Пермяки нашли способ утилизировать пластик при получении нефтепродуктов

Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

В России ежегодно образуется около 8-9 миллионов тонн пластиковых отходов. Чтобы не допустить масштабного экологического урона, их закапывают, механически измельчают без нагрева и воздействия химикатов или сжигают, что провоцирует выброс вредных веществ в атмосферу.

Ученые Пермского Политеха создали новый метод утилизации пластика, который может не только уменьшить количество полимерных отходов, но и повысить выход легких нефтепродуктов. Для этого они смешали полиэтилен высокого давления с вакуумным газойлем — одним из тяжелых продуктов переработки нефти.

– Когда нефть нагревают на заводе, из нее последовательно испаряются разные вещества: сначала бензин, потом дизель, а вакуумный газойль — это то, что остается в конце, так называемая «тяжелая» нефть. Из него обычно делают топливо, перерабатывают в тот же бензин на предприятиях. В нашем исследовании мы пробуем смешать его с пластиком, который хорошо растворяется в нем при нагреве. Такой метод не только утилизирует отходы, но и пригодится в производстве. Из смеси этих компонентов могут получиться полезные продукты, однако для этого требуются определенные условия, которых мы и пытались добиться в своих экспериментах, – комментирует Алина Олькова, ассистент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ.

Особенность тяжелых фракций нефти в том, что она состоит из длинных и сложных по составу молекул. Чтобы получить из нее более ценные продукты, такие как бензин и газ, необходим высокотемпературный режим, разрушающий большие молекулярные структуры на меньшие составляющие. Аналогичный механизм расщепления действует также и на молекулы полимеров, присутствующих в составе смеси.

– Нам необходимо было выяснить, при каких условиях смесь начинает приобретать необходимые характеристики, которые позволят извлекать из нее нефтепродукты. Эксперименты проводились при трех температурах: 150, 200 и 250 градусах Цельсия. Мы добавили 5% пластика в газойль и мешали 3 часа. Затем измерили вязкость жидкости, чтобы выяснить возможность ее транспортировки по технологическому оборудованию, а также установили вероятность образования коксового осадка при сгорании данной смеси.

В результате при температуре 200 градусов пластик хорошо растворился в газойле и образовал однородную смесь с подходящими свойствами для применения в промышленности – температура, при которой смесь переходит в вязко-текучее состояние выше 75 градусов Цельсия, плотность раствора 0,924 г/см³, а коксуемость смеси составляет 0,5 масс.%. Для извлечения нефтепродуктов эти показатели должны достигать оптимальных значений. Для плотности это 0,87-0,95 г/см³, вязкость не 5–15 мм²/с при 50 градусах Цельсия и для показателя коксуемости значения находятся в пределах от 3 до 7 масс.%. Отсюда следует вывод, что наша технология удовлетворяет норме и может применяться в промышленности, – поясняет Валерий Рябов, профессор, заведующий кафедрой «Химические технологии» ПНИПУ.

Метод ученых ПНИПУ позволяет не только частично избавляться от пластикового мусора, но и использовать его как сырье для производства топлива или других нефтепродуктов. Это шаг к более экологичной и эффективной переработке, который открывает новые возможности для утилизации пластиковых отходов с пользой для промышленности. Разработка ведется в рамках продолжения этого проекта.

ПНИПУ

1449 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram