CN107020151A - 一种废塑料热裂解用催化剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废塑料热裂解用催化剂组合物，催化剂组合物按重量份数包括铝粘结剂10‑20份、无定型硅酸铝10‑35份、氧化锆10‑25份、天然矿物质15‑35份、黏土10‑30份、二氧化钛15‑35份、十三烷基三甲基溴化铵5‑15份、柠檬酸10‑25份以及碳酸氢钠10‑30份，本发明制备工艺简单，制备过程环保无污染，制得的催化剂组合物稳定性好，能够有效的提高废塑料热裂解效率，同时提高了热裂解得到的油品的收率和品质。

Description

一种废塑料热裂解用催化剂组合物
技术领域
本发明涉及热裂解用催化剂制备技术领域，具体为一种废塑料热裂解用催化剂组合物。
背景技术
随着高分子合成技术的进步，塑料工业的发展给人类提供了各种各样的塑料制品。塑料以其质量轻，耐腐蚀，易加工成型及成本低，使用方便等优点，被广泛应用于国民经济的多个行业，从工农业生产到衣食住行，塑料制品己深入到社会的每一个角落，进入到人们的生产、生活的各个领域，其数量是惊人的，目前，全世界的塑料产品大约数十亿吨，其数值已经超过钢铁消耗量。随着塑料工业的蓬勃发展及其大规模的使用，废旧塑料制品与塑料垃圾带来严重的社会问题 ：因为废塑料丢弃量大，不易降解，难以处理，影响面广，造成了极大的能源浪费及污染环境，并被人们成为“白色污染”。
催化热裂解是一种在催化剂存在下利用重油生产乙烯兼产丙烯的方法，具有能耗低，原料要求低，产品分布调节灵活的特点。催化热裂解 (CPP) 工艺的反应温度较高，可达600℃，因此要求所用催化剂具有良好的热和水热稳定性，特别是随着裂解原料变重变劣，其操作苛刻性提高，对催化热裂解催化剂提出了更高要求。现有的废塑料热裂解用催化剂制作工艺复杂。制作成本高，且制得的催化剂稳定性差，对提高热裂解效率上效果甚微。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废塑料热裂解用催化剂组合物，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种废塑料热裂解用催化剂组合物,催化剂组合物按重量份数包括铝粘结剂10-20份、无定型硅酸铝10-35份、氧化锆10-25份、天然矿物质15-35份、黏土10-30份、二氧化钛15-35份、十三烷基三甲基溴化铵5-15份、柠檬酸10-25份以及碳酸氢钠10-30份。
优选的，所述天然矿物质采用40%高岭土、20%蒙脱土、20%硅藻土、10%水滑石、10%膨润土组成的混合物。
优选的，优选的成分配比为：铝粘结剂15份、无定型硅酸铝25份、氧化锆18份、天然矿物质25份、黏土20份、二氧化钛25份、十三烷基三甲基溴化铵10份、柠檬酸18份以及碳酸氢钠20份。
优选的，其制备方法包括以下步骤：
A、将无定型硅酸铝、天然矿物质、氧化锆、黏土混合后加入粉碎机中粉碎，之后加入1/3铝粘结剂，搅拌混合形成混合物A；
B、在混合物A中加入1/3十三烷基三甲基溴化铵以及碳酸氢钠，混合物加入水浴锅中进行加热，水浴锅的温度控制在55℃-75℃之间，加热25min-45min后恒温20min，得到混合物B；
C、在混合物B中加入2/3铝粘结剂以及2/3十三烷基三甲基溴化铵，之后进行充分混合搅拌，直至温度降至室温，之后在30℃的水浴锅中静置2h，然后将沉淀物洗涤后，干燥，再升温焙烧得到热裂解催化剂。
优选的，所述步骤A中粉碎机粉碎速率为2000-3000转/分，粉碎时间为15min-35min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备工艺简单，制备过程环保无污染，制得的催化剂组合物稳定性好，能够有效的提高废橡胶热裂解效率，同时提高了热裂解得到的油品的收率和品质；另外，本发明中添加有一定比例的二氧化钛，能够进一步提高催化剂的催化活性；另外，本发明采用的制备方法操作简单，制备效率高，能够进一步提高催化剂的活性和耐磨性能。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种废塑料热裂解用催化剂组合物,催化剂组合物按重量份数包括铝粘结剂10-20份、无定型硅酸铝10-35份、氧化锆10-25份、天然矿物质15-35份、黏土10-30份、二氧化钛15-35份、十三烷基三甲基溴化铵5-15份、柠檬酸10-25份以及碳酸氢钠10-30份。
实施例一：
采用的成分配比为：铝粘结剂10份、无定型硅酸铝10份、氧化锆10份、天然矿物质15份、黏土10份、二氧化钛15份、十三烷基三甲基溴化铵5份、柠檬酸10份以及碳酸氢钠10份。
本实施例中，天然矿物质采用40%高岭土、20%蒙脱土、20%硅藻土、10%水滑石、10%膨润土组成的混合物。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将无定型硅酸铝、天然矿物质、氧化锆、黏土混合后加入粉碎机中粉碎，之后加入1/3铝粘结剂，搅拌混合形成混合物A；
B、在混合物A中加入1/3十三烷基三甲基溴化铵以及碳酸氢钠，混合物加入水浴锅中进行加热，水浴锅的温度控制在55℃，加热25min后恒温20min，得到混合物B；
C、在混合物B中加入2/3铝粘结剂以及2/3十三烷基三甲基溴化铵，之后进行充分混合搅拌，直至温度降至室温，之后在30℃的水浴锅中静置2h，然后将沉淀物洗涤后，干燥，再升温焙烧得到热裂解催化剂。
本实施例中，步骤A中粉碎机粉碎速率为2000转/分，粉碎时间为15min。
实施例二：
采用的成分配比为：铝粘结剂20份、无定型硅酸铝35份、氧化锆25份、天然矿物质35份、黏土30份、二氧化钛35份、十三烷基三甲基溴化铵15份、柠檬酸25份以及碳酸氢钠30份。
本实施例中，天然矿物质采用40%高岭土、20%蒙脱土、20%硅藻土、10%水滑石、10%膨润土组成的混合物。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将无定型硅酸铝、天然矿物质、氧化锆、黏土混合后加入粉碎机中粉碎，之后加入1/3铝粘结剂，搅拌混合形成混合物A；
B、在混合物A中加入1/3十三烷基三甲基溴化铵以及碳酸氢钠，混合物加入水浴锅中进行加热，水浴锅的温度控制在75℃，加热45min后恒温20min，得到混合物B；
C、在混合物B中加入2/3铝粘结剂以及2/3十三烷基三甲基溴化铵，之后进行充分混合搅拌，直至温度降至室温，之后在30℃的水浴锅中静置2h，然后将沉淀物洗涤后，干燥，再升温焙烧得到热裂解催化剂。
本实施例中，步骤A中粉碎机粉碎速率为3000转/分，粉碎时间为35min。
实施例三：
采用的成分配比为：铝粘结剂12份、无定型硅酸铝15份、氧化锆15份、天然矿物质18份、黏土15份、二氧化钛18份、十三烷基三甲基溴化铵8份、柠檬酸15份以及碳酸氢钠14份。
本实施中，天然矿物质采用40%高岭土、20%蒙脱土、20%硅藻土、10%水滑石、10%膨润土组成的混合物。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将无定型硅酸铝、天然矿物质、氧化锆、黏土混合后加入粉碎机中粉碎，之后加入1/3铝粘结剂，搅拌混合形成混合物A；
B、在混合物A中加入1/3十三烷基三甲基溴化铵以及碳酸氢钠，混合物加入水浴锅中进行加热，水浴锅的温度控制在60℃，加热30min后恒温20min，得到混合物B；
C、在混合物B中加入2/3铝粘结剂以及2/3十三烷基三甲基溴化铵，之后进行充分混合搅拌，直至温度降至室温，之后在30℃的水浴锅中静置2h，然后将沉淀物洗涤后，干燥，再升温焙烧得到热裂解催化剂。
本实施例中，步骤A中粉碎机粉碎速率为2200转/分，粉碎时间为20min。
实施例四：
采用的成分配比为：铝粘结剂18份、无定型硅酸铝25份、氧化锆20份、天然矿物质30份、黏土25份、二氧化钛30份、十三烷基三甲基溴化铵13份、柠檬酸20份以及碳酸氢钠28份。
本实施例中，天然矿物质采用40%高岭土、20%蒙脱土、20%硅藻土、10%水滑石、10%膨润土组成的混合物。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将无定型硅酸铝、天然矿物质、氧化锆、黏土混合后加入粉碎机中粉碎，之后加入1/3铝粘结剂，搅拌混合形成混合物A；
B、在混合物A中加入1/3十三烷基三甲基溴化铵以及碳酸氢钠，混合物加入水浴锅中进行加热，水浴锅的温度控制在70℃，加热40min后恒温20min，得到混合物B；
C、在混合物B中加入2/3铝粘结剂以及2/3十三烷基三甲基溴化铵，之后进行充分混合搅拌，直至温度降至室温，之后在30℃的水浴锅中静置2h，然后将沉淀物洗涤后，干燥，再升温焙烧得到热裂解催化剂。
本实施例中，步骤A中粉碎机粉碎速率为2800转/分，粉碎时间为30min。
实施例五：
采用的成分配比为：铝粘结剂15份、无定型硅酸铝25份、氧化锆18份、天然矿物质25份、黏土20份、二氧化钛25份、十三烷基三甲基溴化铵10份、柠檬酸18份以及碳酸氢钠20份。
本实施例中，天然矿物质采用40%高岭土、20%蒙脱土、20%硅藻土、10%水滑石、10%膨润土组成的混合物。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将无定型硅酸铝、天然矿物质、氧化锆、黏土混合后加入粉碎机中粉碎，之后加入1/3铝粘结剂，搅拌混合形成混合物A；
B、在混合物A中加入1/3十三烷基三甲基溴化铵以及碳酸氢钠，混合物加入水浴锅中进行加热，水浴锅的温度控制在65℃之间，加热35min后恒温20min，得到混合物B；
C、在混合物B中加入2/3铝粘结剂以及2/3十三烷基三甲基溴化铵，之后进行充分混合搅拌，直至温度降至室温，之后在30℃的水浴锅中静置2h，然后将沉淀物洗涤后，干燥，再升温焙烧得到热裂解催化剂。
本实施例中，步骤A中粉碎机粉碎速率为2500转/分，粉碎时间为25min。
本发明制备工艺简单，制备过程环保无污染，制得的催化剂组合物稳定性好，能够有效的提高废橡胶热裂解效率，同时提高了热裂解得到的油品的收率和品质；另外，本发明中添加有一定比例的二氧化钛，能够进一步提高催化剂的催化活性；另外，本发明采用的制备方法操作简单，制备效率高，能够进一步提高催化剂的活性和耐磨性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种废塑料热裂解用催化剂组合物,其特征在于：催化剂组合物按重量份数包括铝粘结剂10-20份、无定型硅酸铝10-35份、氧化锆10-25份、天然矿物质15-35份、黏土10-30份、二氧化钛15-35份、十三烷基三甲基溴化铵5-15份、柠檬酸10-25份以及碳酸氢钠10-30份。
2.根据权利要求1所述的一种废塑料热裂解用催化剂组合物,其特征在于：所述天然矿物质采用40%高岭土、20%蒙脱土、20%硅藻土、10%水滑石、10%膨润土组成的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种废塑料热裂解用催化剂组合物,其特征在于： 优选的成分配比为：铝粘结剂15份、无定型硅酸铝25份、氧化锆18份、天然矿物质25份、黏土20份、二氧化钛25份、十三烷基三甲基溴化铵10份、柠檬酸18份以及碳酸氢钠20份。
4.实现权利要求1所述的一种废塑料热裂解用催化剂组合物的制备方法,其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
A、将无定型硅酸铝、天然矿物质、氧化锆、黏土混合后加入粉碎机中粉碎，之后加入1/3铝粘结剂，搅拌混合形成混合物A；
B、在混合物A中加入1/3十三烷基三甲基溴化铵以及碳酸氢钠，混合物加入水浴锅中进行加热，水浴锅的温度控制在55℃-75℃之间，加热25min-45min后恒温20min，得到混合物B；
C、在混合物B中加入2/3铝粘结剂以及2/3十三烷基三甲基溴化铵，之后进行充分混合搅拌，直至温度降至室温，之后在30℃的水浴锅中静置2h，然后将沉淀物洗涤后，干燥，再升温焙烧得到热裂解催化剂。
5.根据权利要求4所述的一种废塑料热裂解用催化剂组合物的制备方法,其特征在于：所述步骤A中粉碎机粉碎速率为2000-3000转/分，粉碎时间为15min-35min。
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