聚乙烯在沸石分子筛上催化裂解制燃料油的基础研究开题报告

1. 研究目的与意义

自50年代以来，高分子合成技术的进步极大地推动了合成塑料工业的发展，到1992年，世界塑料产量已突破1亿吨。塑料的日益广泛的应用给人民生活带来极大方便的同时，也带来了大量的白色污染。在过去几十年中，废塑料一直被作为城市固体废物的一部分。据调查，废塑料中各品种所占百分比分别为:低密度聚乙烯(LDPE)，27%;高密度聚乙烯(HDPE)，21%;聚丙烯(PP)，18%;聚苯乙烯(Ps)，16%;聚氯乙烯(PVC)，7%。废塑料常用的处理方法有填埋和焚烧。但是填埋会占用土地面积和污染地下水，焚烧使大气中二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害物质的含量增加，而且采用这两种处理方法都会造成资源浪费。废塑料的生物降解、热分解回收低分子化合物和焚烧回收热能等新技术既能实现资源再生利用，又能减少环境污染。

2. 国内外研究现状分析

目前，废塑料的回收利用主要有填埋、焚烧、物理筛选分离和油化技术4种方法。前3种方法都会对生态环境产生二次污染并危害人体健康。例如：塑料填埋在土壤中长期不能分解，使土壤板结，减少土地资源；塑料在焚烧过程中产生hcl、hcn 以及多环芳香烃化合物等有害物质；物理筛选分离制得的塑料制品质量差，在强度耐用性等方面都无法与新料制作的产品相比。因此，废塑料油化技术成了目前研究的热点。

20世纪80年代末，石油化工科学研究院成功地开发出了以重油为原料、以生产丙烯为主要目的的催化裂解（deep catalytic cracking-dcc）新工艺。该技术在生产丙烯的同时，兼产异丁烯及高辛烷值汽油组分。

南京理工大学设计了一套废塑料裂解装置。其特征是裂解过程在有氮条件下进行，裂解过程产生的盐酸通过吸收塔吸收，然后反应产物进入催化床在催化剂的条件下催化裂解，产生的裂解气经冷凝、分馏得到汽、柴油。这个工艺的特点是解决了产物中盐酸腐蚀设备的问题，而且能耗低，出油率及油品质量高，工艺结构合理，操作简便。

3. 研究的基本内容与计划

1、搜集废塑料油化技术的研究资料，对聚乙烯的热裂解进行了重点分析研究

2、根据文献资料和理论分析，确定相关的实验方案;

3、选择不同的催化剂确定聚乙烯不同的分解温度

4. 研究创新点

对于其他废旧塑料的处理方法，化学回收法是现在广泛被研究的领域，它不仅可以在一定程度上解决白色污染的问题，同时也在相当程度上解决能源紧缺的问题。

催化裂解法是当前化学回收法里面较先进的方法，其产物包括烷烃、烯烃、芳香烃等，还包括一定量的汽油和石蜡等各种烃类产品。

催化裂解法是将催化剂置于裂解釜中直接催化废塑料裂解制燃料，由于催化裂解反应时所采用的催化剂均属于固体酸类催化剂，故反应机理可以用碳正离子理论来解释。