表4是苯乙烯单体的总回收率
固体碱 过渡金属氧化物 固体酸 MgO CaO CuO Fe2O3 MgSO4 BaSO4 复合催化剂 苯乙烯总回收率% 84.17 83.52 70.05 76.61 82.99 83.97 89.41 用复合催化剂裂解废旧苯乙烯塑料,使苯乙烯单体的总回收率提高到89.41%。
表5 复合催化剂的用量对苯乙烯产率的影响 催化剂用量/g 0.3 0.9 1.5 2.1 2.7 苯乙烯总回收率/% 62.12 76.30 89.41 89.40 89.38 表5为30克脱泡处理后的废旧塑料加入不同质量的复合催化剂,对苯乙烯产率的影响。由表5可知:当催化剂用量与废旧塑料质量比为1:20时,苯乙烯产率最为理想,随着催化剂用量的增加,苯乙烯产率变化不太明显。
2.3经济核算探讨
将本小试工艺放大为日处理1吨废聚苯乙烯,可生产0.88吨纯苯乙烯单体的装置,设备投资估计为15万元。每月的产量为26.4吨,每年按10个月计算年产量为264吨,苯乙烯以5000元/吨出售。项目的经济可行性分析见表4。
表6 废聚苯乙烯催化裂解制苯乙烯成本核算(以1t废旧塑料核算) 序号 项目 数量 单价/元 金额/元 1 废料消耗 1吨 900 900 2 电 350度 1.0 350 3 水 3吨 1.0 3 4 阻聚剂 0.8千克 20 16 5 税收 销售额的6.7% 294.8 6 成本总计 1563 7 利润 0.88吨 5000 2837 其中还要扣除设备折旧费及雇佣工人费用共计350元,生产0.88吨苯乙烯的利润为2487元,年利润为2487×234=58.19(万元),当年即可收回投资,并产生可观的利润。
结论
(1)通过裂解可将废旧泡沫塑料转化成重要的化工原料苯乙烯。催化剂对热裂解反应速度,温度及苯乙烯产率具有重要影响,裂解温度为280~350℃。苯乙烯的产率可达到90.5%,实验使用的复合型催化剂可使裂解温度降至230℃ ,苯乙烯产率提高至92.18%,是理想的催化剂。
(2)粗产物经简单蒸馏,苯乙烯总得率为89.41%,苯乙烯单体纯度可达99.9%以上。
(3)泡沫塑料裂解制取苯乙烯具有工艺简单、成本低等优点,既节约了乙苯,又有利于净化环境,具有较高的经济效益和社会效益。
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