硅橡膠裂解回收再生工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硅橡膠裂解回收再生工藝，其技術(shù)方案要點是包括以下步驟：有機硅廢料的粉碎，有機硅廢料的裂解，聚合重排，脫色去味以及成品加工的工藝得到產(chǎn)品二甲基硅油。本發(fā)明具有回收效率較高，降低污染環(huán)境。
【專利說明】硅橡膠裂解回收再生工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種化工原材料的廢料綜合利用，更具體地說，它涉及一種硅橡膠裂解回收再生工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，人們利用硅橡膠的邊角廢料通過裂解生產(chǎn)和回收有機硅環(huán)體過程中，產(chǎn)生大量的酸性粉塵和灰渣，其量約占邊角廢料的30%-60%，而這些灰渣的主要成份是二氧化硅，至今仍未見有人將其回收進行綜合利用這些灰渣不但影響和污染生產(chǎn)環(huán)境和工人的身體健康，還影響廠外的環(huán)境污染。
[0003]硅橡膠邊角廢料及廢舊制品的回收方法主要有物理和化學兩種方法。物理方法主要是將廢舊硅橡膠粉碎后用作填料，該方法簡單，易操作，但是硅橡膠中含有的有機硅氧烷環(huán)體及填料二氧化硅本身價格較高，不加以回收直接用作填料，未能充分利用其價值，浪費資源?；瘜W方法主要是通過裂解回收合成硅橡膠的原料有機硅氧烷環(huán)體及二氧化硅。目前的裂解方法主要有熱裂解、超聲波裂解、催化裂解等。熱裂解產(chǎn)物純度較高，但所需溫度高，能耗大，收率低，從經(jīng)濟角度講不可取。酸催化裂解產(chǎn)物純，收率高，但酸對設(shè)備的腐蝕嚴重，需定期更換，成本高，同時酸也會造成環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種回收效率較高，降低污染環(huán)境的硅橡膠裂解回收再生工藝。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種硅橡膠裂解回收再生工藝，包括以下步驟:
(1)有機硅廢料的粉碎，將硅橡膠廢料首先通過分揀分成液態(tài)、糊態(tài)膠和固體膠，所述固體膠經(jīng)橡膠破碎機粉碎成顆粒；
(2)有機硅廢料的裂解，將粉碎好的硅橡膠顆粒按每釜485kg-495kg，投入裂解反應(yīng)釜，加入酸性催化劑，在170°C -230°C以及0.04MPa-0.08MPa以下真空條件下反應(yīng)2.5-3.5小時，得到4.5-5.5%的粗DMC;
(3)聚合重排，將粗DMC加入到重排反應(yīng)釜中，然后加入堿性催化劑，在150°C~230°C及0.08MPa以下真空條件下反應(yīng)6小時，得到含二甲基混合環(huán)體95%_98%的液體；
(4)脫色去味，將步驟(3)中的液體通過2%的活性炭進行脫色吸附處理1.5-2.5小時，后由板框壓濾機濾出精品DMC ；
(5)合成甲基硅油，將精品DMC與封頭劑MDM在150°C的條件下，加入氫氧化鉀作為催化劑，反應(yīng)3小時，得到含二甲基硅油和低沸物的混合物，然后加入磷酸中和反應(yīng)I小時，將混合物送入脫輕塔，在220°C的真空條件下，脫去低沸物，低沸物進入低沸物貯槽，即可得到廣品~ 甲基硅油；
(6)將精品DMC加入水，在150°C的條件下，加入體系總質(zhì)量(20，的氫氧化鉀作為催化劑，反應(yīng)3小時，得到含硅橡膠和低沸物的混合物，加入磷酸中和反應(yīng)I小時，將混合物送入脫輕塔，在220°C的真空條件下，脫去低沸物，低沸物進入低沸物貯槽，并得產(chǎn)品硅橡膠。
[0006]本發(fā)明進一步設(shè)置為:步驟(1)中的有機硅廢料的粉碎，是通過帶有四個加熱區(qū)且螺桿組合方式為反向凸輪組合的雙螺桿擠出機進行粉碎，在碎粉過程中增加改性劑過氧化異丙苯；將第一段預熱區(qū)間溫度從180°C降到150°C，后面的三個加熱區(qū)間從120°C到20°C,從而得到粒徑小于等于1_的娃橡膠顆粒。
[0007]本發(fā)明進一步設(shè)置為:所述的堿性催化劑為溶度0.8%-1.2%的氫氧化鉀溶液。
[0008]本發(fā)明進一步設(shè)置為:所述的酸性催化劑為2.5%-3.5%的十二烷基苯磺酸和1%-2%的濃硫酸溶液。
[0009]本發(fā)明進一步設(shè)置為:氫氧化鉀溶液的濃度為為1% (質(zhì)量分數(shù))。
[0010]本發(fā)明進一步設(shè)置為:所述十二烷基苯磺酸的濃度為3% (質(zhì)量分數(shù))，濃硫酸的濃度為1.5% (質(zhì)量分數(shù))。
[0011]本發(fā)明進一步設(shè)置為:所述的活性炭為棕櫚殼活性炭。 [0012]通過采用上述技術(shù)方案，通過使用帶四個加熱區(qū)且螺桿組合方式為反向凸輪組合的雙螺桿擠出機進行粉碎，并在粉碎過程中增加過氧化異丙苯，這種改性劑可以使硅橡膠硫化而使得硅橡膠的硬度升高，這樣就可以得到粒徑較細的硅橡膠顆粒，將這種較細的硅膠顆粒作為裂解前的原料可以間接提高硅橡膠的回收效率，降低污染環(huán)境；先將粒徑小于等于1_的硅橡膠顆粒通過十二烷基苯磺酸以及濃硫酸溶液作為催化劑進行酸催化裂解得到粗DMC，然后將粗的DMC又重新放入反應(yīng)釜中，加入氫氧化鉀作為催化劑進行重排；這樣的設(shè)計又進一步提高了裂解速率和收率，棕櫚殼活性炭具有很好的吸附性能因此可以提高脫色性能，本發(fā)明的硅橡膠裂解回收再生工藝具有回收效率較高，降低污染環(huán)境的優(yōu)點，而且產(chǎn)生的低沸物可以作為副產(chǎn)品外售。
【具體實施方式】
[0013]如下的實施例將更詳細地描述本發(fā)明。
[0014]實施例一:
(1)有機硅廢料的粉碎，將硅橡膠廢料首先通過分揀分成液態(tài)、糊態(tài)膠和固體膠，通過帶有四個加熱區(qū)且螺桿組合方式為反向凸輪組合的雙螺桿擠出機進行進行粉碎，在粉碎過程中增加改性劑過氧化異丙苯；將第一段預熱區(qū)間溫度從180°C降到150°C，后面的三個加熱區(qū)間從120°C到20°C，從而得到粒徑小于等于Imm的硅橡膠顆粒；
(2)有機硅廢料的裂解，將粉碎好的硅橡膠顆粒按每釜490kg，投入裂解反應(yīng)釜，加入3%的十二烷基苯磺酸和1.5%的濃硫酸溶液作為催化劑，在200°C以及0.06MPa以下真空條件下反應(yīng)3小時，得到5%的粗DMC ；
(3)聚合重排，將粗DMC加入到重排反應(yīng)釜中，然后加入溶度1%的氫氧化鉀溶液作為催化劑，在195°C及0.08MPa以下真空條件下反應(yīng)6小時，得到含二甲基混合環(huán)體96%的液體；
(4)脫色去味，將步驟(3)中的液體通過2%的棕櫚殼活性炭進行脫色吸附處理2小時，后由板框壓濾機濾出精品DMC ；
(5)合成甲基硅油，將精品DMC與封頭劑MDM在150°C的條件下，加入氫氧化鉀作為催化劑，反應(yīng)3小時，得到含二甲基硅油和低沸物的混合物，然后加入磷酸中和反應(yīng)I小時，將混合物送入脫輕塔，在220°C的真空條件下，脫去低沸物，低沸物進入低沸物貯槽，即可得到廣品二甲基硅油；
(6)將精品DMC加入水，在150°C的條件下，加入體系總質(zhì)量25 X 10_6的氫氧化鉀作為催化劑，反應(yīng)3小時，得到含硅橡膠和低沸物的混合物，加入磷酸中和反應(yīng)I小時，將混合物送入脫輕塔，在220°C的真空條件下，脫去低沸物，低沸物進入低沸物貯槽，并得產(chǎn)品硅橡膠。
[0015]實施例二:
(1)有機硅廢料的粉碎，將硅橡膠廢料首先通過分揀分成液態(tài)、糊態(tài)膠和固體膠，通過帶有四個加熱區(qū)且螺桿組合方式為反向凸輪組合的雙螺桿擠出機進行粉碎，在碎粉過程中增加改性劑過氧化異丙苯；將第一段預熱區(qū)間溫度從180°C降到150°C，后面的三個加熱區(qū)間從120°C到20°C，從而得到粒徑小于等于Imm的硅橡膠顆粒；
(2)有機硅廢料的裂解，將粉碎好的硅橡膠顆粒按每釜485kg，投入裂解反應(yīng)釜，加入
3.5%的十二烷基苯磺酸和2%的濃硫酸溶液作為催化劑，在200°C以及0.06MPa以下真空條件下反應(yīng)3小時，得到5%的粗DMC ；
(3)聚合重排，將粗DMC加入到重排反應(yīng)釜中，然后加入溶度1%的氫氧化鉀溶液作為催化劑，在195°C及0.08MPa以下真空條件下反應(yīng)6小時，得到含二甲基混合環(huán)體95%的液體；
(4)脫色去味，將步驟(3)中的液體通過2%的棕櫚殼活性炭進行脫色吸附處理1.5小時，后由板框壓濾機濾出精品DMC ；
(5)合成甲基硅油，將精品DMC與封頭劑MDM在150°C的條件下，加入氫氧化鉀作為催化劑，反應(yīng)3小時，得到含二甲基硅油和低沸物的混合物，然后加入磷酸中和反應(yīng)I小時，將混合物送入脫輕塔，在220°C的真空條件下，脫去低沸物，低沸物進入低沸物貯槽，即可得到廣品二甲基硅油；
(6)將精品DMC加入水，在150°C的條件下，加入體系總質(zhì)量20X 10_6的氫氧化鉀作為催化劑，反應(yīng)3小時，得到含硅橡膠和低沸物的混合物，加入磷酸中和反應(yīng)I小時，將混合物送入脫輕塔，在220°C的真空條件下，脫去低沸物，低沸物進入低沸物貯槽，并得產(chǎn)品硅橡膠。
[0016]實施例三:
(1)有機硅廢料的粉碎，將硅橡膠廢料首先通過分揀分成液態(tài)、糊態(tài)膠和固體膠，通過帶有四個加熱區(qū)且螺桿組合方式為反向凸輪組合的雙螺桿擠出機進行粉碎，在碎粉過程中增加改性劑過氧化異丙苯；將第一段預熱區(qū)間溫度從180°C降到150°C，后面的三個加熱區(qū)間從120°C到20°C，從而得到粒徑小于等于Imm的硅橡膠顆粒；
(2)有機硅廢料的裂解，將粉碎好的硅橡膠顆粒按每釜495kg，投入裂解反應(yīng)釜，加入
2.5%的十二烷基苯磺酸和1%的濃硫酸溶液作為催化劑，在230°C以及0.08MPa以下真空條件下反應(yīng)3小時，得到5%的粗DMC ；
(3)聚合重排，將粗DMC加入到重排反應(yīng)釜中，然后加入溶度1%的氫氧化鉀溶液作為催化劑，在195°C及0.08MPa以下真空條件下反應(yīng)6小時，得到含二甲基混合環(huán)體98%的液體；
(4)脫色去味，將步驟(3)中的液體通過2%的棕櫚殼活性炭進行脫色吸附處理2.5小時，后由板框壓濾機濾出精品DMC ；(5)合成甲基硅油，將精品DMC與封頭劑MDM在150°C的條件下，加入氫氧化鉀作為催化劑，反應(yīng)3小時，得到含二甲基硅油和低沸物的混合物，然后加入磷酸中和反應(yīng)I小時，將混合物送入脫輕塔，在220°C的真空條件下，脫去低沸物，低沸物進入低沸物貯槽，即可得到廣品甲基硅油；
(6)將精品DMC加入水，在150°C的條件下，加入體系總質(zhì)量30X 10_6的氫氧化鉀作為催化劑，反應(yīng)3小時，得到含硅橡膠和低沸物的混合物，加入磷酸中和反應(yīng)I小時，將混合物送入脫輕塔，在220°C的真空條件下，脫去低沸物，低沸物進入低沸物貯槽，并得產(chǎn)品硅橡膠。
【權(quán)利要求】
1.一種硅橡膠裂解回收再生工藝，其特征在于包括以下步驟: (1)有機硅廢料的粉碎，將硅橡膠廢料首先通過分揀分成液態(tài)、糊態(tài)膠和固體膠，所述固體膠經(jīng)橡膠破碎機粉碎成顆粒； (2)有機硅廢料的裂解，將粉碎好的硅橡膠顆粒按每釜485kg-495kg，投入裂解反應(yīng)釜，加入酸性催化劑，在170°C -230°C以及0.04MPa-0.08MPa以下真空條件下反應(yīng)2.5-3.5小時，得到 4.5-5.5%的粗DMC ； (3)聚合重排，將粗DMC加入到重排反應(yīng)釜中，然后加入堿性催化劑，在150°C~230°C及0.08MPa以下真空條件下反應(yīng)6小時，得到含二甲基混合環(huán)體95%_98%的液體； (4)脫色去味，將步驟(3)中的液體通過2%的活性炭進行脫色吸附處理1.5-2.5小時，后由板框壓濾機濾出精品DMC ； (5)合成甲基硅油，將精品DMC與封頭劑MDM在150°C的條件下，加入氫氧化鉀作為催化劑，反應(yīng)3小時，得到含二甲基硅油和低沸物的混合物，然后加入磷酸中和反應(yīng)I小時，將混合物送入脫輕塔，在220°C的真空條件下，脫去低沸物，低沸物進入低沸物貯槽，即可得到廣品二甲基硅油； (6)將精品DMC加入水，在150°C的條件下，加入體系總質(zhì)量(20，的氫氧化鉀作為催化劑，反應(yīng)3小時，得到含硅橡膠和低沸物的混合物，加入磷酸中和反應(yīng)I小時，將混合物送入脫輕塔，在220°C的真空條件下，脫去低沸物，低沸物進入低沸物貯槽，并得產(chǎn)品硅橡膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅橡膠裂解回收再生工藝，其特征在于:步驟(1)中的有機硅廢料的粉碎，是通過帶有四個加熱區(qū)且螺桿組合方式為反向凸輪組合的雙螺桿擠出機進行粉碎，在碎粉過程中增加改性劑過氧化異丙苯；將第一段預熱區(qū)間溫度從180°C降到150°C，后面的三個加熱區(qū)間從120°C到20°C，從而得到粒徑小于等于Imm的硅橡膠顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅橡膠裂解回收再生工藝，其特征在于:所述的堿性催化劑為溶度0.8%-1.2%的氫氧化鉀溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅橡膠裂解回收再生工藝，其特征在于:所述的酸性催化劑為2.5%-3.5%的十二烷基苯磺酸和1%_2%的濃硫酸溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅橡膠裂解回收再生工藝，其特征在于:氫氧化鉀溶液的濃度為為1% (質(zhì)量分數(shù))。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅橡膠裂解回收再生工藝，其特征在于:所述十二烷基苯磺酸的濃度為3% (質(zhì)量分數(shù))，濃硫酸的濃度為1.5% (質(zhì)量分數(shù))。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅橡膠裂解回收再生工藝，其特征在于:所述的活性炭為棕櫚殼活性炭。
【文檔編號】C08J11/28GK104017366SQ201410109208
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】任國義 申請人:臺州市路橋歐寶裝飾材料有限公司