实验设计：消费后塑料制品的聚合物中提取液体燃料和化学品(2)

　　本项目的总体目标是探究通过超临界流体技术从废弃轮胎中提炼高质量的液体油，通过回收废旧轮胎提炼出的燃烧液体油应当符合严格的监管标准。探究不同的处理条件进而优化对不同溶剂的选择，最终选择适当的催化剂使其形成高质量，低硫含量的燃料。在该系统中溶剂的选择起到重要的作用，影响在超临界条件下聚合物的分解。此外，从产物中隔离掉部分特定的化学产品也将被探讨，因为这部分具有经济价值的化学原料可用于轮胎和其他产品生产中。我们所提出方案中的新颖之处和创新点就在于保持高转化率的同时，极大程度降低了液体油中的硫含量，这样生成的油可直接作为液体燃料，不需要进一步的物理或化学处理。
　　（2）塑料中的添加聚合物转换成汽油燃料。塑料材料中附加的聚合物，包括聚烯烃材料（通常占城市固体废塑料的60-70%，它不易通过反向合成反应解聚为原来的单体）。常见的热裂解导致液体中含较低的辛烷值和较高的残渣。通过已知的超临界流体特性，将去耦聚合物中的碳碳键，进而从废弃塑料中的添加聚合物提取出汽油燃料。在溶剂存在的条件下，分解中间体的浓度预计将大幅稀释以防止再聚合交联，进而发生进一步结合反应。在液相产生的分子可能具有比较窄的粒径分布。
　　（3）对聚氯乙烯（PVC）转化成有价值的产品。对聚氯乙烯的回收不符合对大部分聚合物回收的流程，原因是对聚氯乙烯与其他包括与其他聚烯烃或聚酯相比，它具有大分子链的氯。氯的存在带来了严重的环境威胁，还会降低回收效率。亚、超临界状态可以用来切割由碳链裂解聚合物链的分离出的氯原子，破裂聚合物链进而生产石油。氯分子随后会溶解于液体中，此时基于密度差油分子会从流体中分离出来。本研究项目的目的是通过调整处理条件，包括温度，压力和处理时间，进而从在保持较高的转化率下从所得到的液体产品除氯。
　　2.3研究方案的新颖之处
　　高温热解已被用来作为一种从废弃聚合物中提取碳质材料和液体燃料的再生技术，同时也成为了专利和商业体系。然而，由于技术问题和经济因素，废聚合物的热解在大多数情况下并不是最高效的投资。例如，由于聚合物的高密度，分解中间体导致焦油的形成是无法避免的副反应，从而导致产量低和芳香烃含量较高的热解油。此外，热解油具有较高的硫、氮和重金属含量。因此，从下游装置中将硫和氮移除是非常重要的。从环境的角度，塑料和轮胎的热解也会产生严重的污染物排放量的聚合物，包括多裂解的环芳烃，多氯联苯和二恶英。事实上，因为热解过程对高温的需求（高于700摄氏度），它是一个耗能过程。相反，在溶剂存在下，超临界工艺可有效防止二次交联反应中间体之间的分解。因此，产生的液体具有较低的分子量（少芳香烃）和比较窄的粒度分布。基于这种情况，一个更高的液化率可以达到通过超临界工艺而非热解。此外，超临界流体具备把杂原子从有机形式中转换到无机形式的独特性。因此，液化和聚合物的脱氮脱硫可以同时实现，对下游装置的需求少一些。最后，由于较低的操作温度和亚临界、超临界过程封闭处理系统，所提出的方法是高效节能的同时减少污染。目前由于缺乏基本的知识转换过程和机械的见解，还没有应用于商业的亚临界和超临界流体处理技术可以将消费后聚合物转化为液体燃料。对于从塑料和橡胶聚合物中提取燃料油的亚临界和超临界流体的降解反应也存在一部分知识缺口。从废物中提取具有价值的产品资源为目的的试验工厂是这种新兴技术研究基础的需求。

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