Influence and countermeasures of silicon and chlorine impurities on waste plastic pyrolysis oil

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.08.021

Abstract

Abstract:

Chemical recycling of waste plastics is one of the effective methods to deal with white pollution and realize high?value recycling synchronously. In particular， the technical route of further producing fuel oil or chemical products from waste plastic pyrolysis oil has attracted a great deal of attention. However， there are many impurities and complex components in plastics wastes， in which the effects of silicon and chlorine impurities on the reactor， products， catalysis and its own reactions cannot be ignored. This paper analyzed the sources， forms， formation mechanism and catalytic conversion laws of silicon and chlorine impurities in plastic pyrolysis oil， and put forward some effective countermeasures according to the possible adverse effects of impurities.

Key words: plastic waste, chemical recycling, silicon, chlorine

CLC Number:

TQ320.9

MA Teng, LIU Qianqian, WEI Xiaoli, SONG Haitao, LI Mingfeng. Influence and countermeasures of silicon and chlorine impurities on waste plastic pyrolysis oil[J]. China Plastics, 2022, 36(8): 127-134.

Figures/Tables 4

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催化方法	优势	挑战
氢解	致力于高质量的液态烃产品；生产毒性较小的产品；耐受一定量的添加剂和杂质。	需要在高操作压力下加入氢气；在相对较高的温度下运行。
氧化作用	在温和的反应温度下操作；反应时间短，反应效率高；耐受一定量的添加剂和杂质。	通常需要苛刻的氧化剂；氧化程度难以控制；交联和碳化产物以及一定量的二氧化碳的选择性较低。
溶质溶解	在温和的反应温度下操作；基于缩聚聚合物的单体转化，对单体和某种化学品具有高选择性。	通常需要大量溶剂；仅适用于缩聚聚合物。
其他C—H功能化	将聚合物直接转化为增值材料；在回收材料中发现新特性的潜力。	通常选择性较低，沿聚合物主链发生随机反应；需要复杂的化学反应物。
串联过程	增加对难以在一步内形成的目标产品的选择性控制；开辟生产复杂增值化学品和材料的新可能性。	化工作业可能需要更多成本；要求一锅反应中使用的催化剂具有良好的兼容性。
碳化	适用于各类塑料及混合塑料；耐大量添加剂和杂质；易于大规模形成功能性碳材料。	需要高温和能量输入；仅限于碳基材料生产。

催化方法	优势	挑战
氢解	致力于高质量的液态烃产品；生产毒性较小的产品；耐受一定量的添加剂和杂质。	需要在高操作压力下加入氢气；在相对较高的温度下运行。
氧化作用	在温和的反应温度下操作；反应时间短，反应效率高；耐受一定量的添加剂和杂质。	通常需要苛刻的氧化剂；氧化程度难以控制；交联和碳化产物以及一定量的二氧化碳的选择性较低。
溶质溶解	在温和的反应温度下操作；基于缩聚聚合物的单体转化，对单体和某种化学品具有高选择性。	通常需要大量溶剂；仅适用于缩聚聚合物。
其他C—H功能化	将聚合物直接转化为增值材料；在回收材料中发现新特性的潜力。	通常选择性较低，沿聚合物主链发生随机反应；需要复杂的化学反应物。
串联过程	增加对难以在一步内形成的目标产品的选择性控制；开辟生产复杂增值化学品和材料的新可能性。	化工作业可能需要更多成本；要求一锅反应中使用的催化剂具有良好的兼容性。
碳化	适用于各类塑料及混合塑料；耐大量添加剂和杂质；易于大规模形成功能性碳材料。	需要高温和能量输入；仅限于碳基材料生产。

含硅化合物	名称缩写	含量/mg·kg^-1
六甲基环三硅氧烷	D3	67.2
八甲基环四硅氧烷	D4	535.5
十甲基环五硅氧烷	D5	107.6
十二甲基环六硅氧烷	D6	45.8
十四甲基环七硅氧烷	D7	23.3
十六甲基环八硅氧烷	D8	14.3
十八甲基环九硅氧烷	D9	12.9

含硅化合物	名称缩写	含量/mg·kg^-1
六甲基环三硅氧烷	D3	67.2
八甲基环四硅氧烷	D4	535.5
十甲基环五硅氧烷	D5	107.6
十二甲基环六硅氧烷	D6	45.8
十四甲基环七硅氧烷	D7	23.3
十六甲基环八硅氧烷	D8	14.3
十八甲基环九硅氧烷	D9	12.9

含氯化合物	含量/mg·kg^-1
二氯甲烷	3.2
氯仿	3.5
1，2⁃二氯乙烷	45.6
四氯化碳	5.6
1，2⁃二氯苯	9.8
乙酸2⁃氯乙酯	152.4
苯甲酸2⁃氯乙酯	1 861.8
4⁃乙基苯甲酸2⁃氯乙酯	644.9
对苯二甲酸2⁃氯乙基乙酯	1 191.0
对苯二甲酸2⁃氯乙基丁酯	1 960.4
对苯二甲酸二（2⁃氯乙基）酯	1 121.7
十六烷基酸2⁃氯乙酯	582.9