试析塑料盐浴热解制取燃料油的研究

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1、天津大学博士学位论文塑料盐浴热解制取燃料油的研究姓名：张建平申请学位级别：博士专业：化学工程指导教师：余国琮;张敏卿20061101摘要当前，塑料工业的发展一方面推动了其它工业发展和人民生活水平的提高，另一方面它所造成的“白色污染”问题日益突出，对环境的破环严重。将废1日塑料热解液化制取燃料油，不仅可以减少对石油化工原料的消耗，而且可节约能源、保护环境，缓解日益严重的能源短缺问题。本文提出了以熔融氯化锌为热载体的盐浴热解塑料回收燃料油的新工艺，以PE、PP、PVC、PS混合物为模拟废塑料，系统研究了盐浴热解、盐浴热解．催化改质过程中塑料的热解特性，得到反应的

2、最佳温度范围为440"-'460"C、盐料比4：l，催化改质温度为350。C，催化剂用量为159，程序升温下的盐浴热解反应中，较为适宜的升温速率范围5～7℃／min。针对盐浴热解的气相、液相产物，采用内标法建立了一套完整的气相色谱、色．质分析方法。气相产物中烯烃含量较高，丙稀含量最高可达47．21％；液相产物平均摩尔质量介于90～'2809／mol，产物中烯烃、异链烷烃和环烷烃含量较高，并含有一定量的芳烃。利用lovasic公式计算的盐浴热解产物中汽油组分的辛烷值均(RON)在83以上，在400℃---500℃的盐浴热解温度范围内，RON呈现先升后降的趋势，

3、在450℃时RON最高可达87．2，而经催化改质后的汽油RON可达91．34。采用共沉淀法和浸渍法分别制备了Ti02／A1203和二丁基氧化锡油品改质催化剂。对催化剂的各项表征结果显示：Ti02／A1203催化剂经过脱水、煅烧后，结块现象明显减少，分散性较好；催化剂孔道结构丰富，比表面积介于265"-'389m2·g-1，与二丁基氧化锡催化剂同样具有弱酸碱活性中心，其酸碱活性中心数量比分别为3：1和9：l。盐浴热解过程中同时存在自由基和正碳离子两种反应机理。经过合理的简化假设，建立了包括塑料、气相产物、液相产物、蜡、焦炭和中间产物在内的反应网络，并提出了塑料

4、盐浴热解的集总动力学模型，提供了模型参数的解析和数值解。通过实验值与模型计算值的比较，验证了该模型的可靠性和准确性。对有机溶剂中塑料的生物酶促降解进行了初步探讨，并研究了包衣酶热稳定性和失活动力学。由环氧丙烷改良的表面活性剂包衣脂肪酶在催化降解PS反应中表现出一定的活性和选择性；在所考察的4种脂肪酶中，来源于PorcinePancreas的脂肪酶催化活性最高，环氧丙烷的加成数为4时是最佳包衣剂，苯为最适宜溶剂，其最佳反应温度为35℃。关键词：塑料；热解；盐浴；催化改质；集总动力学；包衣酶ABSTRACTToday,ononehand，theincreaseo

5、fpeople’slivingstandardanddevelopmentofotherindustriesarepromotedbyplasticindustry,andontheotherhand，wastepollutionbecomesmoreseriouswhichdoesgreatharmtoOUrsurroundings．Liquefactionofplasticwastebypyrolysisforrecoveryofgasolinehydrocarbonscannotonlyreducetheconsumptionofpetroleumma

6、terials，butalsobehelpfulforenergysavingandenvironmentalprotection，whichreleasetheincreasingpressureofenergyshortage．Inthispaper,pyrolysisofplasticwhichcomposedofPE、PP、PVC、PSwascarriedoutinmoltenZnCh．Characteristicsofsalt-btahandcatalyticreformingpyrolysiswerestudiedsystematically．R

7、esultsshowedthattheoptimalconditionsforthereactionWastemperaturebetween440℃and460℃，andmassratiobetweenZnCl2andplasticWas4：l。temperatureofcatalyticreformingwas350℃、)l，itllcatalysisof15gram．Thesuitabletemperatureconditionsintemp-programmedpyrolysisWaS5～7℃／nlinofheating-upspeedrate．Ga

8、sandliquidproductswereanal