聚烯废物的分离降解和利用为硫酸盐表面活性剂

科学领域:

• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 聚合物科学 聚合物科学
• 可持续化学 可持续化学

背景情况:

• 控制碳化合物链长度分布 (CLD) 对于将塑料废物再循环转化为高价值化学品至关重要.
• 由于随机的聚合物链裂变,传统的塑料降解方法缺乏精确的CLD控制.
• 聚烯 (PP) 升级成功能化学品需要量身定制的碳化合物前体.

研究的目的:

• 为可调节的聚烯 (PP) 衍生碳化合物的CLD开发分离降解方法.
• 为了证明这种方法在生产特定α-烯分量的有效性.
• 评估PP衍生表面活性剂的性能和可持续性.

主要方法:

• 设计和实施一个利用潜热进行尺寸选择性PP降解的分离降解反应堆.
• 对PP降解产品成C6-C15和C15-C28α-基的表征.
• 建模和ASPEN模拟以了解温度,CLD和分数之间的关系.
• 使用现实生活中的PP废物进行规模化实验.
• 从PP衍生的α-基的硫化和由此产生的表面活性剂的性能评估.
• 技术经济和生命周期分析.

主要成果:

• 与传统方法相比,实现了PP的尺寸选择性降解为α-基,具有较窄和更可调的CLD (C6-C15和C15-C28).
• 建立了链条长度和分数温度之间的近线性关系,以及CLD和分数数量之间的正相关性.
• 证明PP衍生硫酸盐在泡,洗和生物降解性方面具有优越的性能,与商业表面活性剂相比.
• 扩大规模的实验证实了用10公斤的PP废物进行分离降解过程的可行性.

结论:

• 分割降解提供了精确控制PP废物的碳化合物CLD,从而实现有效的下游利用.
• 从PP衍生的α-基可有效地转化为高性能硫酸盐表面活性剂.
• 与现有的石化方法相比,这种上循环路线带来了更好的经济和环境效益.