Produkte aus Kunststoffen werden oft aufgrund der schlechten Rezyklierfähigkeit und wegen der Verbringung ihrer Abfälle in Drittstaaten kritisiert. Neben Ökodesign und mechanischem Recycling von Kunststoffen ist auch die Pyrolyse von Kunststoffabfällen ein attraktiver Prozess, um Kohlenwasserstoffe wieder in den petrochemischen Wertstoffkreislauf zurückzuführen. Daher wurde ein Co-Pyrolyse-Verfahren entwickelt, das Kunststoffe in einem Rohrreaktor crackt und dabei ein Raffinerie Nebenprodukt als Trägermaterial zur Viskositätssenkung verwendet. Mit Hilfe eines Reaktormodells, welches in eine Anlagensimulation eingebunden werden
kann, soll der Prozess auf eine kommerzielle Kapazität skaliert werden. Die
Datengrundlage zur Modellentwicklung basiert auf einer Pilotanlage im
Technikumsmaßstab, in welcher verschiedene Kunststoffe und Trägermedien
pyrolisiert werden. Mit Hilfe von Matlab in Kombination mit dem kommerziellen
Raffinerie Berechnungstool Petro-SIM wird auf Basis der experimentellen Ergebnisse ein Modell erstellt. Die Modellstruktur bildet das sogenannte „Lumped Kinetic Modeling“, in dem die Vielzahl von auftretenden Kohlenwasserstoffspezies in wenigen Gruppen anhand ihres Siedeschnittes unterteilt werden. So kann das Reaktionssystem vereinfacht und die Rechenleistung zur Optimierung von kinetischen Daten reduziert werden. Zusätzlich wird der Wärmeübergang und die benötigte endotherme Reaktionswärme im Modell berechnet, um die Pilotanlage detailliert abzubilden. Auf diese Weise können die experimentellen Daten gut wiedergegeben werden und somit wird die Kunststoffpyrolyse ausreichend genau beschrieben, um eine Anlagensimulation zu entwickeln.