一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法技术

本发明专利技术涉及废弃聚酯类塑料资源化回收再利用的技术领域，公开了一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法。该方法包括：包括：在非均相双金属催化剂和溶剂存在下，将废弃聚酯类塑料和/或聚酯单体进行加氢脱氧反应；所述非均相双金属催化剂中含有氮源、载体、贵金属元素和非贵金属助剂元素；所述载体与以氮元素计的所述氮源的含量重量比为1：0.04

【技术实现步骤摘要】
一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法


[0001]本专利技术涉及废弃聚酯类塑料资源化回收再利用的
，具体涉及一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法。

技术介绍

[0002]随着社会对能源需求的日益增加，以及社会对可持续发展和环境问题的持续关注，废旧塑料的回收和处理方式也引起了大家的重视，为此研究一种高效的催化方法和技术，将废弃塑料资源化，从中获得裂解小分子产物并对其进行回收再利用，从而探索出一条可持续、绿色发展的途径势在必行。
[0003]从废弃聚酯类塑料中可以回收得到裂解小分子产物如对二甲苯、甲苯等芳烃和环己烷、异丙基环己烷等环烷烃。
[0004]其中，对二甲苯是芳烃产业链的基础化工原料，其主要用于制备对苯二甲酸(PTA)和对苯二甲酸二甲酯(DMT)，从而进一步生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET可由DMT与乙二醇进行酯交换反应后，再进行自缩聚或者酯交换获得。DMT结构与PET类似，均含有酯基官能团。因此在适宜条件下，催化剂对聚酯类塑料PET的降解效果与催化剂对DMT的降解效果接近。
[0005]此外，对二甲苯还广泛用于医药、香料、油墨等产业作为生产原料，对二甲苯还可以用作溶剂。
[0006]进一步地，废弃聚酯类塑料裂解得到的小分子芳烃和环烷烃的混合物还可以用作当前燃油的添加剂来增加其密度和体积热值。相比直链烷烃，环烃具有相对更高的辛烷值、密度和密封性。环烷烃具有很高的发热量，较低的凝固点，环烷烃及其烷基取代衍生物是石油产品中常见的组分，一些脂环烃则是很多药物的重要成分。
[0007]目前，二甲苯等芳烃和环烷烃主要来源于以下途径：
[0008](1)煤在无氧条件下加热到1000℃，通过热分馏得到煤焦油，从煤焦油中可以得到苯、甲苯、二甲苯等芳香化合物，再将二甲苯从中提取出来。
[0009](2)芳烃也可以从石油裂解的副产物中提取。
[0010](3)石油分馏后的馏分中则主要包含大量的环烷烃和链烃。
[0011](4)芳烃也可以来自这些环烷烃和链烃的重整和芳构化。
[0012](5)环烷烃主要从石油和天然气中获得。
[0013]以上获得对二甲苯等芳烃和环烷烃的方法中不可避免地需要直接依赖于石油(化石资源)，不利于可持续发展。而且在以上对二甲苯的生产过程中由于沸点的原因，很难通过传统的精馏方法将对二甲苯从它的同分异构体中分离出来。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的是提供一种不需要直接依赖于不可再生的化石资源，而将废弃聚酯类塑料作为新的有机碳源并进行回收利用，满足可持续发展的需要的方法。
[0015]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法，包括：
[0016]在非均相双金属催化剂和溶剂存在下，将废弃聚酯类塑料和/或聚酯单体进行加氢脱氧反应；
[0017]所述非均相双金属催化剂中含有氮源、载体、贵金属元素和非贵金属助剂元素；所述载体与以氮元素计的所述氮源的含量重量比为1：0.04
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0.05，所述氮源为1,10
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菲啰啉和/或三聚氰胺，所述载体为活性炭和/或三氧化二铝；所述贵金属元素选自Ru、Rh、Pt中的至少一种；
[0018]所述废弃聚酯类塑料为芳香族废弃塑料。
[0019]本专利技术提供的回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法，利用加氢脱氧反应能够将废弃聚酯类塑料和对苯二甲酸二甲酯裂解为小分子产物(如对二甲苯、环己烷等)，该方法中使用的非均相双金属催化剂具有优异的催化活性，而且在使用过程中物理性质和化学性质稳定，有利于进行大规模工业生产和重复使用。
附图说明
[0020]图1是实施例1中DMT经加氢脱氧反应结束后的产物气相色谱图；
[0021]图2是实施例1中DMT经加氢脱氧反应结束后的产物气相色谱
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质谱图。
具体实施方式
[0022]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0023]如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法，包括：
[0024]在非均相双金属催化剂和溶剂存在下，将废弃聚酯类塑料和/或聚酯单体进行加氢脱氧反应；
[0025]所述非均相双金属催化剂中含有氮源、载体、贵金属元素和非贵金属助剂元素；所述载体与以氮元素计的所述氮源的含量重量比为1：0.04
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0.05，所述氮源为1,10
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菲啰啉和/或三聚氰胺，所述载体为活性炭和/或三氧化二铝；所述贵金属元素选自Ru、Rh、Pt中的至少一种；
[0026]所述废弃聚酯类塑料为芳香族废弃塑料。
[0027]优选情况下，所述氮源为1,10
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菲啰啉。本专利技术的专利技术人发现，在该优选情况下，所述非均相双金属催化剂的催化效果更好。
[0028]优选情况下，所述载体为活性炭。本专利技术的专利技术人发现，在该优选情况下，所述非均相双金属催化剂的催化效果更好。
[0029]优选地，在所述非均相双金属催化剂中，所述贵金属元素为Ru。
[0030]优选地，在所述非均相双金属催化剂中，所述非贵金属元素选自Fe、Co、Ni和Cu中的至少一种。
[0031]更优选地，在所述非均相双金属催化剂中，所述非贵金属元素为Fe和/或Ni。
[0032]更优选地，在所述非均相双金属催化剂中，所述非贵金属元素为Fe。本专利技术的专利技术人发现，在该优选情况下，所述非均相双金属催化剂的催化效果更好。
[0033]优选地，在所述非均相双金属催化剂中，以100重量份的载体为基准，所述贵金属元素的含量为0.1
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3重量份，所述非贵金属元素的含量为2
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4重量份。
[0034]根据一种优选的具体实施方式，在所述非均相双金属催化剂中，所述贵金属元素为Ru，所述非贵金属元素为Fe，以100重量份的载体为基准，所述贵金属元素的含量为0.1
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3重量份，所述非贵金属元素的含量为2.5
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3.5重量份。
[0035]根据另一种优选的具体实施方式，在所述非均相双金属催化剂中，所述贵金属元素为Ru，所述非贵金属元素为Fe，以100重量份的载体为基准，所述贵金属元素的含量为0.5
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2.0重量份；所述非贵金属元素的含量为2.5
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3.5重量份。
[0036]进一步优选地，在所述非均相双金属催化剂中，所述贵金属元素为Ru，所述非贵金属元素为Fe，以100重量份的载体为基准，所述贵金属元素的重量百分含量为0.8
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1.2重量份；所述非贵金属元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法，其特征在于，包括：在非均相双金属催化剂和溶剂存在下，将废弃聚酯类塑料和/或聚酯单体进行加氢脱氧反应；所述非均相双金属催化剂中含有氮源、载体、贵金属元素和非贵金属助剂元素；所述载体与以氮元素计的所述氮源的含量重量比为1：0.04
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0.05，所述氮源为1,10
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菲啰啉和/或三聚氰胺，所述载体为活性炭和/或三氧化二铝；所述贵金属元素选自Ru、Rh、Pt中的至少一种；所述废弃聚酯类塑料为芳香族废弃塑料。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述非均相双金属催化剂中，所述非贵金属元素选自Fe、Co、Ni和Cu中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述非均相双金属催化剂中，所述贵金属元素为Ru；和/或在所述非均相双金属催化剂中，所述非贵金属元素为Fe和/或Ni。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述非均相双金属催化剂中，所述非贵金属元素为Fe。5.根据权利要求1
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4中任意一项所述的方法，其中，在所述非均相双金属催化剂中，以100重量份的载体为基准，所述贵金属元素的含量为0.1
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3重量份，所述非贵金属元素的含量为2
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4重量份。6.根据权利要求1
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4中任意一项所述的方法，其中，在所述非均相双金属催化剂中，所述贵金属元素为Ru，所述非贵金属元素为Fe，以100重量份的载体为基准，所述贵金属元素的含量为0.1
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3重量份，所述非贵金属元素的含量为2.5
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3.5重量份；优选地，在所述非均相双金属催化剂中，所述贵金属元素为Ru，所述非贵金属元素为Fe，以100重量份的载体为基准，所述贵金属元素的含量为0.5
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2.0重量份；所述非贵金属元素的含量为2.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：李江，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：