Plastic waste pyrolysis - a review

Abstract

Проблема утилизации пластиковых отходов чрезвычайно актуальна и имеет глобальное значение, поскольку мировое производство пластмасс имеет устойчивую тенденцию к росту. В настоящее время в мире производится порядка 400 млн т различных видов пластмасс, и, по прогнозам, к 2050 г. всего около 12000 млн т накопленных пластиковых отходов будет выброшено на свалки или в окружающую среду. При этом полимеры практически не разлагаются и не гниют, что значительно усугубляет сложившуюся ситуацию. Перспективным методом утилизации этих отходов является пиролиз, выгодно отличающийся от известных способов утилизации и имеющий дополнительное преимущество с точки зрения возможности преобразования пластиковых отходов в различные виды топлива (кокс, жидкое углеводородное и газообразное топливо). В обзоре обобщены сведения о видах пиролиза полимеров, механизме процесса, образующихся продуктах, их составе и наиболее используемых катализаторах. Сделан акцент на сравнительный анализ двух основных типов пиролиза термического (некаталитического) и каталитического. Приведены характеристики, пути и перспективы использования продуктов пиролиза пластиковых отходов. Представлено краткое изложение существующих проблем и препятствий, влияющих на развитие различных способов получения топлива при пиролизе. The problem of utilization of plastic waste is extremely urgent at a global scale, since the world production of plastics demonstrates a trend of steady growth. Currently, about 400 million tons of various types of plastics are produced in the world, and, according to the expert forecasts, by 2050, about 12,000 million tons of accumulated plastic waste will be dumped in landfills or in the environment. It is noteworthy that the polymers are hardly decomposed and practically do not rot, which significantly aggravates the environmental situation. A promising method for the disposal of plastic wastes is pyrolysis, which compares favorably with the known methods of plastic waste utilization and has an additional advantage in terms of the possibility of converting plastic waste into various types of fuel (coke, liquid hydrocarbon and gaseous fuels). The review summarizes literature data related to polymer pyrolysis types, main underlying mechanisms, resulting products, their composition and the most frequently used catalysts. A special emphasis is placed on the comparative analysis of the two main types of pyrolysis, i.e. thermal (non-catalytic) and catalytic pyrolysis. The key characteristics, ways and future prospects of using the products of pyrolysis of plastic waste are presented. A summary of the existing problems and barriers affecting the development of various methods of obtaining pyrolysis fuel is given.