Химическая переработка: керосин из отходов полиэтилена.
Добавлено: 11 июн 2021, 13:35
- 890E4484-F373-410F-A6C6-0DC67FEF5DAF.jpeg (51.25 КБ) 3203 просмотра
Исследователи из Университета штата Вашингтон (WSU) в Сиэтле разработали новую систему химической переработки, которая превращает пластиковые отходы из полиэтилена в керосин. Это стало возможным благодаря катализатору рутений-углерод, который разрушает длинноцепочечный полимер и, таким образом, создает более короткие гидроцепи, типичные для керосина и других видов топлива.
Отходы превращаются в керосин - всего за час
С помощью этого нового процесса исследователи смогли преобразовать около 90% полиэтилена в керосин и другие ценные углеводородные продукты в течение часа при умеренных температурах процесса (220 ° C). Кроме того, процесс можно легко адаптировать к желаемым продуктам, сообщают ученые WSU.
Химически расщепленные пластмассы, такие как полиэтилен
Исследователи во главе с профессором Хунфэй Линем в течение нескольких лет экспериментировали с углеродсодержащими катализаторами, которые химически расщепляют пластмассы, такие как полиэтилен, и расщепляют их на более короткие углеводородные цепи. Однако такая химическая переработка по-прежнему требовала высоких температур реакции и длительного времени процесса, что до сих пор делало ее слишком дорогостоящей и обременительной для промышленности.
Теперь команда оптимизировала процесс таким образом, что он работает при сравнительно умеренной температуре 220 ° C и занимает всего один час. 90% полиэтилена разбивается на цепочки длиной от восьми до 16 атомов углерода, то есть на единицы, типичные для керосина или смазочных материалов. «Таким образом, применение этого процесса может быть очень многообещающим подходом для производства высококачественных продуктов из отходов полиэтилена и подобных полимеров», - сказал профессор Хунфэй Линь.
Рутений разрушает полимерные цепи
Это быстрое и относительно эффективное разрушение полиэтилена стало возможным благодаря добавлению газообразного водорода и растворителя, а также специального катализатора. Он состоит из наночастиц рутения, распределенных на поверхности углерода. «Известно, что этот рутениевый катализатор способен разрушать углеродные связи», - объясняет Линь. Между прочим, рутений - редкий драгоценный металл, относящийся к платиновым металлам.
Эффективная переработка химикатов
Чтобы оптимизировать каталитическое разложение отходов полиэтилена, ученые сначала растворяют полиэтилен в н-гексане, обычном органическом растворителе. Затем они добавляют этот раствор к катализатору, нагревают все это и вводят водород под давлением 30 бар.
Оказалось, что в течение первого часа катализатор настолько эффективно расщепил полимерные цепи, что по истечении этого времени 90% пластмассы превратилось в жидкие углеводородные цепи, которые можно было использовать в качестве топлива. «Это дает нам эффективный процесс гидролиза, который избирательно деполимеризует полиэтилен», - объясняет Линь.
Химическая переработка становится быстрее и дешевле
По словам исследовательской группы, этот метод открывает новые возможности для быстрой и сравнительно простой переработки пластиковых отходов, таких как полиэтилен, в топливо, смазочные материалы или сырье для химической промышленности. Большим преимуществом является сравнительно низкое энергопотребление, поскольку процесс протекает при небольшом нагреве и за короткое время. Это снижает трудозатраты и затраты на переработку.
«Когда дело доходит до переработки, решающим фактором являются затраты», - подчеркивает Линь. «Таким образом, этот процесс может стать прорывом, который выведет переработку химикатов на путь коммерциализации».
https://news.wsu.edu/2021/05/17/new-tec ... fuel-hour/
А отделять просто по температуре кипения: не нужно чистить гексан до блеска.