废旧轮胎热解及热解产物研究展望

热解作为废旧轮胎处置的重要技术手段,可以有效实现其减量化、无害化和资源化利用。本文综述了废旧轮胎热解的影响因素以及热解产物的研究进展,对废旧轮胎热解的经济、环境和社会效益进行了说明,指出当前工业化热解废旧轮胎存在的问题,并展望了未来节能环保式热解工艺的应用前景。结合现有的工业化热解设备,优化工艺条件和反应器结构型式,进一步分析了热解产物即热解气、热解油及热解炭的成分结构与应用,通过对热解产物改性活化与提质处理,创造更大的经济效益。提出应基于环境法规要求和绿色发展理念,糅合多种处理技术,研制适合废旧轮胎热解的工艺装备,开发集收集/预处理/热解/产物回收与提质于一体的废旧轮胎处置技术,实现废旧轮胎高效清洁转化和高值利用。     

废旧轮胎/橡胶回收利用技术研究进展

近几年来,废旧轮胎/橡胶所引起的环境问题得到人们的重视,回收利用已成为我国乃至世界研究的热点。从裂解、催化裂解、轮胎原料、反应动力学以及工艺条件等方面概述了废旧轮胎/橡胶回收利用技术最新研究进展。催化裂解成为废旧轮胎/橡胶回收利用的主要方式,研究较多的催化剂主要是ZSM-5、MCM系列以及ITQ系列。     

废旧轮胎热解资源化技术进展

综述废旧轮胎热解技术的主要控制参数以及废旧轮胎资源化应用中面临的主要问题，指出高效、低成本地实现废旧轮胎热解产物的提质是废旧轮胎热解领域的重要研究方向，提出一种新的热解资源化工艺——热解与气化组合工艺，其可以生产高品质热解油和热解炭，为实现废旧轮胎高品质资源化利用提供了新思路。     

废弃聚烯烃的高值化学回收研究进展

占全球塑料产量一半以上的聚烯烃，由于其稳定碳氢链结构，极难降解，废弃后带来了严重的“白色”污染和“微塑料”问题。研究废弃聚烯烃的可控化学回收，实现其资源化和升级循环利用，具有重要的意义。本文重点总结了聚烯烃催化裂解的方法、特点及过程机理，包括催化热解、加氢裂化和氢解；梳理了高值裂解产物如芳烃、轻质烯烃、润滑油等的生成机制以及裂解过程中常用的催化剂种类及其催化构效关系；讨论和介绍了裂解反应以及高值产物生成的过程强化手段，包括基于反应器设计的反应过程强化、基于高效分离材料设计的分离过程强化等方面的研究进展。通过高效催化剂的设计及反应和分离过程强化技术的研究，有望实现废弃聚烯烃低温可控裂解及产物的高值化利用。     

温室气体氢氟烃的处理与利用

总结分析了近年来文献和专利,将HFCs的处理与转化方法分析归纳为消除处理与资源化转化利用2大类,其中消除处理方法有氧化燃烧法、等离子法、催化水解法,资源化转化利用方法有高温裂解转化烯烃法、共裂解法、催化脱氟化氢法。介绍了2大类、6种处理与转化方法,并分析了不同的HFCs处理与转化方法的利弊与工业应用前景。认为HFCs类物质可以转化为附加值高、环境友好的含氟烯烃、含氟聚合物和碘氟烃等,是未来HFCs的资源化转化利用的意义所在;而催化脱HF反应路线的技术关键问题是高效催化剂的开发。     

废弃塑料化学回收及升级再造研究进展

塑料对人类社会进步和经济发展发挥着重要作用,但其大规模生产和不恰当的处置已造成了严重的生态灾难。通过化学回收和化学升级再造的方法将废弃塑料转化为高附加值的产品是实现塑料资源可持续发展的关键技术之一。本综述总结了近年来废弃塑料的回收现状和化学升级再造的途径,包括催化热解、化学解聚、催化氢解、光催化、化学氧化等,着重探讨了反应条件对于产物分布和产率的影响、催化剂的构效关系及反应机理等。针对目前存在的反应条件严苛、催化剂成本高且重复利用性差等问题,提出未来研究方向包括优化工艺条件、弄清催化剂失活机理和开发价格低廉的高效催化剂,有望进一步实现废塑料资源化利用的工业化发展。     

废塑料化学转化制燃料的催化剂研究进展

在简要介绍和比较热裂解、催化裂解、热裂解-催化改质和催化裂解-催化改质4种废塑料化学转化制燃料基本方法的基础上,综述了近年来国内外在废塑料裂解催化剂和废塑料裂解产物改质催化剂的研究进展,重点讨论了催化剂酸性、比表面积、孔径以及负载金属离子的类型等对废塑料催化裂解和催化改质反应性能的影响,并介绍了聚烯烃（包括聚乙烯和聚丙烯）废塑料和聚苯乙烯废塑料热裂解和催化裂解的反应机理。最后对废塑料化学转化制燃料技术的研究与开发提出了一些建议,指出采用催化裂解-催化改质组合技术是未来废塑料化学转化制燃料过程的发展趋势,其今后的研究重点将是开发具有较强酸性和有利于大分子扩散与传质性能孔道结构的分子筛催化剂。     

有机硅高沸物催化裂解用催化剂研究进展

催化裂解技术可高效低能耗地资源化处理利用有机硅高沸物，所用的催化剂主要有氯化铝基催化剂、有机胺基催化剂、钯磷配位化合物基催化剂、磷酸盐基催化剂、过渡金属及其化合物基催化剂、分子筛和活性炭基催化剂等。通过对催化剂的特点、发展现状和趋势进行研究，为有效利用催化剂对有机硅高沸物通过催化裂解实现资源化处理利用提供参考借鉴和技术支持。研究表明，有机胺基催化剂具有其他催化剂无可比拟的优势，是未来有机硅高沸物催化裂解用催化剂发展的一个趋势和热点，具有良好的发展前景，建议开发利用这类催化剂。     

固体废弃物微波技术处理及其资源化

随着国民经济的快速发展,废旧橡胶轮胎、废旧塑料、废旧纤维素以及污泥等固体废弃物的量迅猛增加,固体废弃物的处理和资源化已迫在眉睫。在固体废弃物的处理及资源化过程中,微波技术具有加热速率快、加热均匀和固体废弃物有价值资源的选择性好等优点。采用微波技术处理废旧橡胶轮胎时,产物中的液体有机物选择性比较高,对炭黑和钢丝等物料的回收也比较简单,国外已有日均处理(6 000~7 000)条废旧轮胎的工业化生产线,可以实现废旧轮胎100%资源化再利用;在废旧塑料聚丙烯中添加石墨等微波吸收物质,然后进行微波技术处理,烯烃类组分的液体产物可以达到48.16%;废旧纤维素及其制品可以在较低温度下进行微波处理,废纸在200℃进行微波裂解可以获得15%的裂解气、42%的裂解油和43%的炭黑;含油污泥进行微波技术处理不但可获得液体有机物,还能够实现污泥的油水分离。因此,采用微波技术处理固体废弃物是一个废物的减量化、无害化和资源化过程,具有很好的应用前景。对近年来采用微波技术处理这些固体废弃物及其资源化的研究进展进行总结和评述,以期对我国固体废弃物处理和资源化的发展提供参考。     

废塑料制油技术研究及产业化进展

废塑料造成的环境污染日趋严重,废塑料的回收和绿色资源化利用已成为全球关注的问题。本文详细介绍了热裂解和催化裂解等废塑料裂解制油工艺技术的研发和产业化现状,分析比较了它们各自的优缺点,认为催化裂解是一种潜力巨大的废塑料回收利用方法,具有高效、环保、无二次污染和产物油品质量高等优点,是未来废塑料制油技术的发展方向。本文还重点阐述了裂解过程中的温度、停留时间、原料组成、催化剂种类和反应器类型对裂解反应的影响,并针对废塑料制油技术产业化发展现状和存在的问题提出了建议:应重点关注混合废塑料脱氯工艺、提高液态产物产率和提高油品稳定性。     

Hydrocarbon fuels produced by catalytic pyrolysis of hospital plastic wastes in a fluidizing cracking process

A mixture of post-consumer polyethylene/polypropylene/polystyrene (PE/PP/PS) with polyvinyl chloride (PVC) waste was pyrolyzed over cracking catalysts using a fluidizing reaction system operating isothermally at ambient pressure. The influences of catalyst types and reaction conditions including reaction temperatures, ratios of catalyst to plastic feed, flow rates of fluidizing gas and catalyst particle sizes were examined. Experiments carried out with various catalysts gave good yields of valuable hydrocarbons with differing selectivity in the final products dependent on reaction conditions. A model based on kinetic and mechanistic considerations associated with chemical reactions and catalyst deactivation in the acid-catalyzed degradation of plastics has been developed. The model gives a good representation of experimental results from the degradation of commingled plastic waste. The results of this study are useful for determining the effects of catalyst types and reaction conditions on both the product distribution and selectivity from hospital plastic waste, and especially for the utilization of post-use commercial FCC catalysts for producing valuable hydrocarbons in a fluidizing cracking process.     

催化裂化多产丙烯

丙烯作为重要的基本有机化工原料, 其市场需求快速增长, 除蒸汽裂解工艺外, 流化催化裂化(FCC)是丙烯生产的另一重要来源。本文主要综述了国内外开发并应用的一系列催化裂化多产丙烯的工艺技术, 着重介绍了各生产工艺技术的特点、产品分布及其工业应用情况, 并从催化剂、操作条件和反应器三个方面对催化裂化多产丙烯的影响因素进行了分析。FCC多产丙烯工艺与常规FCC工艺相比较表明, 丙烯收率均有较明显的提高, 并指出通过FCC工艺技术改造增产丙烯已是重要技术路线。     

聚烯烃塑料的热解和催化热解研究进展

通过热解和催化热解技术将废塑料转化为高附加值产品是一种有前途的回收途径,可解决废塑料对环境的污染问题并促进环境的可持续化,这种方法同时具有经济效益和明显的环境优势,为塑料的回收行业确立了未来的发展趋势。本文以石蜡、轻质芳烃（BTX）、低碳烯烃和苯乙烯等产品为出发点,阐述了不同聚烯烃塑料的热解特性,详细介绍了温度和停留时间对产品分布和收率的影响,然后基于聚烯烃空间结构的差异,讨论了不同催化剂作用下的热解机理,并对催化剂的酸强度和孔结构等影响因素进行了着重分析,以改善产品选择性。此外,文章简述了聚氯乙烯脱氯的三类过程,即热解脱氯、催化热解脱氯和吸附脱氯。最后指出催化热解过程中催化剂成本高、重复使用活性低等潜在问题,今后的研究应致力于优化工艺路线、开发价格低廉的新型催化剂。     

重油催化裂解技术研究进展

重油催化裂解技术以增产乙烯、丙烯等低碳烯烃为主要目标,是重油轻质化的有效手段。对催化裂解技术的研究,催化剂和反应器是其核心。本文综述了重油催化裂解技术中采用的各种催化剂和反应器的研究进展,阐述了不同催化剂的适用条件和不同类型反应器的流体特性,并指出深入研究下行床反应器及开发与之匹配的催化剂将是今后开发重油催化裂解技术最具潜力的研究方向。     

废塑料催化裂解制燃料的研究进展

介绍了废塑料裂解生成燃料油及燃料气体的发展过程。分析了反应器类型、催化剂的酸性及孔径大小对产物的影响,还发现了石英砂在控制温度及反应时间的突出作用。并对世界上优秀的转化工艺进行了概括总结,为广泛进行废塑料炼制燃料奠定了基础。     

木质类废弃物液化及其高效利用研究进展

木质类废弃物具有数量多、分布广、可再生等特点,采用热化学液化技术将其转变为具有反应活性的新的化学原料,能替代或部分替代化石产品制备高品质化学品。本文将不同生物质转化技术以及可利用途径进行归纳总结,回顾了近年来国内外常见的木质类废弃物液化技术如高温高压液化、快速热解液化和常压催化液化等,重点介绍了广为关注的常压催化液化及其高效利用研究现状。概述了不同的液化剂和催化剂所得液化物的性质及所制备胶黏剂、聚氨酯材料等高附加值生物质基树脂材料的性能。指出木质类生物质液化过程只有朝着低成本、绿色、高效反应方向发展,才有可能向大规模工业化转化。作者结合自己的科研实践,提出该领域目前存在的一些问题以及解决途径的建议,对液化生物质基高分子材料的产业化应用提出展望。