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1、废塑料制品制油催化裂解实验塑料依据加工性能分成热舉性塑料和热固性塑料两种本实验所处 理的废塑料是几种常用的热塑性塑料 PE （糜乙烯人PP （衆丙稀人 PS （麋苯乙烯）和PVC （聚氯乙烯儿 它怕占废塑料的百分之八十之 务它们相对于其它种塑料来说.能得到优质油。具体为垃圾填埋场 运至的编织袋、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，我们将原料进行手选大致分为三类原料的特 点罡夹带物垃圾）S表原料分类编号12_原料編织按手提袋、薄膜电缆皮组成PSPE、PPPVC43.2 备实验所用装置为昆明机床厂狠据现有的设备按比刚缩小仿制而成 的，具体包祐反应釜“冷凝器“气水分离器
2、、分憾塔等，另外还有压 力表、温度传感器、泵、搅拌器等一些辅助设备。4.2Z艺流程及说明本实验所用的工艺流程是我国自行研制开发并应用最广的一歩直接 催化降解法，即将催化剂与原料按一定比例投入反应釜，隔绝空汽， 用常压升温的方法加热，产生的气体产物吟擬后得到中间产物一混合 油，然后将泡合油抽入分懈塔迸營常压分分别截取不同温度下产 物，获得最终产品一一汽油和柴油.43催化裂解实验4.3.1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炷，带侧链的环戊烷变成环己烷，产品中异 构婭含最增加。2 芳构化反应如环己烷脱氢生成芳香炷，烯炷也可转化为芳婭，产品中芳香婭 含盘增加。3 氢转移反应
3、婭类在反应中放出氢与烯婭结合而成饱和婭，氢转移反应是烯婭裂 化时的一个主要反应.由于氢转移，一方面使烯魅变成烷婭，同时产 生一部分髙分子叠合物，后者不断将氢原子给出，而变成焦族.4 裂解反应大分子轮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。4.3.2催化裂解实验结果为便于分析，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維实验，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），反应最高温度控制在390*0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
4、温后，将反应器内残余物称重，残渣 为黑色粉末，主要是碳黑和泥沙，可以混入燃煤中烧掉.裂解所生成 的低分子*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、渣率很高，裂 解过程进行得不完全，原料2、3所出的混合油含蜡址极高，为半固 状物.实验二用C-1催化剂进行实验经过改性C-1催化剂活性较改性前有一定的提高，主要杲因为改性 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
5、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，含蜡量高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（大分子正构烷轻，4.9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C-K 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
6、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。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 金属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C
7、4显示 出了最高的催化活性。4.4分fg实验4.4.1原理利用混合物中各组分的沸点不同，将混合物切割成不回沸点的“馆 分”，这种分离方法叫分憎。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30 弋左右，大部分为液体，其中C广02为汽油馆分，C12C2O为柴油憎 分，不能转化成液体的不凝气一般为C厂C.矩类，可作为燃料气。4.4.2分馆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來做分傳实验。分憎实验结 果列于下表。表分馆实验结果项123汽油（）46.2330.1231.20柴油（）44.7
8、150.2950.11将提炼出的汽油、柴油混合，分别取样4kg,送昆明市质量监督检验所检验，分别达到90号和0号的标准。5结论1) 废塑料製解制油工艺在带来显著经济效益的同时，对解抉环境 污染也起到重要的作用，是一种既能带来经济效益，又能带来社 会效益的变陵为宝的综合利用途径】2) 保持催化剂与原料投料比不变的条件下，C-l, C-2、C3和O 4实验结果说明，04催化剂是裂化活性好，产品收率高且成本低 的催化剂；3) C-4催化剂作用下，废塑料裂解咼终可以获得90号汽油和0 号柴油；4) 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，二价金属阳离子次之，单价阳离子沸石的製化活性甚獄：5) 我国的废塑料制油工艺和设备与国外水平相比，证存在着工艺 落后再生产规模小的缺点，建议将其实行规模化、产业化，井加 强宏观调控管理，相信在不久的将来，该工艺将日趋完善，废塑 料造咸的环境污染也将得到更好的解决！
