[发明专利]通过使废弃塑料催化解聚来制备蜡和润滑脂基础原料的方法

说明书

背景技术

机械装置制造商、食品包装者、以及其他的为了润滑、密封和其他应用而使用蜡和润滑脂的使用者对蜡和润滑脂组合物具有持续的需求。这些蜡和润滑脂的制备通常是昂贵的。这可能是由于在这种制造工艺中通常需要使用价格高的石油原料。

蜡和润滑脂（或润滑脂基础原料(grease base-stock)）通常是由石油原料或气-液法制备的。石油原材料的价格随着时间逐渐升高，因此蜡和润滑脂的价格也稳步上升。近来，已经在天然气（主要是甲烷）储层和利用费歇尔-托罗普希法（Fischer-Tropsch process）方面有一些发现；它们可以转化得到链更长的烃从而提供汽油、润滑油、润滑脂基础原料和蜡。以这种方式制备的产品相对更贵，因此，需要利用易于获得的聚乙烯废弃物并将它们循环利用，从而以相当低的成本来制备相同的材料。

有利的是，以相对便宜的方法来制备蜡和润滑脂基础原料。这种方法理想地利用易于获得的廉价原料并且使用便宜的工艺。在已知的工艺中已经使用废弃塑料/聚合物来制造这类产品。塑料废弃物是增长最快的固体废弃物之一，利用这种固体废弃物来制备有用的蜡和润滑脂解决了日渐增长的塑料处置问题。

另外，大多数聚合物/塑料废弃物可能是聚乙烯，由于其具有不可生物降解性，因此其积聚在自然界中。聚乙烯废弃物通常被埋入土地或被燃烧，前者导致材料损失和使土地荒芜，而后者导致排放温室气体；当前，在全部塑料废弃物中仅有一小部分被循环利用为二次聚合物，但该二次聚合物的质量差并且经济利润低。

近年来，已经进行了很多努力要将这些聚合固体废弃物转化成有用的产品，例如燃料、润滑剂、蜡和润滑脂基础原料。现有的转化方法可能还不够有效并且会向环境中排放温室气体。另外，当前的技术可能对废弃塑料原料的品质和量较为敏感，它们可对最终产品的品质产生影响。这是尤其重要的，因为塑料废弃物根据不同的塑料等级可具有不同的稠度。

附图说明

本文将参照附图描述多种实施方案，其中：

图1示出了根据一个实施方案、通过催化解聚使混合聚乙烯废弃物转化从而制备蜡和润滑脂基础原料的示例性方法的流程图；

图2示出了在本发明的背景中，使用现有方法制备的微晶蜡的气相色谱-质谱（GC-MS）结果的示例图；

图3示出了根据一个实施方案、由高密度聚乙烯（HDPE）废弃物的解聚而获得的蜡的GC-MS结果的示例图；

图4示出了在本发明的背景中，使用现有方法制备的微晶蜡的差示扫描量热（DSC）分析图；

图5示出了根据一个实施方案、由HPDE废弃物的解聚而获得的蜡的DSC分析图；

图6示出了根据一个实施方案的样品1润滑脂基础原料的以剪切速率的对数（log）相对于粘度的对数作的图；

图7示出了根据一个实施方案的样品2润滑脂基础原料的以剪切速率的对数相对于粘度的对数作的图；以及

图8示出了根据一个实施方案用于使混合聚乙烯废弃物转化以制备蜡和润滑脂基础原料的装置的块状图。

本文所述的附图仅是为了示例的目的，而并非旨在以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

本发明公开了一种通过废弃塑料的催化解聚来制备蜡和润滑脂基础原料的方法。在以下对本发明主题的实施方案的详细说明中，将引用附图，这些附图成为说明书的一部分，并且在这些附图中以示例的方式示出了可实施本发明主题的具体实施方案。这些实施方案被描述的足够详细以使本领域的技术人员能够实施本发明的主题，应当理解的是，可以利用其他的实施方案，并且可以在不偏离本发明主题的范围的情况下进行改变。因此，不能将以下详细说明视为是对本发明主题的范围的限制，本发明主题的范围是通过随附的权利要求书来限定的。

图1示出了根据一个实施方案通过混合聚乙烯废弃物的催化解聚来制备蜡和润滑脂基础原料的示例性方法的流程图100。蜡是易于熔化的滑溜的固体物质。通常，蜡的熔点介于45℃至130℃之间，并且其闪点（即蜡能够气化而在空气中形成可燃性混合物的最低温度）介于180℃至350℃之间。蜡主要可通过精炼原油而得到。蜡还可以源自植物和动物的天然分泌物。另外，蜡可以通过使用诸如费歇尔-托罗普希法这样的方法合成得到。