«Пиролизное масло отличается повышенным содержанием непредельных углеводородов – алкенов и ароматических углеводородов. Переработка такого сырья с применением катализаторов, аналогичных используемым при переработке нефти, затруднительна: вещества разных классов ведут себя по-разному, особенно если находятся в таких сложных смесях, как продукты пиролиза пластиковых отходов. Перед нами была поставлена задача создать катализатор, который, во-первых, способствовал бы процессу депарафинизации: без такой обработки топлива, полученные из пиролизного масла, вызывают образование нагара на частях двигателя, что приводит к быстрому выходу механизма из строя. Чтобы избежать этого, непредельные углеводороды необходимо превратить в насыщенные предельные, подобрав подходящий катализатор. Во-вторых, чтобы топливо не замерзало при низких температурах, нужно максимально понизить температуру его помутнения и застывания – это достигается изомеризацией углеводородов, входящих в состав дизельной и керосиновой фракций. В-третьих, катализатор не должен вызывать значительного изменения фракционного состава», – прокомментировал аспирант НГУ, младший научный сотрудник Института катализа Всеволод Вдовиченко.
По структуре новый катализатор близок к классическим. Получен патент по способу приготовления композитных катализаторов, содержащих оксид алюминия и цеолит.
«Пластиковые отходы перерабатываются разными способами. Существует два основных подхода: пиролиз с последующей каталитической переработкой и пиролиз с каталитическим слоем. В первом случае переработка идет в два последовательных этапа, во втором – оба процесса совмещены. Второй подход более сложен в практической реализации», – рассказала младший научный сотрудник института Екатерина Воробьева.
Основная задача ученых заключалась в том, чтобы получить прочные частицы катализатора, которые не будут подвержены существенному истиранию, приводящему к накоплению нежелательной пыли в процессе переработки продуктов пиролиза пластиковых отходов.
Ученые предложили несколько способов приготовления катализаторов. Удалось повысить прочность катализатора, который подвержен истиранию из-за малого диаметра и значительной протяженности трубчатого реактора.
Катализатор разработан для модельного сырья, представляющего собой смесь полиэтилена и полипропилена. Теперь ученым предстоит адаптировать его для работы с реальным сырьем.
