中国科学家学会了将塑料加工成柴油


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塑料同时与我们整个文明的诅咒和祝福。一方面,如果没有各种类型的塑料块,人类将以完全不同的方式发展。一次发明塑料可以大大加快技术进步。另一方面,塑料正逐渐堵塞我们的星球。对于聚乙烯尤其如此-不容易加工,大量塑料薄膜和产品被简单丢弃。然后,塑料进入海洋,形成巨大的垃圾岛,打破各种类型生态系统中的营养链

如何解决这个问题?乍看之下,解决方案在于表面:我们收集塑料产品,将其发送进行加工(重熔),创造新产品。但是,正如他们所说,魔鬼在细节中。为了通过所提出的方法回收塑料,必须收集由一种塑料制成的塑料废料。例如,仅透明的塑料PET瓶。即使在这种情况下,也必须付出巨大的努力-将瓶子清洗到最终熔体中杂质最少的程度。这是可能的,但不太实用且相当昂贵。另一种方法是在高压和约500°C的温度下加工不含氧气的塑料。结果,我们获得了许多单体,包括苯乙烯,对苯二甲酸,甲基丙烯酸甲酯在现代条件下,只加工一小部分塑料,其余的则被简单地丢弃。不太实用。怎么办

前几天,由贾向庆贾领导的上海有机化学研究所的中国科学家提出了一种新型的加工方法,可以将塑料变成柴油。它总是需要很多,因此,如果加工的工艺过程在经济上可行,则可以大量加工塑料。到目前为止,中国人只能使用聚乙烯。

聚乙烯-热塑性乙烯聚合物,属于聚烯烃类。它是一种有机化合物,具有长分子...- CH2-CH2-CH2-CH2 -...,其中“-”表示碳原子之间的共价键。世界上最常见的塑料。用于加工的颗粒形式为2至5毫米。聚乙烯通过乙烯的聚合获得。聚乙烯产品适用于加工和后续使用。聚乙烯(超高分子量除外)通过所有已知的塑料方法进行加工,例如挤出,吹塑,注塑,气动模塑。

中国人提出的过程分为两个阶段。聚乙烯向柴油燃料转化的第一阶段和第二阶段均需要使用催化剂。第一种催化剂含有铱(中国人未透露有关该化合物的详细信息)。该催化剂从碳键中除去部分氢。结果,碳原子之间的一些单键变成双键。而这又开辟了使用第二种催化剂的可能性。

中国科学家也没有透露其组成和结构,只是说该催化剂包括rh和铝原子。。还使用了油类化合物(专家没有公开组分的名称)。在第二催化剂的影响下,碳原子之间的双键断裂,并且油化合物的分子附着在形成的组分的末端。


可以用新方法加工的聚乙烯产品的类型

整个过程是循环的。如上所述,第一催化剂从聚乙烯置换氢原子。但是,可以重复使用相同的氢,将碳原子之间的双键转换为单键。这样的反应可以一次又一次地重复。如果连续几个小时这样做,则所有聚乙烯都将被破坏,仅保留该化合物的组分。为了提高反应速率,需要150℃的温度。

完成该过程后,聚乙烯分为三种主要类型的组分。第一类是简单的有机化合物,例如丁烷;它可以用于生产中的其他化学反应。第二个是制造塑料所需的蜡状化合物。第三类是柴油。

通过改变聚乙烯转化过程中的各个步骤,研究人员可以提高或降低这三种组分的产率。根据中国科学家的说法,使用这种类型的反应,大多数塑料都可以分为单独的成分。但是对于其他类型的塑料,反应条件会有所不同。提出的解决方案的优点是高效和相对温和的反应条件。

开发这种方法的科学家计划在2017年申请专利。拟议工艺的商业应用可能会在今年开始。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN395205/


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