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废塑料与废机油共催化裂解制取燃料油的研究

时间:2019-12-21 18:41:12  来源:  作者:  浏览量: 1
简介: 当前世界塑料制品年产量超过2. 5亿t,润滑油产量超过5千万t,由此产生的废塑料和废机油数量相当惊人,如不加以处理回收利用,不仅浪费资源,也严重污染环境。传统废塑料处理回收利用

当前世界塑料制品年产量超过2. 5亿t,润滑油产量超过5千万t,由此产生的废塑料和废机油数量相当惊人,如不加以处理回收利用,不仅浪费资源,也严重污染环境。传统废塑料处理回收利用方法主要为①再生重复利用;②燃烧回收热能;③催化裂解制备燃料油E-4.再生重复利用必然使塑料制品质量下降,且无法多次进行。燃烧回收热能会带来处理燃烧废气中二英等污染物的后续问题。催化裂解制备燃料油是目前废塑料回收利用的一个研究热点,但也尚有许多技术难点有待克服B-7.如由于废塑料导热性能很差,导致裂解炉中温度极不均匀,裂解效果差,局部结焦严重等。

  笔者利用废机油高沸点和良好的导热性能,将废塑料与废机油共催化裂解制备燃料油,利用废机油作为裂解炉中的导热介质,较好地解决裂解炉温度场均匀的问题。

  1实验部分1.1主要原料废机油,取自汽车修理厂;废聚乙烯(PE)、废聚丙烯(PP)、废聚苯乙烯(PS),取自废品收购站;分子筛,化学级,天津大学催化剂厂;甲醇,分析纯,上海试剂一厂;乙醇,分析纯,上海焱晨化工实业有限公司。

  2实验原理废塑料和废机油经热裂解可使其中的大分子化合物的化学键在热能作用下发生断裂得到小分子质量的化合物,如汽油、柴油等。废机油同时可用作废塑料裂解的导热剂解决废塑料因导热性能较差而出现的结焦、裂解效率差的问题。

  3实验方法在裂解釜中加入废机油、废塑料和催化剂,混合废塑料按废聚乙烯(PE):废聚丙烯(PP):废聚苯乙烯(PS)=3:1.2:1的比例。在一定的裂解温度下,废机油和废塑料进行催化裂解产生混合燃料油、小分子不凝气体和碳残渣。混合燃料油再进行精馏分出汽油、柴油、重油馏分,柴油馏分经精制处理以提高其稳定性。

  谱联用仪对催化裂解产物进行GC-MS分析。

  实验流程图如。

  收穑日期:2011裂解催化剂废机油废明料催+凝气体化,t裂―液分离:梢解能源梁军。三种脱碳工艺的比较。山西化工,2007,7(3):61-63.董长勋。pH法用于乙醇胺吸收二氧化碳的研究。哈尔滨商业大学学报:自然科学版,2003,19谭大志,范文杰,张永春,等。DEA溶液吸收/再生CO2的研究翟彦青,徐新,蒋力培。醇胺溶液吸收二氧化碳的实验研究14卢敏,武斌,朱家文,等。醇胺有机溶液吸收和解吸CO2的研究宿辉,崔琳。二氧化碳的吸收方法及机理研究。环境科学与后,结果见表2.表2氯化铁含量对精制效果的影响氯化铁质量分数/%空白实验色度精制得率/%一油贽比1一汽油含量;2―轻柴油含量;3―重柴油含量;4一重油含量油固比对燃料油中各馏分含量的影响碳残渣明显降低。从可知随油固比上升汽油的馏分减少,重柴油、重油的馏分增加,轻柴油的馏分基本不变化。这是由于废机油的加入,裂解釜温度场趋于均匀,有利于C20以上的组分的生成。综合分析,控制油固比为1.5时有利于得到柴油,降低不凝气体和碳残渣的量。

  2.3复合络合萃取剂对柴油安定性的研究废塑料和废机油催化裂解制取的燃油含有烯烃、芳烃以及含硫、氮、氧化合物,影响燃油的安定性,直观表现为燃油储存变色。实验采用复合溶剂萃取法,研究了不同萃取剂、氯化铁含量对精制效果的影响。

  2.3.1不同年取剂对精制效果的影响室温下分别用甲醇、乙醇、NN-二甲基甲酰胺为处理剂,对燃油处理,结果见表1.表1不同处理剂对精制效果的影响萃取溶剂色度精制3天7天20天得率空白一甲醇乙醇NN-二甲基甲酰胺随着储存时间的加长,裂解催化的燃油色度在不断地加深。难于符合国家燃料油关于燃料油安定性的标准,而精制的柴油色度安定性可得以改善。

  这是由于燃油中含的烯烃、芳烃及含硫等化合物是影响其安定性的主要因素,而这些物质又能很好地溶于NN-二甲基甲酰胺等萃取剂中,从而改善了柴油的安定性。由结果可知NN-二甲基甲酰胺的萃取效果最好。

  2.3.2氯化铁含量对精制效果的影响室温下用NN-二甲基甲酰胺与不同比例的氯化铁配成萃取络合液,对燃油进行萃取,放置20天从表2可知,氯化铁含量的增加利于精制,而对精制得率影响不大。这是由于氯化铁与含氮化合物等Lewis碱的萃取选择性高,萃取出含燃油中微量含氮化合物,实验控制氯化铁质量分数在1.0%~1.2%为宜。

  3结语(1)废塑料与废机油的共催化裂解,可利用废机油作为裂解炉中的导热介质,克服废塑料单独裂解的传热条件差、裂解炉中温度极不均匀、结焦的难题,提高燃料油的得率。

  =3:1.2:1、裂解温度为420°C、油固比为1.5、ZSM-5/50H分子筛为催化剂的工艺条件下,燃料油得率可达到89%以上,汽、柴油比例达83%.(3)采用氯化铁质量分数为萃取络合液的1.0%~1.2%所配成的高效萃取络合剂,对所得裂解燃油进行非加氢精制,可显著提高其安定性。

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