[發明專利]一種廢塑料裂解用分子篩催化劑及其制備方法與廢塑料裂解方法

在審

• 申請號: 202110011768.9
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN114713268A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 劉宏海;胡清勛;劉超偉;劉濤;張莉;趙紅娟;熊曉云;趙曉爭;王久江;田愛珍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01J29/14
• 分類號: B01J29/14;B01J29/16;C10G1/08
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍鑫;王玉雙

本發明涉及一種廢塑料裂解用分子篩催化劑及其制備方法。該廢塑料裂解分子篩催化劑的制備方法包括以下步驟：(1)將焙燒高嶺土、水玻璃、導向劑和堿液混合，制成原料摩爾配比(5～10)Na₂O∶Al₂O₃∶(8～25)SiO₂∶(80～380)H₂O進行晶化，晶化溫度90?95℃，晶化時間16～32小時，過濾、水洗、干燥，得到NaY分子篩復合材料；(2)步驟(1)所得NaY分子篩復合材料按二交二焙工藝進行改性得到改性后分子篩復合材料；(3)將改性后分子篩復合材料、粘土、粘結劑和過渡金屬混合打漿，噴霧干燥，即可得到所述廢塑料裂解用分子篩催化劑，本發明還涉及一種廢塑料裂解方法。

技術領域

本發明是關于一種廢塑料裂解用分子篩催化劑及其制備方法與應用，更具體地說，本發明涉及一種含NaY分子篩和高嶺土復合材料的催化裂解催化劑及其制備方法，該催化劑主要用作廢塑料的催化裂解反應過程。

背景技術

隨著石油技術的進步，塑料工業的發展給人類提供了各種各樣的塑料制品，塑料以其質量輕、耐腐蝕、易加工成型及成本低、使用方便等優點，被廣泛應用于國民經濟的多個行業，已深入到社會的每個角落。但隨著塑料工業的蓬勃發展及其大規模的使用，廢舊塑料制品與塑料垃圾也帶來嚴重的社會問題。因為廢塑料丟棄量大、不易降解、難以處理、影響面廣等原因，造成了極大的能源浪費及污染環境，所以廢塑料的回收利用一直是環保與資源再生領域關注的重要課題，其主要利用方法有熔融再生、焚燒、填埋和裂解轉化法等，其中前三種處理方法存在占用耕地、二次污染等問題，而廢塑料催化轉化制液體燃料或化工原料不但能解決廢塑料產生的白色污染問題，還可促進資源的有效利用與循環利用，是廢塑料最有效的資源利用途徑。

目前廢塑料裂解轉化中一般都要加入催化劑對大分子原料進行裂解與改質，通過催化作用，油品中的重組分含量降低，汽油組分、異構烴類、芳烴增加，因此催化劑的性能直接決定油品的產率與質量，催化劑是裂解轉化法的技術關鍵，也是限制廢塑料裂解制燃料油技術發展的重要因素。

專利CN104056613A中公開了一種廢塑料催化裂解催化劑的制備方法，該方法是在劇烈攪拌下向硫酸溶液中加入水玻璃溶液，使二氧化硅濃度達到3.5％-6％，制成酸性二氧化硅凝膠料漿；調節溫度和pH后，對所述料漿進行熟化，以得到適于充當催化劑骨架的二氧化硅凝膠結構；向所述漿料中加入硫酸鋁溶液，用氨水使鋁沉積到二氧化硅水凝膠上，將所得二氧化硅水凝膠過濾，同時用氯化銨稀溶液洗滌，除去吸附的鈉，干燥后即可。該專利中沒有說明催化劑的具體特征和使用效果。

專利CN107413347A中公開了一種塑料裂解用復合型催化劑，該催化劑由以下重量份數的原料制備而成：氧化鈣30～50份、三氧化鐵1～3份、二氧化硅3～7份、三氧化二鋁3～7份、石墨30～50份、潤滑劑1～5份；采用本發明中的催化劑可以有效防止塑料裂解的過程中產生的二次污染，提高塑料裂解的工作效率。

專利CN101168678A公布了一種能夠用于聚乙烯和聚丙烯廢塑料裂解制取燃料油的催化劑。它是由KDC-1型分子篩和高嶺土經過磷酸改性制備的。其特征在于：將其用于廢塑料裂解，使裂解溫度降低，聚乙烯降低約100℃、聚丙烯降低約50℃，汽油和柴油收率提高到80％以上，殘渣量減少。

專利CN103357431A公開了一種廢塑料裂解生產車用燃料催化劑的制備方法，該方法是將小晶粒稀土-ZSM-5/ZSM-11分子篩與粘結劑成型后經進一步改性制成，粘結劑為氧化鋁或二氧化硅；(分子篩+粘結劑)的比例為30～85wt％，催化劑中ZnO所占重量百分數為1.0～5.0wt％，P₂O₅所占重量百分數為0.5～6.0wt％。