Process simulation, optimization and economic analysis of plastics pyrolysis using DWSIM
Author
Muhar, Vedran
Term
4. term
Education
Publication year
2023
Submitted on
2023-05-30
Pages
58
Abstract
Dette speciale undersøger, hvordan en hypotetisk pyrolyseproces kan anvendes til bæredygtig håndtering af plastaffald, med fokus på høj-densitets polyethylen (HDPE). En procesmodel er opstillet i DWSIM på grundlag af forsøgsdata og litteratur og anvender en tre-lumps tilgang, hvor produkter kategoriseres som voks, væske og gas. Hovedspørgsmålet er, hvordan reaktortemperaturen påvirker produktfordelingen. Gennem simulering og følsomhedsundersøgelser viser resultaterne, at højere temperaturer giver øget gasudbytte på bekostning af tungere fraktioner. Ud over procesanalysen omfatter arbejdet en økonomisk vurdering, der sammenligner et pyrolyseanlægs investerings- og driftsomkostninger (CAPEX og OPEX) med aktuelle markedsalternativer og skitserer en omkostningsfordeling for et sådant anlæg. De kvantitative økonomiske resultater er ikke specificeret her, men studiet giver et rammeværk til at forstå både tekniske sammenhænge og overordnede omkostningsdrivere for plastpyrolyse.
This thesis examines how a hypothetical pyrolysis process can enable sustainable management of plastic waste, focusing on high-density polyethylene (HDPE). A process model was built in DWSIM using experimental data and literature, applying a three-lump approach that groups products into wax, liquid, and gas. The core question is how reactor temperature affects product distribution. Through simulation and sensitivity analysis, the results show that increasing temperature shifts yields toward gaseous products at the expense of heavier fractions. In addition to the process study, an economic assessment compares a plastics pyrolysis plant’s capital and operating costs (CAPEX and OPEX) with current market solutions and outlines a cost breakdown for such a facility. While detailed quantitative cost outcomes are not reported here, the study provides a framework to understand both the technical behavior and the main cost drivers of plastics pyrolysis.
[This summary has been generated with the help of AI directly from the project (PDF)]
Documents