Новый катализатор улучшит переработку пластиковых отходов в моторное топливо / Новости / Твердые бытовые отходы. Утилизация и переработка бытовых отходов. Вторичное сырье.

Новый катализатор улучшит переработку пластиковых отходов в моторное топливо 14.08.2026

Материал прочитан 41 раз и оценен

Российские ученые придумали способ приготовления катализатора для переработки пиролизного масла из смешанных пластиковых отходов в высококачественные керосиновые и дизельные фракции. Разработка успешно прошла испытания в лабораторных условиях и внедряется на производстве компании ООО «Ониум плюс» (Москва). Она не имеет аналогов на рынке и существенно отличается от катализаторов, применяющихся при переработке типичного нефтяного сырья, сообщили в пресс-службе Новосибирского госуниверситета.

Патент получил коллектив исследователей кафедры физической химии Факультета естественных наук НГУ (ФЕН НГУ) и Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН. Изготавливать катализатор будут в специально созданной для этого пилотной лаборатории, которую всем необходимым оборудованием планирует обеспечить индустриальный партнер. Подразделение будет располагаться в новом научно-исследовательском центре НГУ, являющимся одним из объектов второй очереди современного кампуса университета.

«Пиролизное масло отличается повышенным содержанием непредельных углеводородов — алкенов и ароматических углеводородов. Переработка такого сырья с применением катализаторов, аналогичных используемым при переработке нефти, затруднительна: вещества разных классов ведут себя по-разному, особенно если находятся в таких сложных смесях, как продукты пиролиза пластиковых отходов. Перед нами была поставлена задача создать катализатор, который, во-первых, способствовал бы процессу депарафинизации: без такой обработки топлива, полученные из пиролизного масла, вызывают образование нагара на частях двигателя, что приводит к быстрому выходу механизма из строя. Чтобы избежать этого, непредельные углеводороды необходимо превратить в насыщенные предельные, подобрав подходящий катализатор. Во-вторых, чтобы топливо не замерзало при низких температурах, нужно максимально понизить температуру его помутнения и застывания — это достигается изомеризацией углеводородов, входящих в состав дизельной и керосиновой фракций. В-третьих, катализатор не должен вызывать значительного изменения фракционного состава, так как само по себе пиролизное масло уже попадает в диапазон температур кипения, характерных для керосиновых и дизельных топлив. Чтобы наш катализатор обладал всеми этими тремя свойствами, мы разработали группу катализаторов, способных в зависимости от состава пиролизного масла превращать его в моторное топливо», — пояснил ассистент кафедры физической химии ФЕН НГУ, аспирант НГУ, младший научный сотрудник Института катализа СО РАН Всеволод Вдовиченко.

По структуре новый катализатор близок к классическим: в него входит гидрирующий металлический компонент, а также цеолит, обеспечивающий изомеризацию и позволяющий сформировать материал в виде порошка с частицами определенного размера — в зависимости от того, в каком конкретно реакторе будет использоваться катализатор. Ученые испытывали в переработке пиролизного масла различные цеолиты с трехмерной и одномерной структурой каналов. В ходе экспериментов выяснилось, что применение одномерного цеолита ZSM-23 позволяет значительно улучшить низкотемпературные свойства и приблизиться к критериям (а по некоторым параметрам даже превзойти их), которые требуются по стандартам для авиационного керосина — авиационного топлива Jet A-1.

В настоящий момент получен патент по способу приготовления композитных катализаторов, содержащих оксид алюминия и цеолит, и ожидается решение по заявке на состав катализаторов и их применение в каталитической переработке пластиковых отходов.

«Пластиковые отходы перерабатываются разными способами. Существует два основных подхода: пиролиз с последующей каталитической переработкой и пиролиз с каталитическим слоем. В первом случае переработка идет в два последовательных этапа, во втором — оба процесса совмещены. Второй подход более сложен в практической реализации. Двухэтапная переработка, предусматривающая проведение пиролиза и каталитической переработки раздельно друг от друга, технически гораздо проще и доступнее, а кроме того, она контролируема с точки зрения получаемого продукта. Наш индустриальный партнер выбрал именно этот путь. Если в типичных лабораторных реакторах диаметр трубок чаще всего составляет около дюйма, а на промышленных нефтеперерабатывающих установках доходит до нескольких метров, то в ООО „Ониум плюс“ решили пойти иначе. Чтобы дополнительно упростить процесс, каталитическую переработку проводят в тонких реакторах, наращивая производительность не за счет диаметра, а за счет их количества. В нашей лаборатории использовались трубки малого диаметра — от 2 мм до 1 см. Частицы катализатора должны быть соответствующего размера — от 0,2 до 1 мм. Наша основная задача заключалась в том, чтобы получить прочные частицы катализатора, которые не будут подвержены существенному истиранию, приводящему к накоплению нежелательной пыли в процессе переработки продуктов пиролиза пластиковых отходов», — рассказала сотрудник кафедры физической химии ФЕН НГУ, младший научный сотрудник Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, кандидат химических наук Екатерина Воробьева.

Ученые предложили несколько способов приготовления катализаторов, в том числе обычное гранулирование, дробление экструдатов с отсевом фракции нужного размера и распылительную сушку. Была рассмотрена возможность использования порообразующих темплатов для создания более устойчивых к дезактивации катализаторов. Также отрабатывались способы нанесения активного компонента без риска разрушения фракции или изменения размеров частиц катализатора. Удалось решить и главную проблему — повысить прочность катализатора, который подвержен истиранию из-за малого диаметра и значительной протяженности трубчатого реактора. Верный способ решения этой проблемы был найден и запатентован.

Катализатор разработан для модельного сырья, представляющего собой смесь полиэтилена и полипропилена и предоставленного компанией ООО «Ониум плюс». Теперь ученым предстоит адаптировать его для работы с реальным сырьем, также подготовленным и направленным в лабораторию индустриальным партнером. Это пиролизное масло, полученное из пластиковых отходов, взятых с городской свалки и подвергнутых термической обработке на многотоннажной промышленной установке пиролиза. По составу оно существенно отличается от модельного сырья, а потому разработанный ранее катализатор для реального сырья уже не подходит. Однако, отработав процесс на модельном сырье, ученые получили достаточно ясное представление о том, как наладить аналогичный процесс для реального сырья и какими должны быть для него катализаторы.

«Разработать универсальный катализатор для переработки продуктов пиролиза пластиковых отходов невозможно. Состав, способы приготовления, условия испытаний и применения катализатора напрямую зависят от того, с каким именно сырьем нам предстоит работать и с какой конкретной целью мы используем данный процесс. Сырье меняется каждый раз в зависимости от установки, на которой вырабатывают пиролизное масло, а также от типа отходов и вида пластика, которые в нее загружаются. Учитываются и требования к конечному продукту в зависимости от его вида — это может быть и авиационный керосин, и топливная присадка. Без работы с модельным сырьем и проведения длительных непрерывных испытаний невозможно подобрать и произвести катализатор даже для самого простого „реального“ сырья», — объяснила заведующая кафедрой физической химии ФЕН НГУ, руководитель группы темплатного синтеза ИК СО РАН, кандидат химических наук Екатерина Пархомчук.

Взаимовыгодное сотрудничество ученых и представителей реального сектора экономики продолжится и на новом этапе исследований, направленных на подбор и создание нового катализатора. Начиная совместную работу более двух лет назад, компания ООО «Ониум плюс» предоставила исследователям два реактора для каталитических испытаний. На них студенты выполняют исследования в рамках своих дипломных работ, пользуются этим оборудованием и аспиранты.

«Мы рады, что удалось выстроить эффективное взаимодействие представителей реального сектора экономики с нашими учеными, студентами и аспирантами НГУ, которые объединили усилия, компетенции и знания, чтобы наладить такой технологически сложный и наукоемкий процесс, как каталитическая переработка продуктов пиролиза пластиковых отходов. Поскольку и сырье, и способы его переработки сильно разнятся от партии к партии и зависят от того, на каком реакторе осуществлялся процесс, необходимо будет оперативно реагировать на эти изменения, меняя состав катализатора. На крупном производстве сделать это очень затруднительно, а в условиях небольших лабораторий и пилотных производств под руководством научных сотрудников — вполне возможно. Поэтому разработанный нами катализатор будут производить в специально созданной для этого пилотной лаборатории, которую всем необходимым оборудованием обеспечит индустриальный партнер. Эта лаборатория будет создана в рамках строительства современного кампуса НГУ и располагаться в новом научно-исследовательском центре НГУ», — заключила Екатерина Пархомчук.

наука.рф

Обсудить новость в форуме

← В России запустили просветительский сайт о микропластике 14.08.2026

В Воронеже заработала экостанция для раздельного сбора шести видов отходов 13.08.2026 →

Статьи журнала "Твердые бытовые отходы"

Ответственность за отходы В соответствии с нормативно-правовой базой России за правонарушения в части обращения с отходами п...	Электронные отходы как вызов для экологии и экономики: опыт Казахстана Поток электронных отходов – один из наиболее быстрорастущих в мире, что обусловлено высоким уровнем ...
Объект размещения отходов в водоохранной зоне – готовься к ответственности Порой в природоохранном законодательстве появляются новые запреты. Они бывают совершенно разными: ...	К вопросу о содержании контейнерных площадок В результате реформирования сферы обращения с ТКО стало неясно, кто должен содержать контейнерн...
Систематизация данных об отходах на предприятии В соответствии со ст. 3 приказа Минприроды России от 08.12.2020 № 1028 «Об утверждении Порядка у...	НООЛР: разработка, утверждение, особенности административной ответственности Разработка нормативов образования отходов и лимитов на их размещение является одной из обязанност...
Что лежит в контейнере, или в чем опасность неопасных ТКО В прошлой статье цикла мы выяснили, что ТКО – это малоопасные и неопасные отходы IV и V классов оп...	Новый порядок учета в области обращения с отходами Данный документ должен установить новый Порядок учета в области обращения с отходами (далее – Поря...

Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.

В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».

Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.

Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.

Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Принимаю условия соглашения