Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2023
Идентификатор DOI: 10.55421/1998-7072_2023_26_7_43
Ключевые слова: polyethylene, polypropylene, pyrolysis, pour point, cold filter plugging point, kinematic viscosity, полиэтилен, полипропилен, крекинг, температура помутнения, температура застывания, предельная температура фильтруемости, кинематическая вязкость
Аннотация: Решению проблем накопления и переработки отходов полимеров посвящено большое количество исследований, однако до настоящего времени не существует общепринятых эффективных и экономически обоснованных технологий химической переработки вторичных полиолефинов в востребованную продукцию. В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований по переработке отходов полиэтилена и полипропилена методом мягкого пиролиза в стационарном слое с целью получения олигомерных продуктов, обладающих депрессорным действием в отношении среднедистиллятных и тяжелых нефтепродуктов. Пиролиз стрейч-пленки, тары, упаковки проводили в реакторе из нержавеющей стали при температурах от 380 до 660оС в течение не более 3 часов. Выход целевых жидких продуктов пиролиза составлял от 42 до 86% масс. для полиэтилена и от 61 до 81% масс. для полипропилена, остатка - не более 0,2%, остальное - углеводородсодержащий газ. Для сконденсировавшихся продуктов пиролиза определяли плотность, температуру потери текучести, среднюю молекулярную массу, в также оценивали состав и структуру в зависимости от температуры пиролиза методом ИК-спектроскопии. Показано, что добавка 125-250 ppm пиролизного полиэтилена, полипропилена к тяжелому дизельному топливу позволяет снизить температуру его застывания на 22-28оС, при этом значительного влияния на вязкость и величину предельной температуры фильтруемости не наблюдается. При добавке продуктов пиролиза к мазуту в концентрации до 1% масс. депрессорного действия выявлено не было. Таким образом, продукты пиролиза полиолефинов за счет разветвленной структуры и сравнительно высокой молекулярной массы могут препятствовать агрегации кристаллов парафинов в среднедистиллятных нефтепродуктах, к которым не предъявляется требований к фильтруемости через холодный фильтр, и потенциально использоваться как депрессорная присадка. A large number of studies have been devoted to solving the problems of accumulation and recycling of polymer waste, but to date there are no generally accepted effective and economically feasible technologies for chemical processing of secondary polyolefins into demanded products. This paper presents the results of experimental studies on the processing of polyethylene and polypropylene waste by soft pyrolysis for depolymerization and obtaining substances that can improve the low-temperature properties of medium and heavy fuels. Pyrolysis of stretch film, containers, packaging was carried out in a stainless steel reactor at temperatures of 380-660°C for 3 hours. The yield of liquid pyrolysis products was 42-86% wt. for polyethylene and from 61-81% wt. for polypropylene. The remainder was no more than 0.2% wt., the rest is hydrocarbon-containing gas. The condensed pyrolysis products were determined in terms of density, pour point, average molecular weight, composition and structure depending on the pyrolysis temperature by IR spectroscopy. It is shown that addition of 125-250 ppm of pyrolysis polyethylene, polypropylene to heavy diesel fuel allows to reduce its pour temperature by 22-28°C, while no significant effect on viscosity and the value of the cold filter plugging point is observed. At addition of pyrolysis products to fuel oil in concentration up to 1% wt. no depressor effect was revealed. Thus, pyrolysis products of polyolefins due to branched structure and relatively high molecular weight can prevent aggregation of paraffin crystals in middle distillate oil products, which do not have requirements for the cold filter plugging point, and can be potentially used as a depressor additive.
Журнал: Вестник Технологического университета
Выпуск журнала: Т.26, №7
Номера страниц: 43-49
ISSN журнала: 19987072
Место издания: Казань
Издатель: Казанский национальный исследовательский технологический университет