[发明专利]一种处理聚苯乙烯废弃物的方法

说明书

本发明涉及到一种处理聚苯乙烯废弃物的方法，属于有机化合物的制备。

聚苯乙烯硬质泡沫塑料是一种用途广泛的新型材料，作为隔水、防震、保温材料及食品盒等广泛用于包装行业。这些产品多为一次性使用，因而废弃量不断增加。又由于聚苯乙烯在自然环境下相当稳定，即不腐烂，也不降解。因而严重污染环境。这些废弃物的处理是城市环保工作亟待解决的问题。另一方面，随着聚苯乙烯硬塑产品的迅速增加，原材料苯乙烯供应紧张，因而回收利用聚苯乙烯废弃物，即可处理废料，净化环境，又能开发利再生资源，已经受到各方面的重视。目前回收聚苯乙烯废弃物的主要方法为热裂解法和机械热裂法制蜡和燃料油，直接热裂解法制苯乙烯等，热裂解法和机械热裂制燃油没有实现聚苯乙烯的回收价值;聚苯乙烯废弃物的直接热裂解法存在着液体产品收率低，裂解时间长，能耗大，还要加入催化剂，苯乙烯产品的总收低等缺点，回收成本较高。

本发明的目的在于提供一种真空热裂解，真空水汽蒸馏，真空精馏的方法。充分利用聚苯乙烯废弃物，缩短生产周期，提高苯乙烯收率，从而降低回收成本获得更大的经济效益。

本发明的处理方法特点是将聚苯乙烯废弃物经过粉碎，风选除去泥砂残饭等杂质、溶解、真空热裂解、真空水汽蒸馏脱色、真空精馏等工艺过程得到较纯净的苯乙烯及苯族烃产品。

a.溶解：聚苯乙烯经粉碎除杂后用苯族烃溶剂溶解以增加物料的流动性，便于传热，固液比为1∶1，溶解聚苯乙烯废弃物可以使用真空水汽蒸馏的釜液残液或配合部分精馏得到的苯族烃溶剂。

b.真空热裂解：溶解后的聚苯乙烯在真空度0.01MPa，裂解温度300-340℃的条件下热裂解，同时加入0.02%的阻聚剂，裂解时间为5-6小时。装料量为罐容积的1/3-1/2最佳裂解温度为300-318℃，阻聚剂为对苯二酚。

c.真空水汽蒸馏脱色：裂解后的液体产品为茶色，为了保证苯乙烯及其它产品的纯度和色泽，需要进行脱色处理。本发明采用真空水汽蒸馏脱色，蒸馏真空度为0.06MPa，水蒸汽压力为0.5MPa，釜底温度为75-80℃，塔顶温度为50-70℃，冷凝收集塔顶馏份，得到无色的苯乙烯粗品，蒸馏后釜底尚存部分棕黑色油状物，其主要成分为苯、乙苯的低聚物等苯族烃，用它来溶解原料进行重新热裂解可以提高原料利用率。

d.苯乙烯粗品的真空精馏：精馏的真空度为8.00MPa，收集68-75℃馏份得到纯度高于98%的无色透明苯乙烯。最佳收集温度为70℃，其余68℃以前初馏份为甲苯、乙苯、二甲苯及少量苯等可以做为苯族烃溶剂使用亦可与脱色蒸馏釜底残液配合溶解聚苯乙烯废弃物。

下面结合实施例详细说明本发明处理方法的内容。

本发明的处理方法可处理废聚苯乙烯硬质泡沫产品、久置变质的苯乙烯、苯乙烯焦油等。

首先将聚苯乙烯快餐饭盒切碎成小块，经风选除去泥沙、残饭等杂质。用蒸馏釜底残液溶解成糊状，固液比为1∶1，并加入0.02%的对笨二酚搅拌均匀，然后用泵打入热裂解炉中，加料量为罐容量的1/3-1/2，为300-400Kg，在温度为300-318℃，真空度为0.01MPa的条件下，真空热裂解5-6小时。热裂解得到气体产品经冷凝器冷凝后，收集即可得到茶色的苯乙烯粗品，液体产品总收率95%以上，再用泵将此液体产品抽入脱色塔中，在真空度为0.06MPa的条件下，用水蒸汽脱色，蒸汽压力0.5MPa，收集塔顶50-70℃的馏份，得到无色透明的苯乙烯粗品，釜底剩余少量棕黑色残液，可用它继续做溶剂溶解聚苯乙烯废弃物。经脱色的苯乙烯粗品进一步用精馏塔精馏，精馏真空度8.00MPa，68℃以前的初馏液得到苯族烃溶剂副产品，68-70℃馏份得到无色透明的精制苯乙烯产品。

本发明的处理方法优点是原料利用率高、收率高、无污染排放。