一種催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝，屬于石油化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高分子合成技術(shù)的進(jìn)步，塑料工業(yè)的發(fā)展給人類提供了各種各樣的塑
料制品。塑料以其質(zhì)量輕，耐腐蝕，易加工成型及成本低，使用方便等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的多個行業(yè)，從工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)到衣食住行，塑料制品己深入到社會的每一個角落，進(jìn)入到人們的生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域，其數(shù)量是驚人的，目前，全世界的塑料產(chǎn)品大約數(shù)十億噸，其數(shù)值已經(jīng)超過鋼鐵消耗量。隨著塑料工業(yè)的蓬勃發(fā)展及其大規(guī)模的使用，廢舊塑料制品與塑料垃圾帶來嚴(yán)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，造成了極大的能源浪費及污染環(huán)境，并被人們成為“白色污染”。
[0003]通過化學(xué)反應(yīng)將廢塑料裂解為化學(xué)原料或燃料油，使廢舊塑料制品中的高分子鍵在熱能作用下發(fā)生斷裂得到低分子量的化合物。廢塑料裂解包括熱裂解法、催化熱裂解法(一段法)、熱裂解一催化改質(zhì)法(二段法)三種基本方法。塑料裂解制取液體燃料的典型方法主要有熔融槽法、管式爐法、流化床反應(yīng)器法、固定裂解爐催化裂解法，不同的方法可用于不同品種塑料的熱裂解回收，所得的裂解產(chǎn)物以油類為主，其次是部分可以利用的燃料氣、殘渣等。熱解一催化改質(zhì)法是成本較低、所得油品的質(zhì)量較高的廢塑料油化工藝技術(shù)。
[0004]WO 01/05908 Al，2001提供一種直接催化裂解制汽油及柴油的方案。這個過程是以得到汽油柴油為目標(biāo)，并且包含兩個階段。第一階段，Al2O3粉末、水玻璃、HZSM-5沸石及廢塑料一同加入到螺旋反應(yīng)器中，溫度保持在600-700°C。第二階段應(yīng)用固定床反應(yīng)器，ZSM-5及REY作為催化劑，反應(yīng)溫度設(shè)為300-600°C。產(chǎn)品在分鎦柱上分離得到汽油和柴油。該法工藝復(fù)雜，燃料油得率低。Yoichi Kodera等人在廢塑料制燃?xì)夥矫孀隽讼鄳?yīng)的研究。鑒于反應(yīng)釜無法控制反應(yīng)時間，將得到大量液體產(chǎn)品及少量氣體，且分布不集中，升高溫度更多的增加蠟及焦炭。另外，使用流化床反應(yīng)器來制氣態(tài)烴，要增加分離氣態(tài)烴(C4以下)的裝置，會增加成本代價。
[0005]目前，國內(nèi)已有十幾套廢塑料回收生產(chǎn)裝置，但由于種種原因多不能正常生產(chǎn)，其中主要之一現(xiàn)有技術(shù)中，催化劑性能單一，對廢棄塑料活性適應(yīng)性范圍窄，油品的收率和柴油的品質(zhì)低，因此，要根本性解決問題，必須開發(fā)高性能的改質(zhì)催化劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種催化性能好，對廢棄塑料活性適應(yīng)性范圍廣，油品的收率和柴油的品質(zhì)高的催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝。
[0007]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，一種催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝，本發(fā)明包括如下技術(shù)步驟: (1)按比例稱取定量的Mg(NO3)2.6H20、A1 (NO3)3.9H20、稀土化合物，置入反應(yīng)器中，并向反應(yīng)器中加入水，再加入定量的助溶劑、分散劑，攪拌溶解；
(2)將上述溶液攪拌下加熱，溫度控制在50?80°C，反應(yīng)0.5?2h ;
(3)調(diào)節(jié)PH值7.5 °C?8.5，繼續(xù)控溫反應(yīng)0.5?Ih ;
(4)降溫至室溫，過濾，用蒸餾水充分洗滌濾餅得到凝膠；
(5)用無水醇洗滌凝膠數(shù)次，直至將水分完全洗滌完畢；
(6)將上述凝膠進(jìn)行高溫煅燒，得到一種復(fù)合超細(xì)氧化鋁、氧化鎂改質(zhì)稀土催化劑。
[0008]所述Mg(N03)2.6H20、Al (NO3)3.9H20、稀土化合物的質(zhì)量比例為 1:1 ?10:0.01 ?0.1。
[0009]所述稀土化合物為La的化合物，優(yōu)選La (NO3) 3.6H20。
[0010]所述的阻燃劑為尿素。
[0011 ] 所述分散劑為聚乙二醇。
[0012]所述凝膠高溫煅燒溫度為400?5000C。
[0013]本發(fā)明提供的一種催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝，相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
本發(fā)明催化劑催化性能好，對廢棄塑料活性適應(yīng)性范圍廣，油品的收率高，柴油的品質(zhì)高，聚渣少，C4以下的低分子物少。
具體實施例
[0014]以下通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋說明:
實施例1
(1).按質(zhì)量比例稱取I 份 Mg (NO3) 2.6H20、5 份 Al (NO3) 3.9Η20、0.05 份 La (NO3) 3.6Η20，置入反應(yīng)器中，并向反應(yīng)器中加入20份水，15份助溶劑、0.3份分散劑，攪拌溶解；
(2).將上述溶液攪拌下加熱，溫度控制在50?80°C，反應(yīng)1.5h ;
(3).調(diào)節(jié)PH值7.5。。?8.5，繼續(xù)控溫反應(yīng)0.5h ；
(4).降溫至室溫，過濾，用蒸餾水充分洗滌濾餅得到凝膠；
(5).用無水醇洗滌凝膠數(shù)次，直至將水分完全洗滌完畢；
(6).將上述凝膠在400°C下高溫煅燒，得到一種復(fù)合超細(xì)氧化鋁、氧化鎂改質(zhì)稀土鑭催化劑。
[0015]實施例2
(1).按質(zhì)量比例稱取 I 份 Mg (NO3) 2.6H20、5 份 Al (NO3) 3.9Η20、0.I 份 La (NO3) 3.6Η20，置入反應(yīng)器中，并向反應(yīng)器中加入20份水，15份助溶劑、0.3份分散劑，攪拌溶解；
(2).將上述溶液攪拌下加熱，溫度控制在50?80°C，反應(yīng)1.5h ;
(3).調(diào)節(jié)PH值7.5。。?8.5，繼續(xù)控溫反應(yīng)0.5h ；
(4).降溫至室溫，過濾，用蒸餾水充分洗滌濾餅得到凝膠；
(5).用無水醇洗滌凝膠數(shù)次，直至將水分完全洗滌完畢；
(6).將上述凝膠在450°C下高溫煅燒，得到一種復(fù)合超細(xì)氧化鋁、氧化鎂改質(zhì)稀土鑭催化劑。
[0016]實施例3(1).按質(zhì)量比例稱取 I 份 Mg (NO3) 2.6H20、8 份 Al (NO3) 3.9Η20、0.I 份 La (NO3) 3.6Η20，置入反應(yīng)器中，并向反應(yīng)器中加入20份水，15份助溶劑、0.3份分散劑，攪拌溶解；
(2).將上述溶液攪拌下加熱，溫度控制在50?80°C，反應(yīng)1.5h ;
(3).調(diào)節(jié)PH值7.5。。?8.5，繼續(xù)控溫反應(yīng)0.5h ；
(4).降溫至室溫，過濾，用蒸餾水充分洗滌濾餅得到凝膠；
(5).用無水醇洗滌凝膠數(shù)次，直至將水分完全洗滌完畢；
(6).將上述凝膠在500°C下高溫煅燒，得到一種復(fù)合超細(xì)氧化鋁、氧化鎂改質(zhì)稀土鑭催化劑。
[0017]實施例4
選實施例1所制備的改性催化劑進(jìn)行廢棄塑料裂解實驗如下:
將廢舊塑料用水沖洗晾干后，切碎，稱量1000kg，加入可密閉的裂解釜內(nèi)，加入超細(xì)氧化鋁，氧化鎂改質(zhì)鑭稀土催化劑1.85kg，攪拌混合均勻后，加熱，控制溫度在180°C以下、180?350°C，350?410°C，使反應(yīng)緩慢進(jìn)行，將進(jìn)入冷凝器的裂解氣體充分冷凝，分別采集不同溫度段的冷凝液；混合裂解反應(yīng)結(jié)束后，對收集的液體燃料油分別進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾。然后分別收集180°C以下、180?350°C，350°C?410°C，410°C以上的餾分產(chǎn)物；燃料油采集數(shù)據(jù)如下:液體燃料油918.3kg，其中汽油413.2 kg，輕質(zhì)柴油407.8 kg,重質(zhì)柴油97.3，燃油收率91.83%。
[0018]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝，其特征在于，包括如下技術(shù)步驟: (1)按比例稱取定量的Mg(NO3)2.6H20、A1 (NO3)3.9H20、稀土化合物，置入反應(yīng)器中，并向反應(yīng)器中加入水，再加入定量的助溶劑、分散劑，攪拌溶解； (2)將上述溶液攪拌下加熱，溫度控制在50?80°C，反應(yīng)0.5?2h ; (3)調(diào)節(jié)PH值7.5?8.5，繼續(xù)控溫反應(yīng)0.5?Ih ; (4)降溫至室溫，過濾，用蒸餾水充分洗滌濾餅得到凝膠； (5)用無水醇洗滌凝膠數(shù)次，直至將水分完全洗滌完畢； (6)將上述凝膠進(jìn)行高溫煅燒，得到一種復(fù)合超細(xì)氧化鋁、氧化鎂改質(zhì)稀土催化劑。
2.如權(quán)利要求1催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝，其特征在于，所述Mg(NO3)2.6H20、Al (NO3)3.9H20、稀土化合物的質(zhì)量比例為 1:1 ?10:0.01 ?0.1。
3.如權(quán)利要求1催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝，其特征在于，所述稀土化合物為La的化合物。
4.如權(quán)利要求3催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝，其特征在于，所述La的化合物為 La(NO3) 3- 6H20。
5.如權(quán)利要求1催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝，其特征在于，所述的阻燃劑為尿素。
6.如權(quán)利要求1催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝，其特征在于，所述分散劑為聚乙二醇。
7.如權(quán)利要求1催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝，其特征在于，所述凝膠高溫煅燒溫度為400?500°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種催化裂解廢棄塑料用的催化劑的制備工藝，包括以下步驟：按比例稱取Mg(NO3)2.6H2O、Al(NO3)3.9H2O、稀土化合物，加入水、助溶劑、分散劑，攪拌溶解；將上述溶液攪拌下加熱，溫度控制在50～80℃，反應(yīng)0.5～2h；調(diào)節(jié)PH值7.5～8.5，繼續(xù)控溫反應(yīng)0.5～1h；降溫至室溫，過濾、洗滌濾餅得到凝膠；用無水醇洗滌直至將水分完全洗滌完畢；(6).將上述凝膠進(jìn)行高溫煅燒，得到一種復(fù)合超細(xì)氧化鋁、氧化鎂改質(zhì)稀土催化劑。本發(fā)明催化劑催化性能好，對廢棄塑料活性適應(yīng)性范圍廣，油品的收率高，柴油的品質(zhì)高，聚渣少，C4以下的低分子物少。
【IPC分類】B01J23-10, C10G1-00
【公開號】CN104525179
【申請?zhí)枴緾N201410831573
【發(fā)明人】楊月忠
【申請人】江蘇健神生物農(nóng)化有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月29日