ПАЛИВО ДЛЯ СУДНОПЛАВСТВА, ОТРИМАНЕ З ВТОРИННОЇ ПОЛІМЕРНОЇ СИРОВИНИ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2022.4.04Ключові слова:
морське паливо, фракції, каталізатор, цеоліт, піроліз, полімерна сировина, сірка, стабільність, фізична стабільністьАнотація
В статті розглянуто можливість розширення сировинної бази процесу виробництва моторних палив, зокрема палив для судноплавства, за рахунок використання вторинної полімерної сировини. Встановлено, що дана сировина, яка представлена різними поліолефінами, характеризується відсутністю або досить низьким (до 150–200 ррm) вмістом сірковмісних сполук.
Отже, за таким показником як вміст сірки, використовуючи технології термічного або каталітичного піролізу в апараті реакторного типу, з вторинної полімерної сировини можна отримати палива, які за вмістом сірки (0,5 % та 0,1 %, відповідно) будуть відповідати marine gasoil (MGO) або low sulfur marine gasoil (LS-MGO).
Експериментально встановлено, що в продуктах термічного піролізу вторинної полімерної сировини міститься до 30–40 % олефінових вуглеводнів, які мають низьку хімічну стабільність та підвищену, у порівнянні з парафіновими та нафтеновими вуглеводнями, гігроскопічність. Такі продукти, з огляду на їх властивості, доцільно використовувати лише як компоненти морських палив. На відміну від цього, продукти каталітичного піролізу (процес відбувався з використанням цеолітного каталізатору ZSM-5) вторинної полімерної сировини навпаки, мають високу хімічну стабільність внаслідок низького (до 3 %) вмісту олефінових вуглеводнів. Але, при цьому, вони містять у своєму складі до 15 % ароматичних вуглеводнів, що не перевищує загально прийняті обмеження на їх вміст у моторних паливах.
Визначено, що основним параметром, яким можна регулювати деякі показники якості отриманих продуктів, виступає температура початку кипіння отриманих фракцій. Її збільшення значно знижує гігроскопічність та підвищує температуру спалаху отриманих продуктів. Разом з тим, значно підвищувати цей показник не доцільно, з огляду на зниження виходу цільового продукту (збільшення температури початку кипіння фракції лише на 1 °С призводить до зниження її виходу на 0,275–0,325 %).
Посилання
Energy recovery of waste plastics into diesel fuel with ethanol and ethoxy ethyl ace-tate additives on circular economy strategy / Sambandam Padmanabhan, K. Giridharan, Bal-asubramaniam Stalin, Subramanian Kumaran, V. Kavimani, N. Nagaprasad, LetaTesfaye Jule, Ramaswamy Krishnaraj // Scientifc Reports. – 2022. – № 12. – 5330.
Technology for producing components of technological and boiler fuels from poly-mer raw materials / K. Shevchenko, A. Grigorov, V. Ponomarenko, M. Nahliuk, O. Bon-darenko, Y. Stetsiuk, V. Matukhno // Petroleum & Coal journal. – 2021. – Volume 63. – Is-sue 3. – pp. 736–741.
Thermal conversion of waste plastics into fuel oil / A.S. Olufemi, S.A. Olagboye // International Journal of Petrochemical Science & Engineering. – 2017. – Volume 2. – Issue 8. – Р. 252‒257.
A study on the necessity of integrated evaluation of alternative marine fuels / Hyungju Kim, Kwi Yeon Koo,Tae-Hwan Joung // Journal of International Maritime Safety, Environmental Affairs, and Shipping. – 2020. – Volume 4.– Issue 2. – P. 26–31.
Toward an evaluation of marine fuels for a clean and efficient autonomous ship propulsion energy / A. Ait Allal, K. Mansouri, M. Youssfi, M. Qbadou // Materials Today: Proceedings. – 2019. – Volume 13. – Part 3. – P. 486–495.
Shuang Han/ Hygroscopicity of organic compounds as a function of organic func-tionality, water solubility, molecular weight and oxidation level / Shuang Han, Juan Hong and all//Atmospheric chemistry and physics discussions. – 2022. – Р. 3985–4004.
Nagornov S.A. Investigation of the hygroscopicity of motor fuels / Nagornov, S.A. Zazulya, A.N., Golubev, I.G., // Machinery and Equipment for Rural Area. – 2018. – № 6. – Р. 41–44.
Krzysztof Biernat. Storage Stability of Fuels / Krzysztof Biernat. – Łukasiewicz R&D Network – Automotive Industry Institute, 2015. – 278 р.
Brian J. Neely. Mutual Solubility Measurements of Hydrocarbon–Water Systems Containing Benzene, Toluene, and 3-Methylpentane / Brian J. Neely, Jan Wagner, Robert L. Robinson, Jr. and Khaled A. M. Gasem. //Journal of Chemical & Engineering Data. – 2008. – 53 (1). – Р. 165–174.
Fazal M.A. Comparative corrosive characteristics of petroleum diesel and palm biodiesel for automotive materials / M.A. Fazal, A.S.M.A. Haseeb, H.H. Masjuki // Fuel Pro-cess Technol. – 2010. – №91(10). – Р. 1308–1315.
Chandran D. Sustainability of water in diesel emulsion fuel: An assessment of its corrosion behaviour towards copper /D. Chandran, M. Khalid, R. Raviadaran, H. Lik Nang Lau, C.L. Yung, D.K. Mohammed Salim // Journal of Cleaner Production. – 2019, – Vol. 220. – P. 1005–1013.
Hall K.R. Densities of Aromatic Hydrocarbons / K.R. Hall, K.N. Marsh.: Springer Berlin, Heidelberg, 1998. – 373 р.
