塑料废弃物催化转化制液态烃类的研究

论文摘要

废旧塑料的污染已经成为世界性的环境问题,同时废旧塑料也是一种很宝贵的碳资源。在环境保护日益严厉以及石油资源短缺不断加剧的背景下,开展废旧塑料的资源化利用研究,具有十分重要的现实意义。本文对废弃塑料（主要为聚乙烯,聚苯乙烯等）在各种催化反应条件下的催化裂解制液态烃反应进行了初步探索。实验考察了聚苯乙烯,聚乙烯塑料的热裂解、催化裂解液相产物的产率,分别对裂解产物进行了气相色谱-质谱（GC-MS）分析,确定了裂解产物分布及产率。比较了各种催化剂对于裂解产物分布的影响；比较了热裂解和催化热裂解对产物中各组分产率以及液态烃作为汽油的品质等方面影响的差别,发现经催化热裂解所得液态烃产物作为汽油的品质得到了明显提高。利用X射线衍射仪对裂解催化剂的再生性能进行考察。进行催化裂解以及重整反应后,催化剂基本晶体结构未造成明显改变,催化剂再生性能良好。研究了聚乙烯裂解油品在ZSM-5催化剂上的催化重整工艺,研究了温度对于各产物产率的关系。发现通过催化改质反应,产物组成中主要含有C8-C12芳烃。通过FT-IR以及BET表征详细研究了ZSM-5作为重整催化剂的性能。本论文实现了经催化裂解反应,高效地将塑料废弃物转化为碳数规则分布的烃类油质：聚乙烯塑料在Fe2O3/Al2O3催化剂条件下,产油率达到79.5%；聚苯乙烯塑料经Na-Y分子筛催化反应后,产油率为75.8%。在经过催化重整反应后得到了高品质的燃料油馏分

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 废塑料制备汽柴油
• 1.1.1 研究进展
• 1.1.2 主要的裂解方法
• 1.1.3 废塑料油化方法简介
• 1.1.4 主要塑料裂解催化剂研究
• 1.1.5 废塑料的热裂解及催化裂解反应机理
• 1.2 本课题的研究意义及主要研究内容
• 第2章 由废塑料催化裂解精制高品质烃类实验部分
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验试剂
• 2.2.3 实验装置
• 2.2.4 催化剂的制备
• 2.2.5 反应工艺
• 2.2.6 反应产物分析
• 2.2.7 催化剂的表征
• 第3章 实验数据结果与讨论
• 3.1 聚乙烯的催化裂解实验结果
• 3.1.1 不同催化剂对催化裂解产油率的影响
• 3.1.2 产物分布分析
• 3.2 聚苯乙烯催化裂解实验
• 3.2.1 不同催化剂对催化裂解产率的影响
• 3.2.2 聚苯乙烯催化裂解产物分布
• 3.3 聚乙烯裂解产物重整实验
• 3.4 催化剂表征结果
• 3.4.1 金属氧化物的表征结果
• 3.4.2 分子筛催化剂表征结果
• 3.5 催化重整油品性能分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢