CN102744101B - 用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂及制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废旧塑料裂解技术领域,是一种用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂及制备方法和使用方法;本发明通过用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂和塑料原料按质量比4%至10%自进料口加入反应器中,在压力为1.0x105Pa、温度为350℃至500℃下裂解10分钟至60分钟生成液体、乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体,液体通过蒸馏切割成馏分温度为55℃至180℃的汽油和馏分温度为180℃至350℃的柴油,馏余物为焦油;本发明具有操作成本低、工艺简单、催化活性高、选择性好和稳定性高的特点,汽油质量收率可达到47.02%至81.04%,且产品符合国家标准。
Description
技术领域
本发明涉及废旧塑料裂解技术领域,是一种用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂及制备方法和使用方法。
背景技术
塑料已渗透到我们生活的方方面面,离开了它现代人的生活则无法想象。但是,它也带来了一些环境污染问题。废旧塑料的回收利用主要包括物理循环利用和化学循环利用两种方式。从环保和节约资源角度看,化学循环利用方式能够再生与利用是最理想的方法。我国目前在废旧塑料的处理上采用的主要方式还是最原始的填埋方式;另外,焚烧处理也得到了各个地方政府的大力支持,正在快速发展;这些简单的处理方式并不属于真正的废旧塑料回收利用。废旧塑料在高温条件下可以裂解生成碳氢化合物,再经过处理后得到需要的油品、燃料等。热裂解技术主要有三个主要优点:(1)分解产品的使用价值高;(2)废旧塑料的处理次数不受限制,即废旧塑料裂解成单体,然后聚合成高聚物,其制品废弃后可再进行分解,如此反复;(3)热裂解技术可处理混杂回收品。我国建立了不少废旧塑料裂解制燃料油的装置,但现有技术存在很多明显不足,目前国内外报道的在废旧塑料裂解制燃料油中的催化剂都是借鉴原油裂解催化剂,其中有硅铝酸盐、三氧化二铝,有的采用固体超强酸催化剂,催化剂成分简单,功能单一,只是用于降低裂解反应温度,裂解效率低,催化剂很难再生,成本较高,并且裂解的燃料油不能达到国家标准,部分工艺还需要在加压下进行裂解,所以现有催化剂不能满足目前废旧塑料裂解制燃料油的要求。
发明内容
本发明提供了一种用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂及制备方法和使用方法,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有催化剂不能满足目前废旧塑料裂解制燃料油的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,按质量百分比含有无定形硅铝酸盐或天然沸石20%至40%、余量的HY沸石分子筛;该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂按下述步骤得到:第一步,取上述量的无定形硅铝酸盐或天然沸石与上述量的HY沸石分子筛均匀混合在一起;第二步,在第一步所得混合物中边搅拌边加入质量百分比浓度为15%至35%的偏铝酸钠溶液制成PH值为10至12的浆液,将所得浆液在25℃至50℃的室温下静置1小时至4小时;第三步,在静置后的浆液中边搅拌边加入325.29g/L至697.06g/L的明矾溶液调节浆液的PH值为5至7;第四步,将第三步中PH值为5至7的浆液进行过滤,滤饼用蒸馏水洗涤3次至10次后得到滤液,滤液进行均质化后经喷雾干燥得到固体粉末;第五步,将固体粉末在500℃至600℃下高温焙烧3小时至8小时,采用等体积浸渍法将焙烧后的固体粉末和浸渍液置入转速为60rpm的旋转蒸发瓶中浸渍,浸渍温度为25℃至50℃、浸渍时间为8小时至24小时, 浸渍完毕后,在温度为90℃、压力为-0.08 Mpa至-0.09Mpa下减压蒸馏20分钟至40分钟蒸出浸渍液中的水份,减压蒸馏后在80℃至120℃摄氏度下干燥1小时至4小时,然后在500℃至600℃下高温焙烧3小时至8小时,经压片、过筛、取颗粒大小为40目至60目的固体颗粒,得到用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进:
上述浸渍液为硝酸铁浸渍液,硝酸铁浸渍液的质量百分比浓度为13.33%至44.66%。
上述浸渍液为高铼酸铵浸渍液,高铼酸铵浸渍液的质量百分比浓度为7.188%至20.26%。
上述浸渍液为硝酸铁浸渍液和高铼酸铵浸渍液,硝酸铁浸渍液的质量百分比浓度为13.33%至44.66%,高铼酸铵浸渍液的质量百分比浓度为7.188%至20.26%。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂的制备方法,按下述步骤进行:该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂按质量百分比含有无定形硅铝酸盐或天然沸石20%至40%、余量的HY沸石分子筛;该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂按下述步骤进行:第一步,取上述量的无定形硅铝酸盐或天然沸石与上述量的HY沸石分子筛均匀混合在一起;第二步,在第一步所得混合物中边搅拌边加入质量百分比浓度为15%至35%的偏铝酸钠溶液制成PH值为10至12的浆液,将所得浆液在25℃至50℃的室温下静置1小时至4小时;第三步,在静置后的浆液中边搅拌边加入325.29g/L至697.06g/L的明矾溶液调节浆液的PH值为5至7;第四步,将第三步中PH值为5至7的浆液进行过滤,滤饼用蒸馏水洗涤3次至10次后得到滤液,滤液进行均质化后经喷雾干燥得到固体粉末;第五步,将固体粉末在500℃至600℃下高温焙烧3小时至8小时,采用等体积浸渍法将焙烧后的固体粉末和浸渍液置入转速为60rpm的旋转蒸发瓶中浸渍,浸渍温度为25℃至50℃、浸渍时间为8小时至24小时, 浸渍完毕后,在温度为90℃、压力为-0.08 Mpa至-0.09Mpa下减压蒸馏20分钟至40分钟蒸出浸渍液中的水份,减压蒸馏后在80℃至120℃摄氏度下干燥1小时至4小时,然后在500℃至600℃下高温焙烧3小时至8小时,经压片、过筛、取颗粒大小为40目至60目的固体颗粒,得到用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进:
上述浸渍液为硝酸铁浸渍液,硝酸铁浸渍液的质量百分比浓度为13.33%至44.66%。
上述浸渍液为高铼酸铵浸渍液,高铼酸铵浸渍液的质量百分比浓度为7.188%至20.26%。
上述浸渍液为硝酸铁浸渍液和高铼酸铵浸渍液,硝酸铁浸渍液的质量百分比浓度为13.33%至44.66%,高铼酸铵浸渍液的质量百分比浓度为7.188%至20.26%。
本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的:一种用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂的使用方法,按下述步骤进行:第一步,将聚苯乙烯用熔融脱泡法使其体积缩小至原来的三十分之一至五十分之一,将聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯经洗净、晾干并切成碎片,然后将聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯的一种或两种以上组合物作为塑料原料;第二步,将第一步所得塑料原料和废旧塑料裂解制汽油的催化剂自进料口加入反应器中,用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂:塑料原料的质量比为4%至10%,在压力为1.0x105Pa、温度为350℃至500℃下裂解10分钟至60分钟生成液体、乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体,液体通过蒸馏切割成馏分温度为55℃至180℃的汽油和馏分温度为180℃至350℃的柴油,馏余物为焦油。
本发明通过用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂和塑料原料按质量比4%至10%自进料口加入反应器中,在压力为1.0x105Pa、温度为350℃至500℃下裂解10分钟至60分钟生成液体、乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体,液体通过蒸馏切割成馏分温度为55℃至180℃的汽油和馏分温度为180℃至350℃的柴油,馏余物为焦油;本发明具有操作成本低、工艺简单、催化活性高、选择性好和稳定性高的特点,汽油质量收率可达到47.02%至81.04%,且产品符合国家标准。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
实施例1,用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,按质量百分比含有无定形硅铝酸盐或天然沸石20%至40%、余量的HY沸石分子筛;该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂按下述步骤得到:第一步,取上述量的无定形硅铝酸盐或天然沸石与上述量的HY沸石分子筛均匀混合在一起;第二步,在第一步所得混合物中边搅拌边加入质量百分比浓度为15%至35%的偏铝酸钠溶液制成PH值为10至12的浆液,将所得浆液在25℃至50℃的室温下静置1小时至4小时;第三步,在静置后的浆液中边搅拌边加入325.29g/L至697.06g/L的明矾溶液调节浆液的PH值为5至7;第四步,将第三步中PH值为5至7的浆液进行过滤,滤饼用蒸馏水洗涤3次至10次后得到滤液,滤液进行均质化后经喷雾干燥得到固体粉末;第五步,将固体粉末在500℃至600℃下高温焙烧3小时至8小时,采用等体积浸渍法将焙烧后的固体粉末和浸渍液置入转速为60rpm的旋转蒸发瓶中浸渍,浸渍温度为25℃至50℃、浸渍时间为8小时至24小时, 浸渍完毕后,在温度为90℃、压力为-0.08 Mpa至-0.09Mpa下减压蒸馏20分钟至40分钟蒸出浸渍液中的水份,减压蒸馏后在80℃至120℃摄氏度下干燥1小时至4小时,然后在500℃至600℃下高温焙烧3小时至8小时,经压片、过筛、取颗粒大小为40目至60目的固体颗粒,得到用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂。
按实施例1中得到的用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂的使用方法按下述步骤进行:第一步,将聚苯乙烯用熔融脱泡法使其体积缩小至原来的三十分之一至五十分之一,将聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯经洗净、晾干并切成碎片,然后将聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯的组合物作为塑料原料;第二步,将第一步所得塑料原料和用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂自进料口加入反应器中,用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂:塑料原料的质量比为4%至10%,在压力为1.0x105Pa、温度为350℃至500℃下裂解10分钟至60分钟生成液体、乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体,液体通过蒸馏切割成馏分温度为55℃至180℃的汽油和馏分温度为180℃至350℃的柴油,馏余物为焦油。测定汽油馏分密度,并用毛细管色谱法分析汽油馏分的辛烷值。各组分的平均性能参数如表1所示。
表1
指标 | 结果 |
汽油馏分(wt%) | 47.02至81.04 |
柴油馏分(wt%) | 2.86至28.87 |
焦油(wt%) | 7.24至12.85 |
乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体(wt%) | 3.25至11.68 |
汽油密度(20℃) g/cm3 | 0.7285至0.8346 |
汽油馏分辛烷值MON | 65.2至102.4 |
由表1可以看出,汽油馏分所占质量百分数为47.02至81.04,柴油馏分所占质量百分数为2.86至28.87,焦油馏分所占质量百分数为7.24至12.85,乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体占质量百分数为3.25至11.68;汽油收率高,并且所测辛烷值为65.2至102.4,生成的汽油具有良好的抗爆性能,说明用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂对聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯的组合物有很好的催化裂解作用。
在实施例1中聚苯乙烯用熔融脱泡法使其体积缩小至原来的三十分之一至五十分之一,若熔融脱泡法处理后的聚苯乙烯还不能从进料口加入反应器中还需要将其切碎。
实施例2,用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,按质量百分比含有无定形硅铝酸盐或天然沸石20%、余量的HY沸石分子筛;该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂按下述步骤得到:第一步,取上述量的无定形硅铝酸盐或天然沸石与上述量的HY沸石分子筛均匀混合在一起;第二步,在第一步所得混合物中边搅拌边加入质量百分比浓度为30%的偏铝酸钠溶液制成PH值为11的浆液,将所得浆液在25℃至50℃的室温下静置1小时;第三步,在静置后的浆液中边搅拌边加入325.29g/L至697.06g/L的明矾溶液调节浆液的PH值为5.5;第四步,将第三步中PH值为5.5的浆液进行过滤,滤饼用蒸馏水洗涤3次至10次后得到滤液,滤液进行均质化后经喷雾干燥得到固体粉末;第五步,将固体粉末在500℃下高温焙烧3小时至8小时,采用等体积浸渍法将焙烧后的固体粉末和浸渍液置入转速为60rpm的旋转蒸发瓶中浸渍,浸渍温度为25℃至50℃、浸渍时间为12小时, 浸渍完毕后,在温度为90℃、压力为-0.08 Mpa至-0.09Mpa下减压蒸馏20分钟至40分钟蒸出浸渍液中的水份,减压蒸馏后在120℃摄氏度下干燥2小时,然后在500℃下高温焙烧3小时至8小时,经压片、过筛、取颗粒大小为40目至60目的固体颗粒,得到用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂。
按实施例2中得到的用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂的使用方法按下述步骤进行:第一步,将聚苯乙烯用熔融脱泡法使其体积缩小至原来的四十分之一作为塑料原料;第二步,将第一步所得塑料原料和废旧塑料裂解制汽油的催化剂自进料口加入反应器中,用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂:塑料原料的质量比为4%,在压力为1.0x105Pa、温度为450℃下裂解10分钟至60分钟生成液体、乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体,液体通过蒸馏切割成馏分温度为55℃至180℃的汽油和馏分温度为180℃至350℃的柴油,馏余物为焦油。测定汽油馏分密度,并用毛细管色谱法分析汽油馏分的辛烷值。各组分的平均性能参数如表2所示。
表2
指标 | 结果 |
汽油馏分(wt%) | 81.04 |
柴油馏分(wt%) | 2.86 |
焦油(wt%) | 12.85 |
乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体(wt%) | 3.25 |
密度(20℃) g/cm3 | 0.8346 |
汽油馏分辛烷值MON | 102.4 |
由表2可以看出,汽油馏分所占质量百分数为81.04,柴油馏分所占质量百分数为2.86,焦油馏分所占质量百分数为12.85,乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体占质量百分数为3.25;汽油收率高,并且所测辛烷值为102.4,生成的汽油具有良好的抗爆性能,说明用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂对聚苯乙烯有很好的催化裂解作用。
在实施例2中聚苯乙烯用熔融脱泡法使其体积缩小至原来的四十分之一,若熔融脱泡法处理后的聚苯乙烯还不能从进料口加入反应器中还需要将其切碎。
实施例3,用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,按质量百分比含有无定形硅铝酸盐或天然沸石30%、余量的HY沸石分子筛;该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂按下述步骤得到:第一步,取上述量的无定形硅铝酸盐或天然沸石与上述量的HY沸石分子筛均匀混合在一起;第二步,在第一步所得混合物中边搅拌边加入质量百分比浓度为30%的偏铝酸钠溶液制成PH值为11的浆液,将所得浆液在25℃至50℃的室温下静置1小时;第三步,在静置后的浆液中边搅拌边加入325.29g/L至697.06g/L的明矾溶液调节浆液的PH值为5.5;第四步,将第三步中PH值为5.5的浆液进行过滤,滤饼用蒸馏水洗涤3次至10次后得到滤液,滤液进行均质化后经喷雾干燥得到固体粉末;第五步,将固体粉末在500℃下高温焙烧3小时至8小时,采用等体积浸渍法将焙烧后的固体粉末和浸渍液置入转速为60rpm的旋转蒸发瓶中浸渍,浸渍温度为25℃至50℃、浸渍时间为12小时, 浸渍完毕后,在温度为90℃、压力为-0.08 Mpa至-0.09Mpa下减压蒸馏20分钟至40分钟蒸出浸渍液中的水份,减压蒸馏后在120℃摄氏度下干燥2小时,然后在500℃下高温焙烧3小时至8小时,经压片、过筛、取颗粒大小为40目至60目的固体颗粒,得到用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂。
按实施例3中得到的用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂的使用方法按下述步骤进行:第一步,将聚丙烯经洗净、晾干并切成碎片作为塑料原料;第二步,将第一步所得塑料原料和废旧塑料裂解制汽油的催化剂自进料口加入反应器中,用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂:塑料原料的质量比为4%,在压力为1.0x105Pa、温度为450℃下裂解10分钟至60分钟生成液体、乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体,液体通过蒸馏切割成馏分温度为55℃至180℃的汽油和馏分温度为180℃至350℃的柴油,馏余物为焦油。测定汽油馏分密度,并用毛细管色谱法分析汽油馏分的辛烷值。各组分的平均性能参数如表3所示。
表3
指标 | 结果 |
汽油馏分(wt%) | 61.30 |
柴油馏分(wt%) | 21.48 |
焦油(wt%) | 7.24 |
乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体(wt%) | 9.98 |
密度(20℃) g/cm3 | 0.7285 |
汽油馏分辛烷值MON | 65.2 |
由表3可以看出,汽油馏分所占质量百分数为61.30,柴油馏分所占质量百分数为21.48,焦油馏分所占质量百分数为7.24,乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体占质量百分数为9.98;汽油收率高,并且所测辛烷值为65.2,说明用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂对聚丙烯有很好的催化裂解作用。
实施例4,用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,按质量百分比含有无定形硅铝酸盐或天然沸石30%、余量的HY沸石分子筛;该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂按下述步骤得到:第一步,取上述量的无定形硅铝酸盐或天然沸石与上述量的HY沸石分子筛均匀混合在一起;第二步,在第一步所得混合物中边搅拌边加入质量百分比浓度为30%的偏铝酸钠溶液制成PH值为11的浆液,将所得浆液在25℃至50℃的室温下静置1小时;第三步,在静置后的浆液中边搅拌边加入325.29g/L至697.06g/L的明矾溶液调节浆液的PH值为5.5;第四步,将第三步中PH值为5.5的浆液进行过滤,滤饼用蒸馏水洗涤3次至10次后得到滤液,滤液进行均质化后经喷雾干燥得到固体粉末;第五步,将固体粉末在500℃下高温焙烧3小时至8小时,采用等体积浸渍法将焙烧后的固体粉末和浸渍液置入转速为60rpm的旋转蒸发瓶中浸渍,浸渍温度为25℃至50℃、浸渍时间为12小时,浸渍完毕后,在温度为90℃、压力为-0.08 Mpa至-0.09Mpa下减压蒸馏20分钟至40分钟蒸出浸渍液中的水份,减压蒸馏后在120℃摄氏度下干燥2小时,然后在500℃下高温焙烧3小时至8小时,经压片、过筛、取颗粒大小为40目至60目的固体颗粒,得到用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂。
按实施例4中得到的用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂的使用方法按下述步骤进行:第一步,将聚乙烯经洗净、晾干并切成碎片作为塑料原料;第二步,将第一步所得塑料原料和废旧塑料裂解制汽油的催化剂自进料口加入反应器中,用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂:塑料原料的质量比为4%,在压力为1.0x105Pa、温度为450℃下裂解10分钟至60分钟生成液体、乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体,液体通过蒸馏切割成馏分温度为55℃至180℃的汽油和馏分温度为180℃至350℃的柴油,馏余物为焦油。测定汽油馏分密度,并用毛细管色谱法分析汽油馏分的辛烷值。各组分的平均性能参数如表4所示。
表4
指标 | 结果 |
汽油馏分(wt%) | 50.33 |
柴油馏分(wt%) | 36.22 |
焦油(wt%) | 9.44 |
乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体(wt%) | 4.01 |
密度(20℃) g/cm3 | 0.7436 |
汽油馏分辛烷值MON | 90.5 |
由表4可以看出,汽油馏分所占质量百分数为50.33,柴油馏分所占质量百分数为36.22,焦油馏分所占质量百分数为9.44,乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体占质量百分数为4.01;汽油收率高,并且所测辛烷值为90.5,生成的汽油具有良好的抗爆性能,说明用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂对聚乙烯有很好的催化裂解作用。
实施例5,用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,按质量百分比含有无定形硅铝酸盐或天然沸石30%、余量的HY沸石分子筛;该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂按下述步骤得到:第一步,取上述量的无定形硅铝酸盐或天然沸石与上述量的HY沸石分子筛均匀混合在一起;第二步,在第一步所得混合物中边搅拌边加入质量百分比浓度为30%的偏铝酸钠溶液制成PH值为11的浆液,将所得浆液在25℃至50℃的室温下静置1小时;第三步,在静置后的浆液中边搅拌边加入325.29g/L至697.06g/L的明矾溶液调节浆液的PH值为5.5;第四步,将第三步中PH值为5.5的浆液进行过滤,滤饼用蒸馏水洗涤3次至10次后得到滤液,滤液进行均质化后经喷雾干燥得到固体粉末;第五步,将固体粉末在500℃下高温焙烧3小时至8小时,采用等体积浸渍法将焙烧后的固体粉末和浸渍液置入转速为60rpm的旋转蒸发瓶中浸渍,浸渍温度为25℃至50℃、浸渍时间为12小时, 浸渍完毕后,在温度为90℃、压力为-0.08 Mpa至-0.09Mpa下减压蒸馏20分钟至40分钟蒸出浸渍液中的水份,减压蒸馏后在120℃摄氏度下干燥2小时,然后在500℃下高温焙烧3小时至8小时,经压片、过筛、取颗粒大小为40目至60目的固体颗粒,得到用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂。
按实施例5中得到的用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂的使用方法按下述步骤进行:第一步,将聚氯乙烯经洗净、晾干并切成碎片作为塑料原料;第二步,将第一步所得塑料原料和废旧塑料裂解制汽油的催化剂自进料口加入反应器中,用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂:塑料原料的质量比为4%,在压力为1.0x105Pa、温度为450℃下裂解10分钟至60分钟生成液体、乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体,液体通过蒸馏切割成馏分温度为55℃至180℃的汽油和馏分温度为180℃至350℃的柴油,馏余物为焦油。测定汽油馏分密度,并用毛细管色谱法分析汽油馏分的辛烷值。各组分的平均性能参数如表5所示。
表5
指标 | 结果 |
汽油馏分(wt%) | 47.02 |
柴油馏分(wt%) | 28.87 |
焦油(wt%) | 12.43 |
乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体(wt%) | 11.68 |
密度(20℃) g/cm3 | 0.7643 |
汽油馏分辛烷值MON | 90.1 |
由表5可以看出,汽油馏分所占质量百分数为47.02,柴油馏分所占质量百分数为28.87,焦油馏分所占质量百分数为12.43,乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体占质量百分数为11.68;汽油收率高,并且所测辛烷值为90.1,生成的汽油具有良好的抗爆性能,说明用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂对聚氯乙烯有很好的催化裂解作用。
可根据实际需要,对上述实施例1至实施例5做进一步优化或/和改进:
根据需要,浸渍液为硝酸铁浸渍液,硝酸铁浸渍液的质量百分比浓度为13.33%至44.66%。
根据需要,浸渍液为高铼酸铵浸渍液,高铼酸铵浸渍液的质量百分比浓度为7.188%至20.26%。
根据需要,浸渍液为硝酸铁浸渍液和高铼酸铵浸渍液,硝酸铁浸渍液的质量百分比浓度为13.33%至44.66%,高铼酸铵浸渍液的质量百分比浓度为7.188%至20.26%。
以上技术特征构成了本发明的实施例,其具有较强的适应性和实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
Claims (9)
1.一种用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,其特征在于按下述步骤得到:按质量百分比含有无定形硅铝酸盐或天然沸石20%至40%、余量的HY沸石分子筛;该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂按下述步骤得到:第一步,取上述量的无定形硅铝酸盐或天然沸石与上述量的HY沸石分子筛均匀混合在一起;第二步,在第一步所得混合物中边搅拌边加入质量百分比浓度为15%至35%的偏铝酸钠溶液制成 pH值为10至12的浆液,将所得浆液在25℃至50℃的室温下静置1小时至4小时;第三步,在静置后的浆液中边搅拌边加入325.29g/L至697.06g/L的明矾溶液调节浆液的 pH值为5至7;第四步,将第三步中 pH值为5至7的浆液进行过滤,滤饼用蒸馏水洗涤3次至10次后得到滤液,滤饼进行均质化后经喷雾干燥得到固体粉末;第五步,将固体粉末在500℃至600℃下高温焙烧3小时至8小时,采用等体积浸渍法将焙烧后的固体粉末和浸渍液置入转速为60rpm的旋转蒸发瓶中浸渍,浸渍温度为25℃至50℃、浸渍时间为8小时至24小时, 浸渍完毕后,在温度为90℃、压力为-0.08 MPa至-0.09 MPa下减压蒸馏20分钟至40分钟蒸出浸渍液中的水份,减压蒸馏后在80℃至120℃摄氏度下干燥1小时至4小时,然后在500℃至600℃下高温焙烧3小时至8小时,经压片、过筛、取颗粒大小为40目至60目的固体颗粒,得到用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂。
2.根据权利要求1所述的用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,其特征在于浸渍液为硝酸铁浸渍液,硝酸铁浸渍液的质量百分比浓度为13.33%至44.66%。
3.根据权利要求1所述的用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,其特征在于浸渍液为高铼酸铵浸渍液,高铼酸铵浸渍液的质量百分比浓度为7.188%至20.26%。
4.根据权利要求1所述的用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂,其特征在于浸渍液为硝酸铁浸渍液和高铼酸铵浸渍液,硝酸铁浸渍液的质量百分比浓度为13.33%至44.66%,高铼酸铵浸渍液的质量百分比浓度为7.188%至20.26%。
5.一种用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂的制备方法,其特征在于按下述步骤进行:按质量百分比含有无定形硅铝酸盐或天然沸石20%至40%、余量的HY沸石分子筛;该用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂按下述步骤进行:第一步,取上述量的无定形硅铝酸盐或天然沸石与上述量的HY沸石分子筛均匀混合在一起;第二步,在第一步所得混合物中边搅拌边加入质量百分比浓度为15%至35%的偏铝酸钠溶液制成 pH值为10至12的浆液,将所得浆液在25℃至50℃的室温下静置1小时至4小时;第三步,在静置后的浆液中边搅拌边加入325.29g/L至697.06g/L的明矾溶液调节浆液的 pH值为5至7;第四步,将第三步中 pH值为5至7的浆液进行过滤,滤饼用蒸馏水洗涤3次至10次后得到滤液,滤饼进行均质化后经喷雾干燥得到固体粉末;第五步,将固体粉末在500℃至600℃下高温焙烧3小时至8小时,采用等体积浸渍法将焙烧后的固体粉末和浸渍液置入转速为60rpm的旋转蒸发瓶中浸渍,浸渍温度为25℃至50℃、浸渍时间为8小时至24小时, 浸渍完毕后,在温度为90℃、压力为-0.08 MPa至-0.09 MPa下减压蒸馏20分钟至40分钟蒸出浸渍液中的水份,减压蒸馏后在80℃至120℃摄氏度下干燥1小时至4小时,然后在500℃至600℃下高温焙烧3小时至8小时,经压片、过筛、取颗粒大小为40目至60目的固体颗粒,得到用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂。
6.根据权利要求5所述的用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂的制备方法,其特征在于浸渍液为硝酸铁浸渍液,硝酸铁浸渍液的质量百分比浓度为13.33%至44.66%。
7.根据权利要求5所述的用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂的制备方法,其特征在于浸渍液为高铼酸铵浸渍液,高铼酸铵浸渍液的质量百分比浓度为7.188%至20.26%。
8.根据权利要求5所述的用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂的制备方法,其特征在于浸渍液为硝酸铁浸渍液和高铼酸铵浸渍液,硝酸铁浸渍液的质量百分比浓度为13.33%至44.66%,高铼酸铵浸渍液的质量百分比浓度为7.188%至20.26%。
9.一种根据权利要求1或2或3或4所述的用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂的使用方法,其特征在于按下述步骤进行:第一步,将聚苯乙烯用熔融脱泡法使其体积缩小至原来的三十分之一至五十分之一,将聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯经洗净、晾干并切成碎片,然后将聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯的一种或两种以上组合物作为塑料原料;第二步,将第一步所得塑料原料和废旧塑料裂解制汽油的催化剂自进料口加入反应器中,用于废旧塑料裂解制汽油的催化剂:塑料原料的质量比为4%至10%,在压力为1.0 × 105Pa、温度为350℃至500℃下裂解10分钟至60分钟生成液体、乙烯气体、丙烯气体和氯乙烯气体,液体通过蒸馏切割成馏分温度为55℃至180℃的汽油和馏分温度为180℃至350℃的柴油,馏余物为焦油。
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