توليد بنزين ‌از پلاستيك‌های دورريز شهری و پتروشيمی‌ها

در حالی كه در سراسر جهان، بازیافت و استفاده مجدد از زباله‌ها به یكی از شاخص‌های صنعتی تبدیل شده، كشورهای پیشرفته برای بهره‌برداری هرچه بیشتر از این منابع پرارزش عزم خود را جزم كرده‌اند، به‌طوری كه در حال حاضر در بیشتر این كشورها كمتر از روش سوزاندن و یا دفن‌ برای حل مشكل پسماندها استفاده می‌شود.

در چنین شرایطی اگرچه در كشور ما هم بخشی از پلاستیك‌ها از جمله ظروف و لوله‌های پلاستیكی، مجدد‌ جمع‌آوری و بازیافت می‌شوند،اما بخش عظیمی از این ضایعات همچون انواع و اقسام ظروف یكبار مصرف و پلاستیك‌های بسته‌بندی به مراكز دفن زباله سپرده می‌شوند.

لزوم توجه به استفاده از این منابع كه در بسیاری از كشورها به عنوان طلای كثیف از آنها یاد می‌شود باعث شده تا محققان كشورمان در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی پس از 4 سال تلاش مداوم، موفق به تولید بنزین و گازوئیل از ضایعات پلاستیك شوند. در این طرح كه با عنوان تخریب كنترل شده پلی اولفین‌ها (گروه بزرگی از پلیمرها) به منظور تولید سوخت مایع تعریف شده است، انواع پلی اولفین‌های بازیافتی در حضور كاتالیست‌های مناسب به نحوی تخریب می‌شوند كه بیشترین محصول تولیدی آنها‌ در محدوده سوخت‌های گازوئیل و بنزین باشد.به این ترتیب تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن این ماده (با فرض راندمان 70 درصد قابل تبدیل به سوخت مایع)، می‌توان به 3/3 میلیون لیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل می‌شود دست یافت.

در حالی كه در سراسر جهان، بازیافت و استفاده مجدد از زباله‌ها به یكی از شاخص‌های صنعتی تبدیل شده، كشورهای پیشرفته برای بهره‌برداری هرچه بیشتر از این منابع پرارزش عزم خود را جزم كرده‌اند، به‌طوری كه در حال حاضر در بیشتر این كشورها كمتر از روش سوزاندن و یا دفن‌ برای حل مشكل پسماندها استفاده می‌شود.

در چنین شرایطی اگرچه در كشور ما هم بخشی از پلاستیك‌ها از جمله ظروف و لوله‌های پلاستیكی، مجدد‌ جمع‌آوری و بازیافت می‌شوند،اما بخش عظیمی از این ضایعات همچون انواع و اقسام ظروف یكبار مصرف و پلاستیك‌های بسته‌بندی به مراكز دفن زباله سپرده می‌شوند.

لزوم توجه به استفاده از این منابع كه در بسیاری از كشورها به عنوان طلای كثیف از آنها یاد می‌شود باعث شده تا محققان كشورمان در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی پس از 4 سال تلاش مداوم، موفق به تولید بنزین و گازوئیل از ضایعات پلاستیك شوند. در این طرح كه با عنوان تخریب كنترل شده پلی اولفین‌ها (گروه بزرگی از پلیمرها) به منظور تولید سوخت مایع تعریف شده است، انواع پلی اولفین‌های بازیافتی در حضور كاتالیست‌های مناسب به نحوی تخریب می‌شوند كه بیشترین محصول تولیدی آنها‌ در محدوده سوخت‌های گازوئیل و بنزین باشد.به این ترتیب تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن این ماده (با فرض راندمان 70 درصد قابل تبدیل به سوخت مایع)، می‌توان به 3/3 میلیون لیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل می‌شود دست یافت.

تولید بنزین از ضایعات پلیمری در قالب رساله مهندس مهرداد سیفعلی، دانشجوی دكتر‌ی مهندسی پلیمر پژوهشگاه پلیمر و با راهنمایی دكتر مهدی نكومنش حقیقی، عضو هیات علمی پژوهشگاه پلیمر انجام شده و نتایج آن به تایید شركت پالایش و پخش فرآورده‌های نفتی رسیده است. در حال حاضر كار ساخت پایلوت آزمایشگاهی این طرح با حمایت مالی مركز پژوهش شركت پخش و پالایش وزارت نفت انجام و تولید سوخت مایع آغاز شده است و در عین حال آزمایش‌ها برای مطالعات دقیق‌تر و افزایش بازده بیشتر محصولات تولیدی ادامه دارد. البته به اعتقاد دست‌اندركاران با حمایت بیشتر، امكان توسعه این طرح در مقیاس صنعتی وجود دارد تا ضمن تولید قسمتی از سوخت مورد نیازكشور به حفظ محیط زیست نیز كمك شایانی شود.

استفاده دوباره از مشتقات نفت

نفت به عنوان با ارزش‌ترین ماده خام شناخته شده در جهان از بقایای جانوران عظیم‌الجثه به وجود آمده و همراه با آب و گاز در 3 طبقه مجزا، میدان‌های نفتی را در اعماق زمین تشكیل می‌دهد. با كشف خصوصیات متفاوت این ماده ارزشمند به عنوان منبعی فراتر ازتولید انرژی و حرارت و به موازات ساخت پالایشگاه‌ها، مجتمع‌های عظیم پتروشیمی و پلیمر نیز تاسیس شدند تا از این ماده تجدیدناپذیر و با ارزش، مواد‌اولیه و محصولات فراوان به‌دست آورند. به این ترتیب صنعت پالایش نفت براساس تقطیر جزء به جزء و جدا كردن، برش‌های گوناگون و برش‌های سبك از قبیل نفت سفید، بنزین، گازوئیل و... و برش‌های سنگین از قبیل قیر، نفت مشعل و... روز به روز گسترش بیشتری پیدا كرد. در این میان از آنجا كه قسمت اعظم برش‌های نفتی از قبیل مولكول‌های اشباع نشده و آروماتیك‌ها مصارف سوختی ندارد و به عنوان مواد اولیه وارد مجتمع‌های پتروشیمی می‌شوند،به صورت منومر و دی مر در آمده و به صنعت پلیمر سپرده می‌شوند. در واقع محصولات پتروشیمی خود مواد اولیه صنایع پلیمری هستند.

در تولید بنزین از ضایعات پلیمری در واقع فرآیند تبدیل یكی از محصولات نفت به محصول دیگر اتفاق می‌افتد، به‌طوری كه به گفته دكتر نكومنش، در پایلوت خط تولید بنزین از پسماندهای پلاستیكی، از هر یك كیلو گرم ضایعات پلاستیك، یك لیتر بنزین تولید می‌شود.‌ مهندس سیفعلی، با بیان این كه ساخت پایلوت پیرولیز (تبدیل كنترل شده پلیمرها به مایعات با جرم مولكولی پایین و با حالت فیزیكی مایع یا گاز كه این فرآیند در غیاب اكسیژن انجام می‌شود) با ظرفیت 20 كیلوگرم در ساعت برای تولید بنزین با حمایت مالی مدیریت پژوهش و فناوری شركت پالایش و پخش فرآورده‌های نفتی انجام شده است، می‌افزاید: راندمان این پایلوت حدود 85 درصد است. به عبارتی 85 درصد خوراك مصرفی به بنزین و گازوئیل تبدیل شده و 15 درصد آن نیز به گازهای سوختی تبدیل می‌شوند كه در صورت صنعتی شدن طرح می‌توان حرارت لازم برای واحد تولیدی را از این گازها تهیه كرد.

نكته: تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن ضایعات ‌پلاستیكی، می‌توان به ‌3/3 میلیون‌لیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل است، دست یافت

در این فرآیند حدود 78 درصد از مایعات نفتی تولیدی بنزین و 21 درصد گازوئیل است و كمتر از یك درصد به واكس تبدیل می‌شود.به این ترتیب تقریبا هر كیلوگرم پلاستیك‌های ضایعاتی ـ با توجه به این‌كه چگالی بنزین در حدود 75/0 گرم بر سانتی‌متر مكعب است ـ یك لیتر مایعات نفتی تولید می‌كند. به گفته سیفعلی، در صورت حمایت دولت و شهرداری‌ها از این طرح می‌توان روزانه تا 3‌/‌3 میلیون لیتر بنزین از پلاستیك‌های دورریز شهری و پتروشیمی‌ها تولید كرد.

بازیافت پلاستیك‌ها از مراكز دفن زباله

یكی از روش‌هایی كه می‌توان برای تبدیل پلاستیك‌هایی كه قابلیت بازیافت ندارند، استفاده كرد، فرآیند پیرولیز است. با استفاده از این روش می‌توان پلاستیك‌هایی كه به مراكز دفن زباله سپرده می‌شوند و نیز پلاستیك‌هایی كه در پتروشیمی‌های پلیمری به صورت كلوخه و... تولید شده و قابلیت مصرف را ندارند به مایعات نفتی ارزشمند تبدیل كرد.

به گفته سیفعلی تبدیل این پلیمرها به مایعات و گازهای سوختی از آن جهت ارزشمند است كه خود این مواد دارای ارزش سوختی پایینی هستند و حتی ممكن است به دلیل برخی افزودنی‌های موجود در كالای ساخته شده كه عمدتا به صورت جامد هستند، مانع از سوختن یا كند شدن سوختن آنها شود.این در حالی است كه در حین فرآیند پیرولیز این مواد تجزیه شده و ماهیت خود را از دست می‌دهند و مواد به دست آمده از پیرولیز آنها عاری از این تركیبات هستند. این در حالی است كه در اكثر موارد، مایعات و گازهای به دست آمده از پیرولیز این تركیبات دارای ارزش سوختی بسیار بالایی است.

به گفته استاد راهنمای این طرح، پیش از این كشورهایی مانند آلمان، جمهوری چك و روسیه به این فناوری دست پیدا كرده و توانسته بودند از ضایعات پلیمری در حد پایلوت بنزین تولید كنند. تقریبا تمامی كشورهای غربی نیز در حال تحقیق روی این پروژه هستند. دكتر نكومنش می‌افزاید: قرار است با همكاری شهرداری‌ها در شهرها و استان‌های مختلف، ضایعات پلیمری را كه دفن می‌شود، جمع‌آوری و به مایعات سوختی تبدیل كنیم.وی در تشریح جزئیات فرآیند تبدیل ضایعات پلیمری به مایعات سوختی اظهار كرد: این عملیات در قالب فرآیند پیرولیز و دستگاهی انجام می‌شود كه در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران طراحی و ساخته شده است. فرآیند پیرولیز، تخریب حرارتی و كنترل شده پلیمرها به مایعات است كه در غیاب اكسیژن انجام می‌شود و این مواد در حضور كاتالیست و دمای بین 400 تا 600 درجه سانتی‌گراد تجزیه می‌شود و ماهیت خود را از دست می‌دهد. در دستگاه طراحی شده هم مسیر تركیب ضایعات پلاستیكی به فرآورده‌ها و مایعات نفتی تعیین می‌شود. بسته به مواد اولیه‌ای كه وارد این دستگاه می‌شود، مخلوطی از بنزین، گازوئیل و دیگر سوخت‌ها به دست می‌آید كه این مواد باید فرآورش و پالایش شود. البته از آنجا كه ضایعات پلیمری دارای انواع و اقسام مختلفی است، تركیب و درصد مواد تشكیل دهنده آنها نیز متفاوت است و هر یك به طیفی از فرآورده‌های متعدد تبدیل می‌شود. بنابراین مواد ورودی ضایعات پلیمری از هر نوعی كه باشد، خروجی آنها از نظر درصد مواد سوختی متفاوت خواهد بود.وی همچنین تاكید می‌كند: تبدیل ضایعات پلیمری به بنزین و گازوئیل از اهمیت زیادی برخوردار است و خوشبختانه با پیدا كردن كاتالیستی كه ضایعات پلیمری را به فرآورده‌های نفتی تبدیل می‌كند، دستیابی به این مهم برای كشورمان با موفقیت انجام شد و شركت پالایش و پخش فرآورده‌های نفتی نیز آن را تایید كرد.

گزارش کار واکنش های کاتیون های گروه سوم - سه شنبه بیست و یکم آذر 1391
گزارش کار کاملِ تهیه ی زاج ها - سه شنبه بیست و یکم آذر 1391
گزارش کار کروماتوگرافی کاغذی - سه شنبه بیست و یکم آذر 1391
روش تهيه اسيد بنزوئيک از بنزوئين - دوشنبه بیستم آذر 1391
بنزوات سدیم - دوشنبه بیستم آذر 1391
گزارش کار سنتز بنزوئیک اسید از تولوئن - دوشنبه بیستم آذر 1391
نحوه ارسال گزارشکار - یکشنبه نوزدهم آذر 1391
روش و مراحل ثبت اختراع - یکشنبه نوزدهم آذر 1391
گزارش کار اندازه گیری نقطه جوش - یکشنبه نوزدهم آذر 1391
بسته علمی ، تفریحی آتشفشان ساز - جمعه هفدهم آذر 1391