(十三)蛇皮袋类聚丙烯的降解
蛇皮袋主要由聚丙烯组成,由于高温、机械剪切及紫外线辐射的作用,在加工、使用过程中容易发生降解,生成小分子PP、含有双键的分子以及带有含氧基团的分子。在不同温度下分馏出不同产物。如下式:
废旧蛇皮袋聚丙烯类塑料可经过热解-催化改质得到合格的汽油,汽油辛烷值为90。以中强酸、弱酸为主,孔径为2.5~4nm的90#催化剂可用于废旧聚丙烯塑料的热解-催化改质,液体收率可达80%,液体收率最高时的温度为360℃。废旧蛇皮袋热裂解或催化裂解回收燃料油和化工原料,使废旧蛇皮袋制品中的高分子键在热能作用下发生断裂,得到低分子量化合物。分解后生成链长、结构无一定规律的低分子化合物;在适当的温度、压力和催化剂条件下,产生的低分子化合物的链长和结构可被限制在一定范围内,利用这一性质,可以生产出汽油和柴油。本例将废旧蛇皮袋前处理后投入反应器进行分解,在催化剂作用下获得各类烃族气体,经冷凝后形成混合油气体,再经蒸馏工艺,最终得到汽油产品。用蛇皮袋聚丙烯类催化裂解生产的汽油与原油生产的汽油相比,其物理性质、化学性质、产品质量基本相同,而且不含铅、氨等有害物质,无“二次污染”。
1.配方
2.加工工艺
将20份粉碎后的废旧蛇皮袋、2.5份氯化锌、2.8份氯化铝作催化剂,进行高温加热。温度控制在380~400℃加热80min。保持分馏出口温度在180~200℃之间,经过回流冷却池,20min后开始有液体流出,收集液体提纯物(淡黄色液体)。如果温度达到400℃以上就会有气体物质溢出。产生的尾气可以通过氢氧化钠池来吸收氯化氢、硫化氢等有害物质并收集,也可通入生产炉二次利用。裂解装置底部沉降的杂质继续高温加热,在底部加热将残油蒸发,气体返回裂解装置顶部。经过一段时间后,杂质干燥成粉,扒出装置外,此装置为间歇操作。所产生的气体可通入氢氧化钠池除去氯化氢、硫化氢等气体,实际生产中可将尾气处理后直接通入加热层中,可节约能源;裂解装置底沉降的杂质继续高温加热,在底部加热将残油蒸发,气体返回裂解装置顶部,装置易清理。
3.参考性能
降解得到的产品通过与标准90#汽油对比的方法进行表征,结果表明,在各峰值数据相同,定性为汽油。如图3-15所示,液体提纯物红外谱图与90#汽油谱图峰值在2400cm-1、1700cm-1、1500cm-1、700cm-1、400cm-1处均相等。
图3-15 蛇皮编织袋降解产物与标准90#汽油红外谱图对比