Термокаталитическая переработка отходов полимеров в смеси с органическим растворителем с использованием высокодисперсного катализатора MoS2

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Исследована термокаталитическая переработка полимерных отходов (ПО) полиолефинов и шинной резины (ШР) в смеси с органическим растворителем, в качестве которого использовали остаток вакуумной дистилляции нефти – гудрон. В экспериментах использовали отходы полиэтилена низкой и высокой плотности, полипропилена и шинной резины в гудроне, приготовленные в условиях автоклава при начальном давлении азота 0,1 МПа в интервале температур 150–380°C, при длительности перемешивания компонентов до 4 ч. Установлено, что для получения растворов с минимальной вязкостью температура растворения должна быть не ниже температуры начала термодеструкции ПО. Полученные в этих условиях растворы ПО и ШР в гудроне были подвергнуты гидрогенизационной переработке в присутствии суспензий наноразмерных частиц сульфидов Мо в автоклаве в интервале температур 430–450°C, давлении водорода 7,0 МПа с высокой конвер­сией при низком выходе кокса. Варьируя соотношение компонентов раствора – полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), полипропилена (ПП), ШР и гудрона – можно получать дистиллятные фракции широкого углеводородного состава.

About the authors

A. U. Dandaev

A.V. Topchiev Institute of Petroleum Chemistry, RAS

Email: dandaev@ips.ac.ru
Moscow, 119991 Russia

K. M. Kadiyev

A.V. Topchiev Institute of Petroleum Chemistry, RAS

Email: dandaev@ips.ac.ru
Moscow, 119991 Russia

L. A. Zekel

A.V. Topchiev Institute of Petroleum Chemistry, RAS

Email: dandaev@ips.ac.ru
Moscow, 119991 Russia

M. Y. Visaliev

A.V. Topchiev Institute of Petroleum Chemistry, RAS

Author for correspondence.
Email: dandaev@ips.ac.ru
Moscow, 119991 Russia

References

  1. Panda A.K., Singh R.K., Mishra D.K. Thermolysis of waste plastics to liquid fuel: a suitable method for plastic waste management and manufacture of value added products – a world prospective // Renew. Sustain. Energy Rev. 2010. V. 14. № 1. P. 233–248. http://doi.org/10.1016/j.rser.2009.07.005
  2. Корнеев И.С. Переработка отходов полимерных материалов и резинотехнических изделий в компоненты моторных топлив. Автореферат дисс. на соискание степени к. х. н., Москва, РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2011. 19 с.
  3. Onwudili J.A., Insura N., Williams P.T. Composition of products from the pyrolysis of polyethylene and polystyrene in a closed batch reactor: Effects of temperature and residence time // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2009. V. 86. № 2. P. 293–303. http://doi.org/10.1016/j.jaap.2009.07.008
  4. Корнее И.С., Хлопов Д.С., Сучков Ю.П., Козловский Р.А., Швец В.Ф., Юхнов Н.М., Данилов И.В., Стребков Ю.С. Термическая и термокаталитическая переработка отходов полиолефиновых полимерных материалов в моторное топливо // Хим. пром-ть сегодня. 2010. № 6. С. 18–27.
  5. Luo G., Suto T., Yasu S., Kato K. Catalytic degradation of high density polyethylene and polypropylene into liquid fuel in a powder-particle fluidized bed // Polym. Degrad. Stab. 2000. V. 70. № 1. P. 97–102. http://doi.org/10.1016/S0141-3910(00)00095-1
  6. Park D.W., Hwang E.Y., Kim J.R., Choi J.K., Kim Y.A., Woo H.C. Catalytic degradation of polyethylene over solid acid catalysts // Polym. Degrad. Stab. 1999. V. 65. № 2. P. 193–198. https://doi.org/10.1016/S0141-3910(99)00004-X
  7. Karagöz S., Yanik J., Uçar S., Saglam M., Song C. Catalytic and thermal degradation of high-density polyethylene in vacuum gas oil over non-acidic and acidic catalysts // Appl. Catal. A: Gen. 2003. V. 242. № 1. P. 51–62. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(02)00505-7
  8. Lopeza F.A., Centeno T.A., Alguacila F.J., Lobato B. Distillation of granulated scrap tires in a pilot plant // J. Hazard. Mater. 2011. V. 190. № 1–3. P. 285–292. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.03.039
  9. Kang K.H., Kim G.T., Park S., Seo P.W., Seo H., Lee Ch.W. A review on the Mo-precursors for catalytic hydroconversion of heavy oil // J. Ind. Eng. Chem. 2019. V. 76. P. 1–16. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2019.03.022
  10. Hansen Ch.M. Hansen solubility parameters. A User’s Handbook. Boca Raton U.S.: CRC Press Taylor & Francis Group. 2006. 519 р.
  11. Зекель Л.А., Гюльмалиев А.М., Батов А.Е., Висалиев М.Я., Кадиева М.Х., Дандаев А.У., Магомадов Э.Э., Кубрин Н.А., Кадиев Х.М. Сульфидирование дисперсного молибденового катализатора сероводородом, образующимся при гидроконверсии нефтяного сырья // Наногетерогенный катализ. 2021. Т. 6. № 2. С. 75‒83. https://doi.org/10.1134/s2414215821020088
  12. [Zekel L.A., Gyulmaliev A.M., Batov A.E., Visaliev M.Ya., Kadieva M. Kh., Dandaev A.U., Magomadov E.E., Kubrin N.A., Kadiev Kh.M. Sulfidation of a dispersed molybdenum catalyst with hydrogen sulfide formed from hydroconversion of petroleum feedstock // Petrol. Chemistry. 2021. V. 61. P. 1096–1103. https://doi.org/10.1134/S0965544121100029]
  13. Максимов А.Л., Зекель Л.А., Кадиева М.Х., Гюльмалиев А.М., Дандаев А.У., Батов А.Е., Висалиев М.Я., Кадиев Х.М. Оценка активности дисперсных катализаторов в реакциях гидрокрекинга углеводородного сырья // Нефтехимия. 2019. Т. 59. № 5. С. 516–523. https://doi.org/10.1134/S0028242119050101
  14. [Maksimov A.L., Zekel’ L.A., Kadieva M. Kh., Gyul’maliev A.M., Dandaev A.U., Batov A.E., Visaliev M.Ya., Kadiev Kh.M. Assessment of the аctivity of dispersed catalysts in hydrocracking reactions of hydrocarbonaceous feedstock // Petrol. Chemistry. 2019. V. 59. P. 968–974. https://doi.org/10.1134/S096554411909010X]
  15. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения. Нижний Новгород: Академия. 2003. 367 с.
  16. Wang H., Liu X., Apostolidis P., Erkens S., Skarpas A. Experimental investigation of rubber swelling in bitumen // Transportation Research Record. 2020. V. 2674. № 2. Р. 203–212. https://doi.org/10.1177/0361198120906423
  17. Bellussi G., Rispoli G., Landoni A., Millini R., Molinari D., Montanari E., Moscotti D., Pollesel P. Hydroconversion of heavy residues in slurry reactors: developments and perspectives // J. Catal. 2013. V. 308. Р. 189–200. http://doi.org/10.1016/j.jcat.2013.07.002
  18. Rybinski P., Kucharska-Jastrzabek A., Janowska G. Thermal properties of diene elastomers // Polym. Sci. Ser. B. 2014. V. 56. № 4. Р. 477–486. https://doi.org/10.1134/S1560090414040095

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences