Термическая деполимеризация

Термическая деполимеризация — это метод, используемый для превращения сложных органических материалов (обычно различных отходов) в легкую нефть. Он имитирует естественные геологические процессы, которые происходили при образовании нефти. Из-за высокой температуры и давления длинные углеводородные полимеры разрываются на короткие цепи с максимальной длиной около C18.

История

До недавнего времени попытки подражать этим естественным процессам были непригодны для практического использования, поскольку они потребляли больше энергии, чем были получены.

Новый подход был разработан американским микробиологом Полом Баскисом в 1980-х годах. Демонстрационная операция была завершена в 1999 году в Филадельфии, а первое коммерческое предприятие было построено в Карфагене (штат Миссури). Это предприятие превращает отходы от близлежащих боeн в примерно до 500 баррелей нефти в день.

Теория и процесс

Предыдущие способы расщепления углеводородных полимеров тратили много энергии на удаление избытка воды. Напротив, термическая деполимеризация использует воду для улучшения процесса нагревания, и вода также поставляет водород из своих молекул в реакции.

Исходное сырье сначала измельчают и смешивают с водой, если оно слишком сухое. Затем его нагревают до 250°С и подвергают воздействию давления 4 МПа в течение примерно 15 минут. Затем давление быстро падает, в результате чего большая часть воды испаряется. В результате получается смесь углеводородов и твердых веществ, которые разделены. Углеводороды снова нагревают до 500 ° С, вызывая дальнейшее расщепление более длинных молекул. Полученную жидкую углеводородную смесь отделяют перегонкой, аналогичной обычной нефти.

Компания утверждает, что энергоэффективность этого процесса составляет 560 % (85 единиц энергии производится на 15 единиц потребляемой энергии). Более высокая эффективность может быть достигнута при более сухих и богатых углеродом исходных материалах, таких как пластмассовые отходы.

Для сравнения, современные методы, используемые для производства биодизеля и биоэтанола из сельскохозяйственных источников, имеют энергетическую эффективность около 320 %.

Различные материалы, включая яды и плохо разлагаемые больничные отходы, могут быть расщеплены термической деполимеризацией.

С другой стороны, многие возможные сельскохозяйственные отходы, которые могут служить сырьем, уже используются в качестве удобрения, топлива или корма для животных.

Литература

• Термическая деполимеризация

См. также

• Термическое растворение
• Нетрадиционная нефть
• Синтетическое топливо
• Альтернативное автомобильное топливо