《科莱恩新型催化剂助力将塑料废弃物转化为高品质冬季柴油》

  • 来源专题:油气开发与利用
  • 编译者: cncic
  • 发布时间:2020-07-10
  • 跨国化工巨头科莱恩集团昨天宣布,其研发的新一代加氢脱蜡催化剂,通过与杜斯洛( Duslo)旗下研究所VUCHT合作,已成功将塑料废弃物转化为优质的冬季燃料馏分油,由此将废弃物转化为财富。 据悉,该突破性工艺的效能现已在斯洛伐克一家中试工厂得到验证。由于塑料和燃料都主要来源于天然气或原油,因此将其中一种塑料废弃物转化为另一种燃料产品对于可持续且利润丰厚的燃料生产具有重大意义。 科莱恩高级副总裁兼催化剂业务单元全球总经理司徒浩( Stefan Heuser)表示:“将柴油馏分提质为价值更高的产品对于改善炼厂的经济效益至关重要。科莱恩致力于通过HYDEX E等创新技术满足客户这方面的需求。” VUCHT隶属于杜斯洛公司,后者是斯洛伐克主要的化肥、特种氮化物和橡胶化学品生产商。该研究所采用一种热解工艺,将在国内收集的各种塑料废弃物(如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和PET)转化为柴油燃料。该工艺可在超过300°C(530°F)的高温下热降解塑料,将其转化为由各种碳氢化合物构成的液态油。最近,该研究所开发了一项专利技术,可将液态油进一步转化为一种高品质的燃料馏分油,俗称冬季柴油。 所生产的冬季柴油不但符合欧 6燃油排放标准,而且可在-30°F(-34°C)的超低温环境下保持低温流动特性,尤其可以满足北极地区的耐低温需求。为实现此极端的低温流动性能,VUCHT选用了科莱恩的加氢脱蜡催化剂HYDEX E。在经过大量的中试证明该工艺的技术可行性和经济吸引力之后,VUCHT正计划将该成功方案扩展至一家年产40吨的燃料馏分油定制建设示范工厂。 HYDEX E是一种专门针对高链烷烃原料而开发的经济型选择性异构化加氢脱蜡催化剂。这种分子筛催化剂可大幅提高燃油品质和产量,同时将成本和副产物降至最低。该催化剂已在世界各地的多家炼油厂中成功应用于催化脱蜡,拥有25年以上的应用历史,并被认可为非常适合于柴油等中间馏分油原料的提质。

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  • 《锌催化剂出手 循环利用废弃塑料有了新思路》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2022-02-23
    • 该技术的关键是在再聚合过程中,过加入不同类型单体可以获得性质各异的最终材料。该成果为聚乳酸循环利用提供了新的解决思路,并在聚合物的改性和合成方面具有发展前景。   ——王庆刚 中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究 ◎本报记者 王健高 通 讯 员 刘 佳 徐广强   2月16日,记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉,该研究所王庆刚研究员带领的催化聚合与工程研究组发展了一种聚合物降解再聚合的升级化学循环新策略,以“聚合物到聚合物”的方式成功实现了聚乳酸废弃物到新聚乳酸材料的循环再利用过程。成果近期发表在高分子领域权威期刊《大分子》(Macromolecules)上,该研究所博士研究生杨茹琳为论文第一作者。   王庆刚在接受科技日报记者采访时表示,此次刊发的论文中文题目是采用“解聚再聚合”策略以“聚合物到聚合物”的方式对聚乳酸废塑料进行化学回收。目前,“一种锌催化剂催化聚乳酸材料回收再利用的方法”等部分科研成果已经申请发明专利。   破解废弃聚乳酸材料的后处理问题   “聚乳酸作为典型可再生原料(淀粉)来源的高分子材料,正逐步发展成为社会所必需的基础性大宗材料,废弃聚乳酸材料的后处理问题也引起了关注。”王庆刚解释说,近年来,随着人们环保意识的不断提高以及国家“禁塑令”与“双碳”政策的不断推动,可降解材料迎来了新的发展机遇。与此同时,使用完的聚乳酸材料的后处理问题也引起了人们关注。虽然聚乳酸可以在自然界中降解,但这一过程通常需要漫长的时间和特定的降解条件,而且降解产物是二氧化碳与水,无法实现直接快速循环利用,其降解本质上是一种碳排放过程,也是资源的浪费。化学循环的方式实现聚乳酸的回收利用,提供了废弃聚乳酸后处理的一种有效解决途径。目前的研究大多是将废弃聚乳酸转化为乳酸烷基酯,但是通过这一过程循环获得高分子量聚乳酸材料,需要将乳酸烷基酯水解成乳酸、预聚成低聚物、二聚成丙交酯然后聚合获得聚乳酸,这些方法虽然可行,但成本昂贵且效率低。   “因此,实现直接将废弃聚乳酸材料转化为新聚乳酸材料具有重要的研究价值和应用前景。”王庆刚说。   以“聚合物到聚合物”方式实现再利用   随着禁塑在全国各地的全面实施,由可再生原料淀粉制造的聚乳酸材料及其加工生产的各种可降解塑料制品,已成为普通塑料的主要替代品,随之而来的大量聚乳酸材料废弃物的回收利用问题。   令人欣喜的是,王庆刚带领的催化聚合与工程研究组以“聚合物到聚合物”的方式成功实现了聚乳酸废弃物到新聚乳酸材料的循环再利用过程。   如何采用“解聚再聚合”策略,通过以“聚合物到聚合物”的方式,实现对聚乳酸废塑料进行化学回收?   王庆刚研究组的研究成果表明,在催化剂的催化下,聚乳酸聚合物链被醇可控降解为短链聚合物,通过调节醇的量来调控降解后短链聚合物的分子量。醇的引入使得聚合物重新获得链增长活性,加入丙交酯单体后短链聚合物快速精确再聚合至理论分子量,从而获得新的高分子量聚乳酸。该策略的反应条件温和,副反应少,减少了完全重新生产聚乳酸的原料消耗,最大程度的提高了聚乳酸的回收再利用效率。   王庆刚表示,相对而言,现有技术大多是将聚乳酸废弃物转化为乳酸烷基酯,然后水解成乳酸,预聚成低聚物、二聚成丙交酯,最后聚合获得聚乳酸,成本贵且效率低。因此,实现直接将废弃聚乳酸材料转化为新聚乳酸材料具有可观的应用前景。   聚乳酸循环回收技术的关键是在再聚合过程中,通过加入不同类型单体可以获得性质各异的最终材料。王庆刚介绍,该成果为聚乳酸循环利用提供了新的解决思路。该技术在化学循环回收方面有效,并在聚合物的改性和合成方面具有发展前景。   “该策略反应条件温和,副反应少,减少了完全重新生产聚乳酸的原料消耗,提高了聚乳酸的回收再利用效率。在再聚合过程中,通过加入不同类型单体可以获得性质各异的最终材料。该成果为聚乳酸循环提供了新的解决思路。该策略在化学回收方面有效,并在聚合物的改性和合成方面具有发展前景。”杨茹琳表示。
  • 《新进展:塑料废弃物可以被转化为清洁燃料和其他产品》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-03-29
    • 塑料,为人类生产生活带来极大便利。自20世纪50年代起,全球塑料年均增长率保持在8.5%。到2016年,全球塑料产量达3.35亿吨。我国是世界塑料生产和使用大国,且进一步增长的潜力十分巨大。然而,塑料在使用后,一部分由于收集处理不及时而进入海洋,造成严重的生态污染。据联合国估计,每年有超过800万吨塑料流入海洋。因此,迫切地需要采取塑料污染治理和海洋保护的措施。    近日,美国普渡大学Davidson化学工程学院的研究团队开发出一种新型化学转化过程能将聚烯烃废物(一种塑料)转化为有用的产品,例如清洁能源和其他产品。研究负责人Linda Wang说:“我们的策略是通过将聚烯烃废物转化为各种有价值的产品,包括高分子聚合物、石脑油(碳氢化合物的混合物)、或者清洁能源,来创造回收的驱动力。我们的转化技术具备潜力提高回收行业的利润,并减少世界的塑料废物。”       普渡大学的研究生Wang, Kai Jin和博士后研究员Wan-Ting (Grace) Chen是这项技术的发明人。该技术可以将超过90%的聚烯烃转化为不同的产品包括纯聚合物、石脑油、燃料或单体。该团队的合作伙伴还包括工程技术学院的助理教授Gozdem Kilaz以及Gozdem Kilaz的博士研究助理Petr Vozka(工程技术学院可再生能源燃料实验室),他们共同对这种转化过程进行优化,从而生成更高质量的汽油或柴油。    转化过程包括了选择性萃取和水热液化。一旦塑料被转化为石脑油,它就可以用作其他化学品的原料或进一步分离成特种溶剂或其他产品。每年来源于聚烯烃废物的清洁燃料可以满足4%的汽油或柴油需求。这项研究成果近日已发表在 ACS Sustainable Chemistry and Engineering 上。    Wang在了解到塑料废物对海洋、地下水和环境的污染后决定开发这种技术。在过去65年产生的塑料中(83亿吨),大约12%被焚化,只有9%被回收,而其余的79%则进入了垃圾填埋场或海洋。世界经济论坛预测,到2050年,如果人们持续将塑料废物丢进水体中,海洋中的塑料垃圾将比鱼还多。    这项技术能将超过90%的聚烯烃塑料回收转化。    Wang 说:“塑料废物的处理,无论是回收还是扔掉,都不意味着事情就结束了。塑料降解得很慢,会在土壤和水体中释放出有毒微粒和化学物质。这是一个灾难,因为一旦这些污染物进入海洋,我们就无法完全地将它们回收。”    普渡大学在庆祝大学成立150周年的Giant Leaps庆祝活动中宣布,全球可持续发展的进步是这次庆典的主题之一,这项研究与这一主题相呼应。此次持续一年的庆祝活动的“理念节”共有四个主题,这些主题的目的是表明普渡大学作为解决世界问题的知识中心。    Wang说,她希望这项技术能够促进回收产业的发展,并快速减少塑料垃圾的数量。她和她的团队正在寻找投资人或合作伙伴,以协助其在商业规模上展示这项技术。Wang的技术已经通过普渡大学研究基金会的技术商业化办公室申请专利。