[发明专利]一种废聚丙烯塑料催化裂解制燃油的催化剂及其制备方法

说明书

一种废聚丙烯塑料催化裂解制燃油的催化剂，包括二氧化硅基质和分子筛，二氧化硅基质的质量为催化剂质量的20wt％～50wt％，其中，二氧化硅基质上的孔径分布在20nm～60nm；所述的分子筛包括Y型、β分子筛、USY分子筛、SBA‑15、MCM‑41中的一种或几种。通过上述方法催化裂解废聚丙烯塑料，汽油和柴油的总出油率可达到90％以上。将NaY母液回用到该催化剂的制备过程中，一方面可以为处理NaY母液提供一条途径，另一方面可降低催化剂的成本。

技术领域

本发明涉及一种化工领域的催化剂，具体的，涉及一种使用在废塑料回收领域的催化剂及其制备方法。

背景技术

废塑料的回收利用主要有填埋、焚烧、物理筛选分离再利用和油化技术四种方法，前三种方法不仅会对生态环境造成二次污染，而且也会危害人体健康，而油化技术可以裂解出燃料油——汽油和柴油，裂解产品使用价值高，这样不仅缓解了石油资源面临枯竭的燃眉之急，使自然资源得到了补充，能源得到了再生。同时，也满足了循环经济和环境友好型经济的要求，带来了巨大的经济和环境效益。因聚丙烯广泛用于饮水杯、吸管、打包袋、编织袋等的制备，用量巨大，将废聚丙烯塑料油化是一项非常重要且有意义的工作，油化技术的关键在于催化剂，催化剂的好坏直接影响催化裂解的产率。现有技术中专门用于废聚丙烯塑料催化裂解制油的催化剂较少。

中国专利申请公开第CN101168678号，公开了一种用于聚乙烯和聚丙烯废塑料裂解制取燃料油的催化剂，由KDC-1型分子筛和高岭土经过磷改性制备，汽油和柴油收率在80％左右。

中国专利申请公开第CN101284235号，公开了一种混合废塑料催化裂解制燃油用的催化剂及制备方法，第一段催化剂由2.0wt％～30.0wt％金属氧化物和70.0wt％～98.0wt％白土或蒙脱土组成，第二段由氧化铁、氧化钼、氧化锌、氧化铈、氧化镧、氧化镍或氧化铜和ZSM-5、MCM-22、USY、REY、Beta或MOR分子筛组成，对第一段的裂解气进行二次催化裂解和异构化、芳构化改质反应，提高裂解汽柴油馏分比率，合格燃油出油率达70％以上。工业上一直寻求提高废旧塑料回收的出油率的技术。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种聚丙烯催化裂解的催化剂，该催化剂可以提高废聚丙烯裂解成燃油的出油率。

本发明的第二个目的是提供一种废聚丙烯催化裂解的催化剂的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种废聚丙烯催化裂解的方法，可以在相对较低的裂解温度下，提高燃油的出油率。

为实现本发明的目的，一种聚丙烯催化裂解的催化剂，包括二氧化硅基质和分子筛，二氧化硅基质的质量为催化剂质量的20wt％～50wt％，二氧化硅基质上的孔径分布在20nm～60nm；所述的分子筛包括Y型、β分子筛、USY分子筛、SBA-15、MCM-41中的一种或几种。

通过二氧化硅基质与分子筛的有机结合，使得废聚丙烯大分子可进入基质孔道中发生裂解反应，促进大分子原料和中间产物的扩散传质，避免在外表面及孔口发生深度反应，产生大量焦炭并堵塞孔口，有更多的中间产物在分子筛上发生的裂解反应制备燃料油。

一种聚丙烯催化裂解的催化剂的制备方法，包括：

在硅溶胶的浆液中加入NaY母液进行混合，得到浆液A，其中，Na₂O/SiO₂的物质的量比在1:1～2.5:1之间；

在浆液A中加入分子筛，混合后得到浆料B；

浆料B进行造粒，再经焙烧后得到催化剂。

上述的制备的催化剂应用于聚丙烯催化裂解制燃油，其中，反应温度在300℃～350℃。

通过上述方法催化裂解，汽油和柴油的总出油率可达到90％以上。

附图说明