Ученые ФИЦ «Институт катализа СО РАН» при поддержке Российского научного фонда (РНФ) создали катализаторы, с помощью которых удалось повысить экологичность термолизного масла, которое является продуктом переработки пластиковых отходов, снизив содержание хлора в нем в 200 раз. Термолизное масло рассматривают как перспективную добавку к моторным топливам или как самостоятельное топливо, сообщается в пресс-релизе Института.
Изучать возможность переработки отходов пластика в топливо на основе так называемого термолизного масла начали еще в 60-х годах, а активные исследования возобновили в 90-е годы. Термолиз (или пиролиз) проводят при температуре около 500 °C без доступа кислорода. В результате процесса получают термолизное масло — вязкую жидкость с фракционным составом, схожим с вакуумным газойлем. Термолизное масло благодаря его свойствам можно использовать в перспективе как топливо или добавку к классическим нефтепродуктам. Пока ученые исследуют свойства и методы его очистки.
Термолизное масло, полученное учеными «ФИЦ Институт катализа СО РАН»Изображение: Анастасия Аникина, постобработка: Александра Иммен, пресс-служба «ФИЦ Институт катализа СО РАН»
Ученые «ФИЦ Институт катализа СО РАН» синтезировали термолизное масло из разных видов отходов бытового пластика — полистирола (ПС), полипропилена (ПП), поливинилхлорида (ПВХ) и полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), и им удалось на порядки снизить содержание хлора в полученном сырье.
«Мы смешали термолизное масло в соотношении 1:4 с вакуумным газойлем и направили на процесс гидроочистки вместе с новыми разработанными никель-молибденовыми катализаторами. В сырье содержалось 2,24% хлора, а после взаимодействия с катализаторами эта цифра снизилась в 200 раз», — рассказала один из авторов исследования, лаборант отдела технологии каталитических процессов Института катализа СО РАН Валерия Крестьянинова. Очищенное масло испытали в процессе каталитического крекинга, с помощью которого из тяжелых фракций получают легкие. Ученые выяснили, что оптимальная температура получения продукта — 360 °C.
По словам Валерии Крестьяниновой, в мире ищут способы получения чистого термолизного масла непосредственно в процессе синтеза. Ученые же ИК СО РАН применили к топливному пластиковому сырью традиционные методы переработки нефтепродуктов — гидроочистку и каталитический крекинг.
В ближайших планах исследователей — изучить механизм удаления хлора при взаимодействии с катализаторами, чтобы повысить эффективность процесса.
Валерия Крестьянинова является выпускницей кафедры аналитической химии Новосибирского государственного университета и более трех лет работает в ИК СО РАН в отделе технологии каталитических процессов. Она считает, что определение количественного или качественного состава новых объектов — одна из самых интересных задач в химии. Нефтехимию выбрала, потому что в ней сочетаются интересы науки и промышленности и исследования всегда нацелены на практическое применение.