【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废弃塑料裂解转化利用领域，尤其涉及一种由固体酸性分子筛催化废弃塑料裂解制备液体燃料的方法。
技术介绍
1、塑料制品为我们现代生活带来了巨大的便利，同时也产生了大量不能自然降解的废旧塑料垃圾，对生态环境与人类健康造成了极大地危害，引起了全世界的高度关注。联合国环境规划署将2018年世界环境日主题定为“塑战速决”。我国目前现存废旧塑料约10亿吨，而且每年产生约4000万吨，废弃塑料造成的污染和资源浪费问题突出。
2、废弃塑料处理主要包括填埋、焚烧、循环利用等。填埋和焚烧浪费资源，造成环境污染。物理回收利用(造粒)将部分优质塑料废品回收造粒生产塑料再生制品，延长了塑料的使用寿命。但物理回收不可能无限循环下去，最终还是废弃塑料。化学回收利用是指将垃圾废塑料通过裂解(热裂解或催化裂解)反应，转化为化学品(乙烯、丙烯、芳烃等)或燃料油(汽油、煤油、柴油等)等有价值的石化产品。化学回收是解决废弃塑料污染、资源浪费问题的终极方案，具有重大意义。专利wo2021257783a1报道了采用pt/wo3/zro2和hy分子筛物理混合作为催化剂，在200-250℃，30bar氢气条件下，将废弃塑料转化为汽油和柴油，其采用贵金属和高压氢气，增加了生产成本，降低了操作安全性。专利cn1141359c报道了一种在320℃条件下将废弃塑料转化为汽柴油的方法，然而其工艺流程复杂，需经过塑料热裂化-硅酸铝催化热裂解-蒸馏-稀土/三氧化铁催化裂解，才能生成汽油柴油。专利cn1084546a采用硅酸铝作催化剂，在多个温度梯度(160-200℃
3、综上所述，现有的废弃塑料制备液体燃料技术，仍存在工艺复杂、成本高、催化剂易失活等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出一种由纳米beta分子筛催化废弃塑料裂解制备液体燃料的方法，以实现高效高选择性生产液体燃料的目的。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：将纳米beta分子筛催化剂和废弃塑料混合均匀加入反应器中，通入氮气，在一定温度条件下反应一定时间，所得产物由氮气带出，经冷凝，收集液体产物，即得液体燃料。
3、本专利技术所提供的利用废弃塑料制备液体燃料的方法，包括如下步骤：
4、1)将废弃塑料与催化剂混匀，加入反应器，形成反应体系，
5、2)使得所述反应体系反应，由流通的氮气将产物带出，冷凝得到液体燃料；
6、上述方法步骤1)中，所述废弃塑料是由碳-碳饱和键构成骨架的聚合物，包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯；
7、所述催化剂为纳米beta分子筛，其外表面有酸性位点，晶粒尺寸小于100nm；
8、纳米分子筛晶粒尺寸小，外比表面积大，外表面有丰富的酸性位点，能与塑料大分子有效接触，得到的初级断裂产物能进入beta分子筛微孔进一步择型反应，beta分子筛的孔道适合生产c5-c12的烃类产物，可高选择性制备液体燃料；
9、所述纳米beta分子筛通过如下方法制备得到：将氢氧化钠和四乙基氢氧化铵(teaoh)水溶液混合，然后加入硅溶胶，边加边搅拌，直至形成透明凝胶；然后加入硫酸铝，搅拌24小时，同时让水解形成的乙醇挥发；所得混合物的成分为1sio2:0.025al2o3:0.6teaoh:0.3naoh:14h2o；将混合物密封在高压水热反应釜中，并在140℃下加热48小时，将产品离心并用蒸馏水清洗数次，直到ph值低于9；然后将产品在70℃下干燥12小时，并在550℃下煅烧16小时；然后，使用1mol/l氯化铵水溶液在80℃下进行离子交换，重复三次，并将固体洗净，在70℃下干燥，在550℃中煅烧4小时，将钠型分子筛转变成氢型分子筛；
10、所述纳米beta分子筛所含si∶al的摩尔比为5～200，具体可为20；
11、废弃塑料与催化剂的重量比可为200∶1～0.1∶1，具体可为50:1；
12、在混匀前，还包括对废弃塑料进行粉碎、漂洗、干燥的操作；
13、上述方法步骤2)中，所述反应的温度可为300-500℃，具体可为350-400℃，更具体可为380℃；所述反应的时间可为0.1-5小时，具体可为0.5-2小时，更具体可为1小时；
14、反应过程在常压条件进行，产物经冷凝即得到液体燃料，
15、所述液体燃料为以c5-c12烷烃为主的液体燃料。
16、与
技术介绍
相比，本专利技术具有以下显著优点：
17、(1)纳米beta分子筛催化裂解废弃塑料，效率高，c5-c12液体燃料组分选择性高；
18、(2)催化剂稳定，不易失活；
19、(3)反应过程简单、环境友好。
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1.一种废弃塑料催化裂解制备液体燃料的方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述废弃塑料是由碳-碳饱和键构成骨架的聚合物，具体可为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述纳米Beta分子筛所含Si∶Al的摩尔比为5～200；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：步骤1)中，废弃塑料与催化剂的重量比为200∶1～0.1∶1。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述反应的温度为300-500℃；所述反应的时间为0.1-5小时。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：所述反应在常压条件进行。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：所得液体燃料为以C5-C12烷烃为主的液体燃料。
【技术特征摘要】
1.一种废弃塑料催化裂解制备液体燃料的方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述废弃塑料是由碳-碳饱和键构成骨架的聚合物，具体可为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述纳米beta分子筛所含si∶al的摩尔比为5～200；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：林龙飞，文威龙，韩布兴，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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