ЖИДКИЕ ПРОДУКТЫ ТЕРМОЛИЗА ОТРАБОТАННЫХ АВТОШИН

Кашковский В. И., Институт биоорганической химии и нефтехимии Национальной академии наук Украины, Киев, Украина
Бедюх А. Р., Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, Украина

Истощение запасов ископаемых энергоресурсов требует поиска нетрадиционных источников энергии, которые могли бы уменьшить дефицит топлива. Промышленные и бытовые отходы с органической составляющей, в том числе отработанные автошины, — перспективное сырье для его производства.

В ИБОНХ НАН Украины проводятся исследования по разработке способа термолиза крошки автошин. Термическим разложением без доступа кислорода при 600 °С получены, мас. %: жидкая фракция — 41–44; газообразная фракция — 17–19; твердый остаток — 34–37.

Жидкая фракция — синтетическое топливо (СТ) — представлена значительным количеством ароматических соединений (более 50 мас. %), непредельных углеводородов (до 30 мас. %), а также н-парафинами и нафтеновыми углеводородами.

Физико-химические показатели полученного СТ представлены в табл. 1.

Показатель	Величина
Кинематическая вязкость при 20 °С, мм2/с	3,7
Плотность при 20 °С, кг/м3	890
Содержание механических примесей, мас. %	0,02
Кислотность, мг КОН на 1 г топлива	6,2
Коксуемость 10 % остатка, мас. %	0,87
Температура вспышки в закрытом тигле, °С	30
Зольность, мас. %	0,03
Температура застывания, °С	–30…–40
Содержание общей серы, мас. %	0,65
Йодное число, г йода на 100 г топлива	57

СТ выдерживает испытание на медной пластинке и не содержит воды, 50 % СТ перегоняется при температуре не выше 260 °С, а 96 % — не выше 350 °С.

Авторами проанализирована возможность использования продукта термолиза в качестве добавки к нефти или нефтепродуктам. В опытах использовали нефть одного из месторождений Западной Украины, 50 % этой нефти выкипает при температуре не выше 197 °С, а 80 % — при температуре не выше 320 °С.

Для сравнения оценен материальный баланс по четырем объединенным фракциям для сырой нефти и смеси в соотношении сырая нефть : СТ = 90,9 : 9,1 (об. %). Данные приведены в табл. 2.

Образец	Температура выкипания, °С				Остаток, %	Потери, %
	65–90	90–145	145–200	200–300
	Фракция, %
Сырая нефть	10	20	15	25	29	1
Смесь	7,3	15,9	16,4	27,3	31,8	1,3

Добавка СТ приводит к перераспределению углеводородного состава смеси. Наблюдается уменьшение легких фракций (7,3 и 15,9 % против 10 и 20 %, интервал температур 65–145 °С) и увеличение тяжелых фракций (16,4 и 27,3 % против 15 и 25 %, интервал температур 145–300 °С).

В смеси возрастает доля остатка, т. е. углеводородов, выкипающих при температурах выше 300 °С. Важное значение для практического применения смеси имеет перераспределение общей серы (табл. 3).

Температура выкипания фракции, °С	Содержание общей серы, мас. %
Температура выкипания фракции, °С	Сырая нефть	Смесь
65–90	0,05	0,05
90–145	0,04	0,04
145–200	0,04	0,19
200–300	0,03	0,53

Добавка СТ не изменяет содержание общей серы 0,05 и 0,04 % в легких фракциях, выкипающих в интервалах температур 65–90 и 90–145 °С соответственно. В то же время имеет место аккумулирование серы во фракциях, выкипающих в интервалах температур 145–200 °С (0,19 % против 0,04 %) и 200–300 °С (0,53 % против 0,03 %.

При добавлении к дизельному топливу до 20 % СТ величина зольности смеси не превышает допустимого стандартом значения зольности дизельного топлива — 0,01 мас. %. Зольность дизельной фракции (ДФ), полученной из нефти упомянутого выше месторождения Западной Украины, — 0,002 мас. %. Температура выкипания ДФ — 210–300 °С. Зольность смеси, состоящей из 90 % ДФ и 10 % СТ, равна 0,006 мас. %, смеси из 80 % ДФ и 20 % СТ — 0,008 мас. %.

При добавлении до 20 % СТ концентрация фактических смол в смеси бензина и СТ и смеси дизельного топлива и СТ не превышает 2 мг на 100 см3 смеси, что значительно меньше значения, допустимого стандартом.

Установлено, что смеси ДФ и СТ, бензина и СТ, а также дизельного топлива и СТ имеют практически одинаковую температуру вспышки (около 56 °С) и выдерживают испытание на медной пластинке.
Анализируя полученные данные, можно сделать вывод о перспективности переработки смеси сырой нефти с синтетическим топливом при содержании последнего в смеси до 20 мас. %.

Kashkovskiy V. I., Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
Bedyuh A. R., National Taras Shevchenko University of Kyiv, Kyiv, Ukraine

The physical and chemical characteristics of liquid product generated in the process of thermal decomposition of crushed rubber tyres at the temperature 600 °С are described in the paper. The paper also discusses the potential options for using the product of thermal decomposition as additive to oil or oil products. The conclusion is made that the production of combined fuel comprising crude oil and synthetic fuel to be present in the proportion of up to 20 % (mass per cent) might be a feasible option.

Кашковский Владимир Ильич, канд. хим. наук, зав. отделом, Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины, ул. Мурманская, 1, Киев, 02094, Украина. Тел./факс (044) 559-20-71. E-mail
Бедюх Александр Радиевич, канд. физ-мат. наук, ст. науч. сотр., Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, ул. Владимирская, 64, Киев, 01033, Украина. Тел. (044) 252-05-51, факс (044) 207-04-08. E-mail