一种催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺.pdf

本发明公开了一种催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺，包括以下步骤：按比例称取Mg(NO3)2.6H2O、Al(NO3)3.9H2O、稀土化合物，加入水、助溶剂、分散剂，搅拌溶解；将上述溶液搅拌下加热，温度控制在50～80℃，反应0.5～2h；调节PH值7.5～8.5，继续控温反应0.5～1h；降温至室温，过滤、洗涤滤饼得到凝胶；用无水醇洗涤直至将水分完全洗涤完毕；(6).将上述凝胶进行高温煅烧，得到一种复合超细氧化铝、氧化镁改质稀土催化剂。本发明催化剂催化性能好，对废弃塑料活性适应性范围广，油品的收率高，柴油的品质高，聚渣少，C4以下的低分子物少。

权利要求书
1.  一种催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺，其特征在于，包括如下技术步骤：
(1)按比例称取定量的Mg(NO3)2.6H2O、Al(NO3)3.9H2O、稀土化合物，置入反应器中，并向反应器中加入水，再加入定量的助溶剂、分散剂，搅拌溶解；
(2)将上述溶液搅拌下加热，温度控制在50～80℃，反应0.5～2h；
(3)调节PH值7.5～8.5，继续控温反应0.5～1h；
(4)降温至室温，过滤，用蒸馏水充分洗涤滤饼得到凝胶；
(5)用无水醇洗涤凝胶数次，直至将水分完全洗涤完毕；
(6)将上述凝胶进行高温煅烧，得到一种复合超细氧化铝、氧化镁改质稀土催化剂。

2.  如权利要求1催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺，其特征在于，所述Mg(NO3)2.6H2O、Al(NO3)3.9H2O、稀土化合物的质量比例为1:1～10:0.01～0.1。

3.  如权利要求1催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺，其特征在于，所述稀土化合物为La的化合物。

4.  如权利要求3催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺，其特征在于，所述La的化合物为La(NO3)3.6H2O。

5.  如权利要求1催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺，其特征在于，所述的阻燃剂为尿素。

6.  如权利要求1催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺，其特征在于，所述分散剂为聚乙二醇。

7.  如权利要求1催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺，其特征在于，所述凝胶高温煅烧温度为400～500℃。

说明书一种催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺
技术领域
本发明涉及一种催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺，属于石油化工领域。
背景技术
随着高分子合成技术的进步，塑料工业的发展给人类提供了各种各样的塑
料制品。塑料以其质量轻，耐腐蚀，易加工成型及成本低，使用方便等优点，被广泛应用于国民经济的多个行业，从工农业生产到衣食住行，塑料制品己深入到社会的每一个角落，进入到人们的生产、生活的各个领域，其数量是惊人的，目前，全世界的塑料产品大约数十亿吨，其数值已经超过钢铁消耗量。随着塑料工业的蓬勃发展及其大规模的使用，废旧塑料制品与塑料垃圾带来严重的社会问题：因为废塑料丢弃量大，不易降解，难以处理，影响面广，造成了极大的能源浪费及污染环境，并被人们成为“白色污染”。
通过化学反应将废塑料裂解为化学原料或燃料油，使废旧塑料制品中的高分子键在热能作用下发生断裂得到低分子量的化合物。废塑料裂解包括热裂解法、催化热裂解法(一段法)、热裂解—催化改质法(二段法)三种基本方法。塑料裂解制取液体燃料的典型方法主要有熔融槽法、管式炉法、流化床反应器法、固定裂解炉催化裂解法，不同的方法可用于不同品种塑料的热裂解回收，所得的裂解产物以油类为主，其次是部分可以利用的燃料气、残渣等。热解—催化改质法是成本较低、所得油品的质量较高的废塑料油化工艺技术。
WO 01/05908 A1 ,2001  提供一种直接催化裂解制汽油及柴油的方案。这个过程是以得到汽油柴油为目标，并且包含两个阶段。第一阶段，Al203粉末、水玻璃、HZSM-5沸石及废塑料一同加入到螺旋反应器中，温度保持在600-700℃。第二阶段应用固定床反应器，ZSM-5及REY作为催化剂，反应温度设为300-600℃。产品在分镏柱上分离得到汽油和柴油。该法工艺复杂，燃料油得率低。Yoichi Kodera等人在废塑料制燃气方面做了相应的研究。鉴于反应釜无法控制反应时间，将得到大量液体产品及少量气体，且分布不集中，升高温度更多的增加蜡及焦炭。另外，使用流化床反应器来制气态烃，要增加分离气态烃(C4以下)的装置，会增加成本代价。
目前，国内已有十几套废塑料回收生产装置，但由于种种原因多不能正常生产，其中主要之一现有技术中，催化剂性能单一，对废弃塑料活性适应性范围窄，油品的收率和柴油的品质低，因此，要根本性解决问题，必须开发高性能的改质催化剂。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种催化性能好，对废弃塑料活性适应性范围广，油品的收率和柴油的品质高的催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺。
为实现上述发明目的，一种催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺，本发明包括如下技术步骤：
(1)按比例称取定量的Mg(NO3)2.6H2O、Al(NO3)3.9H2O、稀土化合物，置入反应器中，并向反应器中加入水，再加入定量的助溶剂、分散剂，搅拌溶解；
(2)将上述溶液搅拌下加热，温度控制在50～80℃，反应0.5～2h；
(3)调节PH值7.5℃～8.5，继续控温反应0.5～1h；
(4)降温至室温，过滤，用蒸馏水充分洗涤滤饼得到凝胶；
(5)用无水醇洗涤凝胶数次，直至将水分完全洗涤完毕；
(6)将上述凝胶进行高温煅烧，得到一种复合超细氧化铝、氧化镁改质稀土催化剂。
所述Mg(NO3)2.6H2O、Al(NO3)3.9H2O、稀土化合物的质量比例为1:1～10:0.01～0.1。
所述稀土化合物为La的化合物，优选La(NO3)3.6H2O。
所述的阻燃剂为尿素。
所述分散剂为聚乙二醇。
所述凝胶高温煅烧温度为400～500℃。
本发明提供的一种催化裂解废弃塑料用的催化剂的制备工艺，相比现有技术，具有以下有益效果：
本发明催化剂催化性能好，对废弃塑料活性适应性范围广，油品的收率高，柴油的品质高，聚渣少，C4以下的低分子物少。
具体实施例
以下通过实施例对本发明作进一步的解释说明：
实施例1
(1).按质量比例称取1份Mg(NO3)2.6H2O、5份Al(NO3)3.9H2O、0.05份La(NO3)3.6H2O，置入反应器中，并向反应器中加入20份水， 15份助溶剂、0.3份分散剂，搅拌溶解；
(2).将上述溶液搅拌下加热，温度控制在50～80℃，反应1.5h；
(3).调节PH值7.5℃～8.5，继续控温反应0.5h；
(4).降温至室温，过滤，用蒸馏水充分洗涤滤饼得到凝胶；
(5).用无水醇洗涤凝胶数次，直至将水分完全洗涤完毕；
(6).将上述凝胶在400℃下高温煅烧，得到一种复合超细氧化铝、氧化镁改质稀土镧催化剂。
实施例2
(1).按质量比例称取1份Mg(NO3)2.6H2O、5份Al(NO3)3.9H2O、0.1份La(NO3)3.6H2O，置入反应器中，并向反应器中加入20份水， 15份助溶剂、0.3份分散剂，搅拌溶解；
(2).将上述溶液搅拌下加热，温度控制在50～80℃，反应1.5h；
(3).调节PH值7.5℃～8.5，继续控温反应0.5h；
(4).降温至室温，过滤，用蒸馏水充分洗涤滤饼得到凝胶；
(5).用无水醇洗涤凝胶数次，直至将水分完全洗涤完毕；
(6).将上述凝胶在450℃下高温煅烧，得到一种复合超细氧化铝、氧化镁改质稀土镧催化剂。
实施例3
(1).按质量比例称取1份Mg(NO3)2.6H2O、8份Al(NO3)3.9H2O、0.1份La(NO3)3.6H2O，置入反应器中，并向反应器中加入20份水，15份助溶剂、0.3份分散剂，搅拌溶解；
(2).将上述溶液搅拌下加热，温度控制在50～80℃，反应1.5h；
(3).调节PH值7.5℃～8.5，继续控温反应0.5h；
(4).降温至室温，过滤，用蒸馏水充分洗涤滤饼得到凝胶；
(5).用无水醇洗涤凝胶数次，直至将水分完全洗涤完毕；
(6).将上述凝胶在500℃下高温煅烧，得到一种复合超细氧化铝、氧化镁改质稀土镧催化剂。
 实施例4
选实施例1所制备的改性催化剂进行废弃塑料裂解实验如下：
将废旧塑料用水冲洗晾干后，切碎，称量1000kg，加入可密闭的裂解釜内，加入超细氧化铝，氧化镁改质镧稀土催化剂1.85kg，搅拌混合均匀后，加热， 控制温度在180℃以下、180～350℃， 350～410℃，使反应缓慢进行，将进入冷凝器的裂解气体充分冷凝，分别采集不同温度段的冷凝液；混合裂解反应结束后，对收集的液体燃料油分别进入精馏塔进行精馏。然后分别收集180℃以下、180～350℃, 350℃～410℃，410℃以上的馏分产物；
燃料油采集数据如下：液体燃料油918.3kg，其中汽油413.2 kg，轻质柴油407.8 kg，重质柴油97.3，燃油收率91.83%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。