Піролізна установка безперервної дії ТОВ «НВП «ЕКО МАШПРОМ»: Випробування фізико-хімічних характеристик синтетичної нафти

У ході пуско-налагоджувальних робіт на піролізній установці безперервного типу, розташованій за адресою: Одеська область, м. Чорноморськ, вул. Перемоги, 29А, ТОВ «Науково-виробниче підприємство «ЕКО МАШПРОМ» здійснило виробництво зразка синтетичної нафти.

Дослідження отриманої продукції провела Випробувальна лабораторія продукції нафтохімічної промисловості ДП «Державна паливна компанія «МАСМА» (ВЛ ПНХП ДП «ДПК «МАСМА»), яка здійснила визначення комплексу фізико-хімічних показників зразка.

Синтетична нафта, що є піроконденсатною вуглеводневою сумішшю, була отримана шляхом піролізу твердих полімерних відходів. Як сировину використано поліпропілен (60%), поліетилен високої щільності (28%) та полістирол білого й чорного кольорів (12%). Усі вихідні компоненти не містили галогенів (фтору й хлору), що суттєво знижує корозійну активність та екологічну небезпеку кінцевого продукту.

Піролізне паливо такого типу зазвичай позиціонують як якіснішу альтернативу традиційному мазуту М40 або пічному паливу, оскільки воно має покращені експлуатаційні властивості, зокрема — вищу теплотворну здатність при згорянні.

З метою технічного обґрунтування можливостей практичного застосування синтетичної нафти, було проведено комплексне визначення її фізико-хімічних характеристик. Отримані результати дозволили здійснити порівняльний аналіз з параметрами традиційних нафтових палив.

Порівняльні характеристики фізико-хімічних показників наведені в таблиці.

Аналіз виявлених параметрів, викладених у таблиці 1, свідчить, що синтетична нафта може бути застосована як рідинне паливо, що відповідає вимогам до мазуту М-40 (низькосірчистого, малозольного) згідно з ДСТУ 4058-2001 «Паливо нафтове. Мазут. Технічні умови» з урахуванням змін №№ 1, 2.

Отримана продукція може бути поділена на дві основні дистилятні фракції — легку та важку. Їх параметри розгонки залежать від складу початкової сировини:

• Легка фракція: температура початку кипіння — 55–65 °С, температура кінця — до 210 °С, вихід становить 55–65% від загального об’єму;

• Важка фракція: починає кипіти з температури 210 °С до 285–320 °С, вихід — 30–40%.

Обидві фракції пройшли випробування на корозійну активність за методикою ДСТУ EN ISO 2160:2012, що передбачає оцінку впливу на мідну пластинку. Результати підтвердили відсутність корозійного впливу, що є вагомим аргументом на користь їх застосування у паливних установках.

Важка фракція характеризується такими показниками:

• Температура спалаху в закритому тиглі — 65 °С;

• Температура займання — 85 °С.

Це дозволяє розглядати її як безпечне рідинне паливо, придатне для застосування в установках згорання, особливо у випадках, коли легка фракція вилучається окремо для подальшої хімічної переробки.

З метою визначення вуглеводневого складу легкокиплячої дистилятної фракції (60–210 °С), було застосовано метод капілярної газової хроматографії згідно зі стандартом ASTM D5134 (Standard Test Method for Detailed Analysis of Petroleum Naphthas through n-Nonane).

Встановлено наступний компонентний склад бензинової фракції:

• н-Пентан — 1,9%

• Гексан — 6,1%

• Бензол — 2,8%

• Метилциклопентан — 3,1%

• Толуол — 8,9%

• Нафтен — 2,4%

• Етилбензол — 9,7%

• п-Ксилол — 1,4%

• Стирол — 21,7%

• о-Ксилол — 0,5%

• Алкілбензол — 4,3%

Таким чином, наявність значної кількості ароматичних вуглеводнів (аренів) робить цю фракцію перспективною сировиною для нафтохімічної галузі. Однак, практична реалізація цього напрямку наразі ускладнена через відсутність відповідних виробничих потужностей в Україні.

При використанні синтетичної нафти як енергетичного палива, необхідно забезпечити її повне згоряння з метою мінімізації шкідливих викидів — поліциклічних ароматичних вуглеводнів, оксиду вуглецю, сажі та інших продуктів неповного згоряння.

Надалі ТОВ «НВП «ЕКО МАШПРОМ» планує збудувати власний завод для промислового виробництва піролізного палива та переробки пластикових відходів. Компанія також працює над розробкою інноваційних реакторів для переробки твердих побутових відходів, нафтошламів, бурого вугілля та інших важкоперероблюваних видів сировини.