[發明專利]利用含雜原子廢舊聚合物裂解制備燃油的方法有效

申請號：	200910059937.5	申請日：	2009-07-08
公開（公告）號：	CN101591550A	公開（公告）日：	2009-12-02
發明（設計）人：	周茜;杜安珂;楊嘉偉;趙濤;江先洪;汪秀麗;楊科珂;陳思翀;王玉忠	申請（專利權）人：	四川大學
主分類號：	C10G1/00	分類號：	C10G1/00;B01J31/02;B01J31/06
代理公司：	成都科海專利事務有限責任公司	代理人：	唐麗蓉
地址：	610207四川***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	利用原子廢舊聚合物裂解制備燃油方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于廢舊聚合物回收制備燃油技術領域，具體涉及一種用兩步法，即溶劑降解法與催化熱裂解法來回收含雜原子廢舊聚合物以制備燃油的新方法：先在溫和的條件下通過溶劑降解脫除體系中的雜元素(N、Br、Cl、S等)，再將脫除了雜原子的聚合物進行催化熱裂解以制取燃油。

背景技術

能源與環境是引起當今世界高度關注的兩大主題。隨著聚合物在人們的生產、生活中的廣泛應用而隨之帶來的大量廢舊聚合物，不僅造成嚴重的環境污染，同時也造成社會資源的極大浪費。

為了消除廢舊聚合物帶來的環境污染，充分利用這些物質資源，目前，對其進行處理的方法大致分為以下四種：填埋法，焚燒法，再生利用法及熱化學循環法。其中被認為是最有價值的是熱化學循環法，該方法是將廢舊聚合物在惰性氣氛下進行熱降解，最終得到相應的單體或石油化學品。

但廢舊聚合物是一個非常復雜的體系，其通常含有雜元素，如N、Br、Cl、S等。如主要由高抗沖聚苯乙烯(HIPS)及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)等制備的電子電器設備所產生的廢舊聚合物，其生成的裂解油中因含有含氮有機物，當其作為燃料使用時會產生HCN，NOx等有害物質，使制得的燃油無法使用。另外，由于這類產品對阻燃性都有較高的要求，為了達到阻燃的目的，在加工時大多都添加了一定量的阻燃劑，其中以含鹵素阻燃劑為多，如多溴聯苯，四溴雙酚A等，因而使制品中的溴含量高達4-7wt％。這些含有鹵素的廢舊聚合物裂解時一方面會產生鹵化氫氣體，嚴重腐蝕設備，另一方面也會產生含鹵的有機化合物，從而使其裂解生成的液體作為燃料使用時會生成有毒氣體。因此，給這些含雜原子的聚合物的回收帶來了極大的困難，成為該領域急需解決的技術難題。

目前，國內外研究者在這個領域的研究已取得一定進展。如在催化熱裂解脫鹵方面，采用了在體系中加入單一催化劑或復合催化劑，并輔以了不同的氣體氛圍(氮氣、氨氣或空氣)和接觸模式等技術措施。單一催化劑采用的是金屬氧化物及其鹽類。金屬氧化物包括：堿土金屬氧化物如MgO，CaO，BaO等；過渡金屬氧化物如Fe₂O₃，Co₂O₃，Ni₂O₃， La₂O₃，CeO₂，Nd₂O₃，TiO₂等；其它主族金屬氧化物如Al₂O₃，PbO等 (L.Tiikma，L.Johannes，H.Luik，J.Anal.Appl.Pyrolysis，2006， 206(75)：205；Y.Masuda，J.Anal.Appl.Pyrolysis，2006，160(77)：159；J.Wootth ikanokkhan，A.Jaturapiree，V.Meeyoo，J.Polym.Environ.2003，11(1)：1)。復合催化劑主要采用的是負載炭催化劑和負載氧化物催化劑，如Ca-C、Fe-C、Ca-Zn、 NiMo/Al₂O₃、金屬茂催化劑及復合固體酸FSZ等(N.S. Vrandecic，I.Klaric，T.Kovacic，J.Thermal?Anal.Calorimetry，2003，74(1)：171；S. L.Gupte，N.Agarwal，G.Madras，K.Nagaveni，M.S.Hegde.J.Appl.Polym.Sci.， 2003，90(13)：3532；T.Bhaskar?T.Matsui，J.Kaneko，Greem?Chem.，2002，4(4)：372； M.Brebu，E.Jakab，Y.Sakata，J.Anal.Appl.Pyrolysis，2007，79(1-2)，346)；M. Brebu，M.A.Uddin，A.Muto，Y.Sakata，C.Vasile，J.Anal.Appl. Pyrolysis，2002，63(1)：43)。盡管通過熱裂解法回收取得了一定的進展，但仍不能達到很好的脫除雜原子的效果，使制得的燃油無法滿足燃油的標準。另外，催化劑存在易中毒，壽命短，再生性能差等問題，這已成為當今阻礙裂解法回收含雜原子廢舊聚合物的關鍵問題。