Ученые Академгородка переработали остатки ила в сырье для производства топлива
Переработка позволяет приблизить состав пиролизной жидкости к нефти, что дает возможность ее внедрения на нефтеперерабатывающие предприятия. На текущем этапе содержание азота в продукте получилось снизить вдвое, а кислорода – в семь раз, серу удалось удалить практически полностью. Статью об исследовании опубликовали в журнале Fuel.
Иловые осадки образуются после очистки сточных вод, их объемы – проблема для городов. Для захоронения отходов требуются огромные площади, также иловые осадки могут содержать токсичные металлы, которые при захоронении вымываются в грунтовые воды и попадают в воздух вместе с пылью. Кроме того, в осадках присутствуют патогенные микроорганизмы.
Среди основных подходов к утилизации иловых осадков выделяют сжигание, но при этом способе в воздух выбрасываются загрязняющие атмосферу соединения. Другой вариант утилизации – быстрый пиролиз с последующим получением полезных продуктов. Отходы нагревают с высокой скоростью без доступа кислорода, образуется пиролизная жидкость. Сейчас ее исследуют как возможное сырье для получения топлив или компонентов для химической промышленности. Этот способ также снижает негативное воздействие на окружающую среду.
«В первую очередь от ископаемой нефти пиролизную жидкость отличает наличие большого количества кислорода и азота, в том числе в составе органических кислот, азотсодержащих соединений – гетероциклов, нитрилов, нитридов, а по аналогии с нефтью в составе также присутствуют сераорганические соединения. Из-за этого пиролизную жидкость сложно использовать в качестве топлива для прямого сжигания. Чтобы приблизить ее состав к нефти, особенно важно удалить азот и кислород. Для этого мы и ищем системы, которые будут предельно стабильны в условиях гидрообработки, так как некоторые соединения буквально "убивают" катализаторы», – рассказал старший научный сотрудник Инжинирингового центра ИК СО РАН Роман Кукушкин.
Ученые синтезировали и исследовали катализаторы, сходные с теми, которые используют для переработки нефтепродуктов, а также смоделировали разные условия процессов. Специалисты продолжат варьировать и изучать условия гидрообработки, в частности, с промежуточным разделением фракций, чтобы повысить степень переработки сырья.