31/01/2002

Термокатализ превращает полимерные отходы в жидкое топливо

В объединенном институте высоких температур РАН разработан процесс утилизации тяжелых нефтяных остатков, бывших в употреблении шин, пластмасс и лигнина в компоненты жидкого топлива с использованием катализатора разового действия на основе шламов некоторых металлургических производств. Разработка может быть использована для обессеривания нефти с высоким содержанием этого компонента перед поступлением на переработку.

Процесс может быть реализован на установках периодического и непрерывного действия при избыточном давлении как водородсодержащего газа, так и газообразных компонентов каталитического разложения, при повышенных температурах в присутствии катализатора. Катализатором служат отходы переработки некоторых видов полиметаллических руд, включающих кобальт, никель и другие компоненты, запасы которых не ограничены. В качестве растворителя выступают смесь углеводородов, соответствующих по своим показателям мазуту и гудрону. Гидрирующим агентом, в зависимости от вида исходного сырья и требований потребителя, может служить водород или водородсодержащий газ, включающий от 5 до 100% целевого компонента. При получении продукта, используемого как компонент-пластификатор дорожных покрытий, водород или водородсодержащий газ не требуются.

Согласно разработанной схеме, поступающее со склада твердое сырье (шины и пластмассовые отходы) подвергаются измельчению на специальной дробилке до фракции 3-5 мм. Катализатор используется в процессе непосредственно со склада, куда он поступает с металлургического комбината. Катализатор подвергается измельчению и направляется в распределительный бункер. Из обогреваемой емкости растворитель и перерабатываемое сырье вместе с другими компонентами поступает в смеситель, снабженный обогревательной рубашкой, далее в реактор, где смесь нагревается до температуры свыше 400° С при давлении 70-150 атм. Реакционная смесь поступает в сепаратор низкого давления и далее дросселируется в приемник. Водородсодержащий газ возвращается в цикл, основная часть серы и других функциональных групп полимеров взаимодействует со шламовым катализатором и выводится в твердом виде, а остальная часть нейтрализуется на металлсодержащем катализаторе, включающем активный углерод.

Продукт реакции, представляющий смесь углеводородов, накапливается в обогреваемом аппарате, откуда эта смесь может подаваться на сжигание в качестве готового котельного топлива или использоваться в качестве пластификатора компонентов дорожного покрытия. Дальнейшая переработка продукта связана с центрифугированием и дистилляцией с целью извлечения целевой фракции – бензиновой, дизельной и мазута.

Процессу термокаталитического растворения может быть подвергнута как сырая высокосернистая нефть с высоким содержанием асфальтенов, так и тяжелые нефтяные остатки. Полученный продукт характеризуется повышенным содержанием светлых продуктов, а серосодержащие компоненты оказываются химически связанными с катализатором в виде прочных нетоксичных сульфидов.

В настоящее время процесс термокаталитического растворения полимерных отходов прошел необходимый комплекс лабораторных исследований на установках периодического и непрерывного действия.

Версия для распечатки