سوختی که از دل طلای کثیف می جوشد


در حالی که در سراسر جهان، بازیافت و استفاده مجدد از زباله ها به یکی از شاخص های صنعتی تبدیل شده، کشورهای پیشرفته برای بهره برداری هرچه بیشتر از این منابع پرارزش عزم خود را جزم کرده اند، به طوری که در حال حاضر در بیشتر این کشورها کمتر از روش سوزاندن و یا دفن برای حل مشکل پسماندها استفاده می شود.

کشورهای پیشرفته برای بهره برداری هرچه بیشتر

طلای کثیف می جوشد" src=" https://cdn.akairan.com/akairan/aka/images/a-da/da1/S-18.jpg" alt="سوختی که از دل طلای کثیف می جوشد" />

در چنین شرایطی اگرچه در کشور ما هم بخشی از پلاستیک ها از جمله ظروف و لوله های پلاستیکی، مجدد جمع آوری و بازیافت می شوند،اما بخش عظیمی از این ضایعات همچون انواع و اقسام ظروف یکبار مصرف و پلاستیک های بسته بندی به مراکز دفن زباله سپرده می شوند.

لزوم توجه به استفاده از این منابع که در بسیاری از کشورها به عنوان طلای کثیف از آنها یاد می شود باعث شده تا محققان کشورمان در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی پس از ۴ سال تلاش مداوم، موفق به تولید بنزین و گازوئیل از ضایعات پلاستیک شوند. در این طرح که با عنوان تخریب کنترل شده پلی اولفین ها (گروه بزرگی از پلیمرها) به منظور تولید سوخت مایع تعریف شده است، انواع پلی اولفین های بازیافتی در حضور کاتالیست های مناسب به نحوی تخریب می شوند که بیشترین محصول تولیدی آنها در محدوده سوخت های گازوئیل و بنزین باشد.به این ترتیب تنها با بازیافت روزانه یک میلیون تن این ماده (با فرض راندمان ۷۰ درصد قابل تبدیل به سوخت مایع)، می توان به ۳/۳ میلیون لیتر سوخت که شامل بنزین و گازوئیل می شود دست یافت.

تولید بنزین از ضایعات پلیمری در قالب رساله مهندس مهرداد سیفعلی، دانشجوی دکتر ی مهندسی پلیمر پژوهشگاه پلیمر و با راهنمایی دکتر مهدی نکومنش حقیقی، عضو هیات علمی پژوهشگاه پلیمر انجام شده و نتایج آن به تایید شرکت پالایش و پخش فرآورده های نفتی رسیده است. در حال حاضر کار ساخت پایلوت آزمایشگاهی این طرح با حمایت مالی مرکز پژوهش شرکت پخش و پالایش وزارت نفت انجام و تولید سوخت مایع آغاز شده است و در عین حال آزمایش ها برای مطالعات دقیق تر و افزایش بازده بیشتر محصولات تولیدی ادامه دارد. البته به اعتقاد دست اندرکاران با حمایت بیشتر، امکان توسعه این طرح در مقیاس صنعتی وجود دارد تا ضمن تولید قسمتی از سوخت مورد نیازکشور به حفظ محیط زیست نیز کمک شایانی شود.

● استفاده دوباره از مشتقات نفت

نفت به عنوان با ارزش ترین ماده خام شناخته شده در جهان از بقایای جانوران عظیم الجثه به وجود آمده و همراه با آب و گاز در ۳ طبقه مجزا، میدان های نفتی را در اعماق زمین تشکیل می دهد. با کشف خصوصیات متفاوت این ماده ارزشمند به عنوان منبعی فراتر ازتولید انرژی و حرارت و به موازات ساخت پالایشگاه ها، مجتمع های عظیم پتروشیمی و پلیمر نیز تاسیس شدند تا از این ماده تجدیدناپذیر و با ارزش، مواد اولیه و محصولات فراوان به دست آورند. به این ترتیب صنعت پالایش نفت براساس تقطیر جزء به جزء و جدا کردن، برش های گوناگون و برش های سبک از قبیل نفت سفید، بنزین، گازوئیل و... و برش های سنگین از قبیل قیر، نفت مشعل و... روز به روز گسترش بیشتری پیدا کرد. در این میان از آنجا که قسمت اعظم برش های نفتی از قبیل مولکول های اشباع نشده و آروماتیک ها مصارف سوختی ندارد و به عنوان مواد اولیه وارد مجتمع های پتروشیمی می شوند،به صورت منومر و دی مر در آمده و به صنعت پلیمر سپرده می شوند. در واقع محصولات پتروشیمی خود مواد اولیه صنایع پلیمری هستند.

در تولید بنزین از ضایعات پلیمری در واقع فرآیند تبدیل یکی از محصولات نفت به محصول دیگر اتفاق می افتد، به طوری که به گفته دکتر نکومنش، در پایلوت خط تولید بنزین از پسماندهای پلاستیکی، از هر یک کیلو گرم ضایعات پلاستیک، یک لیتر بنزین تولید می شود. مهندس سیفعلی، با بیان این که ساخت پایلوت پیرولیز (تبدیل کنترل شده پلیمرها به مایعات با جرم مولکولی پایین و با حالت فیزیکی مایع یا گاز که این فرآیند در غیاب اکسیژن انجام می شود) با ظرفیت ۲۰ کیلوگرم در ساعت برای تولید بنزین با حمایت مالی مدیریت پژوهش و فناوری شرکت پالایش و پخش فرآورده های نفتی انجام شده است، می افزاید: راندمان این پایلوت حدود ۸۵ درصد است. به عبارتی ۸۵ درصد خوراک مصرفی به بنزین و گازوئیل تبدیل شده و ۱۵ درصد آن نیز به گازهای سوختی تبدیل می شوند که در صورت صنعتی شدن طرح می توان حرارت لازم برای واحد تولیدی را از این گازها تهیه کرد.

نکته: تنها با بازیافت روزانه یک میلیون تن ضایعات پلاستیکی، می توان به ۳/۳ میلیون لیتر سوخت که شامل بنزین و گازوئیل است، دست یافت

در این فرآیند حدود ۷۸ درصد از مایعات نفتی تولیدی بنزین و ۲۱ درصد گازوئیل است و کمتر از یک درصد به واکس تبدیل می شود.به این ترتیب تقریبا هر کیلوگرم پلاستیک های ضایعاتی ـ با توجه به این که چگالی بنزین در حدود ۷۵/۰ گرم بر سانتی متر مکعب است ـ یک لیتر مایعات نفتی تولید می کند. به گفته سیفعلی، در صورت حمایت دولت و شهرداری ها از این طرح می توان روزانه تا ۳ / ۳ میلیون لیتر بنزین از پلاستیک های دورریز شهری و پتروشیمی ها تولید کرد.

● بازیافت پلاستیک ها از مراکز دفن زباله

یکی از روش هایی که می توان برای تبدیل پلاستیک هایی که قابلیت بازیافت ندارند، استفاده کرد، فرآیند پیرولیز است. با استفاده از این روش می توان پلاستیک هایی که به مراکز دفن زباله سپرده می شوند و نیز پلاستیک هایی که در پتروشیمی های پلیمری به صورت کلوخه و... تولید شده و قابلیت مصرف را ندارند به مایعات نفتی ارزشمند تبدیل کرد.

به گفته سیفعلی تبدیل این پلیمرها به مایعات و گازهای سوختی از آن جهت ارزشمند است که خود این مواد دارای ارزش سوختی پایینی هستند و حتی ممکن است به دلیل برخی افزودنی های موجود در کالای ساخته شده که عمدتا به صورت جامد هستند، مانع از سوختن یا کند شدن سوختن آنها شود.این در حالی است که در حین فرآیند پیرولیز این مواد تجزیه شده و ماهیت خود را از دست می دهند و مواد به دست آمده از پیرولیز آنها عاری از این ترکیبات هستند. این در حالی است که در اکثر موارد، مایعات و گازهای به دست آمده از پیرولیز این ترکیبات دارای ارزش سوختی بسیار بالایی است.

به گفته استاد راهنمای این طرح، پیش از این کشورهایی مانند آلمان، جمهوری چک و روسیه به این فناوری دست پیدا کرده و توانسته بودند از ضایعات پلیمری در حد پایلوت بنزین تولید کنند. تقریبا تمامی کشورهای غربی نیز در حال تحقیق روی این پروژه هستند. دکتر نکومنش می افزاید: قرار است با همکاری شهرداری ها در شهرها و استان های مختلف، ضایعات پلیمری را که دفن می شود، جمع آوری و به مایعات سوختی تبدیل کنیم.وی در تشریح جزئیات فرآیند تبدیل ضایعات پلیمری به مایعات سوختی اظهار کرد: این عملیات در قالب فرآیند پیرولیز و دستگاهی انجام می شود که در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران طراحی و ساخته شده است. فرآیند پیرولیز، تخریب حرارتی و کنترل شده پلیمرها به مایعات است که در غیاب اکسیژن انجام می شود و این مواد در حضور کاتالیست و دمای بین ۴۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی گراد تجزیه می شود و ماهیت خود را از دست می دهد. در دستگاه طراحی شده هم مسیر ترکیب ضایعات پلاستیکی به فرآورده ها و مایعات نفتی تعیین می شود.

بسته به مواد اولیه ای که وارد این دستگاه می شود، مخلوطی از بنزین، گازوئیل و دیگر سوخت ها به دست می آید که این مواد باید فرآورش و پالایش شود. البته از آنجا که ضایعات پلیمری دارای انواع و اقسام مختلفی است، ترکیب و درصد مواد تشکیل دهنده آنها نیز متفاوت است و هر یک به طیفی از فرآورده های متعدد تبدیل می شود. بنابراین مواد ورودی ضایعات پلیمری از هر نوعی که باشد، خروجی آنها از نظر درصد مواد سوختی متفاوت خواهد بود.وی همچنین تاکید می کند: تبدیل ضایعات پلیمری به بنزین و گازوئیل از اهمیت زیادی برخوردار است و خوشبختانه با پیدا کردن کاتالیستی که ضایعات پلیمری را به فرآورده های نفتی تبدیل می کند، دستیابی به این مهم برای کشورمان با موفقیت انجام شد و شرکت پالایش و پخش فرآورده های نفتی نیز آن را تایید کرد.
  
 
روزنامه جام جم
ویرایش و تلخیص:آکاایران

گردآوری توسط بخش مقالات صنایع سایت آکاایران
تبلیغات