專利名稱：一種廢塑料廢油脂裂化聚合催化劑及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裂化聚合催化劑及其制備工藝，尤其是涉及一種用于廢塑料和廢油脂的裂化、聚合，使廢塑料、各種廢油脂在一定溫度、壓力下轉(zhuǎn)變成汽油、煤油、柴油及重油等產(chǎn)品的裂化聚合催化劑及其制備工藝。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)90年代以來，從環(huán)境保護(hù)和能源回收角度來說，廢塑料回收利用是目前世界范圍內(nèi)人們普遍關(guān)注的課題。利用廢塑料制備燃油已被公認(rèn)為廢塑料回收利用的重要途經(jīng)。
我國目前廢塑料煉油的技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)大多集中在廢塑料回收工藝中的裂解、聚合、分餾以及生產(chǎn)設(shè)備等方面，其中裂解催化、聚合催化工藝中適用的催化劑通常采用現(xiàn)有的ZBXO-1型催化劑或市售的降解或降凝固體粉末催化劑。在其使用過程中，催化劑與廢塑料一同加入爐內(nèi)，由于不能進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌希沽呀?、催化不能同時進(jìn)行，催化反應(yīng)也不充分，致使油品質(zhì)量難以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，而且催化成本很高。另外也有用氧化鋁硅酸鹽固體酸作為催化劑的，但因具有4-25個碳原子為主要成分的油類不能高效率地進(jìn)行分餾，其結(jié)果是廢塑料的回收僅限于得到混合油。此外，積炭和聚合物直接在催化劑表面形成阻擋層，會使催化劑發(fā)生嚴(yán)重中毒，從而使催化劑活性很快降低，而中毒后的催化劑再生更新費(fèi)又很高。
為了改善催化效果，中國發(fā)明專利申請00105758.8號公開了一種新型廢塑料煉油催化劑的制造方法，其特征是以75％的二氧化鈦和20％的氧化鎂為主要載體，負(fù)載5％的金屬氧化物(氧化鎳、氧化鉑、氧化鈀)，以高嶺土為粘合劑，經(jīng)壓條，烘干，焙燒而成。但該催化劑制造成本太高，而且氧化鎳、氧化鉑、氧化鈀在裂解、聚合過程中中毒，再生非常困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種催化、聚合性能好，使用壽命長，并可再生使用，原料來源廣，制作工藝、生產(chǎn)設(shè)備簡單，生產(chǎn)成本低的廢塑料廢油脂裂化聚合催化劑及其制備工藝。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明之催化劑采用以下原料制成白土粉(載體)，水玻璃(粘合劑)，活性劑，增塑劑，輔助劑，它們之間的重量配比為白土粉∶水玻璃∶活性劑∶增塑劑∶輔助劑＝100∶0.03-0.08∶0.02-0.04∶0.01-0.04∶0.01-0.03(優(yōu)選配比為100∶0.05∶0.03∶0.03∶0.02)。
所述用作本發(fā)明之催化劑載體的白土又稱蒙拓石或高嶺土，其主要成分為二氧化硅和氧化鋁，只是其中的SiO2/AI2O3＝n的比值大小不同，白土的n比值＞3，高嶺土的n比值≤2。用作催化劑載體的白土或高嶺土要求潔凈，純度高，其主要成分是SiO2和AI2O3及結(jié)晶水。一般含SiO2＞70％；AI2O3＞13％，如分布最廣的高嶺土，其組成很穩(wěn)定，即SiO2∶AI2O3≈2∶1。由于重金屬元素對催化劑性能影響很大，故選擇原料時特別要注意選擇重金屬含量很少的原料。
所述粘合劑水玻璃可用工業(yè)級水玻璃。
所述活性劑用正己酸或偏己酸(優(yōu)選正己酸)加氧化鋁粉或氧化鎂粉或氧化硅粉(優(yōu)選氧化鋁粉)混合調(diào)制而成，其重量配比為正己酸或偏己酸∶氧化鋁粉或氧化鎂粉或氧化硅粉＝2-6∶1(優(yōu)選配比為4∶1)。正己酸或偏己酸為分散劑，氧化鋁粉或氧化鎂粉或氧化硅粉為填充劑，主要作用是增大催化劑體孔隙率，加大固-氣接觸面積，以提高催化劑反應(yīng)活性。
所述增塑劑用環(huán)氧樹脂(優(yōu)選高溫環(huán)氧樹脂)加二丁脂混合調(diào)制而成，其重量配比為環(huán)氧樹脂∶二丁脂＝1.5-2.5∶1(優(yōu)選配比為2∶1)。增塑劑的主要作用是增大催化劑的機(jī)械強(qiáng)度，避免使用過程中粉化，以提高催化劑的使用壽命和再生循環(huán)次數(shù)。
所述輔助劑為5N-8N的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液(優(yōu)選氫氧化鈉溶液)，配制所用的氫氧化鈉或氫氧化鉀可用工業(yè)級氫氧化鈉或氫氧化鉀。
本發(fā)明之催化劑制備工藝包括以下步驟(1)載體制備 按預(yù)定重量配比稱取白土粉，用水淘洗，去除砂石，所得漿料經(jīng)100℃-150℃烘干，用滾壓機(jī)將烘干料滾碎，經(jīng)200～300目篩過篩，篩下物即為本發(fā)明催化劑之載體；(2)成型劑制備 按預(yù)定重量配比稱取水玻璃，用2-3倍重量的水稀釋后，加入預(yù)定重量配比的活性劑和增塑劑，混勻，制成成型劑；(3)坯料制備 將載體白土粉和成型劑倒入拌料機(jī)進(jìn)行混料，同時加入預(yù)定配比濃度為5N～8N的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液；(4)擠條切段定型烘干煅燒 將坯料放進(jìn)擠條成型機(jī)擠條切段定型，然后置于干燥箱中低溫(100℃-150℃)烘干或自然干燥，再置于高溫煅燒爐中用500～700℃煅燒2～3小時，即成。
產(chǎn)品可用塑料袋包裝。
本發(fā)明之催化劑用于廢塑料、各種廢油脂等廢棄物的煉油工藝，可使廢塑料、各種廢油脂等廢棄物在一定溫度、壓力下轉(zhuǎn)變成汽油、煤油、柴油及重油等產(chǎn)品。根據(jù)數(shù)家廢塑料煉油廠、廢油脂回收廠的應(yīng)用，本發(fā)明之催化劑表現(xiàn)出明顯的技術(shù)優(yōu)勢催化、聚合性能好，強(qiáng)度高，能批量生產(chǎn)出93#汽油，0#柴油以及輕質(zhì)煤油；使用壽命長，并可多次再生使用；原料來源廣，制作工藝、生產(chǎn)設(shè)備簡單，建廠投資少，生產(chǎn)成本低。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1本實(shí)施例催化劑制備使用原料及重量白土粉(SiO2/AI2O3＝5.6)101kg，工業(yè)級水玻璃5kg，活性劑2kg(用正己酸1.6kg加氧化鋁粉0.4kg混配調(diào)制而成)，增塑劑1.2kg(用701環(huán)氧樹脂0.8kg加二丁脂0.4kg混合調(diào)制而成)，用工業(yè)級氫氧化鈉配制的5N NaOH溶液2.6kg。
制備工藝(1)將白土粉用水淘洗去除砂石，漿料烘干，用滾壓機(jī)將烘干料滾碎，經(jīng)200目過篩，篩下物即為催化劑載體(2)將水玻璃用10kg水稀釋后，加入活性劑和增塑劑，攪勻，制成成型劑；(3)將載體白土粉和成型劑倒入拌料機(jī)進(jìn)行混料，同時慢慢加入濃度為5N的NaOH溶液，制成催化劑坯料；(4)將坯料放入擠條成型機(jī)擠條切段定型(￠3mm，長20mm)，自然干燥，然后置于高溫電爐中用500℃煅燒3小時，即成。產(chǎn)品用塑料袋封裝。
實(shí)施例2本實(shí)施例催化劑制備使用原料及重量白土粉(SiO2/AI2O3＝5.6)101kg，工業(yè)級水玻璃6kg，活性劑5kg(用偏己酸3.75kg加氧化鎂粉1.25kg混配調(diào)制而成)，增塑劑3kg(用701環(huán)氧樹脂2.1kg加二丁脂0.9kg混合調(diào)制而成)，用工業(yè)級氫氧化鉀配制的8N KOH溶液2kg。
制備工藝(1)將白土粉用水淘洗去除砂石，漿料烘干，用滾壓機(jī)將烘干料滾碎，經(jīng)300目過篩，篩下物即為催化劑載體；(2)將水玻璃用15kg水稀釋后，加入自制活性劑和增塑劑，制成成型劑；(3)將載體白土粉和成型劑倒入拌料機(jī)進(jìn)行混料，同時慢慢加入濃度為8N的KOH溶液，制成催化劑坯料；(4)將坯料放入擠條成型機(jī)擠條切段定型(￠5mm，長50mm)，再置于干燥箱中150℃烘干，然后置于高溫電爐中用700℃煅燒2小時，即成，產(chǎn)品用塑料袋封裝。
實(shí)施例3載體為高嶺土(SiO2/AI2O3＝2)；活性劑用正己酸1.7kg加氧化硅粉0.3kg混配調(diào)制而成。其他同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種廢塑料廢油脂裂化聚合催化劑，其特征在于，選用以下原料制成白土粉，水玻璃，活性劑，增塑劑，輔助劑，它們之間的重量配比為白土粉∶水玻璃∶活性劑∶增塑劑∶輔助劑＝100∶0.03-0.08∶0.02-0.04∶0.01-0.04∶0.01-0.03；所述活性劑用正己酸或偏己酸加氧化鋁粉或氧化鎂粉或氧化硅粉混合調(diào)制而成，其重量配比為正己酸或偏己酸∶氧化鋁粉或氧化鎂粉或氧化硅粉＝2-6∶1；所述增塑劑用環(huán)氧樹脂加二丁脂混合調(diào)制而成，其重量配比為環(huán)氧樹脂∶二丁脂＝1.5-2.5∶1；所述輔助劑為5N-8N的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢塑料廢油脂裂化聚合催化劑，其特征在于，所述白土粉∶水玻璃∶活性劑∶增塑劑∶輔助劑＝100∶0.05∶0.03∶0.03∶0.02。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廢塑料廢油脂裂化聚合催化劑，其特征在于，所述活性劑中，正己酸或偏己酸和氧化鋁粉或氧化鎂粉或氧化硅粉的重量配比為正己酸或偏己酸∶氧化鋁粉或氧化鎂粉或氧化硅粉＝4∶1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廢塑料廢油脂裂化聚合催化劑，其特征在于，所述所述增塑劑中，環(huán)氧樹脂和二丁脂重量配比為環(huán)氧樹脂∶二丁脂＝2∶1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廢塑料廢油脂裂化聚合催化劑，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂為高溫環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的廢塑料廢油脂裂化聚合催化劑的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟(1)載體制備按預(yù)定重量配比稱取白土粉，用水淘洗，去除砂石，所得漿料經(jīng)100℃-150℃烘干，用滾壓機(jī)將烘干料滾碎，經(jīng)200～300目篩過篩，篩下物即為本發(fā)明催化劑之載體；(2)成型劑制備按預(yù)定重量配比稱取水玻璃，用2-3倍重量的水稀釋后，加入預(yù)定重量配比的活性劑和增塑劑，混勻，制成成型劑；(3)坯料制備將載體白土粉和或型劑倒入拌料機(jī)進(jìn)行混料，同時加入預(yù)定配比濃度為5N～8N的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液；(4)擠條切段定型烘干煅燒將坯料放進(jìn)擠條成型機(jī)擠條切段定型，然后置于100℃-150℃的干燥箱中烘干或自然干燥，再置于高溫煅燒爐中用500℃～700℃煅燒2～3小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廢塑料廢油脂裂化聚合催化劑及其制備工藝，該發(fā)明之催化劑采用以下原料制成白土粉(載體)，水玻璃(粘合劑)，活性劑，增塑劑，輔助劑(5N－8N的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液)；它們之間的重量配比為100∶0.03－0.08∶0.02－0.04∶0.01－0.04∶0.01－0.03。其制備工藝包括以下步驟(1)載體制備；(2)成型劑制備；(3)坯料制備；(4)擠條切段定型烘干煅燒。本發(fā)明之催化劑用于廢塑料、各種廢油脂等廢棄物的煉油工藝，表現(xiàn)出明顯的技術(shù)優(yōu)勢催化、聚合性能好，強(qiáng)度高，能批量生產(chǎn)出9文檔編號C10G1/00GK1789375SQ20051013663
公開日2006年6月21日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者蔡傳算, 蔡道松, 劉啟中, 陳文勇 申請人:湖南凱豐新材料有限公司