System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种PE定向转化为润滑油基础油的方法技术_技高网

一种PE定向转化为润滑油基础油的方法技术

技术编号:40098130 阅读:11 留言:0更新日期:2024-01-23 17:15
本发明专利技术公开了一种PE定向转化为润滑油基础油的方法,包括:步骤1,球形中空纳米分子剪刀Pt@HPMOs催化剂的制备;步骤2,PE加氢制备润滑油基础油:将球形中空纳米分子剪刀Pt@HPMOs催化剂、PE和溶剂加入反应釜中,将反应釜密封,向反应釜中通入H<subgt;2</subgt;置换反应釜中的空气,将反应釜的温度升并进行反应,反应结束后,待反应釜冷却后释放H<subgt;2</subgt;,减压蒸馏,得到润滑油基础油。本发明专利技术以废弃的PE塑料为原料,利用球形中空纳米分子剪刀Pt@HPMOs催化剂对PE链进行定向裁剪和结构重组制备具有特定碳数和特定结构的润滑油基础油,利用本发明专利技术的方法所得润滑油基础油的碳链分布更窄,目标产物的选择性更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及润滑油,具体是一种pe定向转化为润滑油基础油的方法。


技术介绍

1、随着石油化工的快速发展,塑料产品越来越丰富,具有代表性的聚乙烯(polyethylene,pe)塑料产量得到迅速提升,约占塑料总产量的25%。由于其难以自然降解,会长期存在于环境中而对环境以及人类健康构成威胁。将具有长烷基链的pe作为原料,高效转化其为高品质润滑油基础油,不仅能为解决pe污染问题提供可行思路,还能为实现废弃聚合物高值化利用奠定理论基础。如何控制长链烷烃高效高选择性断键,定向制备具有特定结构和分子量的产物烷烃分子,成为目前所面临的瓶颈和极具挑战性的学术问题。

2、目前,塑料回收技术仍以机械回收和热转化(焚烧和热解)为主,环境污染严重,产品价值低。催化转化技术具有高效、清洁和安全等优点,可将废弃塑料转变为上游原料,或具有更高附加价值的产品和原材料。在此过程中,催化剂扮演着至关重要的角色,决定着废弃塑料转化效率和产物的分布。zhang等(zhang f,zeng m,yappert r d,etal.polyethylene upcycling to long-chain alkylaromatics by tandemhydrogenolysis/aromatization[j].science,2020,370(6515):437-441.)对pt/γ-al2o3催化剂的研究发现,在280℃无溶剂和氢的条件下,创新性地将放热裂解反应与吸热芳构化反应耦合,使pe直接转化为烷基芳烃。但该方法芳烃碳数太低,影响润滑油的黏温性,且长链烷基芳烃的润滑性能并不及高度支链化线性烷烃。zhang等(zhang w,kim a,wahl l,etal.low-temperature upcycling of polyolefins into liquid alkanes via tandemcracking-alkylation[j].science,2023,379(6634):807-811.)利用高离子反应环境来增加聚合物的反应性和降低离子过渡态的能量,将聚合物中“c-c”键的吸热裂解与裂解产物的放热烷基化反应相结合,使pe完全转化为异构烷烃(c6-c10),遗憾的是该方法液体产物碳数较低,导致其价值低。hackler等(hackler r a,vyavhare k,kennedy r m,etal.synthetic lubricants derived from plastic waste and their tribologicalperformance[j].chemsuschem,2021,14(19):4181-4189.)采用pt/sitio3裂解(300℃)pe为烃类润滑油基础油,该方法证实pt粒子大小和催化剂酸性强度是影响pe催化裂解性能的重要因素,该方法所得油品具有较好的分散度和支链化度,以及好的可调和性。但该方法积碳不可控,产品碳链结构复杂,碳数分布广,且含难分离的长链蜡组分。

3、为了解决产物碳数分布广且不可控的问题,tennaoon等(tennakoon a,wu x,paterson a l,et al.catalytic upcycling of high-density polyethylene via aprocessive mechanism[j].nature catalysis,2020,3:893-901.)借鉴酶将大分子原料精准“裁剪”成原子级片段的原理,设计并合成了有序介孔壳/活性位点/核结构的msio2/pt/sio2催化剂。该催化剂氢解温度显著降低(250℃),可得到碳数分布相对集中的柴油和润滑油组分。研究发现,pe催化裂解产物的链长随着催化剂孔径的增大而增长,由于缺少酸中心,异构化程度并没有进行详细研究。申请人在前期对全合成润滑油的研究发现,烷烃异构化程度是影响润滑油性能的重要指标。为了提高所得产物烷烃异构化程度,酸性位点的调控尤为重要。

4、针对目前pe解聚产物分布中值宽,无法制备特定碳数和结构的高价值产物的情况,本专利技术旨在通过新型分子剪刀pt@hpmos的设计和合成,并用于pe塑料氢解制备特定碳数和结构的润滑油基础油。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种pe定向转化为润滑油基础油的方法,以解决现有技术中pe解聚产物分布中值宽,无法制备特定碳数和结构的高价值产物的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、一种pe定向转化为润滑油基础油的方法,包括如下步骤:

4、步骤1,球形中空纳米分子剪刀pt@hpmos催化剂的制备

5、将高分子表面活性剂溶解于hcl溶液中,然后加入无水乙醇,充分搅拌5h后,再加入孔径调节剂,经超声1h、再于2000rpm/min下搅拌1h后,得到溶液a;

6、将1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷和(3-巯丙基)三乙氧基硅烷加入到无水乙醇中,充分搅拌1h后,再加入铝盐,继续搅拌2h后,得到溶液b;

7、将氯化铂溶解于无水乙醇中,待氯化铂完全溶解后再加入乙二胺,得到溶液c;

8、将溶液a、溶液b和溶液c进行混合,经搅拌12h后,得到溶液d;

9、将溶液d置于反应釜中,于140℃下水热反应2h,反应结束后,自然冷却,并采用50% hcl和50%乙醇溶液洗涤三次,得到固体产物,经真空干燥后,得到样品e;

10、将样品e置于高纯h2氛围中,于200℃下还原4h,待完全冷却后,利用体积比为5:1的n2和空气进行老化备用,得到球形中空纳米分子剪刀pt@hpmos催化剂;hpmos(hollowperiodic mesoporous organosilicas)是中空介孔有机硅纳米颗粒;

11、步骤2,pe加氢制备润滑油基础油

12、将球形中空纳米分子剪刀pt@hpmos催化剂、pe和溶剂加入反应釜中,然后将反应釜密封,再向反应釜中通入1.0-5.0mpa的h2置换反应釜中的空气,将反应釜的温度升至200℃,反应6-12h,反应结束后,待反应釜冷却后释放h2,经减压蒸馏,得到润滑油基础油。

13、本专利技术采用1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(btse)和(3-巯丙基)三乙氧基硅烷(mptms)等有机硅溶液作为有机硅层的硅源,以高分子表面活性剂作为介孔模板,通过对合成条件(如,ph值、水热反应的温度或晶化温度等)的探索和对助剂(如,ph调节剂和孔径调节剂)的筛选,制得具有有序排列的胶束阵列。精细调节胶束直径、胶束长度和有序性以实现对球形中空有机硅纳米粒子孔道结构的调控;改变有机硅源的比例和组成,精细调控有机硅表面的官能团种类、组成和含量,不仅能够使得球形中空有机硅纳米粒子孔道结构稳定,而且能够调控球形中空有机硅纳米粒子孔道内反应物分子的扩散和活性位点的可接近性。

14、本专利技术在构建分子剪刀的过程中,采用“配体保护-原位合成”的策略,以乙二胺作为配体保护剂,乙二胺与pt4+本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种PE定向转化为润滑油基础油的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的PE定向转化为润滑油基础油的方法,其特征在于,所述高分子表面活性剂为CTAB、F127、P123中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的PE定向转化为润滑油基础油的方法,其特征在于,所述孔径调节剂为己烷、辛烷、癸烷、十二烷中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的PE定向转化为润滑油基础油的方法,其特征在于,所述铝盐为Al2(SO4)3或Al(NO3)3。

5.根据权利要求1所述的PE定向转化为润滑油基础油的方法,其特征在于,所述溶剂为C6-C12的直链烷烃或环烷烃中的一种或多种组合。

6.根据权利要求1所述的PE定向转化为润滑油基础油的方法,其特征在于,所述球形中空纳米分子剪刀Pt@HPMOs催化剂、PE和溶剂的质量体积比为0.1:1:80g/g/mL。

【技术特征摘要】

1.一种pe定向转化为润滑油基础油的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的pe定向转化为润滑油基础油的方法,其特征在于,所述高分子表面活性剂为ctab、f127、p123中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的pe定向转化为润滑油基础油的方法,其特征在于,所述孔径调节剂为己烷、辛烷、癸烷、十二烷中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的pe定向转化为润...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈爽龚海峰欧阳平
申请(专利权)人:重庆工商大学
类型:发明
国别省市:

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