Катализ в промышленности
Kataliz v promyšlennosti

eng | рус

ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)

Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск

Архив

Оценка эффективности катализаторов для процесса каталитического пиролиза полиэтилена

В. Б. Харитонцев, Е. А. Тиссен, Е. С. Матвеенко, Я. А. Михайлов, Н. Ю. Третьяков, А. Н. Загоруйко, А. В. Елышев

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-2-58-65

Полный текст:

PDF (Rus)

Доступ открыт

Аннотация

Работа посвящена исследованию каталитического пиролиза полиэтилена (ПЭ) высокой плотности в присутствии катализаторов HBEA, HZSM-5, HFER и природной глины. Процесс каталитического пиролиза пластиков является перспективным способом переработки вторсырья, поскольку позволяет превращать полимеры в другие соединения, которые в дальнейшем служат реагентами для химической промышленности. Физико-химические параметры катализаторов оценивались с помощью ИК-Фурье спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, метода физической адсорбции азота, термогравиметрического анализа, пиролитической газовой хроматографии. Выявлены зависимости температур деструкции ПЭ и химического состава продуктов каталитического пиролиза от вида применяемого катализатора. На эффективность процесса крекинга и качественный состав продуктов влияют два основных фактора – структурные и кислотные параметры катализатора. Наличие бренстедовских кислотных центров в цеолитах способствует протеканию реакции крекинга и ароматизации. Оценена возможность применения глинистого образца для процесса термического разложения ПЭ.

Ключевые слова

каталитический пиролиз, полиэтилен, цеолит, природная глина, термический анализ

Об авторах

В. Б. Харитонцев

ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет», Тюмень
Россия

Е. А. Тиссен

ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет», Тюмень
Россия

Е. С. Матвеенко

ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет», Тюмень
Россия

Я. А. Михайлов

ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет», Тюмень
Россия

Н. Ю. Третьяков

ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет», Тюмень
Россия

А. Н. Загоруйко

ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет», Тюмень; Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия

А. В. Елышев

ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет», Тюмень
Россия

Список литературы

1. Mark L.O., Cendejas M.C., Hermans I. // ChemSusChem. 2020. Vol. 13. P. 5808–5836.

2. Vollmer I., Jenks M.J.F., Roelands M.C.P., White R.J. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2020. Vol. 59. P. 15402–15423.

3. Kartik S., Balsora H.K., Sharma M., Saptoro A. et al. // Thermal Science and Engineering Progress. 2022. Vol. 32. Article 101316.

4. Yang R.X., Jan K., Chen C., Chen W., Wu K. // ChemSusChem. 2022. Vol. 15, № 11.

5. Santos E., Rijo B. Lemos F., Lemos M.A.N.D.A. // Catal. Today. 2021. Vol. 379. P. 212–221.

6. Sharuddin S.D.A., Abnisa F., Daud W.M.A.W., Aroua M.K. // Energy Convers. Manag. 2016. Vol. 115. P. 308–326.

7. Wong S.L., Ngadi N, Abdullah T.A,T. Inuwa I.M. Current state and future prospects of plastic waste as source of fuel: a review // Renew. Sust. Energy Rev. 2015. Vol.50. P. 1167–1180.

8. Lopez G., Artetxe M., Amutio M., Bilbao J., Olazar M. // Renew. Sust. Energy Rev. 2017. Vol. 73. P. 346–368.

9. Kunwar B., Cheng H.N., Chandrashekaran S.R., Sharma B.K. // Renew. Sust. Energy Rev. 2016. Vol. 54. P. 421–428.

10. Al-Salem S. M., Lettieri P., Baeyens J. // Waste Manage. 2009. Vol. 29. P. 2625–2643.

11. Miandad R., Barakat M.A., Aburiazaiza A.S., Rehan M., Nizami A.S. // Process Saf. Environ. Prot. 2016. Vol. 102. P. 822–838.

12. Coelho A., Costa L., Marques M.M., Fonseca I.M., Lemos M.A.N.D.A, Lemos F. // Applied Catalysis A: Gen. 2012. Vol. 413/414. P. 183–191.

13. Caldeira V.P.S., Santos A.G.D., Oliveira D.S. et al. // J. Therm. Anal. Calorim. 2017. Vol. 130. P. 1939–1951.

14. Ellis L. D., Rorrer N. A., Sullivan K. P., Otto M., McGeehan O.M. et al. // Nat. Catal. 2021. Vol. 4. P. 539–556.

15. Li K., Wang Y., Zhou W. et al. // Chemosphere. 2022. Vol. 299.

16. Miandad R., Barakat M.A., Rehan M., Aburiazaiza A.S., Ismail I.M.I., Nizami A.S. // Waste Manage. 2017. Vol. 69. P. 66–78.

17. Serra A.C.S., Milato J.V., Faillace J.G., Calderari M.R.C.M. // Braz. J. Chem. Eng. Published 04 August 2022.

18. Fadillah G., Fatimah I., Sahroni I., Musawwa M.M. et al. // Catalysts. 2021. Vol. 11. P. 837.

19. Datka J., Turek A.M, Jehng J.M, Wachs I.E. // J. Catal. 1992. Vol. 135, P. 186–199.

20. Meléndez-Ortiz H.I., García-Cerda L.A., Olivares-Maldonado Y. et al. // Ceram. Int. 2012. Vol. 38. P. 6353–6358.

21. Нефедова Т.Н., Ресснер Ф., Селеменев В.Ф. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2020. Т. 20, № 1. С. 31–39.

22. Araújo J.R., Waldman W.R., De Paoli M.A. // Polym. Degrad. Stab. 2008. Vol. 93. P. 1770–1775.

23. Costa C.S., Muñoz M., Ribeiro M.R., Silva J.M. // Catal. Today. 2021. Vol. 379. P. 192–204.

24. Tian X., Zeng Z., Liu Z., Dai L., Xu J., Yang X. et al. // J. Clean. Prod. 2022. Vol. 358. Article 131989.

25. Агулло Х., Кумар Н., Беренгуер Д., Кубичка Д., Марцилла А., Гомез А., Салми Т., Мурзин Д.Ю. // Кинетика и катализ. 2007. Т 48, № 4. С. 570–575.

26. He Y., Chen J., Li D., Zhang Q., Liu D., Liu J, Ma X., Wang T. // Energy. 2021. Vol. 223. Article 120046.

27. Ковалева Н.Ю., Раевская Е.Г., Рощин А.В. // Химическая безопасность = Chemical Safety Science. 2020. Т. 4, № 1. С. 48–79.

28. Ren X., Cao J., Zhao X., Yang Z., Wang Y., Chen Q., Zhao M., Wei X. // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2019. Vol. 139. P. 22–30.

29. Inayat A., Inayat A., Schwieger W., Sokolova B., Lestinsky P. // Fuel. 2022. V. 314. Article 123071.

30. He Y., Yan L., Liu Y., Liu Y., Bai Y., Wang J., Li F. // Fuel Process. Technol. 2019. Vol. 188. P. 70–78.

31. Rahimi N., Karimzadeh R. // Applied Catalysis A: Gen. 2011. Vol. 398. P. 1–17.

32. Loder A., Siebenhofer M., Böhm A., Lux S. // Cleaner Engineering and Technology. 2021. Vol. 5. Article 100345.

Рецензия

Для цитирования:

Харитонцев В.Б., Тиссен Е.А., Матвеенко Е.С., Михайлов Я.А., Третьяков Н.Ю., Загоруйко А.Н., Елышев А.В. Оценка эффективности катализаторов для процесса каталитического пиролиза полиэтилена. Катализ в промышленности. 2023;23(2):58-65. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-2-58-65

For citation:

Kharitontsev V.B., Tissen E.A., Matveenko E.S., Mikhailov Y.A., Tretyakov N.Yu., Zagoruiko A.N., Elyshev A.V. Estimating the efficiency of catalysts for catalytic pyrolysis of polyethylene. Kataliz v promyshlennosti. 2023;23(2):58-65. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-2-58-65

Просмотров: 184

ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)