[发明专利]反应试剂及使用该反应试剂的聚乙烯液化方法

说明书

本发明涉及聚乙烯液化领域，尤其是涉及一种能够实现塑料的高效液化的反应试剂及使用该反应试剂的聚乙烯液化方法，其用水、乙醇，甘油，碳酸氨以获得反应试剂，利用该反应试剂对聚乙烯塑料进行了液化，所述反应试剂使得定向的反应路径，且碳酸氨的使用不污染产物，在于反应釜内实现了等离子体与超声协同作用对聚乙烯进行了高效催化液化，得到了较单一的产物，实现塑料的高效液化，不仅缩短了水热液化的时间，而且提高了热化效率。

技术领域

本发明涉及聚乙烯液化领域，尤其是涉及一种能够实现塑料的高效液化的反应试剂及使用该反应试剂的聚乙烯液化方法。

背景技术

塑料的降解不仅可以减少对环境的污染，而且有利于资源的再利用。因此塑料的降解已经成为人们研究的热点。目前，塑料的降解主要方法包括醇解法，水解法[Wang Y ,Zhang F S . Degradation of brominated flame retardant in computer housingplastic by supercritical fluids[J]. Journal of Hazardous Materials, 2012, s205–206(3):156-163.]，醇胺法[Heintz A . Excess enthalpies of alcohol+aminemixtures. Experimental results and theoretical description using the ERAS-model 1[J]. Progress in Aerospace ences, 2008, 44(2):121-137.]和磷酸酯法[Singh B , Sharma N . Mechanistic implications of plastic degradation[J].Polymer Degradation and Stability, 2008, 93(3):561-584.]等。其中，醇解和分解法均在高温条件下利用多元醇或水为溶剂，在催化剂作用下将塑料分解成小分子化合物。随着超临界技术的发展，欧美等发达国家均把超临界技术液化塑料作为热点，开展相关研究。例如日本研究人员利用超临界技术结合水热液化在450度，31MPa条件下对溴化塑料(Br-ABS)，进行了高效的降解，得到了大量轻质油[Onwudili J A , Williams P T .Degradation of brominated flame-retarded plastics (Br-ABS and Br-HIPS) insupercritical water[J]. Journal of Supercritical Fluids, 2009, 49(3):356-368.]。醇胺法能够在180~190℃条件下，利用碱性等催化剂作用下，通过醇氨与塑料发生反应得到异氰酸酯等低分子聚合物。磷酸酯法在140~150℃ 利用磷酸二甲酯等大分子中的磷酰基，与塑料中的长链发生烷基化等反应，从而对塑料实现降解。尽管醇胺法和磷酸酯法能够在较低温度下降解塑料，但是得到的产物分子量较大，而且含有一定量的磷或者硫，其主要用于发泡材料，或者阻燃材料。这些材料也较难进一步降解，存在二次污染的风险。

超临界技术能够在较高温度和压强条件下利用水热液化塑料，可以实现对塑料的降解，然而现有技术中在超临界条件下的水热液化法也有很多缺点，最明显的是能耗高，加热效率较低，产物种类多（反应不定向），较难分离等缺点，限制了该技术的推广。

从而达到循环经济“再利用、资源化”的原则,以物质闭路循环和能量梯次使用为特征,最终实现循环经济的核心目标最大限度地提高资源的使用效率,节约资源,减小污染。

前期研究[张先徽，冯哲，蒋匆聪，杨思泽，薄成斌，等离子体塑料降解装置及其降解溶液配方，2020.10.27，中国，ZL201811582486.9]表明仅用等离子体电解也可以液化塑料且能耗也较低，但其反应路径不定向，致使产物种类过多，其次加入的酸或碱也进入了产物形成二次污染。

因此，为了能够得到定向的反应路径，且催化剂不污染产物，且得到了较单一的产物是本领域技术人员需要解决的重要技术问题之一。

发明内容