Laboratórium termických premien uhľovodíkových surovín, odpadných pneumatík, plastov a biomasy na chemikálie a palivá

Laboratórium termických premien uhľovodíkových surovín, odpadných pneumatík,  plastov  a biomasy na chemikálie a palivá 
Fakulta chemickej a potravinárskej technológie

Katedra/ústav:     Ústav organickej chémie, katalýzy a petrochémie
Kontaktná osoba: doc. Ing. Elena Hájeková, PhD.
Kontakt:               02-5932 5457
e-mail:                 elena.hajekova@stuba.sk
web stránka:        http://www.fchpt.stuba.sk/$2789$, http://www.chtf.stuba.sk/ktrp/

Charakteristika:

Výskum pyrolýzy je zameraný na dva hlavné smery:

1) premenu rôznych uhľovodíkových surovín na petrochemikálie,

2) premenu polymérnych odpadov a biomasy na chemikálie a automobilové palivá.

V prvom prípade sa sleduje kinetika a výťažky produktov pri strednoteplotnej pyrolýze modelových uhľovodíkov a netradičných uhľovodíkových surovín, v závislosti od reakčných parametrov (teplota, zdržná doba, parciálny tlak uhľovodíkov) v laboratórnych reaktoroch. Skúmajú sa možnosti zmenšenia tvorby koksovitých úsad pri pyrolýze prídavkom inhibítorov tvorby koksu alebo úpravou povrchu reaktora.

V druhom prípade je výskum zameraný na výrobu palív a chemikálií z odpadov a biomasy tepelným krakovaním. Polotekuté produkty krakovania polyalkénových odpadov vyseparovaných z komunálneho odpadu, alebo z recyklácie starých vozidiel, sme destilačne rozdelili na priamo použiteľnú zložku automobilových benzínov, alebo motorových náft alebo sme olejovosky pridávali k surovine idúcej na pyrolýzu s vodnou parou, za účelom výroby základných petrochemikálií, akými sú etylén, propén, C4 – alkény a aromáty. Hydrogenačnou rafináciou získanej zložky automobilových benzínov a motorových náft sme produkty valorizovali ešte vo väčšej miere. Máme vypracované plynovochromatografické  metódy na stanovenie zloženia plynných a kvapalných zmesí produktov pyrolýzy.

Významnou je realizácia našich výsledkov v priemyselnej praxi pri pyrolýze ojazdených pneumatík vo firme DRON-sklady v Mliečanoch pri Dunajskej Strede. Ojazdené pneumatiky sa premieňajú na plynné a kvapalné palivá, vykurovacie oleje, tuhé uhlíkové materiály v univerzálnom pyrolýznom prietočnom rúrkovom reaktore na spracovanie uhlíkových surovín.

 

Granty:

„Pyrolýzne a katalytické premeny biomasy a organických odpadov na palivá druhej generácie“ (VEGA 2012-2014).

„Príprava automobilových palív z odpadných plastov“ (Nadácia Volkswagen 2013-2014).

„Palivá a chemikálie z odpadov a biomasy“ (VEGA 2009-2011).

„Alternatívne suroviny v uhľovodíkových technológiách na výrobu ekologických palív a petrochemikálií“ (VEGA 2006-2008).

 

Publikácie:

1. Olahová, N., Bajus, M., Hájeková, E., Šugár, L., Markoš, J., Kinetics and modelling of heptane steam-cracking (2014) Chemical Papers, pp. 1-12. Article in Press. 
2. Bajus, M., Thermal cracking of mixtures of plastics and woody material (2011) Petroleum and Coal, 53 (1), pp. 1-7. 
3. Bajus, M., Olahová, N., Thermal conversion of scrap tyres (2011) Petroleum and Coal, 53 (2), pp. 98-105. 
4. Mlynková, B., Hájeková, E., Bajus, M., Coke formation in copyrolysis of oils or waxes of individual and mixed polymers in Naphtha [Tvorba koksu počas kopyrolýzy individuálnych a zmesných polymérov s primárnym ťažkým Benzínom] (2010) Chemicke Listy, 104 (10), pp. 926-933. 
5. Mlynková, B., Bajus, M., Hájeková, E., Kostrab, G., Mravec, D., Fuels obtained by thermal cracking of individual and mixed polymers (2009) Chemical Papers, 64 (1), pp. 15-24. 
6. Mlynková, B., Hájeková, E., Bajus, M., Copyrolysis of oils/waxes of individual and mixed polyalkenes cracking products with petroleum fraction (2008) Fuel Processing Technology, 89 (11), pp. 1047-1055. 
7. Klepáčová, K., Mravec, D., Kaszonyi, A., Bajus, M., Etherification of glycerol and ethylene glycol by isobutylene (2007) Applied Catalysis A: General, 328 (1), pp. 1-13. 
8. Hájeková, E., Špodová, L., Bajus, M., Mlynková, B., Separation and characterization of products from thermal cracking of individual and mixed polyalkenes (2007) Chemical Papers, 61 (4), pp. 262-270.
9. Hájeková, E., Mlynková, B., Bajus, M., Špodová, L., Copyrolysis of naphtha with polyalkene cracking products; the influence of polyalkene mixtures composition on product distribution (2007) Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 79 (1-2 SPEC. ISS.), pp. 196-204. 
10. Soják, L., Kubinec, R., Jurdáková, H., Hájeková, E., Bajus, M., High resolution gas chromatographic-mass spectrometric analysis of polyethylene and polypropylene thermal cracking products (2007) Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 78 (2), pp. 387-399. 
11. Klepáčová, K., Mravec, D., Bajus, M., Tert-Butylation of glycerol catalysed by ion-exchange resins (2005) Applied Catalysis A: General, 294 (2), pp. 141-147. 
12.  Hájeková, E., Bajus, M., Recycling of low-density polyethylene and polypropylene via copyrolysis of polyalkene oil/waxes with naphtha: Product distribution and coke formation (2005) Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 74 (1-2), pp. 270-281. 

 

Spolupráca:

1. DRON sklady, s.r.o., Mliečany, pyrolýza ojazdených pneumatík.
2. Fakulta chemickej technológie, Ústav organickej technológie, VŠCHT Praha, ČR.
3. Haute Ecole Henry Spaak, Environmental, Occupational & Ageing Physiology Laboratory, Brussels, Belgium.
4. Laboratory for Chemical Technology, Ghent University, Belgicko.

 

Fotografie:

Obr. 1: Prietokový laboratórny pyrolýzny reaktor s predohrevom

Obr. 2: Vsádzkový reaktor na krakovanie odpadných tuhých materiálov