Каталитическая деструкция полиэтилена в присутствии природных и синтетических алюмосиликатов

• Автор: Фурда, Любовь Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 110 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Литературный обзор
1.1 Способы вторичной переработки полиэтилена и других полиолефинов
1.2 Каталитическая деструкция полиолефинов
1.3 Факторы, влияющие на протекание процесса деструкции
и выход конечных продуктов
2 Экспериментальная часть
2.1 Характеристики исходных веществ и реактивов З
2.2 Физико-химические свойства образца полиэтилена
2.2.1 Методика регистрации инфракрасных спектров
2.2.2 Методика дериватографического анализа
2.2.3 Методика определения молекулярной массы образца полиэтилена
2.3 Методики приготовления катализаторов
2.4 Методика каталитической деструкции полиэтилена
2.5 Методики исследования продуктов каталитической деструкции полиэтилена
2.6 Физико-химические свойства образцов
алюмосиликатаых катализаторов
2.6.1 Методика химического анализа
2.6.2 Методика рентгенофазового анализа
2.6.3 Методика определения текстурных свойств
алюмосиликатов
2.6.4 Методика оценки морфологии поверхности
образцов алюмосиликатных катализаторов
2.7 Методика определения кислотно-основных свойств алюмосиликатов
3 Обсуждение результатов
3.1 Превращение полиэтилена в жидкие углеводороды алюмосиликатных катализаторах различной природы
3.1.1 Влияние условий реакции на процесс конверсии полиэтилена до жидких углеводородов
3.1.2 Анализ жидких продуктов каталитического превращения полиэтилена
3.1.3 Механизм каталитического превращения полиэтилена в жидкие углеводороды
3.1.4 Зависимость степени превращения полиэтилена в жидкие углеводороды от состава и кислотности исследуемых катализаторов
3.2 Особенности конверсии полиэтилена в присутствии катализаторов на основе природного сырья
3.3 Твердые продукты каталитической деструкции полиэтилена
Выводы
Список литературы Приложение
ВВЕДЕНИЕ Актуальность работы
В настоящее время растет объем промышленных и бытовых полимерных отходов; во многом это обусловлено чрезвычайно медленным биоразложением наиболее распространенных полимеров, в частности, полиэтилена. Значительная часть отходов полиэтилена остается пеутилизованной, тогда как эти отходы могли бы стать ценным вторичным сырьем для химической промышленности. Даже простое термическое разложение полимеров приводит к получению мономеров и олигомеров, которые можно применять при повторном синтезе полимеров. Использование катализаторов в процессе термической деструкции полимерных отходов позволяет существенно расширить ассортимент продуктов конверсии и целенаправленно регулировать их состав в направлении получения не только олефинов, но и, например, алканов, аренов, диенов и т.д. В последние годы появился ряд работ, посвященных получению из отходов полимеров бензиноподобного набора углеводородов, горюче-смазочных материалов, разнообразных присадок. В идеале, при получении узкого и специфического набора продуктов деструкции, они становятся сырьем для тонкого химического синтеза. Очевидно, что каталитическая деструкция более целесообразна, чем термическая, и изучение ее закономерностей представляет значительный интерес; принципиальную роль играет селективность катализаторов, определяющая направление протекания процесса.
Цель работы
установление закономерностей протекания деструкции полиэтилена в присутствии алюмосиликатных катализаторов различной природы и разработка эффективных катализаторов деструкции вторичного полиэтилена в нефтеподобный набор углеводородов.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи: оценка каталитической активности представительного ряда
81(0С2Н5)4 + ЗН
Н28Юз + 4С2Н5ОН

А1(Ш3)3 + ЗКН.,ОН -> А1(ОН)3 + ЗМН4>Юз хА1(ОН)3 + уН28Ю3 —» хА1203ху8Ю2 хпН
600" с
хА1203ху8Ю2хпН20 —» хА1203ху8Ю2 + пН
Модифицирование природной глины осуществляли путем обработки растворами кислот. Навеску глины массой 6 г обрабатывали 35 мл раствора соляной, серной, азотной или фосфорной кислоты определенной нормальности в течение одного часа, промывали дистиллированной водой до нейтральной реакции и высушивали на воздухе при комнатной температуре, а затем в сушильном шкафу при температуре 100 - 110°С до постоянной массы.
Характеристики образцов алюмосиликатных катализаторов представлены в табл. 2.2.