RU2451696C2 - Catalyst, method of recycling polymer wastes using said catalyst and method of producing engine fuel and oil - Google Patents
Catalyst, method of recycling polymer wastes using said catalyst and method of producing engine fuel and oil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2451696C2 RU2451696C2 RU2010137079/05A RU2010137079A RU2451696C2 RU 2451696 C2 RU2451696 C2 RU 2451696C2 RU 2010137079/05 A RU2010137079/05 A RU 2010137079/05A RU 2010137079 A RU2010137079 A RU 2010137079A RU 2451696 C2 RU2451696 C2 RU 2451696C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zsm
- catalyst
- alro
- temperature
- mixture
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам утилизации отходов полимеров, а именно каталитической деструкции указанных отходов с получением моторных топлив и/или их компонентов.The invention relates to methods for the disposal of polymer wastes, namely, the catalytic destruction of these wastes to produce motor fuels and / or their components.
В мировом сообществе наблюдается устойчивая тенденция к увеличению доли полимеров в твердых бытовых отходах (ТБО). По данным агентства по защите окружающей среды США, более половины отходов полимеров в составе ТБО приходится на изделия со сроком эксплуатации менее одного года (упаковка, тара, одноразовая посуда, медицинские шприцы и т.п.). Около 80% таких изделий производятся из полиэтилена и полипропилена. В 2007 году в США количество таких отходов составило 14 миллионов тонн. Утилизации подвергается примерно 10% полимерных отходов.There is a steady tendency in the world community to increase the proportion of polymers in municipal solid waste (MSW). According to the US Environmental Protection Agency, more than half of the polymer wastes in the MSW are from products with a useful life of less than one year (packaging, containers, disposable tableware, medical syringes, etc.). About 80% of such products are made from polyethylene and polypropylene. In 2007, the amount of such waste in the USA amounted to 14 million tons. Approximately 10% of the polymer waste is recycled.
В патентной и научной литературе описано много способов вторичного использования полиэтилена. В большинстве этих способов предлагаются различные методы и устройства фракционирования и формовки изделий из отходов полиэтилена. Основным недостатком этих способов является образование центров инициирования процессов деструкции, в результате чего механические свойства изделий из вторичного полиэтилена ухудшаются на 15-20% по сравнению с исходными изделиями [F. La Mantiy European Polymer Journal 1984, v.20, p.993].The patent and scientific literature describe many ways to recycle polyethylene. Most of these methods offer various methods and devices for fractionation and molding of products from polyethylene waste. The main disadvantage of these methods is the formation of centers of initiation of degradation processes, as a result of which the mechanical properties of products from recycled polyethylene deteriorate by 15-20% compared to the original products [F. La Mantiy European Polymer Journal 1984, v.20, p.993].
Известен способ переработки вторичного полиэтилена [RU 2106365, C08J 11/04, С10М 171/04, 10.03.1998]. Согласно этому способу измельченный полиэтилен подвергают фракционированию в кипящем растворителе на растворимую золь- и нерастворимую гель-фракции с разделением и промывкой продуктов фракционирования, после чего проводится низкотемпературный пиролиз в вакууме отдельно для каждой фракции. Основными недостатками этого способа являются сложная многостадийная технология процесса, необходимость использования вакуумного оборудования, применение токсичных растворителей.A known method of processing secondary polyethylene [RU 2106365, C08J 11/04, C10M 171/04, 03/10/1998]. According to this method, crushed polyethylene is subjected to fractionation in a boiling solvent into soluble sol and insoluble gel fractions with separation and washing of fractionation products, after which low-temperature pyrolysis in vacuum is carried out separately for each fraction. The main disadvantages of this method are the complex multi-stage process technology, the need to use vacuum equipment, the use of toxic solvents.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки полимерных отходов [US 6172275, С10В 57/00, 09.01.2001]. Согласно этому способу отходы полимеров нагревают при температуре от 270 до 350°С, затем образовавшиеся газообразные продукты отправляют в сепаратор, нагретый до температуры 300°С, после которого тяжелые углеводороды возвращаются обратно в реактор, а легкие продукты поступают в холодильник для отделения хлороводорода. Затем дехлорированный полимер подвергается пиролизу при температуре 450°С или выше и давлении до 1,5 МПа с дальнейшим выделением продуктов пиролиза. Сепаратор может быть заполнен катализатором для улучшения качества получаемых продуктов пиролиза.The closest in its technical essence and the achieved effect is a method of processing polymer waste [US 6172275, C10B 57/00, 01/09/2001]. According to this method, the polymer waste is heated at a temperature of from 270 to 350 ° C, then the resulting gaseous products are sent to a separator heated to a temperature of 300 ° C, after which the heavy hydrocarbons are returned to the reactor, and the light products are sent to the refrigerator to separate hydrogen chloride. Then, the dechlorinated polymer is subjected to pyrolysis at a temperature of 450 ° C or higher and a pressure of up to 1.5 MPa with further isolation of the pyrolysis products. The separator may be filled with a catalyst to improve the quality of the resulting pyrolysis products.
Основным недостатком данного способа является относительно небольшой выход жидких углеводородов (не более 80 мас.%), а также низкое качество получаемых продуктов. Использование в качестве сырья пластиков типа поливинилхлорида и типа полифталатов приводит к значительному увеличению содержания ароматических соединений в продуктах пиролиза. Также получаемые продукты содержат большое количество олефинов, что затрудняет их использование в качестве моторных топлив без дополнительной обработки. Наличие в продуктах хлороводорода приводит к значительному усложнению установки по переработки полимеров. Используют большое количество катализатора в сепараторе, от 10 до 200 мас.% относительно загруженного полимера.The main disadvantage of this method is the relatively small yield of liquid hydrocarbons (not more than 80 wt.%), As well as the low quality of the resulting products. The use of plastics such as polyvinyl chloride and polyphthalates as raw materials leads to a significant increase in the content of aromatic compounds in the pyrolysis products. Also, the resulting products contain a large amount of olefins, which complicates their use as motor fuels without additional processing. The presence of hydrogen chloride in the products leads to a significant complication of the polymer processing plant. Use a large amount of catalyst in the separator, from 10 to 200 wt.% Relative to the loaded polymer.
Предлагаемое изобретение решает задачу создания улучшенного способа переработки отходов полимеров в смесь углеводородов, из которой можно получать бензин с октановым числом не менее 83 пунктов по моторному методу, дизельное топливо с температурой застывания не выше -35°С, а также сжиженный газ и компоненты моторных масел.The present invention solves the problem of creating an improved method for processing polymer wastes into a mixture of hydrocarbons, from which it is possible to obtain gasoline with an octane rating of at least 83 points by the motor method, diesel fuel with a pour point of no higher than -35 ° C, as well as liquefied gas and engine oil components .
Задача решается катализатором, способом переработки отходов полимеров в смесь углеводородов и способами получения моторных топлив и масел из продуктов переработки отходов полимеров.The problem is solved by a catalyst, a method for processing polymer wastes into a mixture of hydrocarbons and methods for producing motor fuels and oils from products from the processing of polymer wastes.
В качестве катализатора используют цеолит алюмосиликатного состава с мольным отношением SiO2/Al2O3 не более 450, выбранный из ряда: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA, либо галлосиликат, либо галлоалюмосиликат, либо железосиликат, либо железоалюмосиликат, либо хромсиликат, либо хромалюмосиликат со структурой ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA, либо алюмофосфат со структурой типа AlPO-5, AlPO-11, AlPO-31, AlPO-36, AlPO-37, AlPO-40, AlPO-41 с введенным в структуру любого из указанных видов катализатора на стадии синтеза элементом, выбранным из ряда: магний, цинк, галлий, марганец, железо, кремний, кобальт, кадмий или их любая смесь.As a catalyst, an aluminosilicate zeolite with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 of not more than 450 is used, selected from the series: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA, or gallosilicate, either galloaluminosilicate, or iron silicate, or iron aluminosilicate, or chromosilicate, or chromal aluminosilicate with a structure of ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA, or aluminophosphate with a structure like AlPO-5, AlPO-11 , AlPO-31, AlPO-36, AlPO-37, AlPO-40, AlPO-41 with an element selected in the structure of any of the indicated types of catalyst at the stage of synthesis selected from the series: magnesium, zinc, gallium, manganese, iron, cre mnium, cobalt, cadmium or any mixture thereof.
Катализатор может дополнительно содержать модифицирующую добавку, по крайней мере, одного из металлов ряда: цинк, галлий, никель, кобальт, молибден, вольфрам, рений, редкоземельные элементы, металлы платиновой группы в количестве не более 10 мас.%.The catalyst may additionally contain a modifying additive of at least one of a number of metals: zinc, gallium, nickel, cobalt, molybdenum, tungsten, rhenium, rare earth elements, platinum group metals in an amount of not more than 10 wt.%.
Модифицирующую добавку в катализатор вводят методом пропитки, или активированной пропитки в автоклаве, или ионного обмена при температуре не ниже 20°С, или нанесением из газовой фазы или путем механического смешения с исходным материалом с последующей сушкой и прокалкой.The modifying additive is introduced into the catalyst by impregnation, or by activated impregnation in an autoclave, or by ion exchange at a temperature of at least 20 ° C, or by application from the gas phase or by mechanical mixing with the starting material, followed by drying and calcination.
Предложен способ получения углеводородного сырья из отходов полимеров с выходом жидких продуктов не менее 85%, заключающийся в каталитическом превращении указанных отходов в смесь углеводородов при температуре 350-500°С и давлении не более 1.5 МПа, процесс осуществляют в присутствии пористого катализатора, выбранного из ряда: либо цеолит алюмосиликатного состава с мольным отношением SiO2/Al2O3 не более 450 и структурой типа: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA, либо галлосиликат, либо галлоалюмосиликат, либо железосиликат, либо железоалюмосиликат, либо хромсиликат, либо хромалюмосиликат со структурой: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA, либо алюмофосфат со структурой типа: AlPO-5, AlPO-11, AlPO-31, AlPO-36, AlPO-37, AlPO-40, AlPO-41 с введенным в структуру любого из указанных видов катализатора на стадии синтеза элементом, выбранным из ряда: магний, цинк, марганец, железо, кремний, кобальт, кадмий или их любая смесь с дальнейшей переработкой полученного углеводородного сырья в бензин с октановым числом не менее 83 пунктов по моторному методу, дизельное топливо с температурой застывания не выше -35°С и сжиженный газ или в компоненты моторных масел.A method for producing hydrocarbon raw materials from polymer wastes with a yield of liquid products of at least 85% is proposed, which consists in the catalytic conversion of these wastes into a mixture of hydrocarbons at a temperature of 350-500 ° C and a pressure of not more than 1.5 MPa, the process is carried out in the presence of a porous catalyst selected from the series : either a zeolite of aluminosilicate composition with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 of not more than 450 and a structure of the type: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA, or gallosilicate, or galloaluminosilicate, either iron silicate or iron aluminum silicate or chrome msilicate or chromaluminosilicate with the structure: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA, or aluminophosphate with the structure of the type: AlPO-5, AlPO-11, AlPO-31, AlPO-36 , AlPO-37, AlPO-40, AlPO-41 with an element introduced into the structure of any of these types of catalyst at the stage of synthesis, selected from the series: magnesium, zinc, manganese, iron, silicon, cobalt, cadmium, or any mixture thereof with further processing of the obtained hydrocarbon feedstock to gasoline with an octane rating of at least 83 points by the motor method, diesel fuel with a pour point not higher than -35 ° C and liquefied gas or component motor oils.
Отходы полимеров могут содержать, например, полиэтилен, полипропилен, полистирол, полибутилен или их любые смеси и аналогичные гомополимеры, сополимеры этилена, пропилена, бутилена, бутадиена, стирола с другими сополимеризующимися углеводородными мономерами.Polymer waste may contain, for example, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polybutylene or any mixtures thereof and similar homopolymers, copolymers of ethylene, propylene, butylene, butadiene, styrene with other copolymerizable hydrocarbon monomers.
Основным отличительным признаком предлагаемого способа является то, что при утилизации указанных отходов используют катализатор указанного выше состава, что позволяет достигать выхода жидких углеводородных продуктов не менее 85 мас.%,The main distinguishing feature of the proposed method is that when disposing of these wastes, a catalyst of the above composition is used, which allows achieving a yield of liquid hydrocarbon products of at least 85 wt.%,
- вторым отличительным признаком является то, что полученную смесь углеводородов подвергают дальнейшей переработке с получением высококачественных моторных топлив.- The second distinguishing feature is that the resulting mixture of hydrocarbons is subjected to further processing to produce high-quality motor fuels.
Полученное углеводородное сырье из отходов полимеров разделяют на фракцию нк-370°С (нк - начало кипения) и фракцию 370°С-кк (кк - конец кипения).The resulting hydrocarbon feed from polymer wastes is divided into a nk-370 ° C fraction (nk is the beginning of boiling) and a 370 ° C-kk fraction (kk is the end of boiling).
Фракцию нк-370°С подвергают превращению в бензин с октановым числом не ниже 83 пунктов по моторному методу, дизельное топливо с температурой застывания не выше -35°С, а также в сжиженный газ в присутствии катализатора при температуре 250-500°С, давлении не более 2.5 МПа, массовых расходах сырья не более 10 ч-1. В качестве катализатора используют цеолит с мольным отношением SiO2/Al2O3 не более 450, выбранный из ряда: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA, либо галлосиликат, галлоалюмосиликат, железосиликат, железоалюмосиликат, хромсиликат, хромалюмосиликат со структурой: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-38, ZSM-48, BETA, либо алюмофосфат со структурой типа AlPO-5, AlPO-11, AlPO-31, AlPO-36, AlPO-37, AlPO-40, AlPO-41 с введенным в структуру любого из указанных видов катализатора на стадии синтеза элементом, выбранным из ряда: магний, цинк, галлий, марганец, железо, кремний, кобальт, кадмий или их любая смесь.The nk-370 ° C fraction is converted to gasoline with an octane rating of at least 83 points by the motor method, diesel fuel with a pour point of no higher than -35 ° C, and also to liquefied gas in the presence of a catalyst at a temperature of 250-500 ° C, pressure not more than 2.5 MPa, mass consumption of raw materials not more than 10 h -1 . As a catalyst, a zeolite with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 of not more than 450 is used, selected from the series: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA, or gallosilicate, galloaluminosilicate, iron silicate, iron aluminum silicate, chromosilicate, chromium aluminum silicate with the structure: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-38, ZSM-48, BETA, or aluminophosphate with the structure of the type AlPO-5, AlPO-11, AlPO-31, AlPO-36, AlPO -37, AlPO-40, AlPO-41 with an element selected from the series: magnesium, zinc, gallium, manganese, iron, silicon, cobalt, cadmium, or any mixture thereof, introduced into the structure of any of these types of catalyst at the stage of synthesis.
Катализатор может дополнительно содержать модифицирующую добавку, по крайней мере, одного из металлов ряда: цинк, галлий, никель, кобальт, молибден, вольфрам, рений, редкоземельные элементы, металлы платиновой группы в количестве не более 10 мас.%.The catalyst may additionally contain a modifying additive of at least one of a number of metals: zinc, gallium, nickel, cobalt, molybdenum, tungsten, rhenium, rare earth elements, platinum group metals in an amount of not more than 10 wt.%.
Модифицирующую добавку в катализатор вводят методом пропитки, активированной пропитки в автоклаве, ионного обмена при температуре не ниже 20°С, нанесением из газовой фазы или путем механического смешения с исходным материалом с последующей сушкой и прокалкой.The modifying additive is introduced into the catalyst by impregnation, activated impregnation in an autoclave, ion exchange at a temperature of at least 20 ° C, applying from the gas phase or by mechanical mixing with the starting material, followed by drying and calcination.
На выходе из реактора продукты делят в сепараторе на смесь моторных топлив и газовую фазу, из которой выделяют фракцию С3+ с последующим смешением последней с потоком исходного углеводородного сырья на входе в реактор.At the outlet of the reactor, the products are divided in a separator into a mixture of motor fuels and a gas phase, from which a C 3+ fraction is isolated, followed by mixing the latter with a stream of hydrocarbon feed at the reactor inlet.
Фракцию 370-кк°С подвергают гидроизомеризации с получением компонента моторных масел в присутствии пористого катализатора при температуре не выше 400°С, давлении не более 10 МПа, массовой скорости подачи сырья не более 10 ч-1, молярном отношении водород/углеводороды не более 50, в качестве катализатора используют алюмофосфат со структурой типа AlPO-31 с введенным в структуру на стадии синтеза элементом, выбранным из ряда: магний, цинк, кремний, кобальт, марганец, никель, кадмий.The 370-cc ° C fraction is hydroisomerized to produce a motor oil component in the presence of a porous catalyst at a temperature not exceeding 400 ° C, a pressure of not more than 10 MPa, a mass feed rate of not more than 10 h -1 , a molar ratio of hydrogen / hydrocarbons of not more than 50 , aluminophosphate with a structure of the AlPO-31 type with an element selected from the series: magnesium, zinc, silicon, cobalt, manganese, nickel, cadmium, is introduced into the structure at the stage of synthesis.
Катализатор может дополнительно содержать модифицирующую добавку, по крайней мере, одного из металлов ряда: никель, кобальт, молибден, вольфрам, рений, металлы платиновой группы в количестве не более 10 мас.%.The catalyst may additionally contain a modifying additive of at least one of the metals of the series: nickel, cobalt, molybdenum, tungsten, rhenium, platinum group metals in an amount of not more than 10 wt.%.
Модифицирующую добавку в катализатор вводят методом пропитки, активированной пропитки в автоклаве, ионного обмена при температуре не ниже 20°С, нанесением из газовой фазы или путем механического смешения с исходным материалом с последующей сушкой и прокалкой.The modifying additive is introduced into the catalyst by impregnation, activated impregnation in an autoclave, ion exchange at a temperature of at least 20 ° C, applying from the gas phase or by mechanical mixing with the starting material, followed by drying and calcination.
Образовавшиеся в ходе реакций газы после отделения от жидких продуктов могут быть подвергнуты переработке совместно с фракцией нк-370°С.The gases formed during the reactions after separation from liquid products can be processed together with the NK-370 ° C fraction.
Технический эффект предлагаемого изобретения складывается из следующих составляющих:The technical effect of the invention consists of the following components:
1. Применение катализатора непосредственно в реакторе пиролиза приводит к снижению температуры реакции, а также к увеличению выхода жидких углеводородов до 85 мас.%;1. The use of the catalyst directly in the pyrolysis reactor leads to a decrease in the reaction temperature, as well as to an increase in the yield of liquid hydrocarbons to 85 wt.%;
2. Изменение количества получаемых бензина, дизельного топлива и сжиженного газа может регулироваться в широких пределах путем изменения условий проведения процессов;2. The change in the amount of gasoline, diesel fuel and liquefied gas produced can be regulated within wide limits by changing the process conditions;
3. В качестве катализатора для каталитической деструкции полимеров могут быть использованы отходы катализаторного производства.3. As a catalyst for the catalytic destruction of polymers can be used waste catalyst production.
В целом в заявленном изобретении средний выход моторных топлив (суммарно сжиженного газа, бензина, дизельного топлива и компонентов моторных масел) превышает 98 мас.%.In General, in the claimed invention, the average yield of motor fuels (total liquefied gas, gasoline, diesel fuel and engine oil components) exceeds 98 wt.%.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
В качестве исходного материала для приготовления катализатора утилизации полимерных отходов, по данному способу, используют один из материалов, выбранный из ряда: либо цеолит ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA с мольным отношением SiO2/Al2O3 не более 450, либо галлосиликат, галлоалюмосиликат, либо железосиликат, либо железоалюмосиликат, либо хромсиликат, либо хромалюмосиликат со структурой ZSM-5, ZSM-11, ZSM-48, BETA, либо алюмофосфат со структурой типа: AlPO-5, AlPO-11, AlPO-31, AlPO-36, AlPO-37, AlPO-40, AlPO-41, с введенными в структуру любого из указанных видов катализатора на стадии синтеза элементами, выбранными из ряда: магний, цинк, галлий, марганец, железо, кремний, кобальт, кадмий или их любая смесь.As a starting material for the preparation of a polymer waste disposal catalyst, this method uses one of the materials selected from the series: either zeolite ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA with a molar ratio SiO 2 / Al 2 O 3 not more than 450, or gallosilicate, galloaluminosilicate, or iron silicate, or iron aluminosilicate, or chromosilicate, or chromoaluminosilicate with a structure of ZSM-5, ZSM-11, ZSM-48, BETA, or aluminophosphate with a structure of the type: AlPO -5, AlPO-11, AlPO-31, AlPO-36, AlPO-37, AlPO-40, AlPO-41, with any of these types of catalyst introduced into the structure at the stage of synthesis by elements selected from the range: magnesium, zinc, gallium, manganese, iron, silicon, cobalt, cadmium, or any mixture thereof.
Далее исходный материал при необходимости модифицируют введением в его состав соединения, по крайней мере, одного из металлов ряда: цинк, галлий, никель, кобальт, молибден, вольфрам, рений, редкоземельные элементы, металлы платиновой группы в количестве не более 10 мас.%.Further, the starting material, if necessary, is modified by introducing into its composition compounds of at least one of the metals of the series: zinc, gallium, nickel, cobalt, molybdenum, tungsten, rhenium, rare earth elements, platinum group metals in an amount of not more than 10 wt.%.
Модификацию цеолита осуществляют методом пропитки, активированной пропитки в автоклаве, нанесения из газовой фазы, ионного обмена, механического смешения компонентов. После введения модифицирующей добавки катализатор сушат и прокаливают при температурах до 600°С.Zeolite modification is carried out by the method of impregnation, activated impregnation in an autoclave, deposition from the gas phase, ion exchange, mechanical mixing of the components. After the introduction of the modifying additive, the catalyst is dried and calcined at temperatures up to 600 ° C.
Полученный катализатор помещают в реактор периодического действия (автоклав) в количестве не более 5 мас.% от полимерного сырья, после чего в автоклав загружают полимерное сырье. Процесс проводят при температуре 350-500°С и давлении не более 1.5 МПа. После выхода из автоклава продукты после охлаждения в холодильнике подают в сепаратор, где происходит разделение на газовую и жидкую углеводородные составляющие. Далее жидкую фракцию разделяют на фракции нк-370°С и 370°С-кк, которые подвергают дальнейшей переработке.The resulting catalyst is placed in a batch reactor (autoclave) in an amount of not more than 5 wt.% Of the polymer feed, after which the polymer feed is loaded into the autoclave. The process is carried out at a temperature of 350-500 ° C and a pressure of not more than 1.5 MPa. After exiting the autoclave, the products after cooling in the refrigerator are fed to a separator, where the separation into gas and liquid hydrocarbon components takes place. Next, the liquid fraction is divided into fractions nk-370 ° C and 370 ° C-kk, which are subjected to further processing.
В качестве исходного материала для приготовления катализатора превращения фракции нк-370°С используют один из материалов, выбранный из ряда: либо цеолит со структурой: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA с мольным отношением SiO2/Al2O3 не более 450, либо галлосиликат, галлоалюмосиликат, железосиликат, железоалюмосиликат, хромсиликат, хромалюмосиликат со структурой ZSM-5, ZSM-11, ZSM-38, ZSM-48, BETA, либо алюмофосфат со структурой типа AlPO-5, AlPO-11, AlPO-31, AlPO-36, AlPO-37, AlPO-40, AlPO-41 с введенным в структуру любого из указанных видов катализатора на стадии синтеза элементом, выбранным из ряда: магний, цинк, галлий, марганец, железо, кремний, кобальт, кадмий или их любая смесь.As the starting material for the preparation of the catalyst for the conversion of the nk-370 ° C fraction, one of the materials selected from the series is used: either zeolite with the structure: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, BETA with the molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 is not more than 450, or gallosilicate, galloaluminosilicate, iron silicate, ferroaluminosilicate, chromosilicate, chromosilicate with a structure of ZSM-5, ZSM-11, ZSM-38, ZSM-48, BETA, or aluminophosphate with a structure of type AlPO-5, AlPO-11, AlPO-31, AlPO-36, AlPO-37, AlPO-40, AlPO-41 with an element introduced into the structure of any of these types of catalyst at the synthesis stage, selected from the group of magnesium, zinc, gallium, manganese, iron, silicon, cobalt, cadmium, or any mixture thereof.
Далее исходный материал при необходимости модифицируют введением в его состав соединения, по крайней мере, одного из металлов ряда: цинк, галлий, никель, кобальт, молибден, вольфрам, рений, редкоземельные элементы, металлы платиновой группы в количестве не более 10 мас.%.Further, the starting material, if necessary, is modified by introducing into its composition compounds of at least one of the metals of the series: zinc, gallium, nickel, cobalt, molybdenum, tungsten, rhenium, rare earth elements, platinum group metals in an amount of not more than 10 wt.%.
Модификацию цеолита осуществляют методом пропитки, либо активированной пропитки в автоклаве, либо нанесения из газовой фазы, либо ионного обмена, либо механического смешения компонентов. После введения модифицирующей добавки катализатор сушат и прокаливают при температурах до 600°С.Modification of the zeolite is carried out by impregnation, or activated impregnation in an autoclave, or applying from the gas phase, or ion exchange, or mechanical mixing of the components. After the introduction of the modifying additive, the catalyst is dried and calcined at temperatures up to 600 ° C.
Полученный катализатор помещают в проточный реактор, продувают либо азотом, либо инертным газом, либо их смесью при температурах до 600°С, после чего подают жидкое углеводородное сырье при массовых расходах до 10 ч-1, температурах 250-500°С, давлении не более 2.5 МПа.The resulting catalyst is placed in a flow reactor, purged with either nitrogen or an inert gas, or a mixture thereof at temperatures up to 600 ° C, after which liquid hydrocarbon feed is supplied at mass flow rates up to 10 h -1 , temperatures 250-500 ° C, pressure no more 2.5 MPa.
После выхода из реактора продукты охлаждают в холодильнике, после чего подают их в сепаратор, где происходит разделение на газовую и жидкую составляющие. Далее жидкие продукты дистилляцией разделяют на бензин и дизельное топливо.After leaving the reactor, the products are cooled in the refrigerator, and then they are fed to a separator, where the separation into gas and liquid components takes place. Further, liquid products by distillation are separated into gasoline and diesel fuel.
Часть полученных углеводородных газов может быть направлена на вход в реактор, где ее смешивают с жидким углеводородным сырьем так, чтобы весовой расход газа через реактор находился в интервале 0.1-5 ч-1.A part of the obtained hydrocarbon gases can be directed to the reactor inlet, where it is mixed with liquid hydrocarbon feed so that the gas mass flow through the reactor is in the range of 0.1-5 h -1 .
В качестве исходного материала для приготовления катализатора гидроизомеризации фракции 370°С-кк используют алюмофосфат со структурой AlPO-31 с введенным на стадии синтеза элементом, выбранным из ряда: магний, цинк, кремний, кобальт, марганец, никель, кадмий. Далее катализатор модифицируют введением в его состав соединения, по крайней мере, одного из металлов ряда: никель, кобальт, молибден, вольфрам, рений, металлы платиновой группы в количестве не более 10 мас.%.Aluminophosphate with an AlPO-31 structure with an element introduced at the stage of synthesis selected from the range of magnesium, zinc, silicon, cobalt, manganese, nickel, and cadmium is used as the starting material for the preparation of the hydroisomerization catalyst for the 370 ° C-cc fraction. Further, the catalyst is modified by introducing into its composition compounds of at least one of a series of metals: nickel, cobalt, molybdenum, tungsten, rhenium, platinum group metals in an amount of not more than 10 wt.%.
Модификацию катализатора осуществляют методом пропитки, или активированной пропитки в автоклаве, или нанесения из газовой фазы, или ионного обмена, или механического смешения компонентов. Далее полученный катализатор сушат и прокаливают при температуре до 700°С.Modification of the catalyst is carried out by the method of impregnation, or activated impregnation in an autoclave, or deposition from the gas phase, or ion exchange, or mechanical mixing of the components. Next, the resulting catalyst is dried and calcined at temperatures up to 700 ° C.
Полученный катализатор помещают в проточный реактор, продувают либо азотом, либо инертным газом, либо их смесью при температуре до 600°С, после чего подают фракцию 370°С-кк с массовой скоростью до 10 ч-1, температуре не выше 400°С, давлении не более 10 МПа и молярном отношении водород/углеводороды не более 50.The resulting catalyst is placed in a flow reactor, purged with either nitrogen or an inert gas, or a mixture thereof at a temperature of up to 600 ° C, after which a 370 ° C-kk fraction is fed at a mass velocity of up to 10 h -1 , at a temperature not exceeding 400 ° C, a pressure of not more than 10 MPa and a molar ratio of hydrogen / hydrocarbons of not more than 50.
В приведенных ниже примерах детально описано настоящее изобретение и проиллюстрировано его осуществление.In the examples below, the present invention is described in detail and its implementation is illustrated.
В примерах 1-6 показаны способы получения углеводородного сырья из полимерных отходов. Выход полученных продуктов, а также состав фракции нк-370°С приведен в таблице 1.Examples 1-6 show methods for producing hydrocarbon feed from polymer waste. The yield of the obtained products, as well as the composition of the NK-370 ° C fraction, are shown in Table 1.
В примерах 7-12 описаны способы получения моторных топлив из полученной фракции нк-370°С. Выходы моторных топлив и их качество приведены в таблице 2.Examples 7-12 describe methods for producing motor fuels from the obtained nk-370 ° C fraction. The yields of motor fuels and their quality are shown in table 2.
В примерах 13-17 описаны способы получения компонента моторных масел из полученной ранее фракции 370°С-кк. Результаты приведены в таблице 3.Examples 13-17 describe methods for producing a motor oil component from a previously obtained fraction of 370 ° C-kk. The results are shown in table 3.
Пример 1.Example 1
Из порошка цеолита типа BETA с мольным отношением SiO2/Al2O3=30 готовят фракцию 0.2-0.8 мм. 5 г полученного катализатора и 300 г полиэтилена низкого давления помещают в автоклав, нагревают до температуры 440°С и выдерживают в течение 2-х ч при давлении 0.6 МПа с постоянным отводом получающихся продуктов. Полученные продукты после охлаждения в холодильнике до температуры 15°С разделяют в сепараторе на газовую и жидкую составляющие. Далее жидкую фазу методом дистилляции разделяют на фракции нк-370°С и 370°С-кк.A 0.2-0.8 mm fraction is prepared from a BETA type zeolite powder with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 30. 5 g of the obtained catalyst and 300 g of low-pressure polyethylene are placed in an autoclave, heated to a temperature of 440 ° C and incubated for 2 hours at a pressure of 0.6 MPa with a constant removal of the resulting products. The products obtained, after cooling in the refrigerator to a temperature of 15 ° C, are separated in the separator into gas and liquid components. Then, the liquid phase is separated by distillation into fractions nk-370 ° С and 370 ° С-кк.
Пример 2.Example 2
Готовят механическую смесь 20 г железосиликата со структурой ZSM-38 и 2 г WO3. Полученный образец прокаливают при 550°С в течение 4 ч, после чего готовят фракцию 0.2-0.8 мм. 4 г полученного катализатора и 310 г полиэтилена высокого давления помещают в автоклав, нагревают до температуры 420°С и выдерживают в течение 3 ч при давлении 1.0 МПа с постоянным отводом получающихся продуктов. Разделение полученных продуктов осуществляют аналогично примеру 1.A mechanical mixture of 20 g of iron silicate with the structure of ZSM-38 and 2 g of WO 3 is prepared. The obtained sample is calcined at 550 ° C for 4 h, after which a 0.2-0.8 mm fraction is prepared. 4 g of the obtained catalyst and 310 g of high-pressure polyethylene are placed in an autoclave, heated to a temperature of 420 ° C and incubated for 3 hours at a pressure of 1.0 MPa with a constant removal of the resulting products. The separation of the obtained products is carried out analogously to example 1.
Пример 3.Example 3
30 г порошка цеолита ZSM-5 с мольным отношением SiO2/Al2O3=80 заливают 1 л водного раствора, содержащего 15 г Ga(NO3)3·8H2O. Полученную суспензию кипятят с перемешиванием и обратным холодильником 4 ч, после чего порошок отделяют на фильтре, многократно промывают дистиллированной водой и сушат. Полученный образец прокаливают при 550°С, после чего готовят фракцию 0.2-0.8 мм. Катализатор содержит 0.7 мас.% галлия.30 g of zeolite powder ZSM-5 with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 80 is poured into 1 liter of an aqueous solution containing 15 g of Ga (NO 3 ) 3 · 8H 2 O. The resulting suspension is refluxed for 4 hours, after which the powder is separated on the filter, washed repeatedly with distilled water and dried. The resulting sample is calcined at 550 ° C, after which a 0.2-0.8 mm fraction is prepared. The catalyst contains 0.7 wt.% Gallium.
5 г полученного катализатора, 290 г сверхвысокомолекулярного полиэтилена и 50 г полистирола помещают в автоклав, нагревают до температуры 440°С и выдерживают в течение 3 ч при атмосферном давлении с постоянным отводом получающихся продуктов. Разделение полученных продуктов выполняют аналогично примеру 1.5 g of the obtained catalyst, 290 g of ultra-high molecular weight polyethylene and 50 g of polystyrene are placed in an autoclave, heated to a temperature of 440 ° C and incubated for 3 hours at atmospheric pressure with a constant removal of the resulting products. The separation of the obtained products is carried out analogously to example 1.
Пример 4.Example 4
20 г алюмофосфата со структурой AlPO-5, содержащего 2 мас.% Si, введенного в структуру в ходе гидротермального синтеза, пропитывают раствором нитрата никеля из расчета содержания 1.7 мас.% Ni в конечном катализаторе, далее катализатор прокаливают в течение 2 ч при температуре 600°С, затем готовят фракцию 0.2-0.8 мм.20 g of aluminophosphate with an AlPO-5 structure containing 2 wt.% Si introduced into the structure during hydrothermal synthesis are impregnated with a solution of nickel nitrate based on 1.7 wt.% Ni in the final catalyst, then the catalyst is calcined for 2 hours at a temperature of 600 ° C, then a 0.2-0.8 mm fraction is prepared.
8 г полученного катализатора и 280 г сверхвысокомолекулярного полиэтилена помещают в автоклав, нагревают до температуры 450°С и выдерживают в течение 2 ч при давлении 1.3 МПа с постоянным отводом получающихся продуктов. Разделение продуктов осуществляют аналогично примеру 1.8 g of the obtained catalyst and 280 g of ultra-high molecular weight polyethylene are placed in an autoclave, heated to a temperature of 450 ° C and incubated for 2 hours at a pressure of 1.3 MPa with a constant removal of the resulting products. The separation of products is carried out analogously to example 1.
Пример 5.Example 5
Готовят механическую смесь из 15 г железоалюмосиликата и 15 г хромсиликата.A mechanical mixture is prepared from 15 g of iron aluminum silicate and 15 g of chromosilicate.
Полученный образец прокаливают при 600°С в течение 4 ч, после чего готовят фракцию 0.2-0.8 мм. 4 г катализатора и 300 г смеси из полиэтилена разных марок (100 г полиэтилена низкого давлении, 100 г полиэтилена высокого давления и 100 г сверхвысокомолекулярного полиэтилена) помещают в автоклав, нагревают до температуры 430°С и выдерживают в течение 3 ч при давлении 0.5 МПа с постоянным отводом получающихся продуктов. Далее продукты разделяют аналогично примеру 1.The obtained sample is calcined at 600 ° C for 4 h, after which a 0.2-0.8 mm fraction is prepared. 4 g of catalyst and 300 g of a mixture of polyethylene of various grades (100 g of low-pressure polyethylene, 100 g of high-pressure polyethylene and 100 g of ultra-high molecular weight polyethylene) are placed in an autoclave, heated to a temperature of 430 ° C and incubated for 3 hours at a pressure of 0.5 MPa s the constant withdrawal of the resulting products. Further, the products are separated analogously to example 1.
Пример 6.Example 6
5 г катализатора из примера 5 и 300 г полимерного сырья, состоящего из 270 г смеси полиэтиленов из примера 5 и 30 г полипропилена, помещают в автоклав, нагревают до температуры 450°С и выдерживают в течение 2 ч при давлении 1.0 МПа с постоянным отводом получающихся продуктов. Разделение продуктов осуществляют аналогично примеру 1.5 g of the catalyst from example 5 and 300 g of polymer raw materials consisting of 270 g of a mixture of polyethylene from example 5 and 30 g of polypropylene are placed in an autoclave, heated to a temperature of 450 ° C and incubated for 2 hours at a pressure of 1.0 MPa with a constant discharge of the resulting products. The separation of products is carried out analogously to example 1.
Пример 7.Example 7
Из порошка цеолита типа ZSM-5 с мольным отношением SiO2/Al2O3=90 готовят фракцию 0.2-0.8 мм. 5 г полученного катализатора помещают в проточный реактор, продувают азотом (5 л/ч) при температуре 500°С в течение 2 ч, после чего понижают температуру до 350°С и прекращают подачу азота. Далее при этой температуре и давлении 1.3 МПа начинают подачу фракции нк-370, полученной в примере 1, с массовой скоростью 1.8 ч-1. На выходе из реактора продукты охлаждают до температуры 15°С и разделяют на газовую и жидкую фазы. Жидкую фазу собирают в течение 8 ч, далее разгоняют на бензин и дизельное топливо.A fraction of 0.2-0.8 mm is prepared from zeolite powder of the ZSM-5 type with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 90. 5 g of the obtained catalyst are placed in a flow reactor, purged with nitrogen (5 l / h) at a temperature of 500 ° C for 2 hours, after which the temperature is lowered to 350 ° C and the flow of nitrogen is stopped. Then, at this temperature and pressure of 1.3 MPa, the feed of the NK-370 fraction obtained in Example 1 begins with a mass velocity of 1.8 h −1 . At the outlet of the reactor, the products are cooled to a temperature of 15 ° C and separated into gas and liquid phases. The liquid phase is collected for 8 hours, then it is accelerated to gasoline and diesel fuel.
Пример 8.Example 8
Подготовку катализатора, условия проведения процесса и разделения продуктов выполняют аналогично примеру 7. Полученный газ направляют во второй сепаратор, охлажденный до -50°С, где из него выделяют фракцию С3+, которую далее возвращают на вход реактора.The preparation of the catalyst, the process conditions and the separation of the products is carried out analogously to example 7. The resulting gas is sent to a second separator cooled to -50 ° C, where a C 3+ fraction is isolated from it, which is then returned to the reactor inlet.
Пример 9.Example 9
20 г алюмосиликата со структурой ZSM-38 продувают азотом, содержащим пары ацетилацетоната молибдена, при температуре 250°С. После того как количество пропущенного через образец ацетилацетоната молибдена будет соответствовать содержанию молибдена в образце равным 5 мас.%, прекращают подачу азота, образец продувают воздухом при температуре 550°С в течение 3 ч. Затем готовят фракцию 0.2-0.8 мм.20 g of an aluminosilicate with a ZSM-38 structure is purged with nitrogen containing molybdenum acetylacetonate vapors at a temperature of 250 ° C. After the amount of molybdenum acetylacetonate passed through the sample corresponds to the molybdenum content in the sample equal to 5 wt.%, The nitrogen supply is stopped, the sample is purged with air at a temperature of 550 ° С for 3 hours. Then, a 0.2-0.8 mm fraction is prepared.
4 г полученного катализатора помещают в проточный реактор, продувают азотом (5 л/ч) при температуре 550°С в течение 3 ч, после чего снижают температуру до 370°С и прекращают подачу азота. Далее при этой температуре и атмосферном давлении начинают подачу фракции нк-370°С, полученной в примере 4, с массовой скоростью 1.3 ч-1. Разделение продуктов осуществляют аналогично примеру 7.4 g of the obtained catalyst are placed in a flow reactor, purged with nitrogen (5 l / h) at a temperature of 550 ° C for 3 hours, after which the temperature is reduced to 370 ° C and the flow of nitrogen is stopped. Then, at this temperature and atmospheric pressure, the feed of the NK-370 ° C fraction obtained in Example 4 begins with a mass rate of 1.3 h-1. The separation of products is carried out analogously to example 7.
Пример 10.Example 10
Из порошка хромалюмосиликата со структурой ZSM-11 готовят фракцию 0.2-0.8 мм. 7 г полученного катализатора помещают в проточный реактор, продувают азотом (5 л/ч) при температуре 450°С в течение 2 ч, после чего снижают температуру до 350°С и прекращают подачу азота. Далее при этой температуре и давлении 0.5 МПа начинают подачу фракции нк-370°С, полученной в примере 3, с массовой скоростью 2.4 ч-1. Разделение продуктов выполняют аналогично примеру 7.A 0.2-0.8 mm fraction is prepared from a chromosilicate powder with a ZSM-11 structure. 7 g of the obtained catalyst are placed in a flow reactor, purged with nitrogen (5 l / h) at a temperature of 450 ° C for 2 hours, after which they reduce the temperature to 350 ° C and stop the flow of nitrogen. Then, at this temperature and pressure of 0.5 MPa, the feed of the NK-370 ° C fraction obtained in Example 3 begins with a mass speed of 2.4 h -1 . The separation of products is carried out analogously to example 7.
Пример 11.Example 11
40 г порошка цеолита со структурой типа BETA с мольным отношением SiO2/Al2O3=40 пропитывают раствором нитрата цинка из расчета содержания 0.7 мас.% Zn в конечном катализаторе. Полученный катализатор после сушки прокаливают в течение 3 ч при температуре 600°С, далее готовят фракцию 0.2-0.8 мм.40 g of a zeolite powder with a BETA type structure with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 40 are impregnated with a solution of zinc nitrate based on the content of 0.7 wt.% Zn in the final catalyst. After drying, the obtained catalyst is calcined for 3 hours at a temperature of 600 ° С, then a 0.2-0.8 mm fraction is prepared.
4 г полученного катализатора помещают в проточный реактор, продувают азотом (5 л/ч) при температуре 450°С в течение 2 ч, после чего снижают температуру до 340°С и прекращают подачу азота. Далее при этой температуре и давлении 2.0 МПа начинают подачу фракции нк-370°С, полученной в примере 5, с массовой скоростью 1.5 ч-1. Далее разделение продуктов осуществляют аналогично примеру 7.4 g of the obtained catalyst are placed in a flow reactor, purged with nitrogen (5 l / h) at a temperature of 450 ° C for 2 hours, after which they reduce the temperature to 340 ° C and stop the flow of nitrogen. Further, at this temperature and pressure of 2.0 MPa, the feed of the NK-370 ° C fraction obtained in Example 5 begins with a mass speed of 1.5 h -1 . Next, the separation of products is carried out analogously to example 7.
Пример 12.Example 12
30 г алюмофосфата со структурой AlPO-31, содержащего 0.9 мас.% Zn, введенного в структуру на стадии синтеза, пропитывают раствором нитрата кобальта из расчета содержания 2.0 мас.% Со в конечном катализаторе. После сушки полученный катализатор прокаливают при температуре 630°С, далее готовят фракцию 0.2-0.8 мм.30 g of aluminophosphate with an AlPO-31 structure containing 0.9 wt.% Zn introduced into the structure at the stage of synthesis are impregnated with a solution of cobalt nitrate based on the content of 2.0 wt.% Co in the final catalyst. After drying, the resulting catalyst is calcined at a temperature of 630 ° C, then a 0.2-0.8 mm fraction is prepared.
5 г полученного катализатора помещают в проточный реактор, продувают азотом (5 л/ч) при температуре 450°С в течение 4 ч, после чего снижают температуру до 360°С и прекращают подачу азота. Далее при этой температуре и давлении 1.0 МПа начинают подачу фракции нк-370°С, полученную в примере 6, с массовой скоростью 1.9 ч-1. Разделение продуктов выполняют аналогично примеру 7.5 g of the obtained catalyst are placed in a flow reactor, purged with nitrogen (5 l / h) at a temperature of 450 ° C for 4 hours, after which they reduce the temperature to 360 ° C and stop the flow of nitrogen. Then, at this temperature and pressure of 1.0 MPa, the feed of the NK-370 ° C fraction obtained in Example 6 begins with a mass speed of 1.9 h -1 . The separation of products is carried out analogously to example 7.
Пример 13.Example 13
30 г алюмофосфата со структурой AlPO-31, содержащего 2 мас.% Si, введенного в структуру на стадии синтеза, пропитывают раствором тетраммина палладия (II) из расчета содержания 0.8 мас.% Pd в составе конечного материала. Далее катализатор сушат и прокаливают при температуре 530°С в течение 3 ч, затем готовят фракцию 0.2-0.8 мм.30 g of aluminophosphate with an AlPO-31 structure containing 2 wt.% Si, introduced into the structure at the synthesis stage, is impregnated with a solution of tetrammine palladium (II) based on the content of 0.8 wt.% Pd in the composition of the final material. Next, the catalyst is dried and calcined at a temperature of 530 ° C for 3 h, then a 0.2-0.8 mm fraction is prepared.
5 г полученного катализатора помещают в проточный реактор, продувают водородом в течение 2 ча при температуре 400°С, после чего снижают температуру до 340°С. Далее при этой температуре и давлении 2.5 МПа начинают подачу фракции 370°С-кк, полученной в примере 3, с массовой скоростью 2.0 ч-1 и молярном отношении водород/углеводороды, равном 20.5 g of the obtained catalyst are placed in a flow reactor, purged with hydrogen for 2 hours at a temperature of 400 ° C, and then the temperature is reduced to 340 ° C. Then, at this temperature and pressure of 2.5 MPa, the 370 ° C-kk fraction obtained in Example 3 is started to flow at a mass rate of 2.0 h −1 and a hydrogen / hydrocarbon molar ratio of 20.
Пример 14.Example 14
40 г алюмофосфата со структурой AlPO-31, содержащего 0.9 мас.% Mg, введенного в структуру на стадии синтеза, пропитывают раствором тетраммина платины (II) из расчета содержания 0.6 мас.% Pt в составе конечного материала. Далее катализатор сушат и прокаливают при температуре 540°С в течение 3 ч, затем готовят фракцию 0.2-0.8 мм.40 g of aluminophosphate with an AlPO-31 structure containing 0.9 wt.% Mg introduced into the structure at the stage of synthesis are impregnated with a solution of tetrammine platinum (II) based on the content of 0.6 wt.% Pt in the composition of the final material. Next, the catalyst is dried and calcined at a temperature of 540 ° C for 3 h, then a 0.2-0.8 mm fraction is prepared.
4 г полученного катализатора помещают в проточный реактор, продувают водородом в течение 2 ч при температуре 400°С, после чего снижают температуру до 330°С. Далее при этой температуре и давлении 2.0 МПа начинают подачу фракции 370°С-кк, полученной в примере 1, с массовой скоростью 3.0 ч-1 и молярном отношении водород/углеводороды, равном 15.4 g of the obtained catalyst are placed in a flow reactor, purged with hydrogen for 2 hours at a temperature of 400 ° C, and then the temperature is reduced to 330 ° C. Then, at this temperature and pressure of 2.0 MPa, the 370 ° C-kk fraction obtained in Example 1 is started to flow at a mass rate of 3.0 h −1 and a hydrogen / hydrocarbon molar ratio of 15.
Пример 15.Example 15
30 г алюмофосфата со структурой AlPO-31, содержащего 2 мас.% Si и 0.7 мас.% Ni, введенных в структуру на стадии синтеза, пропитывают раствором тетраммина палладия (II) из расчета содержания 0.7 мас.% Pd в составе конечного материала. Далее катализатор сушат и прокаливают при температуре 530°С в течение 3 ч, затем готовят фракцию 0.2-0.8 мм.30 g of aluminophosphate with an AlPO-31 structure containing 2 wt.% Si and 0.7 wt.% Ni introduced into the structure at the stage of synthesis are impregnated with a solution of tetrammine palladium (II) based on the content of 0.7 wt.% Pd in the composition of the final material. Next, the catalyst is dried and calcined at a temperature of 530 ° C for 3 h, then a 0.2-0.8 mm fraction is prepared.
5 г полученного катализатора помещают в проточный реактор, продувают водородом в течение 2 ч при температуре 400°С, после чего снижают температуру до 320°С. Далее при этой температуре и давлении 3.5 МПа начинают подачу фракции 370°С-кк, полученной в примере 5, с массовой скоростью 3.5 ч-1 и молярном отношении водород/углеводороды, равном 30.5 g of the obtained catalyst are placed in a flow reactor, purged with hydrogen for 2 hours at a temperature of 400 ° C, and then the temperature is reduced to 320 ° C. Then, at this temperature and pressure of 3.5 MPa, the 370 ° C-kk fraction obtained in Example 5 is started to flow at a mass rate of 3.5 h −1 and a hydrogen / hydrocarbon molar ratio of 30.
Пример 16.Example 16
20 г алюмофосфата со структурой AlPO-31, содержащего 0.6 мас.% Zn, введенного в структуру на стадии синтеза, пропитывают раствором тетраммина платины (II) из расчета содержания 0.8 мас.% Pt в составе конечного материала. Далее катализатор сушат и прокаливают при температуре 530°С в течение 3 ч, затем готовят фракцию 0.2-0.8 мм.20 g of aluminophosphate with an AlPO-31 structure containing 0.6 wt.% Zn introduced into the structure at the synthesis stage are impregnated with a solution of tetrammine platinum (II) based on the content of 0.8 wt.% Pt in the composition of the final material. Next, the catalyst is dried and calcined at a temperature of 530 ° C for 3 h, then a 0.2-0.8 mm fraction is prepared.
5 г полученного катализатора помещают в проточный реактор, продувают водородом в течение 2 ч при температуре 400°С, после чего снижают температуру до 340°С. Далее при этой температуре и давлении 2.0 МПа начинают подачу фракции 370°С-кк, полученной в примере 3, с массовой скоростью 1.5 ч-1 и молярном отношении водород/углеводороды, равном 25.5 g of the obtained catalyst are placed in a flow reactor, purged with hydrogen for 2 hours at a temperature of 400 ° C, and then the temperature is reduced to 340 ° C. Then, at this temperature and pressure of 2.0 MPa, the 370 ° C-kk fraction obtained in Example 3 is started to flow at a mass rate of 1.5 h −1 and a hydrogen / hydrocarbon molar ratio of 25.
Пример 17.Example 17
30 г алюмофосфата со структурой AlPO-31, содержащего 1.1 мас.% Si и 0.7 мас.% Cd, введенных в структуру на стадии синтеза, пропитывают раствором тетраммина платины (II) из расчета содержания 0.6 мас.% Pt в составе конечного материала. Далее катализатор сушат и прокаливают при температуре 520°С в течение 3 ч, затем готовят фракцию 0.2-0.8 мм.30 g of aluminophosphate with an AlPO-31 structure containing 1.1 wt.% Si and 0.7 wt.% Cd introduced into the structure at the synthesis stage are impregnated with a solution of tetrammine platinum (II) based on the content of 0.6 wt.% Pt in the composition of the final material. Next, the catalyst is dried and calcined at a temperature of 520 ° C for 3 h, then a 0.2-0.8 mm fraction is prepared.
4 г полученного катализатора помещают в проточный реактор, продувают водородом в течение 2 ч при температуре 400°С, после чего снижают температуру до 350°С. Далее при этой температуре и давлении 3.5 МПа начинают подачу фракции 370°С-кк, полученной в примере 1, с массовой скоростью 4.5 ч-1 и молярном отношении водород/углеводороды, равном 15.4 g of the obtained catalyst are placed in a flow reactor, purged with hydrogen for 2 hours at a temperature of 400 ° C, and then the temperature is reduced to 350 ° C. Then, at this temperature and pressure of 3.5 MPa, the 370 ° C-kk fraction obtained in Example 1 is started to flow at a mass rate of 4.5 h −1 and a hydrogen / hydrocarbon molar ratio of 15.
Таким образом, как видно из приведенных примеров и таблиц, предлагаемый способ позволяет получать высококачественные моторные топлива и компонент моторных масел с выходом более 90% из отходов полимерных продуктов.Thus, as can be seen from the above examples and tables, the proposed method allows to obtain high-quality motor fuels and a component of motor oils with a yield of more than 90% from waste polymer products.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010137079/05A RU2451696C2 (en) | 2010-09-06 | 2010-09-06 | Catalyst, method of recycling polymer wastes using said catalyst and method of producing engine fuel and oil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010137079/05A RU2451696C2 (en) | 2010-09-06 | 2010-09-06 | Catalyst, method of recycling polymer wastes using said catalyst and method of producing engine fuel and oil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010137079A RU2010137079A (en) | 2012-03-20 |
RU2451696C2 true RU2451696C2 (en) | 2012-05-27 |
Family
ID=46029619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010137079/05A RU2451696C2 (en) | 2010-09-06 | 2010-09-06 | Catalyst, method of recycling polymer wastes using said catalyst and method of producing engine fuel and oil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2451696C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2589155C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Method of processing organic polymer wastes |
RU2782053C1 (en) * | 2021-12-09 | 2022-10-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инженерные Навыки и Компетенции" | Method for obtaining fuel or its components in the processing of polymer waste |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117101714A (en) * | 2023-07-30 | 2023-11-24 | 南京工业大学 | A kind of magnesium modified NiAPO-11 molecular sieve catalyst and its application |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4584421A (en) * | 1983-03-25 | 1986-04-22 | Agency Of Industrial Science And Technology | Method for thermal decomposition of plastic scraps and apparatus for disposal of plastic scraps |
US6043289A (en) * | 1997-04-22 | 2000-03-28 | Institut Francais Du Petrole | Catalyzed degradation of thermoplastic polyolefins and incorporation of the degradation products into heavy hydrocarbons |
RU2265520C1 (en) * | 2004-04-13 | 2005-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Lamellar sheathing |
RU2394765C2 (en) * | 2004-04-23 | 2010-07-20 | Массачусетс Инститьют Оф Текнолоджи | Mesostructured zeolite materials, methods of producing and using said materials |
-
2010
- 2010-09-06 RU RU2010137079/05A patent/RU2451696C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4584421A (en) * | 1983-03-25 | 1986-04-22 | Agency Of Industrial Science And Technology | Method for thermal decomposition of plastic scraps and apparatus for disposal of plastic scraps |
US6043289A (en) * | 1997-04-22 | 2000-03-28 | Institut Francais Du Petrole | Catalyzed degradation of thermoplastic polyolefins and incorporation of the degradation products into heavy hydrocarbons |
RU2265520C1 (en) * | 2004-04-13 | 2005-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Lamellar sheathing |
RU2394765C2 (en) * | 2004-04-23 | 2010-07-20 | Массачусетс Инститьют Оф Текнолоджи | Mesostructured zeolite materials, methods of producing and using said materials |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЗЕФИРОВ H.С. и др. Химическая энциклопедия. - Большая Российская энциклопедия. - М., 1999, т.5, с.344-345. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2589155C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Method of processing organic polymer wastes |
RU2782053C1 (en) * | 2021-12-09 | 2022-10-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инженерные Навыки и Компетенции" | Method for obtaining fuel or its components in the processing of polymer waste |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010137079A (en) | 2012-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Beltrame et al. | Catalytic degradation of polymers: Part II—Degradation of polyethylene | |
JP4953817B2 (en) | Process for producing ethylene and propylene | |
CN1263831C (en) | Method for producing C2 and C3 olefins of hydrocarbons | |
EP2617697B1 (en) | Method for manufacturing aromatic hydrocarbon | |
US9376353B2 (en) | Method of producing aromatic hydrocarbons and olefin from hydrocarbonaceous oils comprising large amounts of polycyclic aromatic compounds | |
MX2011001923A (en) | Method of converting a heavy charge into petrol and propylene, having a variable-yield structure. | |
EP1421157B1 (en) | Method for production of medium distillates by hydroisomerisation and hydrocracking of two fractions from material produced by the fischer-tropsch process | |
FR2968010A1 (en) | METHOD FOR CONVERTING A HEAVY LOAD TO MEDIUM DISTILLATE | |
EP1406988B1 (en) | Method for production of medium distillates by hydroisomerisation and hydrocracking of material produced by the fischer-tropsch process | |
US5498811A (en) | Process for producing gasolines and jet fuel from n-butane | |
EP3475391A1 (en) | Process for the preparation of low molecular weight aromatics (btx) and biofuels from biomass | |
RU2451696C2 (en) | Catalyst, method of recycling polymer wastes using said catalyst and method of producing engine fuel and oil | |
WO2022051184A1 (en) | Methods and systems for processing crude oil | |
Muhammad et al. | Simultaneous pretreatment and catalytic conversion of polyolefins into hydrocarbon fuels over acidic zeolite catalysts | |
WO2023279019A1 (en) | Systems and methods for processing mixed plastic waste | |
CN108349834B (en) | It is used to prepare the method and system of cyclopentadiene and/or dicyclopentadiene | |
CN217351264U (en) | Device for preparing olefin and aromatic hydrocarbon by crude oil classification processing | |
EP1761333A1 (en) | Zeolite catalysts | |
CN114437775B (en) | Method and system for producing aromatic hydrocarbon extraction raw material from waste plastic oil and/or waste tire oil | |
RU2443755C1 (en) | Motor fuel obtaining method (versions) | |
RU2216569C1 (en) | Method of production of motor fuel (alternatives) | |
CN112708439B (en) | Method for producing ethylene raw material | |
WO2024060685A1 (en) | Method and apparatus for batch-fed manufacture of needle coke | |
CN114437764B (en) | Desilication method and system for siliceous hydrocarbon raw material | |
CN110697676A (en) | A kind of hollow carbon microsphere and preparation method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170907 |