废塑料热裂解原理及不同废塑料的热裂解特性差异

废塑料的一个最重要的化学处理方法就是热裂解，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等通过热裂解可以制备不同性质的燃料油。聚苯乙烯通过热裂解可以获得含苯乙烯单体较多的燃料油，聚丙烯通过热裂解可以制备轻质燃料油，而聚乙烯热裂解可以获得重质燃料油。

1废塑料热裂解原理

废塑料的热裂解是一种随机分解，在无催化剂、加热提供能量的情况下，聚合链首先断裂为大分子的碳氢自由基，然后进一步断裂为中等分子的碳氢自由基，最后生成数目不定的碳氢化合物，其中含有蜡状产物，同时聚烯烃废塑料裂解的中间产物以烯烃为主。在废塑料热裂解过程中，热裂解温度起着重要作用；裂解温度高将加剧裂解反应，使裂解产物中轻质组分增加，即组分轻质化，同时结焦率增加。由于每种塑料发生裂解反应时，都有各自的反应活化能，因此它们均有自己合适的裂解温度。

废塑料热裂解炼油工艺流程

2不同废塑料的热裂解特性

各种废塑料均有自己的热裂解温度特性。在0~360°C温度段内，可对聚苯乙烯进行热裂解；在360~420°C温度段内，可对聚丙烯进行热裂解，在420~520°C温度段内，可对聚乙烯进行热裂解。因此，可通过控制裂解炉温度，对混合废塑料实行分段热裂解，分别回收苯乙烯单体、轻质燃料油和重质燃料油。 在360~520°C之间热裂解聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯树脂，其液体产物收率随裂解温度升高而呈上升趋势。但它们在热裂解过程中，均有一个峰值，超过峰值后，液体产物收率略有下降。

随着裂解温度升高，聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯裂解产物中气、液二相产物均趋向轻质化。随裂解温度升高，裂解残渣收率下降，但由于脱氢反应加剧，碳渣产率升高。

同一裂解温度下，聚苯乙烯热裂解的汽油馏份收率最高，聚丙烯次之，聚乙烯最低。这可能与聚乙烯裂解反应的活化能比聚丙烯、聚苯乙烯高有关。

在同一裂解温度下，废塑料与树脂的液相产物收率无明显区别，而残渣产率明显偏高，这是由于废料里含有稳定剂等添加剂的缘故。

聚丙烯和聚乙烯热裂解的重油馏份收率较高，且其汽油馏份和柴油馏份的收率较低，质量不高。因此，聚丙烯和聚乙烯的液体产物需催化改质，以提高汽油馏份收率和品质、柴油馏份收率和品质。