Химия и химические технологии/8 Кинетика и катализ

Дүйсенбек Т.О., Досаев Н.Л., Файзуллаева М.Ф.

Кызылординский государственный университет имени Коркыт ата, Казахстан

Вторичная переработка изношенных автошин в присутствии катализатора отхода ферросплавленного производства

Изношенные автомобильные шины относятся к категории сложных видов отходов промышленного производства и представляют собой довольно ценное полимерное сырье, которое можно повторно использовать для производства топлива, резинотехнических изделий и материалов строительного назначения. В то же время, если сжечь изношенные шины, то в атмосферу достаточном количестве выделяется сажа и токсичные газы, которые опасны для окружающей среды.

Поэтому в последние годы большинство странах интенсивно работают над совершенствованием и созданием новых технологий переработки изношенных автомобильных шин и резиносодержащих материалов. При этом большое внимание уделяется экологическим аспектам переработки, а именно-созданию процессов без выбросов вредных отходов в атмосферу.

Также и в нашей стране из года в год увеличивается количество автопокрышек и следовательно отходов от них. Поэтому надо разработать эффективные способы утилизации изношенных автомобильных шин, что позволит одновременно решить проблему их вторичного использования и охраны окружающей среды с учетом сложного химического состава резиносодержащих материалов. Наиболее перспективным является метод их комплексной экологически чистой химической переработки с целью получения синтетического жидкого продукта, обогащенного араматическими, парафиново-нафтеновыми, ненасыщенными и гетерогенными углеводородами. Решение этой проблемы позволит существенно расширить сырьевую базу углеводородного сырья, в котором, в связи со значительным сокращением запасов природной нефти, темпов ее разведки, добычи и последующей глубокой переработки, а также решить экологическую проблему комплексной и безвредной утилизации резиносодержащих отходов [1].

В связи с вышеизложенным нами были проведены исследования с целью получения синтетических жидких продуктов путем термокаталитической переработки изношенных автомобильных шин (АШ). Опыты проводили в реакторе типа металлическая "утка" из нержавеющей стали Х18Н10Т объемом 0,25 дм³, присутствии катализатора использовали отход ферросплавленного производства (ОФП), содержащих металлы с переменной валентностью. В качестве пастообразователя (ПО) была использована тяжелая фракция нефти (месторождения Кумколь), выкипающая выше 500⁰С. Мольное соотношение АШ:ПО =1:1, время гидрирования -60 минут, количество катализатора 0,67 гр. Во всех опытах температура составляла 400⁰С.

В результате экспериментов каталитической переработки автопокрышек получены углеводородные газы и синтетические жидкие продукты, которые разделены методом перегонки на фракции с температурами кипения до 180⁰С, 180-250⁰С, и 250-320⁰С. После перегонки осуществляли анализ продуктов методом хроманализа и ИК- спектрометра.

Эксперименты показали, что при использование катализатора ОФП выход жидких продуктов составляет 56,80 %, а без катализатора 21,40% [2].

Из этих данных можно сказать, что присутствие ОФП катализатора в реакционном аппарате ведет к понижению давления за счет более эффективной передачи атомарного водорода от компонентов водорододонорного растворителя с радикальным продуктом термолиза органического материала отходов. Это связано с углублением процесса, о чем свидетельствует выход газообразных продуктов и легкокипящей фракции. В процессе, присутствующий активный донор водорода увеличивает степень превращения, выход жидких продуктов, который равен 56,8 %.

Таким образом, на основании проведенного эксперимента можно сказать, что при использовании катализатора ОФП выход жидких продуктов увеличивается.

Литература

1.Патент США № 5064527. «Процесс переработки углеродистых материалов в присутствии водорода»/МКИ⁵ С10G1/06 НКИ 208/420.

2.Ж.К.Кайырбеков., Е.А.Аубакиров., Ж.Х.Ташмухамбетова., К.Е.Бурханбеков., М.Ф.Файзуллаева и др. Оптимизация процесса каталитической гидрогенизационной переработки отходов резин //Материалы международной научно-практической конференции «Технология комплексной переработки углеводород ного сырья», посвященной 70-летию профессора Ж.К. Кайырбекова 15-16 октября 2014 г.г.Алматы,-2014.-С.201-204