[发明专利]采用废聚烯烃类塑料与溴系阻燃废塑料制备热解油的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护和能源利用领域，更具体地，涉及一种采用废聚烯烃类塑料与溴系阻燃废塑料制备热解油的方法，该方法是通过将废聚烯烃类塑料与溴系阻燃废塑料共混热解脱溴制备热解油(pyrolysis oil)，有效控制热解油中有机溴的含量，提高热解油的品质，使该热解油能够作为环保燃料使用，是种能够抑制溴代二恶英类污染物的形成的溴系阻燃废塑料的高效资源化利用的方法。

背景技术

目前，我国废弃电子电器产量已达到552万吨，其中电子废塑料占电子废弃物总量的30％，是电子废弃物的重要组成部分。我国对于废塑料的处理方式主要以填埋和焚烧为主，然而电子废弃塑料中通常含有溴代阻燃剂(即溴系阻燃剂)，如：十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚A。其中主要的阻燃废塑料为高抗冲击性苯乙烯(HIPS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料，占电子废塑料的55％。简单填埋和焚烧处理会对环境造成极大的危害，特别地，溴代阻燃剂在环境中分解会产生强致癌物质溴代二恶英。

Miskolczi N.等(J.Anal.Appl.Pyrolysis 83(2008)115-123)研究了阻燃HIPS和ABS两种塑料在特定设计的加长水平管反应器中的热解技术，该技术可使一次热解产物进一步分解，使有机溴进一步释放转化为无机溴，溴化氢和溴化锑；热解油中有机溴含量低于8％。

Hall W.J.等(J.Anal.Appl.Pyrolysis 81(2008)139-147)利用分子筛催化剂ZSM-5和Y型分子筛对阻燃塑料热解产物进行脱溴处理，发现两种催化剂均可用于脱除热解产物中的含溴化合物，尤其是Y型分子筛。但是，它们也会导致热解油中有价值产物的产率减少，并且对使用过的含有机溴催化剂进行处理也是一个难题。

Bhaskar T.等(Polym.Degrad.Stab.92(2007)211-221)采用分步升温控制热解法对电子废弃塑料混合物进行脱溴的技术。第一阶段在330℃下反应2小时，第二阶段在430℃下进行。此两段热解法热解可以使绝大部分溴以溴化锑和有机溴化物的形式汇集于第一步热解的油中，第二步中获得的热解油占总量的60％，但只含有少量的溴。不过该法并没有真正把有机溴转化为无机溴而只是将其汇集，需进一步处理。

电子废塑料中另一类常见塑料为聚烯烃类塑料，包括低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯。此类塑料为人工合成高分子材料，具有不可生物降解性。如何再利用这些聚烯烃类废塑料，也是环境保护不可忽视的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种采用废聚烯烃类塑料与溴系阻燃废塑料制备热解油的方法，其中通过对其关键的热解反应的原料配比、处理温度、热解气体处理方式等进行改进，与现有技术相比能够有效解决溴系阻燃废塑料的再回收利用的问题，得到的热解油溴元素含量低，可用作环保燃料；并且该方法有效回收利用了废聚烯烃类塑料和溴系阻燃废塑料中的潜在能量，资源利用率好。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种采用废聚烯烃类塑料与溴系阻燃废塑料制备热解油的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将溴系阻燃废塑料和废聚烯烃类塑料两者分别破碎形成粒径均为75μm～250μm的溴系阻燃废塑料颗粒和废聚烯烃类塑料颗粒，接着将所述溴系阻燃废塑料颗粒和所述废聚烯烃类塑料颗粒混合均匀得到热解反应原料，该热解反应原料中所述溴系阻燃废塑料颗粒和所述废聚烯烃类塑料颗粒两者的质量比为1：1～9：1；

(2)将所述步骤(1)得到的热解反应原料置于固定床反应器中，并将该固定床反应器加热至400℃～500℃进行热解反应；热解反应得到的气体经过冷凝处理，然后通过过滤收集即得到热解油。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(2)中的所述固定床反应器是以10℃/min的升温速率加热至400℃～500℃，并在400℃～500℃下保持至少1h进行热解反应。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(2)中的热解反应是向所述固定床反应器通入载气进行的，所述载气的流速为标准状态下的100mL/min，该载气为氮气和氦气中的至少一种。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(2)中热解反应得到的气体是经过冰盐浴进行冷凝处理，所述冷凝处理的温度为-20℃～-15℃。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(2)中热解反应得到的气体经过冷凝处理，然后通过过滤收集分别得到固体蜡和所述热解油。