Синтетическое топливо из неперерабатываемого пластика получили в НГУ
Синтетическое топливо из неперерабатываемого пластика получили в НГУ
Создана каталитическая установка, которая позволяет получать качественное топливо из продуктов пиролиза полимерных отходов. Ожидается, что это оборудование будет востребовано на рынке.
Установку по переработке жидких продуктов пиролиза полимерных отходов в синтетическое топливо смонтировали в лаборатории кафедры физической химии факультета естественных наук НГУ. За первые три недели ее работы ученые получили первые три литра керосина. Сейчас исследователи определяют оптимальные режимы работы капиллярного реактора, отрабатывают циклы регенерации катализатора, подбирают оптимальные параметры каталитического процесса с подбором катализатора, проводят анализ показателей работы установки и полученного продукта.
Оборудование ученым предоставили специалисты ООО “Ониум плюс” из Ярославля. Они же занимались его монтажом. Также в работе участвуют сотрудники Института катализа СО РАН.
На установке сначала неперерабатываемый пластик подвергается пиролизу – термической деструкции без доступа кислорода при температуре от 400 до 600 °C. На выходе получается пиролизное масло – неоднородная жидкая смесь углеводородов с примесями, темно-желтого цвета с резким неприятным запахом. Затем производится разделение смеси на фракции по температуре кипения. К применению в качестве топлива пиролизное масло и его фракции еще не пригодны: из-за высокого содержания непредельных углеводородов двигатель внутреннего сгорания может выйти из строя. Преобразовать масло в пригодное для использования топливо можно с помощью каталитической технологии. С просьбой разработать ее представители ООО “Ониум плюс” обратились к исследователям НГУ. Предварительные эксперименты с никель-молибденовыми катализаторами на алюмооксидном носителе позволило получить в трубчатых реакторах первые положительные результаты: синтезирована прозрачная бесцветная жидкость с нерезким запахом керосина. Теперь требуется разработать новый состав и способ синтеза катализатора, а также модифицировать установку по гидрированию, подобрать оптимальные параметры и отработать все циклы автоматической регенерации катализатора.
В настоящее время проводятся параллельные испытания каталитического процесса в Новосибирске и Ярославле. Ученые НГУ подбирают составы катализаторов, условия протекания процесса, температурный режим, давление, скорость потоков, а специалисты компании “Ониум плюс” проводят ресурсные испытания в увеличенных масштабах. Важное условие эксперимента – обе установки должны работать круглосуточно в непрерывном режиме.
– Наши первые попытки переработки жидкого продукта пиролиза полимерных отходов приводили к получению вещества, сходного с тем, что мы синтезируем сейчас, только температура его замерзания составляла около нуля градусов Цельсия... Поэтому пришлось подобрать такой состав катализаторов, который инициировал бы реакцию крекинга и изомеризации, приводящие к сильному понижению температуры замерзания. И сейчас она составляет уже -20 градусов. За три недели непрерывной круглосуточной работы мы выделили из продукта пиролиза около 3 литров качественного незамерзающего керосина, который можно использовать как добавку к топливу. Скорость выработки – 6 мл в час, – рассказала доцент кафедры физической химии ФЕН НГУ Екатерина Пархомчук.
Ученые получили продукты, которые вспыхивают и горят так, как нужно. Продукты содержат большое количество изомеров, что и требуется для получения синтетических моторных топлив и масел. Установка с новым катализатором работает непрерывно уже почти четыре недели, при этом активность катализатора не теряется, не наблюдается перепадов давления, не происходит коксования.
– Главное – при отработке данной технологии мы продолжаем совершенствовать свои навыки работы с этим особенным сырьем, которое так сильно отличается от нефти. Для нас это очень интересная задача, поскольку пластиковых отходов становится все больше, и далеко не все подлежат вторичной переработке. Захоронение их на свалках – не решение проблемы. Для меня, с точки зрения науки, интересно выявить особенности переработки данного сырья, а также требования к свойствам катализатора, которые позволят стабильно и долго получать качественные моторные топлива и масла из неперерабатываемых отходов в ценное топливо, – сказала Екатерина Воробьева, аспирант кафедры физической химии ФЕН НГУ.
Ученые оценивают результаты своей работы, как обнадеживающие, а производство топлива из продуктов пиролиза — рентабельным, ведь только 5% исходного вещества превращается в газ, остальная масса превращается в качественное синтетическое топливо.
Подробнее об исследовании – на сайте НГУ.
Комментарии