[發明專利]一種聚烯烴廢塑料催化熱轉化制備芳烴及富氫燃氣的方法

有效

• 申請號: 201910979991.5
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110819372B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 袁浩然;程磊磊;顧菁;陳勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C10G1/10
• 分類號: C10G1/10;C10B53/07;C10L3/08
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

1.一種聚烯烴廢塑料催化熱轉化制備芳烴及富氫燃氣的方法，其特征在于，包括如下步驟：將預處理后的聚烯烴廢塑料進料至反應容器中，采用金屬鋅負載的沸石分子篩作為催化劑，所述的金屬鋅負載量為1~5 wt%，所述的聚烯烴廢塑料與催化劑的質量比為10~20:1，向反應容器中通入氮氣，待反應容器內初始氮氣氣壓至1~15 bar，保持反應體系密閉，加熱反應容器至340~450℃后停止加熱，待反應容器冷卻至常溫后，收集反應容器中的氣體產物和固液產物，氣體產物通過集氣罐收集，固液產物通過過濾器收集催化劑和反應原料的殘渣，得到的液體產物進一步處理；所述的金屬鋅負載的沸石分子篩催化劑通過如下步驟制備得到：將金屬鋅鹽溶液放入50℃~80℃水浴容器內，沸石分子篩加入金屬鋅鹽溶液中浸漬至蒸干水分，在100℃~150℃下干燥6~15 h后，500℃~600℃下焙燒3~6 h制得金屬鋅負載的沸石分子篩催化劑，所述的沸石分子篩為ZSM-5或ZSM-11，所述的聚烯烴為聚乙烯；

所述方法通過聚烯烴廢塑料催化熱轉化制備芳烴及富氫燃氣的裝置來實現，該裝置具體包括高壓釜反應器，高壓釜反應器的升溫速率設置為5~30℃/min，高壓釜反應器外側底部設置有電加熱套，高壓釜反應器外側還設置有溫度控制器，高壓釜反應器的頂部設置有氣體進口、氣體出口和進料口，螺旋輸送器輸送的聚烯烴廢塑料通過進料口置入高壓釜反應器中，高壓釜反應器的底部設置有液體出口，高壓釜反應器內還設置有磁力攪拌器和催化劑模塊，存儲在氮氣罐中的氮氣通過輸氣泵經氣體進口輸送至高壓釜反應器，打開進氣閥通入氮氣時，通過壓力表的示數來確定高壓釜反應器內的氮氣初壓，反應結束后，打開出氣閥，高壓氣體經氣體出口通過高壓氣體輸送管路輸送至集氣罐中，液體產物經過液體出口經過濾器過濾掉催化劑和析炭后收集，所得液體產物通過液體出口閥排出，根據不同的工業需求經進一步提純后使用，過濾器內收集到的催化劑經再生后重復使用。

2.根據權利要求1所述的聚烯烴廢塑料催化熱轉化制備芳烴及富氫燃氣的方法，其特征在于，所述的預處理后的聚烯烴廢塑料的預處理包括如下步驟：收集聚烯烴廢塑料，并對其進行除雜、干燥處理，即得到預處理后的聚烯烴廢塑料。

3.根據權利要求1所述的聚烯烴廢塑料催化熱轉化制備芳烴及富氫燃氣的方法，其特征在于，所述的液體產物包括單環芳烴、二環芳烴和低碳烷烴，所述的單環芳烴包括甲苯、苯、二甲苯和乙苯。