Proceedings of the International scientific and practical conference ―Science at the Frontier of Progress‖ (June 8-10, 2026) / Publisher website: www.naukainfo.com. – Paris, France, 2026. - 178 p.

50 Виклад основного матеріалу. Каталітичне крекінгування рослинних олій є одним із напрямів термокаталітичної переробки біогенної сировини, спрямованим на покращення паливних характеристик і підвищення придатності біопалива до використання в дизельному циклі [6]. На відміну від трансестерифікації, при якій відбувається переважно модифікація функціональних груп тригліцеридів, каталітичне крекінгування забезпечує глибшу перебудову органічної речовини з розривом зв’язків C–C та C–O, що супроводжується зміною структурно-групового складу продуктів [7]. Рослинні олії представлені переважно тригліцеридами жирних кислот із довжиною вуглеводневого ланцюга C16–C18, які можуть містити значну кількість ненасичених зв’язків [5]. За умов підвищених температур і в присутності кислотних каталізаторів відбувається послідовне протікання процесів термічного розкладання, деоксигенації, ізомеризації та циклізації, унаслідок чого утворюються вуглеводневі сполуки різної молекулярної маси, вода, оксиди вуглецю та газоподібні продукти [8]. Узагальнено процес можна представити у вигляді: тригліцериди → вуглеводні + CO₂ + CO + H₂O + легкі гази У процесі крекінгування суттєво зменшується частка кисневмісних компонентів, що позитивно впливає на термоокиснювальну стабільність палива та знижує схильність до утворення смолистих речовин. Крім того, зниження молекулярної маси продуктів сприяє покращенню характеристик розпилювання та випаровування, що має важливе значення для дизельного циклу. Ключову роль у процесі відіграють тверді кислотні каталізатори алюмосилікатної природи, зокрема цеоліти типів Y та ZSM-5, які широко використовуються в установках флюїдного каталітичного крекінгування [11]. Каталітична активність цих матеріалів визначається наявністю кислотних центрів, які ініціюють протікання реакцій деструкції та структурної перебудови органічних молекул. Основним елементарним механізмом процесу є β-розщеплення карбкатіонів, унаслідок якого відбувається розрив зв’язків C–C із формуванням коротколанцюгових вуглеводнів і нових реакційно здатних частинок. Ланцюговий характер таких реакцій забезпечує швидке зменшення молекулярної маси вихідної сировини та утворення більш легких паливних компонентів [9]. Типові технологічні режими каталітичного крекінгування включають температурний інтервал 400–550 °C, тиск, близький до атмосферного, та короткий час контакту сировини з каталізатором [11]. За таких умов формується широкий спектр продуктів, що включає газові компоненти, рідкі вуглеводневі фракції та певну кількість коксових залишків. Продукти каталітичного крекінгування характеризуються нижчою в’язкістю порівняно з вихідними рослинними оліями, покращеними характеристиками випаровування та теплотою згоряння, наближеною до показників дизельного палива [10]. Водночас вони не завжди можуть розглядатися як повноцінна заміна товарного дизельного палива, оскільки їх склад залежить від властивостей сировини, типу каталізатора та режимів переробки. У зв’язку з цим доцільним є використання компаундування, очищення або поєднання декількох способів підготовки біопалива. Особливого значення набуває застосування каталітичного крекінгування для соєвої олії, яка характеризується значною часткою ненасичених жирних кислот і може бути схильною до формування відкладень під час прямого використання у дизельному двигуні. Зменшення молекулярної маси, часткова деоксигенація та покращення фізико-хімічних характеристик після термокаталітичної переробки потенційно дозволяють знизити ризик коксоутворення, покращити умови сумішоутворення й підвищити експлуатаційну придатність такого біопалива. Практичне значення запропонованого рішення. Отримані в результаті каталітичного крекінгування продукти можуть характеризуватися меншою в’язкістю, покращеними характеристиками розпилювання та меншою схильністю до утворення важких смолистих структур порівняно з непідготовленими рослинними оліями [3]. Це створює передумови для зниження інтенсивності формування нагару, коксу та лакових відкладень на деталях паливної апаратури та елементах камери згоряння. Разом із тим каталітичне крекінгування не слід розглядати як універсальне рішення, здатне повністю усунути всі експлуатаційні проблеми. Паливні властивості отриманих продуктів істотно залежать від умов процесу, типу каталізатора та характеристик вихідної сировини. У зв’язку з цим необхідною є подальша оптимізація складу біопалива, режимів переробки та умов використання в дизельних двигунах.