Новая технология расплавленной соли на основе алюминия преобразует полиэтиленовые отходы пластмасс в паровое дизельное топливо, путь рекуперации полимеров добавляет новые варианты

Технологическое ядро: алюминиевая расплавленная соль разрывает длинную цепочку полиэтилена

По данным ScienceDaily, исследователи из Oak Ridge National Laboratory разработали довольно простой в эксплуатации метод преобразования полиэтилена – обычного материала для повседневных пластиковых изделий, таких как сумки для покупок, разделочные доски – в бензиновое и дизельное топливо. В процессе используется дешевая расплавленная соль на основе алюминия в качестве реактивной среды, которая разрывает длинноцепную молекулу полиэтилена на более мелкие молекулы углеводородов, получая около 60% бензиновых фракций в относительно мягких условиях.

Полиэтилен является одним из самых производительных общих пластмасс, его химическая инертность, основная цепь C – C стабильна, традиционный пиролиз обычно требует более высоких температур и более длительного пребывания. Значение сообщенного маршрута расплавленной соли на основе алюминия заключается в том, что разрыв цепи достигается в недорогой среде, а доля бензиновых фракций в распределении продуктов относительно высока, что указывает на то, что глубина крекинга и избирательность имеют определенную управляемость.

Значение для промышленности полимерных добавок

С точки зрения рециркуляции материалов продвижение таких химических маршрутов рекуперации напрямую изменит проблемы, с которыми сталкивается промышленность полимерных добавок. Полиэтиленовые изделия, как правило, добавляют антиоксиданты, фотостабилизаторы и другие вспомогательные вещества на стадии формования и использования для подавления термического и фотокислородного старения в процессе обработки и использования. Когда эти продукты попадают в реактор для декомпрессии, добавки и продукты их разложения не исчезают из воздуха, и они могут попасть в систему расплавленной соли вместе с материалом, влияя на скорость реакции, распределение продуктов и даже срок службы катализатора или среды.

Таким образом, усиление процесса химической рекуперации фактически предъявляет новые требования к ускорителям: с одной стороны, необходимо более четко понять путь преобразования широко используемых антиоксидантов, фотостабилизаторов в условиях высокотемпературной расплавленной соли или пиролиза; С другой стороны, необходимо также оценить наличие новых проектируемых полимерных добавок, которые обеспечивают достаточную стойкость к ожиданиям в течение срока службы изделия, не превращаясь в мешающий компонент на этапе утилизации. Что касается УФ – поглотителей, то их миграция и остаточное поведение в полиолефинах также заслуживают пересмотра в контексте рециркуляции.

Расширенные требования к тестированию на стойкость к погоде и проверке формулы

Процесс, упомянутый в отчете, все еще находится на стадии лабораторных исследований и еще далек от индустриализации. Однако можно предвидеть, что если такие маршруты декомпрессии будут применяться, колебания состава потока рекуперированного материала будут больше, чем первичные смолы, из которых остатки вспомогательных веществ, степень старения, виды примесей будут влиять на конечный продукт. Это означает, что конструкция формулы и методы тестирования на стойкость должны охватывать более длительный жизненный цикл материала: не только проверять стойкость продукта при наружном использовании, но и обращать внимание на его поведение в процессе переработки.

Это и вызов, и возможность для предприятий полимерных добавок. Разработка вспомогательных систем вокруг рециркуляции и создание методов оценки, соответствующих химической рекуперации, могут стать направлением исследований и разработок. В то же время анализ состава продуктов полиолефина может, в свою очередь, предоставить новые технические средства для быстрого определения содержания добавок и состояния старения.

Вопросы, которые еще предстоит рассмотреть

Необходимо отметить, что информация источника раскрывает только принцип процесса, тип среды, тип сырья и около 60% урожайности бензина, не включает ключевые инженерные параметры, такие как температура реакции, давление, время пребывания катализатора, срок службы катализатора, осуществимость усиления и экономичность, а также не указывает конкретное соотношение и качество дизельных фракций в продукте. Этот процесс адаптируется к фактическим отходам пластмасс, содержащим добавки, также без поддержки данных. Таким образом, его влияние на отрасль полимерных добавок в настоящее время является скорее ориентиром, чем выводом о том, что они могут быть непосредственно приземлены.

Источник: A new process turns plastic waste into gasoline and diesel fuel， Обработано химикатами Herun.