Polipropileno pirolizės alyvos panaudojimas alternatyvių degalų gamyboje

Plastikas dėl savo gausių privalumų atlieka svarbų vaidmenį žmogaus gyvenime, todėl kiekvienais metais didėja jo atliekų kiekiai ir kyla vis daugiau diskusijų dėl tinkamo plastikų šalinimo būdų bei jo perdirbimo. Šiuo metu vis dar didžioji dalis plastikų patenka į sąvartynus, todėl didelis dėmesys yra skiriamas plastikų perdirbimo technologijoms. Polipropilenas – viena iš labiausiai naudojamų plastikų rūšių pasaulyje. Jis sudaro 12 procentų bendro plastiko komunalinių atliekų. Pirolizės būdu perdirbant šias atliekas, galima gauti skystą frakciją, kuri savo sudėtimi yra panaši į naftą, kurios išekliai yra riboti. Tyrimo metu buvo atliktos dviejų rūšių pirolizės. Pirma pirolizė atlikta iš polipropileno (PP) atliekų 350 °C temperatūroje ir išlaikant atliekas reaktoriuje dar 1 valandą. Antros pirolizės metu buvo naudota pirmos pirolizės proceso metu gauta pirolizės alyva ir polipropileno (PP) atliekos. Tyrimo metu buvo nustatyta pirolizės alyvos kokybinė ir kiekybinė sudėtis, tankis, klampa, šilumingumas, pelenų kiekis. Gauti rezultatai palyginti su standarto numatytomis ribomis bei atlikta distiliacija, siekiant gauti benzininę ir dyzelininę frakciją. Atlikti gautų frakcijų fizikiniai ir cheminiai tyrimai bei kokybinė angliavandenilių analizė, gauti rezultatai buvo palyginti su prekinio dyzelino numatytomis standarto ribomis (LST EN 590:2017).

Plastic is one of the widely used materials in our daily lives as well as in the manufactory due to its versatile applications. Polypropylene (PP) – most popular type of plastic, producing 12 % of world’s plastic waste. Polypropylene is produced via chain-growth polymerization from the monomer and is commonly used in multiple industries, such as packaging, mass-production of plastic parts, automobile/car industries, as well as textile. Nowadays it is one of the most produced plastics in the world. High demand of PP, its mass production and usage has a great impact on growing waste stream. Manufacturers are encouraged to use alternative sources or products to reduce the waste. There are 3 distinguished methods to decrease plastic waste: landfilling at the disposal sites, recycling into raw materials and alternative energy through pyrolysis method. Pyrolysis is an efficient process, which does not require additional energy input, is performed in high temperatures and oxygen induced environment. This thesis aims to explore pyrolysis process of PP plastic waste, performing a thorough analysis of extracted physical and chemical properties of the PP plastic waste. Pyrolysis process was researched using two methods: first method – pyrolysis performed maintaining temperature of 350 degrees and keeping plastic waste in the batch reactor for an hour. Second method – under the same process conditions, as above, the pyrolysis method was performed, but adding into the batch reactor a mixture of produced pyrolysis oil and PP plastic. The test results showed, that the conditions of pyrolysis process are an influential factor of process components and qualities. The pyrolysis oil, produced using a second method, possessed better physical and chemical composition, as well as different components. Since pyrolysis oil cannot be used as fuel directly, therefore the distillation was performed. In order to produce light carbohydrates, distillation process was used, which resulted dieseline and gasoline fractions and enabled to analyze its physical and chemical qualities. Results proved, that the pyrolysis oil extracted using second method had higher quality properties rather than the first method and the fractions of the gasoline and dieseline are compatible with the current fuel manufacture standards.