废塑料制品制油催化裂解实验

1、废塑料制品制油催化裂解实验塑料依据加工性能分成撫舉性据料和热固性蹩料两种.本实验所处理的废塑料是几种常用的热塑性塑料：PE（聚乙烯人PP（聚丙稀人PS苯乙烯）和PVC（*ft乙烯人它们占废塑料的百分之八十之多.它怕相对于其它种塑料来说能得到优质油°具体为垃圾填埋场运至的編织按、塑料手提袋、塑料薄膜以及电缆厂的废电缆皮.由于塑料组成的复杂性.我们将僚料进疔手选，大致分为三类.旗料的特点JE夹带物（垃圾多*原料分类编号23備料編织袋手握袋*薄膜电缆皮组成PSPE.PPPVC4,1.2设备实验所用装置为毘明机床厂根据现有的设备按比例缩小仿制而成的，具体包桔反睡釜、冷凝器“气水分离器、分熠塔

2、等.另外还有压力表、温度传感器、泵、搅样器等一住辅助设备.4.2工艺流程及说明本实验所用的工艺濂程是我国自行研制开发井应用最广的一步直接催化降解法，即将催化剂与原料按一定比例投入反应釜，隔绝空用常压升温的方法加热.产生的气悴产物冷凝后得到中间产物一混合油，然后将混合油抽入分憶塔进行常压分tfl,分别載取不同温度下产物*获得量终产品一一汽油和柴油.43催化裂解实验原理在催化裂化中，一般反应如下：1异构化反应正构烷婭变成异构烷轻，带侧链的环戊烷变成坏己烷，产品中异构婭含ft增加。2 芳构化反应如环己烷脱氢生成芳香烧，烯婭也可转化为芳煙，产品中芳香婭含增加.3 氢转移反应矩类在反应中放出氢与烯婭结合

3、而成饱和炷，氢转移反应是烯矩裂化时的一个主要反应.由于氢转移，一方面使烯炷变成烷婭，同时产生一部分高分子叠合物，后者不断将氢原子给出，而变成焦碳.4 裂解反应大分子婭类裂解为小分子婭的反应，裂解有一定的限度，产物中有较多的丙烷、丙烯或丁烷、丁烯.»化裂解实鲨结果为便于分析，将前面进行过改性后加工成的沸石催化剂分别命名为C-l,C-2,C-3和C4将它们一一进行催化裂解实验，反应条件：每次投料2公斤，催化剂与原料比为1.2：100（与生产现场投料比相同），反应量离温度控制在3909左右.当反应器内物料全部反应完毕后停止加热，待温度降至室温后，将反应器内残余物称重，残渣为黑色粉末，主要是

4、碳黑和泥沙，可以混入燃煤中烧掉.裂解所生成的低分子量产物的组成类似于石油的组成，这些产物可作为石油化工粗原料使用，我们称其为混合油.实验一先用提纯后但未改性的沸石进行对比实验没有经过改性的沸石催化活性很低，导致出油率小、渣率报离，裂解过程进行得不完全，原料2、3所出的混合油含蜡极高，为半固状物.实验二用C1催化剂进行实验经过改性C1催化剂活性较改性前有一定的提高，主要是因为改性后的八面沸石的孔体积和表面积比改性前的斜发沸石要大得多，允许通过的气体分子也就多。但由于C1的阳离子是一价钠离子，根据前面的观点，钠型沸石的正碳离子活性甚微，所以出现混合油率得到一定的提高，但原料2的产品仍为含蜡量高的半

5、固状物的现彖。实验三用C2催化剂进行实验。在C2催化剂的作用下，含蜡量髙的现象得到了彻底的解决，但出油率并未得到明显的提高.本来用CaCI2溶液交换过的CaA,其正碳离子活性应该比C-1强得多（二价阳离子）.究其原因可能是CaA（5埃）将蜡（大分子正构烷婭，49埃吸附后堵塞孔道，引起了催化剂的失活.所以在石油工业上一般都用CaA来进行分子筛脱蜡，但在脱蜡工艺中必须解决催化剂的再生问题.实验四用C3催化剂进行实验.C-3催化剂的活性明显比Cl、C-2要高许多.氢型沸石具有较强的正碳离子活性，这一点是公认的，主要是因为它能形成较多的质子酸位，给裂化反应提供了较多的催化活性中心，但氢型沸石的稳定性差

6、.实验五用C4催化剂进行实验.C-4催化剂的活性很高.经过各种阳离子交换的沸石中，三价稀土金厲离子交换的裂化活性较高.原因有二，1）稀土金属离子半径虽然与二价金属离子接近，但它具有较高的电荷密度，所以稀土型沸石的静电效应比较强。2）稀土型沸石所产生的质子酸位也比一般碱土金属沸石要多.所以稀土型沸石在催化裂化等正碳离子型反应中的催化活性高于一般金属阳离子型沸石.另外稀土型沸石催化剂还有一个显著的特点：具有较高的热稳定性和抗水蒸气性能。结果显而易见，在静电场和质子酸的双重作用下，稀土型C4显示出了最高的催化活性.44分慵实验原理利用混合物中各组分的沸点不同，将混合物切割成不网沸点的“馆分”，这种分

7、离方法叫分憎.把混合油加热到一定温度，就要产生汽化，沸点低的先汽化，沸点高的后汽化，汽化产物经冷却温度降至309左右，大部分为液体，其中CsCd为汽油憎分，C12-C2。为柴油馆分，不能转化成液体的不凝气一般为CC尼类，可作为燃料气.分惬实验由于各方面的原因和条件限制，我们只把裂化活性最好的C4催化剂作用下三种原料产生的混合油混合后拿来做分馆实验.分馆实验结果列于下表.表分徳实验结果将提炼出的汽油、柴油混合，分别取样4kg,送昆明市质童监督检料项123汽油（）46.2330.1231.20柴油（）44.7150.2950.11验所检验，分别达到90号和0号的标准.5结论废塑料裂解制油工艺在带来显著经济效益的同时，对解决环境污染也起到賣要的作用，是一种既能带来经济效益，又能带来社会效益的变废为宝的综合利用途径I1) 保持催化剂与原料投料比不变的条件下，C-1.C2、C-3和C-4实验结果说明，C4催化剂是裂化活性好，产品收率高且成本低的催化剂；C-4催化刑作用下，废塑料裂解最终町以获得90号汽油和0号柴油；2) 对不同阳离子型沸石而言，稀土型和氢型沸石催化剂的催化活性较好，二价金属阳离子次