Томские ученые предложили доступные способы переработки пластиковых отходов в топливо

Молодые специалисты из Института химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук, расположенного в Томске, разрабатывают доступные и результативные методы переработки пластиковых отходов в товарные фракции топлива — бензин и дизельное топливо. Эти технологии можно будет легко интегрировать в работу действующих нефтеперерабатывающих предприятий.

Как констатируют ученые, с каждым годом объем пластиковых отходов увеличивается, при этом более половины их просто складируется и никак не перерабатывается. «Одна из проблем — трудоемкость сортировки пластика на узкие фракции, поэтому рациональным способом переработки видится крекинг его смесей, в результате которого получаются термолизные масла. По некоторым свойствам они превосходят нефть и ряд нефтепродуктов, кроме этого, отсутствие смол и асфальтенов делает такие масла перспективным сырьем для получения высококачественных моторных топлив», — говорит руководитель проекта старший научный сотрудник лаборатории углеводородов и высокомолекулярных соединений нефти ИХН СО РАН кандидат химических наук Никита Свириденко.

Как отмечает ученый, на пути к промышленному применению термолизных масел, получаемых из пластиковых отходов, есть проблема — в них содержатся нежелательные элементы. Среди них гетероатомы азота, серы, кислорода, а также галогены фтор, бром, хлор и другие. Поэтому процесс переработки включает в себя два этапа: сначала происходит крекинг пластиковых отходов, а затем гидропереработка с использованием катализаторов.

Процесс гидропереработки происходит на специализированном лабораторном стенде, который имитирует оборудование, применяемое в нефтеперерабатывающей промышленности. Полученные в результате крекинга термолизные масла проходят через систему трубок, содержащих катализаторы. В процессе прохождения через катализаторы масла подвергаются химическим реакциям, в результате которых происходит их очистка от нежелательных компонентов. В итоге получаются товарные продукты — бензин и дизельное топливо. В рамках проекта ученые планируют создать линейку отечественных катализаторов на основе алюмосиликатов с добавлением никеля и молибдена.

Другой способ переработки пластиковых отходов, предложенный в ИХН СО РАН, предполагает их смешивание с тяжелыми нефтяными продуктами (мазутами). Младший научный сотрудник лаборатории углеводородов и высокомолекулярных соединений нефти ИХН СО РАН Никита Сергеев определил оптимальное соотношение нефтяных фракций и пластиковых отходов, при котором доля последних составляет примерно 20—35  процентов, а также условия протекания крекинга в небольшом лабораторном реакторе в диапазоне температур от 450 до 500 °C в течение 15—30 минут. Добавление в исходную смесь катализатора, массовая доля которого лишь 0,2 процента от общей массы, позволяет увеличить выход светлых фракций на 8—10 процентов. Всего же в результате крекинга можно получить около 60—70 процентов жидкого светлого нефтяного продукта от общего объема исходной смеси.