Томские ученые разработали способ переработки полимерных отходов в топливо

Новая технология позволяет перерабатывать несортированные смеси отходов полиэтилена, полипропилена, полистирола, полиэтилентерефталата в бензин и дизель

Ученые из ИХН СО РАН выявили оптимальные условия переработки пяти видов несортированных пластиковых отходов в товарные бензиновые и дизельные фракции. Благодаря рециклингу углеродных остатков в результате термического крекинга удалось повысить выход бензиновых фракций более чем на 13%. Исследования выполняются при поддержке РНФ (проект № 24-73-00058). Полученные результаты опубликованы в высокорейтинговом журнале первого квартиля Recycling.

Ульяна Фролова, аспирантка, младший научный сотрудник лаборатории углеводородов и высокомолекулярных соединений нефти ИХН СО РАН:
Нами предложен эффективный способ переработки пяти видов несортированных отходов: полиэтилена высокой и низкой плотности, полипропилена, полистирола, полиэтилентерефталата. Это самые распространенные виды мусора – пакеты, флаконы от шампуней, бутылки от напитков, пищевые контейнеры. Превращение этих отходов в востребованные виды топлива наглядно показывает один из вариантов успешного решения проблемы утилизации несортированных отходов.

Вначале пластик очищается от пыли, грязи и посторонних примесей для обеспечения однородности состава смеси, затем отходы дробятся и измельчаются до небольших размеров для удобства дальнейшей переработки. Затем это сырье отправляется для термического крекинга в лабораторный реактор, который нагревается до температуры 475°C в течение 11 минут, после чего нагрев смеси из отходов при этой температуре продолжается еще пять минут. Этого времени хватает для образования жидких продуктов – бензиновой и дизельной фракций, объем которых в общем объеме продуктов пиролиза составляет 35% и 33% соответственно. Кроме этого, образуются газообразные продукты и твердый углеродный остаток – кокс.

Повторное использование кокса, обработанного щелочью, позволяет обеспечить селективность реакции и увеличить на 13% выход товарной бензиновой фракции. Масса такой добавки составляет всего лишь четверть процента от общей массы загруженных в реактор отходов. Обработка кокса щелочью меняет структуру его пор, увеличивая долю микропор, которые способствуют удерживанию легкого сырья и облегчают его превращение в бензиновые фракции. В свою очередь повышенная удельная поверхность обработанного кокса создает больше активных центров для реакций крекинга, что ведет к более глубокому и контролируемому разложению пластика.

В числе задач, на которых планируют сосредоточиться ученые, – доведение качества получаемой дизельной фракции до существующих сейчас стандартов, а также изучение возможностей масштабирования технологии.

Tsc.ru.