由于作為城市固體垃圾的廢塑料,主要為(PE、PSPET和PP)屬于富含碳?xì)湓氐母叻肿游锪希液鸵夯?a href="http://13725380889.com/suliao/pvcsuliao.html" target="_blank">原料煤相比有較高的H/C原子比,廢塑料具有適于液化的分子鏈結(jié)構(gòu),因此,廢塑料-煤共液化是廢塑料回收利用生產(chǎn)清潔燃料和有用化學(xué)品的合理選擇。影響煤和廢塑料共處理液化效果的主要因素,不同品種的塑料的裂解加氫液化的性能有很大的不同,至于哪種塑料更適于和煤共液化處理需作進(jìn)一步詳細(xì)研究。就共處理液化效果講,當(dāng)廢塑料中存在共軛大鍵時(shí),它和煤的相容性較好,由此可以部分解釋共處理液化反應(yīng)的產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率通常是芳烴>烯烴>烷烴。由于在通常條件下廢塑料和煤共液化的效果較差,總轉(zhuǎn)化率僅70%左右。所以開(kāi)發(fā)熱裂解活性更強(qiáng)的催化劑和共液化工藝是當(dāng)前研究的主要方向。
煤和廢塑料配比的影響煤和廢塑料共處理時(shí)兩者的配比對(duì)反應(yīng)結(jié)果影響很大。從Wyodak煤和廢塑料不同配比研究得到的結(jié)果看。當(dāng)煤和塑料HDPE(高分子量聚乙烯)為1∶1時(shí),煤的轉(zhuǎn)化率下降:“共處理”時(shí)瀝青烯產(chǎn)量增加,這可能是因?yàn)槊汉退芰显诟邷叵赂髯陨傻淖杂苫舜私Y(jié)合的結(jié)果。當(dāng)HDPE的添加量大于30%,瀝青濟(jì)南青稀的生成量增加,如HDPE的添加量小于30%,煤的轉(zhuǎn)化率將大于85%。所以,在考慮“共處理”效果時(shí)HDPE的添加量一般認(rèn)為在10%~20%為宜。限制廢塑料的用量在這兒就意味著較大幅度的提高煤的轉(zhuǎn)化率。在煤-廢塑料共處理液化反應(yīng)中有時(shí)可以觀察到協(xié)同作用。研究表明,反應(yīng)過(guò)程是否存在較強(qiáng)的協(xié)同作用,除了與所用樣品和選擇的催化劑有關(guān)外,主要取決于煤和廢塑料的配比。催化劑的影響對(duì)煤-廢塑料的共處理液化來(lái)講,催化劑的作用是非常重要的。
選擇什么樣的催化劑效果較好,以及這些催化劑在共處理液化過(guò)程中的作用等一直是研究的重點(diǎn)。這種催化劑對(duì)煤-廢塑料對(duì)共處理液化過(guò)程影響相當(dāng)有限。這表明“共處理”液化過(guò)程產(chǎn)生的“中間產(chǎn)物”和煤?jiǎn)为?dú)直接液化時(shí)產(chǎn)生的“中間產(chǎn)物”有很大的不同,其次也可能是受高分子聚合物結(jié)晶度的影響。另外使用HZSM-5催化劑雖可以大大提高反應(yīng)速度,但其生成的液化產(chǎn)物中輕質(zhì)油產(chǎn)率較低,而以芳香族為主的重質(zhì)物產(chǎn)率較高。這一事實(shí)也證明,不僅二者的反應(yīng)歷程和中間產(chǎn)物是不同的,而且煤-廢塑料之間還存在較強(qiáng)的相互作用。
溶劑的影響等研究了溶劑對(duì)共處理的影響。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)PE、PPE和APC塑料和BlackThun-der煤“共處理”時(shí),用四氫萘或四氫萘跟石油渣油混合物作溶劑時(shí),液化油收率最高。如單獨(dú)使用wasteoil或干脆不用溶劑,則收率較低,從試驗(yàn)結(jié)果的分析研究看,似乎溶劑中同時(shí)存在較多的脂肪族和芳香族物質(zhì),其溶劑作用相對(duì)較大。由于液化油產(chǎn)品一般被分成汽油(BP<220℃)煤油(BP220~275℃)重油(BP275~550℃),所以,對(duì)煤-廢塑料“共處理”液化過(guò)程而言,溶劑的結(jié)構(gòu)組成最好是既包括芳香結(jié)構(gòu)組分,也包括瀝青烯結(jié)構(gòu)組分。