Исследование новых способов получения возобновляемого авиационного топлива из лигноцеллюлозной биомассы с помощью комплекса термических и термокаталитических процессов

В нынешних условиях глобальных климатических изменений, макроэкономической неустойчивости и исчерпания природных ресурсов стратегия декарбонизации стремительно распространяется по всему миру. Поскольку транспортный сектор обеспечивает около 25-30% мировых выбросов CO2, власти многих стран уделяют особое внимание именно обезуглероживанию транспорта. Данные тенденции также касаются и авиационного сектора, для которого в ближайшее десятилетие ожидается среднегодовой рост потребления энергии на уровне 5-6%. Однако из-за особых требований к топливу, связанных с очень высокими стандартами безопасности и запросами производителей авиационной техники, технически возможные способы по сокращению выбросов парниковых газов в данном секторе ограничены. В таких условиях наиболее подходящей мерой по снижению выбросов является использование альтернативных видов топлив, так называемых “drop-in”. Такое топливо по своим характеристикам максимально схоже с нефтяным авиационным топливом и может выступать в качестве смесевого компонента при производстве товарных марок керосинов или производится в ходе совместного технологического процесса. На текущий момент перечень допустимых альтернативных компонентов авиационных топлив сильно ограничен и на глобальном уровне регулируется стандартом ASTM D7566. Вместе с тем, непрерывно ведутся исследования, испытания и сертификация новых низкоуглеродных компонентов авиакеросинов, в том числе, продуктов переработки лигноцелюлозной биомассы. Эффективный способ преобразования данной биомассы позволит не только создать альтернативное топливо для авиации, но и частично решить проблему переработки большого количества промышленных растительных отходов, количество которых также будет стремительно увеличиваться в ближайшие годы, следуя за ростом населения. Одним из наиболее очевидных, но при этом сохраняющим свою эффективность процессом, претендующим на решение указанных проблем, является пиролиз в различных его вариациях (медленный, быстрый, супербыстрый) и модификациях (гидропиролиз, каталитический пиролиз, гидрокаталитический пиролиз). Главным недостатком процесса является низкое качество получаемой бионефти, которое очень сильно ограничивает пути её возможного использования и переработки и делает технологически сложно осуществимым прямое облагораживание, например, путем гидрокаталитических процессов. Настоящий проект направлен на исследование и разработку инновационного многостадийного пути переработки доступных в России растительных отходов в компоненты товарных моторных топлив, в том числе биокеросинов, путем максимального использования существующей на НПЗ инфраструктуры. Для этого планируется провести комплексные исследования переработки лигноцеллюлозного сырья в процессе пиролиза и дальнейшего облагораживания бионефти по технологиям замедленного коксования и гидрокрекинга в смеси с нефтяным сырьем. Полученные смесевые продукты, не содержащие кислород, будут соответствовать всем критериям устойчивости и смогут стать полноценным смесевым альтернативным реактивным топливом.