1. Состав пиролизных газов

При пиролизе резины (в т.ч. автомобильных шин) газовая фаза состоит из сложной смеси:

* водород (H₂);
* метан (CH₄);
* оксид углерода (II) (угарный газ, CO);
* диоксид углерода (CO₂);
* низкомолекулярные предельные углеводороды (эта́н C₂H₆, пропан C₃H₈ и др.);
* непредельные углеводороды (этилен C₂H₄, пропилен C₃H₆ и др.);
* следы сероводорода (H₂S) и других серосодержащих соединений (из-за наличия серы в резиновой смеси).

При пиролизе пластика (полиолефинов, ПЭТ, ПВХ и др.) состав газа варьируется в зависимости от типа полимера и режима процесса, но обычно включает:

* водород (H₂);
* метан (CH₄);
* этилен (C₂H₄);
* пропилен (C₃H₆);
* бутен (C₄H₈) и другие алкены;
* алканы C₂–C₄ (эта́н, пропан, бутан);
* монооксид углерода (CO) — в меньших количествах, чем при пиролизе резины.

Важно:

* На начальных стадиях пиролиза (до 300 °C) преобладают CO₂ и азот.
* При температурах выше 300 °C увеличивается доля лёгких углеводородных газов (CH₄, C₂H₄, C₃H₆ и др.), что придаёт газу горючие свойства.
* Точный состав зависит от:
* типа сырья (вид резины/пластика, наличие добавок и наполнителей);
* температуры пиролиза (низкая 300–550 °C, средняя 550–800 °C, высокая >900 °C);
* скорости нагрева и времени пребывания в реакторе;
* наличия катализаторов.

2. Использование пиролизных газов

Полученный газ является ценным энергетическим и химическим сырьём. Основные направления его применения:

1. Энергетика (прямое сжигание):
* топливо для подогрева реактора пиролиза;
* котлы и печи для выработки тепла или пара;
* газовые турбины и двигатели для производства электроэнергии.
2. Химическая промышленность (сырьё для синтеза):
* водород (H₂) — для гидрокрекинга, синтеза аммиака, водородной энергетики;
* метан (CH₄) — как компонент природного газа, сырьё для метанола или водорода;
* этилен (C₂H₄) и пропилен (C₃H₆) — базовые мономеры для производства полиэтилена, полипропилена, ПВХ, спиртов и альдегидов;
* алканы C₂–C₄ — сырьё для газохимии, сжиженные газовые смеси.
3. Синтез жидкого топлива:
* газ может быть использован в процессах Фишера–Тропша для получения синтетических углеводородов (дизеля, бензина).
4. Вспомогательные процессы:
* восстановление металлов (использование CO и H₂ в металлургии);
* синтез метанола (CO + 2H₂ → CH₃OH).

3. Особенности и ограничения

* Очистка газа. Газу требуется очистка от:
* сероводорода (H₂S) и других серосоединений (чтобы предотвратить коррозию и загрязнение продуктов);
* пыли и смолистых веществ (фильтрация, циклоны, скрубберы);
* излишней влаги (конденсация, осушители).
* Теплотворная способность. Пиролизный газ имеет среднюю теплотворную способность (15–30 МДж/м³), что делает его пригодным для энергетических установок, но ниже, чем у природного газа.
* Вариативность состава. Из-за непостоянства сырья и режимов пиролиза состав газа может изменяться, что требует гибкой системы утилизации (например, смешения с другим топливом).

Итог: пиролизные газы из резины и пластика — это многофункциональный ресурс, который при правильной очистке и переработке может служить как источником энергии, так и сырьём для химической промышленности, снижая зависимость от ископаемых углеводородов.