对尼龙-6的化学回收成卡普罗拉克塔姆的参数生命周期评估

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 化学回收对于推进循环经济至关重要.
• 聚胺6 (PA6) 废物对回收提出了重大挑战.
• 生命周期评估 (LCA) 对于评估回收过程对环境的影响至关重要.

研究的目的:

• 为了进行第一个现实世界废物PA6重构成caprolactam的LCA.
• 为了比较四种脱聚合途径的环境性能:酸性,热水性,醇化和性.
• 为系统性影响评估建立自动化工作流程.

主要方法:

• 开发了一个自动化的Python-Aspen Plus-LCA工作流.
• 将PA6废弃物组成和工艺参数映射到环境影响分布.
• 评估了PA6.6的四种不同的化学回收路径.

主要成果:

• 水热路线在大多数类别中表现出最高的环境影响.
• 无溶剂性 (NaOH) 路线始终表现出最小的环境影响.
• 与基于化石的caprolactam相比,NaOH路线实现了全球变暖潜力 (GWP) ~80%的降低.
• 酒精解和酸性途径将GWP降低了约35%.

结论:

• 没有一个评估的化学回收工艺完全满足1.5°C全球变暖的净零排放目标.
• 无溶剂性 (NaOH) 工艺显示出最有前途的环境和经济性能.
• 未来的研究应该优先考虑扩大PA6.6的无溶剂化学回收方法.