Ученые из Института химии нефти Сибирского отделения РАН разработали способ переработки пластика в бензиновую и дизельную фракции. Для этого они нагревают измельченный материал до 475 °C, разрушая длинные молекулярные цепи полимеров. Полученную жидкость затем разделяют на фракции с помощью перегонки.
Метод основан на термическом крекинге — процессе, который применяют и при переработке нефти. При высокой температуре крупные молекулы распадаются на более короткие, из которых образуются жидкие углеводороды. Исследователи установили, что при нагреве до 475 °C удается создать наиболее подходящие условия для получения жидкого продукта.
Полученное сырье пока требует дополнительной обработки, прежде чем его можно будет использовать как полноценное моторное топливо. В частности, дизельная фракция после гидропереработки приобретает характеристики, близкие к зимнему дизельному топливу класса 0.
Еще одна особенность технологии — повторное использование твердого углеродного остатка, который образуется во время переработки. Обычно его удаляют из реактора, однако ученые применили этот материал в качестве катализатора для следующей порции пластика. Это помогает увеличить выход бензиновой фракции. Кроме того, исследователи изучают возможность использовать углеродный остаток как сорбент — материал, способный поглощать различные вещества.
«Суть метода заключается в расщеплении длинных углеводородных цепей при высоких температурах. Точно так же из тяжелых фракций нефти получают легкие. Механизм процесса в обоих случаях схож: длинные полимерные цепи пластика, как и углеводороды нефти, разрушаются, превращаясь в жидкий продукт. Разница лишь в исходном агрегатном состоянии: твердый пластик под воздействием тепла переходит в жидкую фазу. Наша цель состояла в том, чтобы организовать переработку пластика и превратить отход в полезный ресурс».
Ульяна Фролова, младший научный сотрудник лаборатории углеводородов и высокомолекулярных соединений нефти аспирант ИХН СО РАН
У технологии есть и другое преимущество: в исследуемом пластике нет серы, поэтому при его переработке не образуется сероводород, характерный для некоторых процессов нефтепереработки.
Читайте также: Микроскоп с разрешением 0,05 нанометра различает атомы и определяет химический состав