POLİETİLEN ATIKLARDAN PİROLİZLE ELDE EDİLEN SIVI ÜRÜNLERİNİN HİDROJENASYONU
Özet
Çevre kirliliğinde, özellikle katı atıklar önemli yere sahiptir. Organik kökenli katı atık olan plastik atıklar, toplam katı atıkların yaklaşık % 10’unu (hacimce %30) oluşturmaktadır. Her türlü malzemenin ve özellikle gıda maddelerinin ambalajlanmasında kullanılması, elektronik cihazların ana yapı malzemelerinin üretiminde ve otomotiv sanayinde yaygın kullanımı, plastiklerin üretimini ve kullanım sonrası atık oluşumunu artırmaktadır. Plastikler kimyasal yapıları itibariyle tabiat şartlarında çok zor bozunduklarından atıldıkları çevrede istenmeyen görsel kirliliklere sebep olmaktadır, ayrıca doğal bozunma sonrası meydana gelebilecek olumsuz etkiler tümüyle bilinmemektedir. Plastik atıklar önceleri arazi doldurulmasıyla ve yakmayla bertaraf ediliyordu ancak yeni çevresel düzenlemelerle bu işlemlerden vazgeçildi. Günümüzde atık termoplastiklerin bir kısmı tekrar işlenim sonucu ikincil ürünler üretilmekte ancak elde edilen ürünler bir çok sağlık örgütü tarafından aynı amaçlı kullanım için uygun görülmemektedir. Dönüşüm yapılan plastiklerde belirli bir tekrardan sonra atık duruma gelmektedir.Diğer yandan olaya ekonomik olarak baktığımızda; petrokimya tesislerinde plastik üretiminde kullanılan maddelerin petrole dayalı ve dünya petrol rezervininde sınırlı olmasının yanısıra her geçen gün dünyada enerji talebinin artması atık plastiklerin geri kazandırılmasını hammadde kaynaklarının etkin kullanımı yönünden zorunlu kılmaktadır . Bu çalışmada, alçak yoğunluk polietilenin ısıl pirolizi sonucu elde edilmiş olan olefin ve parafin karekterine sahip karışımının katalitik olarak hidrojenasyonuyla daha homojen, kıymetli ürünlere dönüştürülmesi incelenmiştir. Deneylerde Petkim tarafından üretilen alçak yoğunluk polietilen (AYPE) piroliz hammaddesi olarak kullanılmıştır. AYPE, sürekli borusal reaktörde, optimum koşul olarak belirlenen 450o C sıcaklık ve 300 mmHg vakum basıncında pirolizlenerek C1-C40 arası yaklaşık % 50 n-olefinik, % 50 n-parafinik yapılı hidrokarbon ürün (HK) elde edilmiştir. İyot sayısı 95 olan bu ürün, sürekli borusal reaktörde ve otoklavda hidrojen atmosferinde, katalitik hidrojenasyona tabi tutulmuştur. Hidrojenasyona katalizör cinsinin, sıcaklığın, kalma süresinin, basıncın ve H2/HK besleme oranının etkileri incelenmektedir. Sürekli reaktörde 300-550oC aralığındaki sıcaklıklarda, HK besleme karışımı 1 ml/dk ve 1.45 ml/dk olacak şekilde iki farklı akış hızında, H2 debisi ise 35, 70 ve 100 ml/dk olacak şekilde üç farklı koşulda deneyler yapılmıştır. Otoklavda 3 farklı katalizör için 250oC de 10, 20, 30 bar basınçlarda deneyler yapılmıştır. Deneylerde hidrojenasyonun derecesi iyot sayısı (İS) tayiniyle izlenmiştir. Sıvı ve gaz ürünler ThermoFinnigan marka GS-MS de analizlenmiştir. Denen koşullar içinde en ideal hidrojenasyonun Ni katalizörüyle, 250oCde, 30 bar H2 basıncında gerçekleştiği gözlemlendi.