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Projektpartner solvoPET Entwicklung einer Verwertungstechnologie für PET Altkunststoffe aus Multilayermaterial und anderen Abfallverbunden Im solvoPET-Projekt wird ein chemisches Recyclingverfahren für PET-haltige Altkunststoffe wie Multilayer-Materialien entwickelt. Das Verfahren ermöglicht die Aufarbeitung sehr inhomogener Wertstoffströme wie mariner und technischer Abfälle und erzeugt als Produkte die monomeren Grundbausteine des PETs Monoethylenglykol (MEG) und Terephthalsäure (TPA). Die technische Machbarkeit wird im Labor erprobt und die Überführung in ein kontinuierliches Verfahren im Technikumsmaßstab realisiert. Parallel zur technologischen Entwicklung werden ökonomische und ökologische Bewertungen durchgeführt. Motivation Weltweite PET Produktion ca. 78 Mio. t/a (Abb. 1), Tendenz steigend PET-Verwendung: Verpackungen, Folien, Polyesterfasern etc. Herstellung aus fossilen Rohstoffen (ca. 98%) Kaum biologisch abbaubar: PET-Abfälle auf dem Land und in limnischen Ökosystemen PET-haltiger Meeresmüll Anreicherung von Mikroplastik • „Konventionelle“ werkstoffliche Verfahren basieren auf Umschmelzung von sortenreinen Kunststoffabfällen Keine Rezyklate in Primärproduktqualität durch: Mikrostrukturelle Schädigungen in Nutzungsphase Kettenverkürzung durch Recycling Viele Zusatzstoffe nicht abtrennbar Anteil der energetischen Verwertung kann durch rohstoffliche Verfahren weiter reduziert werden (Abb. 2) T.: +49 4131 4085544 E-Mail: [email protected] https://www.rittec.eu Kontakt Carsten Eichert RITTEC Umwelttechnik GmbH Feldstraße 29 D-21335 Lüneburg StandderTechnik Ergebnisse Lösungsansatz Abb. 1. PET-Produktion und End-of-Life-Situation von PET- Produkten. Aus E. Boon (MacArthur Foundation), A global momentum to rethink the plastics system, Petcore Europe Conference, 2018 Abb. 2: Modifizierte Abbildung aus Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle in Deutschland, Umweltbundesamt, 2018 Rohstoffliche Verwertung durch selektive Depolymerisation von PET durch alkalische Hydrolyse (Abb. 3) Polyolefine (PE/PP etc.) bleiben erhalten, PET wird zu TPA-Salz und MEG depolymerisiert TPA-Salz wird unter Zugabe einer Säure (HX) zu TPA und Metallsalz (MX) umgesetzt zerkleinerte Abfälle Nicht reagierte Bestandteile (Polyolefine, Farbstoffe etc.) TPA MEG alle relevanten Wellenzahlen stimmen überein Hohe Reinheit der Terephthalsäure mittels HPLC-Chromatographie sowie IR- und NMR-Spektroskopie nachgewiesen Abb. 3: Lösungsansatz des solvoPET-Projekts 1.250 2.824 50 49 100 3.242 1.400 6.115 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 1994 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 werkstofflich rohstofflich energetisch Abb. 5: IR-Spektren einer kommerziellen und einer im Projekt recycelten Terephthalsäure im Vergleich Abb. 4: Ausgangsmaterial und Produkte einer Machbarkeitsstudie in Labormaßstab

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Page 1: werkstofflich rohstofflich energetisch · Projektpartner solvoPET Entwicklung einer Verwertungstechnologie für PET Altkunststoffe aus Multilayermaterial und anderen Abfallverbunden

Projektpartner

solvoPET

Entwicklung einer Verwertungstechnologie

für PET Altkunststoffe aus Multilayermaterial

und anderen Abfallverbunden

Im solvoPET-Projekt wird ein chemisches Recyclingverfahren für PET-haltige Altkunststoffe wie Multilayer-Materialien

entwickelt. Das Verfahren ermöglicht die Aufarbeitung sehr inhomogener Wertstoffströme wie mariner und

technischer Abfälle und erzeugt als Produkte die monomeren Grundbausteine des PETs Monoethylenglykol (MEG)

und Terephthalsäure (TPA). Die technische Machbarkeit wird im Labor erprobt und die Überführung in ein

kontinuierliches Verfahren im Technikumsmaßstab realisiert. Parallel zur technologischen Entwicklung werden

ökonomische und ökologische Bewertungen durchgeführt.

Motivation

• Weltweite PET – Produktion

ca. 78 Mio. t/a (Abb. 1), Tendenz steigend

• PET-Verwendung: Verpackungen, Folien,

Polyesterfasern etc.

• Herstellung aus fossilen Rohstoffen

(ca. 98%)

• Kaum biologisch abbaubar:

− PET-Abfälle auf dem Land und in

limnischen Ökosystemen

− PET-haltiger Meeresmüll

− Anreicherung von Mikroplastik • „Konventionelle“ werkstoffliche

Verfahren basieren auf

Umschmelzung von sortenreinen

Kunststoffabfällen

• Keine Rezyklate in

Primärproduktqualität durch:

− Mikrostrukturelle Schädigungen

in Nutzungsphase

− Kettenverkürzung durch

Recycling

− Viele Zusatzstoffe nicht

abtrennbar

• Anteil der energetischen Verwertung

kann durch rohstoffliche Verfahren

weiter reduziert werden (Abb. 2)

T.: +49 4131 4085544

E-Mail: [email protected]

https://www.rittec.eu

Kontakt

Carsten Eichert

RITTEC Umwelttechnik GmbH

Feldstraße 29

D-21335 Lüneburg

Stand der Technik

Ergebnisse

Lösungsansatz

Abb. 1. PET-Produktion und End-of-Life-Situation von PET-

Produkten. Aus E. Boon (MacArthur Foundation), A global

momentum to rethink the plastics system, Petcore Europe

Conference, 2018

Abb. 2: Modifizierte Abbildung aus Entwicklung der

Verwertung der Kunststoffabfälle in Deutschland, Umweltbundesamt, 2018

Rohstoffliche Verwertung durch selektive

Depolymerisation von PET durch

alkalische Hydrolyse (Abb. 3)

• Polyolefine (PE/PP etc.) bleiben

erhalten, PET wird zu TPA-Salz und

MEG depolymerisiert

• TPA-Salz wird unter Zugabe einer Säure

(HX) zu TPA und Metallsalz (MX)

umgesetzt

zerkleinerte

AbfälleNicht reagierte Bestandteile

(Polyolefine, Farbstoffe etc.)

TPA MEG

alle relevanten Wellenzahlen

stimmen überein

Hohe Reinheit der Terephthalsäure mittels HPLC-Chromatographie

sowie IR- und NMR-Spektroskopie nachgewiesen

Abb. 3: Lösungsansatz des solvoPET-Projekts

1.250

2.82450

49

100

3.242

1.400

6.115

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

1994 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017

werkstofflich rohstofflich energetisch

Abb. 5: IR-Spektren einer kommerziellen und einer im Projekt recycelten

Terephthalsäure im Vergleich

Abb. 4: Ausgangsmaterial und Produkte einer Machbarkeitsstudie

in Labormaßstab