一種催化裂解廢聚烯烴回收液體燃油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及回收液體燃油的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種催化裂解廢聚烯烴回收液體燃油的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在廢塑料中聚乙烯和聚丙烯所占比例最大，約占廢塑料總量的70%。為了貫徹國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，如何處理并回收利用這些廢塑料已成為人們十分關(guān)注的問(wèn)題。其中，對(duì)廢舊塑料進(jìn)行熱裂解或催化裂解，以回收液體燃料或化學(xué)品是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N途徑。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，小孔分子篩表現(xiàn)出優(yōu)異的低碳烯烴選擇性。但是小孔分子篩存在催化劑孔徑小，易結(jié)焦，快速失活等問(wèn)題，需要解決小孔分子篩催化劑壽命短的難題。含鈦分子篩是具有優(yōu)良的定向催化氧化性能，形成了含鈦分子篩/H202多相催化氧化的綠色化工反應(yīng)過(guò)程。它們?cè)谕闊N的氧化、烯烴的環(huán)氧化、醇類(lèi)的氧化、環(huán)己酮的氨氧化和芳烴的羥基化等領(lǐng)域已經(jīng)表現(xiàn)出很好的工業(yè)應(yīng)用前景。
[0004]然而，直接合成的含鈦分子篩，由于其表面疏水性較差，不利于其催化氧化性能的發(fā)揮，因此，研究者們常采用進(jìn)一步對(duì)合成的含鈦分子篩進(jìn)行改性，提高它的疏水性，從而提高含鈦分子篩的催化氧化性能?，F(xiàn)有技術(shù)中的方法是采用硅附著在分子篩外表面來(lái)提高表面的疏水性。然而，二氧化硅的具體結(jié)構(gòu)沒(méi)有確定說(shuō)明，且以上方法難以控制二氧化硅在分子篩表面的沉積和分布。
[0005]甲酸鈰是一種重要的稀土化合物，由于其內(nèi)部的特殊4f電子層所導(dǎo)致的奇特光學(xué)性能和化學(xué)特性，已經(jīng)受到材料界的廣泛關(guān)注和應(yīng)用于許多領(lǐng)域。介孔分子篩由于具有較大的均一的孔道結(jié)構(gòu)，作為大分子反應(yīng)的催化劑，在催化裂解廢聚烯烴方面顯示出良好的應(yīng)用前景。因此，如何對(duì)催化劑原料進(jìn)行合成，改性，提高催化劑的整體性能，提高廢聚烯烴的裂解率、液體產(chǎn)物的選擇性和熱穩(wěn)定性高，是本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種催化裂解廢聚烯烴回收液體燃油的方法，催化劑的熱穩(wěn)定性高，重復(fù)利用性能好，整體性能優(yōu)異，提高了廢聚烯烴的裂解率、液體產(chǎn)物的選擇性，反應(yīng)參數(shù)容易控制且易于工業(yè)化生產(chǎn)，提高了催化劑再生后的活性，應(yīng)用前景廣闊。
[0007]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種催化裂解廢聚烯烴回收液體燃油的方法，其特征在于，具體包括如下步驟:
(1)制含鈦分子篩:按照重量比1:10-12取含鈦分子篩和水混合，用鹽酸調(diào)漿液的pH值在4-5之間，向上述漿液中加入0.4-0.6mol/L的SnCI2.2Η20溶液和0.5-0.8mol/L的硅酸鈉溶液，控制溫度為120-140°C水熱晶化13-15h，再在馬弗爐中500_520°C下焙燒3_4h ；
(2)制甲酸鈰:向甲醇溶液中加入質(zhì)量百分比為3-6%的硝酸鈰銨，混合攪拌均勻，加熱回流該混合溶液1.8-2.2h，將白色沉淀離心、洗滌，然后置于115-120 ° C烘箱中干燥3_4h ； (3)制催化劑:將制得的甲酸鈰溶于乙二醇中，浸潰到改性含鈦分子篩上，控制浸潰溫度為65-68°C，壓力為0.3-0.4Pa，浸潰時(shí)間為8_10h，然后在130_135°C條件下烘干8_10h，再在溫度為500-520°C下焙燒3-4h ；
(4)回收液體燃油:將上述催化劑和廢線(xiàn)性低密度聚乙烯(L-LDPE)按重量比為1:(10-12)混合的加入到反應(yīng)瓶中，用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)裝置內(nèi)的空氣3-5次，以一定速率升溫至440°C，催化裂解40-50min，對(duì)催化裂解所得的產(chǎn)物進(jìn)行冷凝收集，即為液體燃油。
[0008]進(jìn)一步的，所述步驟(5)中以23-27°C /min的速率進(jìn)行升溫。
[0009]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明的含鈦分子篩的制作過(guò)程簡(jiǎn)單，重復(fù)性好，通過(guò)SnCI2.2H20溶液和硅酸鈉混合溶液的在酸性條件下的改性，使改性后含鈦分子篩表面疏水性明顯增強(qiáng)，其催化氧化活性顯者提聞;
通過(guò)用硝酸鈰銨作為原料合成甲酸鈰，方法簡(jiǎn)單，得到的產(chǎn)品形貌和尺寸均勻性好，用于合成催化劑，提高了催化劑活性組分的分散度，從而提高了催化劑再生后的活性。
[0010]本發(fā)明的方法制得的催化劑應(yīng)用于將廢聚烯烴進(jìn)行催化裂解反應(yīng)，提高了廢聚烯烴的裂解率和液體產(chǎn)物的選擇性，催化裂解反應(yīng)過(guò)程中的穩(wěn)定性高，工藝重復(fù)性能好，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
一種催化裂解廢聚烯烴回收液體燃油的方法，其特征在于，具體包括如下步驟:
(1)制含鈦分子篩:按照重量比1:10取含鈦分子篩和水混合，用鹽酸調(diào)漿液的pH值在4-5之間，向上述漿液中加入0.4mol/L的SnCI2.2H20溶液和0.5mol/L的硅酸鈉溶液，控制溫度為120°C水熱晶化15h，再在馬弗爐中500°C下焙燒4h ；
(2)制甲酸鈰:向甲醇溶液中加入質(zhì)量百分比為3%的硝酸鈰銨，混合攪拌均勻，加熱回流該混合溶液1.8h，將白色沉淀離心、洗滌，然后置于115 ° C烘箱中干燥4 h ；
(3)制催化劑:將制得的甲酸鈰溶于乙二醇中，浸潰到改性含鈦分子篩上，控制浸潰溫度為65°C，壓力為0.3Pa，浸潰時(shí)間為10h，然后在130°C條件下烘干10h，再在溫度為500°C下焙燒4h ；
(4)回收液體燃油:將上述催化劑和廢線(xiàn)性低密度聚乙烯(L-LDPE)按重量比為1:10混合的加入到反應(yīng)瓶中，用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)裝置內(nèi)的空氣3次，以以23°C /min的速率升溫至440°C，催化裂解50min，對(duì)催化裂解所得的產(chǎn)物進(jìn)行冷凝收集，即為液體燃油。
[0012]實(shí)施例2
一種催化裂解廢聚烯烴回收液體燃油的方法，其特征在于，具體包括如下步驟:
(1)制含鈦分子篩:按照重量比1:11取含鈦分子篩和水混合，用鹽酸調(diào)漿液的pH值在4-5之間，向上述漿液中加入0.5mol/L的SnCI2.2H20溶液和0.6mol/L的硅酸鈉溶液，控制溫度為130°C水熱晶化14h，再在馬弗爐中510°C下焙燒3.5h ；
(2)制甲酸鈰:向甲醇溶液中加入質(zhì)量百分比為5%的硝酸鈰銨，混合攪拌均勻，加熱回流該混合溶液2h，將白色沉淀離心、洗滌，然后置于118 ° C烘箱中干燥3.5h ；
(3)制催化劑:將制得的甲酸鈰溶于乙二醇中，浸潰到改性含鈦分子篩上，控制浸潰溫度為66°C，壓力為0.3Pa，浸潰時(shí)間為9h，然后在133°C條件下烘干9h，再在溫度為510°C下焙燒3.5h ；
(4)回收液體燃油:將上述催化劑和廢線(xiàn)性低密度聚乙烯(L-LDPE)按重量比為1:11混合的加入到反應(yīng)瓶中，用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)裝置內(nèi)的空氣4次，以以25°C /min的速率升溫至440°C，催化裂解45min，對(duì)催化裂解所得的產(chǎn)物進(jìn)行冷凝收集，即為液體燃油。
[0013]實(shí)施例3
一種催化裂解廢聚烯烴回收液體燃油的方法，其特征在于，具體包括如下步驟:
(1)制含鈦分子篩:按照重量比1:12取含鈦分子篩和水混合，用鹽酸調(diào)漿液的pH值在4-5之間，向上述漿液中加入0.6mol/L的SnCI2.2H20溶液和0.8mol/L的硅酸鈉溶液，控制溫度為140°C水熱晶化13h，再在馬弗爐中520°C下焙燒3h ；
(2)制甲酸鈰:向甲醇溶液中加入質(zhì)量百分比為6%的硝酸鈰銨，混合攪拌均勻，加熱回流該混合溶液2.2h，將白色沉淀離心、洗滌，然后置于120 ° C烘箱中干燥3 h;
(3)制催化劑:將制得的甲酸鈰溶于乙二醇中，浸潰到改性含鈦分子篩上，控制浸潰溫度為68°C，壓力為0.4Pa，浸潰時(shí)間為8h，然后在135°C條件下烘干8h，再在溫度為520°C下焙燒3h ；
(4)回收液體燃油:將上述催化劑和廢線(xiàn)性低密度聚乙烯(L-LDPE)按重量比為1:12混合的加入到反應(yīng)瓶中，用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)裝置內(nèi)的空氣5次，以以27°C /min的速率升溫至440°C，催化裂解50min，對(duì)催化裂解所得的產(chǎn)物進(jìn)行冷凝收集，即為液體燃油。
[0014]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種催化裂解廢聚烯烴回收液體燃油的方法，其特征在于，具體包括如下步驟: (1)制含鈦分子篩:按照重量比1:10-12取含鈦分子篩和水混合，用鹽酸調(diào)漿液的pH值在4-5之間，向上述漿液中加入0.4-0.6mol/L的SnCI2.2Η20溶液和0.5-0.8mol/L的硅酸鈉溶液，控制溫度為120-140°C水熱晶化13-15h，再在馬弗爐中500_520°C下焙燒3_4h ； (2)制甲酸鈰:向甲醇溶液中加入質(zhì)量百分比為3-6%的硝酸鈰銨，混合攪拌均勻，加熱回流該混合溶液1.8-2.2h，將白色沉淀離心、洗滌，然后置于115-120 ° C烘箱中干燥3_4h ； (3)制催化劑:將制得的甲酸鈰溶于乙二醇中，浸潰到改性含鈦分子篩上，控制浸潰溫度為65-68°C，壓力為0.3-0.4Pa，浸潰時(shí)間為8_10h，然后在130_135°C條件下烘干8_10h，再在溫度為500-520°C下焙燒3-4h ； (4)回收液體燃油:將上述催化劑和廢線(xiàn)性低密度聚乙烯(L-LDPE)按重量比為1:(10-12)混合的加入到反應(yīng)瓶中，用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)裝置內(nèi)的空氣3-5次，以一定速率升溫至440°C，催化裂解40-50min，對(duì)催化裂解所得的產(chǎn)物進(jìn)行冷凝收集，即為液體燃油。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述催化裂解廢聚烯烴回收液體燃油的方法，其特征在于，所述步驟(5)中以23-27°C /min的速率進(jìn)行升溫。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種催化裂解廢聚烯烴回收液體燃油的方法，其特征在于，具體包括如下步驟：（1）制含鈦分子篩；（2）制甲酸鈰；（3）制催化劑；（4）回收液體燃油。本發(fā)明的含鈦分子篩的制作過(guò)程簡(jiǎn)單，重復(fù)性好，通過(guò)SnCI2·2H2O溶液和硅酸鈉混合溶液的在酸性條件下的改性，使改性后含鈦分子篩表面疏水性明顯增強(qiáng)，其催化氧化活性顯著提高；通過(guò)用硝酸鈰銨作為原料合成甲酸鈰，方法簡(jiǎn)單，用于合成催化劑，提高了催化劑活性組分的分散度，從而提高了催化劑再生后的活性；本發(fā)明的方法制得的催化劑應(yīng)用于將廢聚烯烴進(jìn)行催化裂解反應(yīng)，提高了廢聚烯烴的裂解率和液體產(chǎn)物的選擇性，催化裂解反應(yīng)過(guò)程中的穩(wěn)定性高，工藝重復(fù)性能好，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類(lèi)】C10G1/00, C07C53/06, C07C51/27, B01J29/00, B01J31/38
【公開(kāi)號(hào)】CN105316021
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410329800
【發(fā)明人】宋波
【申請(qǐng)人】青島藍(lán)農(nóng)谷農(nóng)產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2014年7月11日