專利名稱：廢棄塑料芳構化催化劑及其制備方法
技術領域：
本發明是一種廢棄塑料芳構化催化劑及其制備方法，本發明屬于化工技術領域。
用廢棄塑料生產汽油，柴油是一項新技術，在我國剛剛開始，通常使用的催化劑是粉狀的硅鋁系列化合物，生產工藝是將粉狀的催化劑和廢塑料一起投入加熱爐中，在700℃以上高溫下進行催化裂化，由于這樣粉狀硅鋁系催化劑的活性較低，芳構化作用較差，使制得產品油中芳烴含量較低，辛烷值在70(馬達法)以下，所加催化劑隨廢渣排出加熱爐不能活化再用，增加了成本。而目前在大型煉油廠石油催化裂化中所使用的硅鋁酸鹽分子篩，芳構化效果很好，但是由于其設備復雜，造價昂貴，也不適用于廢塑料生產汽油、柴油的工藝過程。
本發明的目的是制備一種造價低廉，可以活化再生的廢塑料芳構化催化劑，用于廢塑料生產汽油、柴油過程，具有較好的芳構化效果，使所得產品油中芳烴含量達到30％以上，辛烷值達到76(馬達法)以上。
本發明的目的是這樣實現的廢棄塑料芳構化催化劑是將40-70％的活性組份ZnCl2用浸漬法吸附在100％顆粒狀Al2O3載體上，制成具有表面活性的催化劑，其中ZnCl2為工業產品，顆粒狀Al2O3載體是φ4-5mm的工業產品，顆粒的平均孔經為50-80，孔容為0.30-0.80ml/g，比表面積為150-250m2/g，堆積密度為0.55-0.70g/ml。催化劑的制備方法可用常溫浸漬法，煮沸浸漬法和加熱真空浸漬法。常溫浸漬法是在常溫條件下，將顆粒狀Al2O3載體置于飽和ZnCl2水溶液中，浸漬30分鐘，將吸附ZnCl2達40-70％的顆粒狀Al2O3，過濾、烘干，再經600～650℃焙烘活化；煮沸浸漬法是將顆粒狀Al2O3載體置于ZnCl2的飽和水溶液中，煮沸30分鐘后，將吸附ZnCl2達40～70％的顆粒狀Al2O3過濾、烘干，再經600-650℃焙烘活化；加熱真空浸漬法是將顆粒狀Al2O3和ZnCl2的飽和水溶液置于真空轉鼓中，在加熱真空條件下浸漬30分鐘，將吸附ZnCl2達40-70％的顆粒狀Al2O3過濾、烘干、再經600-650℃焙烘活化。
本發明制備的催化劑，適用于廢棄塑料生產汽油、柴油工藝過程，特別適用于固定床催化反應設備，將催化劑置于固定床上，將廢塑料置于氣化爐中，當廢塑料蒸氣通過催化劑床層時，在270～430℃條件下氣、固相進行催化反應，使成品油中，芳烴含量達30％以上，辛烷值達76(馬達法)以上。該催化劑固定床在600～650℃條件下，可以活化再生，循環使用達30次以上。
本發明制備的催化劑為廢棄塑料生產汽油、柴油工藝過程研制出新催化劑類型，制備方法簡單，成本低廉，使用周期長，具有較好的芳構化和烯烴疊合作用，使產品油質量穩定，芳烴含量達到30％以上，率烷值達到76(馬達法)以上。
下面結合實施例對本發明進一步說明。
圖1是加熱真空浸漬法制備本發明催化劑的簡圖。
圖1中1.轉鼓2.加料口3.水浴槽4.真空泵5.進氣閥。
實施例1用蒸餾水或無離子水配制成的活性組份ZnCl2飽和水溶液和顆粒狀Al2O3載體都放入轉鼓1中，為使顆粒狀Al2O3載體充分吸附，應使ZnCl2過量，密封加料口2，轉動轉鼓1，加熱水浴槽3，開啟真空泵4，使轉鼓1中真空度達720mmHg，保持30分鐘，打開進氣閥5，使空氣慢慢通入轉鼓1中，至真空度為0時，將吸附40-70％活性組份ZnCl2的顆粒狀Al2O3過濾、烘干，再經600-650℃焙烘活化，由于顆粒大小、平均孔經、孔容和比表面積都直接影響催化劑的催化效果，因此顆粒狀Al2O3載體選擇φ4-5mm的工業產品，顆粒的平均孔經為50-80，孔容為0.30-0.80ml/g，比表面積為150-250m2/g，堆積密度為0.55-0.70g/ml，正壓強度為9.0-16.0kg/cm2，磨耗損失為重量的1.2-2.5％。
實施例2，用蒸餾水或無離子水配制成ZnCl2的飽和水溶液，把上述水溶液和顆粒狀Al2O3載體同時放入反應容器中，在常溫下浸漬30分鐘，將吸附ZnCl2達40-70％的顆粒狀Al2O3過濾，烘干，再經600-650℃焙烘活化，制成具有表面活性的催化劑。
實施例3，用蒸餾水或無離子水配制成的ZnCl2飽和水溶液，把上述水溶液和顆粒狀Al2O3載體同時放入具有加熱裝置的反應器中，煮沸30分鐘，將吸附ZnCl2達40-70％的顆粒狀Al2O3過濾，烘干，再經600-650℃條件下焙烘活化，制成具有表面活性的催化劑。
實施例4，將制得的催化劑置于廢塑料生產汽油、柴油反應設備的催化劑床上，在270-430℃條件下，與被氣化的廢塑料氣體進行氣固相反應，由于該催化劑具有較好的芳構化和烯烴疊合作用，使產品油的質量穩定，芳烴含量達到30％以上，辛烷值達到76(馬達法)以上。上述催化劑在使用一段時間后，可以在600-650℃條件下活化再生，循環使用30次以上。
權利要求
1.一種廢棄塑料芳構化催化劑，其特征是將40-70％(重)的活性組分ZnCl2吸附在100％顆粒狀Al2O3載體上制成具有表面活性的催化劑。
2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征是所述ZnCl2為工業級產品。
3.根據權利要求1所述的催化劑，其特征是所述顆粒狀Al2O3載體是φ4-5mm的工業產品，顆粒的平均孔經為50-80，孔容為0.30-0.80ml/g比表面為150-250m2/g，堆積密度為0.55～0.70g/ml。
4.一種廢棄塑料芳構化催化劑的制備方法，其特征是所述催化劑中的活性組份ZnCl2是用浸漬法吸咐在Al2O3載體上制成具有表面活性的催化劑。
5.根據權利要求4所述的催化劑制備方法，其特征是所述浸漬法有三種實施方案常溫浸漬法、煮沸浸漬法和加熱真空浸漬法。
6.根據權利要求4和5所述的催化劑制備方法，其特征是所述常溫浸漬法是將所述顆粒狀Al2O3載體在常溫下置于所述ZnCl2的飽和水溶液中，浸漬30分鐘，將吸附ZnCl2達40-70％(重)的顆粒狀Al2O3過濾、烘干，再經600～650℃焙烘活化。
7.根據權利要求4和5所述的催化劑制備方法，其特征是所述煮沸浸漬法是將所述顆粒狀Al2O3載體置于所述ZnCl2的飽和水溶液中煮沸30分鐘，將吸附ZnCl2，達40-70％(重)的顆粒狀Al2O3過濾、烘干，再經600-650℃焙烘活化。
8.根據權利要求4和5所述的催化劑制備方法，其特征是所述加熱真空浸漬法是將所述顆粒狀Al2O3載體和所述ZnCl2的飽和水溶液同時置于真空轉鼓中，在加熱真空條件下浸漬30分鐘，將吸附ZnCl2達40-70％(重)的顆粒狀Al2O3過濾、烘干，再經600-650℃焙烘活化。
9.一種適用于廢棄塑料生產汽油、柴油的催化劑，其特征是將上述催化劑置于固定床反應設備中，將廢塑料置于氣化爐中，當廢塑料蒸氣通過催化劑床層時，在270-430℃條件下，氣固相進行催化反應，使成品油中芳烴含量達30％以上，辛烷值達76(馬達法)以上，上述催化床在600-650℃條件下可以活化再生，循環使用30次以上。
全文摘要
本發明是用浸漬法將活性組分Zncl
文檔編號B01J37/02GK1139591SQ95107410
公開日1997年1月8日 申請日期1995年7月4日 優先權日1995年7月4日
發明者張慶祥 申請人:張慶祥