PE聚乙烯废塑料垃圾热裂解炼油

塑料垃圾可控转化为燃料或化学品已被认为是碳资源循环利用的有效方法，PE直接热裂解需在500-700­°C的高温无氧条件下进行解聚，使PE分子链C-C键和C-H键随机断裂，转化为碳数分布较广的碳氢化合物。塑料热裂解主要经过以下几步反应：（1）热引发反应：包含随机断裂反应和链条末端断裂反应；（2）链断裂反应：PE长链解聚产生单体，分子链无规则断裂产生中间产物自由基；（3）链终止反应：自由基之间发生结合反应和歧化反应，同时会发生聚合物交联反应和不饱和物的生成。

废塑料裂解炼油反应示意图

PE热裂解得到的产物分布会因裂解条件的不同而产生差别，特别是反应温度和停留时间的影响。在利菲尔特商丘分公司生产的卧式转炉中对LDPE进行连续热解，在500­°C时蜡产率最高为45.3％，当温度升高到700­°C时，蜡产率急剧下降到4.0％，而气体产率显著增加，产生的主要气体有氢气、甲烷、乙烷、乙烯等轻质烷烃烯烃。HDPE在连续热解过程中蜡产率从500­°C时的67％降至700­°C时的11.3％。在500­°C时PE热裂解的产物主要为固体蜡，当在700­°C下反应时，PE热裂解主要的产物是富含轻烯烃的气体产物，因此，提高反应温度可以将固体蜡进一步转化为低碳烃类气体。此外，停留时间的增加利于固体蜡的进一步裂解，生成轻烃气体等二次产物。

废塑料炼油设备

热裂解法具有预处理需求低、效率高、相对环保、成本较低、操作技术简单等优势，其能量消耗仅约占废弃塑料总能量的10％。所得的烃类产物的碳数分布较宽（C1-C60），大部分产物为大分子量的碳氢化合物一蜡，需要进一步处理。