃烧最终燃料仍会产生二氧化碳和其他污染物，如氮氧化物。总体效益在很大程度上取决于工厂的效率和所处理废弃物的类型。

塑料热解油的“最佳”用途完全取决于最终目标。它不是一个一刀切的解决方案。

如果您的主要关注点是现代车辆的直接替代燃料：未经精炼的热解油不适用。您必须使用经过高度升级和精炼的版本，以满足所有标准柴油规格。
如果您的主要关注点是固定式发电或工业供热：要求较低的发动机、锅炉或炉子通常可以容忍质量较低的燃料，这使得未经精炼或经过最少处理的热解油成为热力发电的更可行选择。
如果您的主要关注点是大规模可持续性：最有前景的途径是将热解油用作现有炼油厂的原料。在这里，它可以与传统原油混合，并共同加工成标准汽油、柴油和其他产品，从而利用现有的大规模基础设施。
如果您的主要关注点是近期柴油替代品：将少量（5-20%）升级后的热解油与传统柴油混合是一种实用的方法，既能减少化石燃料消耗，又能降低使用100%替代燃料的风险。

最终，塑料热解油是一种强大的化学回收工具，它生产的是合成原油，而不是成品柴油。