Ученые Института катализа им. Г. К. Борескова (ИК, Новосибирск) и Института проблем химико-энергетических технологий (ИПХЭТ, Бийск) отработали технологию получения этилена из овсяной шелухи.
Отмечается, что в РФ ежегодно производится около 3,5 млн. т этилена, который является сырьем для изготовления ряда веществ и материалов – полиэтилена и пластмассы, резины и уксусной кислоты, антифриза и автомобильных покрышек. В настоящее время основным методом получения этилена является переработка дистиллятов нефти или природного газа. В то же время значительная доля овса выращивается в Сибири, здесь остается много овсяной шелухи, которая концентрируется на элеваторах и становится причиной экологических проблем на предприятиях, поскольку сжигать ее в печах неэффективно: зола плавится и застывает в виде плотной субстанции, напоминающей негорючую пластмассу.
«В одном только Алтайском крае остается около 200 тыс. т шелухи, из которых можно было бы получить 14,5 тыс. т этилена. По всему Сибирскому федеральному округу ее хватит для производства 130 тыс. т C2H4, поэтому такая переработка здесь наиболее интересна», – отмечает старший научный сотрудник ИК Елена Овчинникова.
При этом удельный выход этилена из шелухи выше, чем из тростника, используемого для производства этилена в ряде стран. При переработке шелухи в ИПХЭТ сначала получают этиловый спирт, который затем в Институте катализа в присутствии катализатора превращают в биоэтилен при температурах около 400 градусов по Цельсию.
Заключительный этап – каталитический процесс получения биоэтилена – проводится в трубчатом реакторе: катализатор размещен внутри трубок, а в межтрубном пространстве циркулирует теплоноситель, что обеспечивает подвод тепла для осуществления реакций. В Институте катализа создана пилотная установка, где при загрузке до 0,5 кг катализатора можно производить 1-2 кг биоэтилена в час.
Ученые сравнили полученный биоэтилен с промышленным. Они синтезировали сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ): выяснилось, что по молекулярной массе и термофизическим характеристикам образцы оказались аналогичны полученным из промышленного этилена.
Отмечается, что в перспективе технология может применяться для небольших производств композитных материалов на базе многослойных углеродных нанотрубок в полимерных матрицах. Они могут найти применение в кабельной промышленности, в строительстве и ряде других областей, где в силу расположения или специфики производства нужен собственный независимый источник биоэтилена. (e-plastic.ru/Химия Украины и мира)