專利名稱：一種裂解法再資源化處理廢舊不飽和聚酯樹脂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢塑料的回收技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種裂解法再資源化處理廢舊不飽和聚酯樹脂的方法。
背景技術(shù)：
不飽和聚酯樹脂是一種熱固性的高聚物。它是由飽和的和/或不飽和的二元酸與飽和的二元醇縮聚形成的分子鏈中含有碳碳雙鍵的不飽和聚酯經(jīng)含有乙烯基的交聯(lián)劑交聯(lián)而成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。通常的市售商品是所述不飽和聚酯與交聯(lián)劑(通常為苯乙烯)形成的溶液。交聯(lián)劑在其中既作為交聯(lián)劑，又作為溶劑。這種還未發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的不飽利聚酯樹脂通常是溶液狀態(tài)，無(wú)色或淡黃色。在成型的過(guò)程中，通過(guò)加入引發(fā)劑和促進(jìn)劑，引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)，從而導(dǎo)致所述三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物，并固化定型。這種固化后的樹脂是不溶和不熔性的，因此一旦成型將是不可逆的，無(wú)法再通過(guò)溶劑或加熱的方法使其回到固化前的狀態(tài)而重新固化成型，即所謂的熱固性。
這種不飽和聚酯樹脂有著廣泛的用途，如可以作為涂料對(duì)建筑物表面、家具表面、儀器設(shè)備表面進(jìn)行涂層處理；可以做成各種形式的膠粘劑用于粘結(jié)金屬、石材、無(wú)機(jī)材料等；可以制成各種工藝品、紐扣、包埋動(dòng)植物的標(biāo)本；可以制成透明板材用于玻璃溫室的建設(shè)、體育館、影劇院以及各種公眾活動(dòng)場(chǎng)所的天窗級(jí)采光玻璃，具有透明度好，密度小，強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。用玻璃纖維增強(qiáng)的不飽和酯樹脂俗稱為玻璃鋼，用途十分廣泛。如玻璃鋼桌椅板凳、玻璃鋼汽車配件、玻璃鋼游船、玻璃鋼建筑材料、裝修裝飾材料、玻璃鋼容器、管道等等。
由于這種不飽和聚酯樹脂一旦固化以后具有不熔、不溶的性質(zhì)，也就是說(shuō)再加熱的過(guò)程中它不會(huì)熔融成為液體，也幾乎找不到有效的溶劑將其溶解。因此目前還沒有一種方法將其再資源化處理。大部分廢舊的不飽和聚酯樹脂不作為可再生利用的資源回收，而是作為不可回收的垃圾處理。在廢舊不飽和聚酯樹脂比較集中的地方，也只是將其作為燃料直接燃燒。而由于固化后的不飽和聚酯樹脂的密度比較大，具中不飽和度比較大，一般為塊狀，因此在直接作為燃料燃燒的過(guò)程中與空氣的接觸面積較小，不容易得到充分燃燒，會(huì)產(chǎn)生大量的黑煙，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種裂解法再資源化處理廢舊不飽和聚酯樹脂的方法。
本發(fā)明就是在這種背景下開發(fā)出來(lái)的一種通過(guò)熱裂解的方法再資源化處理這種不飽和聚酯樹脂的方法。通過(guò)這種處理方法，將所述廢舊的不飽和聚酯樹脂轉(zhuǎn)化成為燃料氣、燃料液和燃料焦。整個(gè)過(guò)程幾乎沒有任何二次污染，得到的燃料氣、燃燒液和燃燒焦都是非常潔凈的優(yōu)質(zhì)燃料，其中的硫含量、氮含量均在5ppm以下，顯著好于當(dāng)前相應(yīng)的各種天然氣、液化氣、汽油、煤油、柴油、重油等各種普通商用燃料。根據(jù)其相應(yīng)的性質(zhì)可以用于各種相應(yīng)的燃燒器中燃燒。在燃燒過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物等對(duì)大氣造成二次污染的物質(zhì)。
本發(fā)明所述的廢舊不飽和聚酯樹脂包括各種以不飽和聚酯樹脂為主體的廢舊材料，如由通常所述的玻璃鋼(用玻璃纖維增強(qiáng)的不飽和聚酯樹脂)制成的物品，如各種廢舊的玻璃鋼桌椅板凳、玻璃鋼容器、玻璃鋼透明玻璃、玻璃鋼游船汽車、玻璃鋼玩具、玻璃鋼家具、玻璃鋼裝修裝飾材料、玻璃鋼工藝品等，以及制備這些產(chǎn)品的過(guò)程中所產(chǎn)生的邊角料。優(yōu)選未添加顯著量的無(wú)機(jī)填料和未添加顯著量的含硫、含氮、含鹵素等在裂解過(guò)程中或其裂解產(chǎn)品在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物、含鹵素化合物而對(duì)大氣產(chǎn)生二次污染的有機(jī)化合物的廢舊不飽和聚酯樹脂產(chǎn)品。更優(yōu)選未添加無(wú)機(jī)填料的不飽和聚酯樹脂，如用各種廢舊的用不飽和聚酯樹脂制成的工藝品、裝修裝飾材料、紐扣制品、涂層涂料、膠粘劑等等。最優(yōu)選的是不飽和聚酯樹脂紐扣，生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂紐扣的過(guò)程中所產(chǎn)生的邊角料。
本發(fā)明的裂解方法為熱裂解。
具體步驟為將回收的廢舊不飽和聚酯樹脂經(jīng)過(guò)破碎成分米、厘米、直至毫米級(jí)的碎塊，裝入配備框式攪拌、底部燃燒加熱器、底部卸料器的裂解釜中，從釜的底部通過(guò)燃燒各種市場(chǎng)上已知的燃料加熱裂解釜。裂解釜的最終溫度為200-400℃，并在該溫度下恒溫一定的時(shí)間，約2-10小時(shí)。在此過(guò)程中，裂解釜中的不飽和聚酯樹脂發(fā)生裂解，生成小分子的成分，并蒸發(fā)出裂解釜。蒸發(fā)出來(lái)的組分經(jīng)一級(jí)或多級(jí)冷凝得到所述燃燒液，不凝性氣體從最后一級(jí)冷凝器的氣液分離器送出，為所述燃料氣。到不再有餾分從裂解釜中餾出時(shí)，裂解完成。所述燃燒焦以松散的固體形式留在裂解釜釜底，通過(guò)卸料器卸出釜外。
所述的裂解溫度為200-400℃，優(yōu)選250-350℃。
所述的裂解時(shí)間為直到裂解釜中不在有餾分餾出為止，約2-10小時(shí)，一般在2-6小時(shí)。
由于不飽和聚酯樹脂中含有一定的氧原子，因此裂解產(chǎn)物中會(huì)有一定的水分，摻在得到的燃燒液中。經(jīng)過(guò)沉降分層，分離出下層的水分，上層為干凈的所述燃燒液。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是得到的燃料氣中主要是氫氣、甲烷、乙烷、丙烷、少量丁烷、少量低碳酯類化合物，是高熱值的燃料。
得到的燃燒液主要含芳烴、烷烴、環(huán)烷烴、烯烴、各種酯類、醚類等化合物，是高熱值的優(yōu)質(zhì)燃料。
得到的燃燒焦主要是碳，是優(yōu)質(zhì)高熱值的燃料。
如上所述，由于制備所述原料不飽和聚酯樹脂的二元酸、二元醇等化學(xué)物質(zhì)都是石油化工的高端產(chǎn)品。從石油開采、煉制、裂解、重整等步驟制成乙烯、丙烯、苯、甲苯等化工原料，然后經(jīng)氧化、分離、精制等得到二元酸和二元醇，一般都經(jīng)歷過(guò)十?dāng)?shù)個(gè)操作步驟，具中大多的催化過(guò)程都是要求事先脫硫、脫氮、脫重金屬等凈化步驟，以保護(hù)其催化劑的安全。因此這些石化高端產(chǎn)品中的含硫、含氮量都在幾ppm以下，甚至零點(diǎn)幾ppm。這種硫含量和氮含量對(duì)于燃料來(lái)說(shuō)幾乎就屬于潔凈的。而在所述不飽和聚酯樹脂的固化成型過(guò)程中又未添加含硫、含氮、含有毒有害重金屬的物質(zhì)。因此本發(fā)明得到燃料氣、燃燒液、燃燒焦都是潔凈的優(yōu)質(zhì)燃料。根據(jù)各組分的性質(zhì)，可以用于相應(yīng)的燃燒器燃燒。在其燃燒過(guò)程中也不會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物、重金屬等有毒有害、污染環(huán)境的物質(zhì)。
所述的裂解過(guò)程，燃料氣的收率在5-15％左右，燃燒液的收率在50-70％，所述燃燒焦的收率在15-30％。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1選用原料是添加有無(wú)機(jī)填料的廢舊不飽和聚酯樹脂。
如圖1所示，將粉碎后的、毫米級(jí)的廢舊不飽和聚酯樹脂粉體100kg，裝入配備有框式攪拌、底部燃燒加熱器、底部卸料器的裂解釜中，從釜的底部通過(guò)燃燒燃料加熱裂解釜；裂解溫度為300℃，并在該溫度下恒溫5小時(shí)；留在裂解釜釜底的松散固體，通過(guò)卸料器卸出裂解釜外，得到燃料焦22.5kg；從裂解釜蒸發(fā)出來(lái)的組分經(jīng)第一級(jí)和第二級(jí)冷凝得到燃料液51.0kg；不凝性氣體從第二級(jí)冷凝器的氣液分離器送出，得到燃料氣9.9kg；直至不再有餾分從裂解釜中餾出時(shí)，裂解完成。
實(shí)施例2選用原料是未添加無(wú)機(jī)填料的廢舊不飽和聚酯樹脂，也就是不飽和聚酯樹脂紐扣。
如圖1所示，將粉碎后的、毫米級(jí)的廢舊不飽和聚酯樹脂粉體100kg，裝入配備有框式攪拌、底部燃燒加熱器、底部卸料器的裂解釜中，從釜的底部通過(guò)燃燒燃料加熱裂解釜；裂解溫度為320℃，并在該溫度下恒溫3小時(shí)；留在裂解釜釜底的松散固體，通過(guò)卸料器卸出裂解釜外，得到燃料焦28.4kg；從裂解釜蒸發(fā)出來(lái)的組分經(jīng)第一級(jí)和第二級(jí)冷凝得到燃料液57.1kg；不凝性氣體從第二級(jí)冷凝器的氣液分離器送出，得到燃料氣11.9kg；直至不再有餾分從裂解釜中餾出時(shí)，裂解完成。
所得的燃燒焦符合表1的標(biāo)準(zhǔn)，所得的燃燒液符合第5頁(yè)表2的標(biāo)準(zhǔn)。
表1燃燒焦的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

表2燃燒液的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

重油指標(biāo)為中國(guó)石化集團(tuán)茂名石油化工公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)Q/SHMM01-2000。
權(quán)利要求
1.一種裂解法再資源化處理廢舊不飽和聚酯樹脂的方法，其特征在于將回收的廢舊不飽和聚酯樹脂破碎成毫米的粉體，裝入配備有框式攪拌、底部燃燒加熱器、底部卸料器的裂解釜中，從釜的底部通過(guò)燃燒燃料加熱裂解釜；裂解溫度為200-400℃，并在該溫度下恒溫2-10小時(shí)；留在裂解釜釜底的松散固體，通過(guò)卸料器卸出裂解釜外，得到燃料焦；從裂解釜蒸發(fā)出來(lái)的組分經(jīng)一級(jí)或多級(jí)冷凝得到燃料液；不凝性氣體從最后一級(jí)冷凝器的氣液分離器送出，得到燃料氣；直至不再有餾分從裂解釜中餾出時(shí)，裂解完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解法再資源化處理廢舊不飽和聚酯樹脂的方法，其特征在于所述的裂解溫度為250-350℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解法再資源化處理廢舊不飽和聚酯樹脂的方法，其特征在于所述的恒溫時(shí)間為2-6小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解法再資源化處理廢舊不飽和聚酯樹脂的方法，其特征在于所述的廢舊不飽和聚酯樹脂中，未添加無(wú)機(jī)填料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裂解法再資源化處理廢舊不飽和聚酯樹脂的方法，其特征在于所述的廢舊不飽和聚酯樹脂是不飽和聚酯樹脂紐扣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種裂解法再資源化處理廢舊不飽和聚酯樹脂的方法。將回收的廢舊不飽和聚酯樹脂破碎成毫米的粉體，裝入裂解釜中，從釜的底部通過(guò)燃燒燃料加熱裂解釜；裂解溫度為200－400℃，并在該溫度下恒溫2－10小時(shí)；可得到燃料焦、燃料液和燃料氣，都是優(yōu)質(zhì)的燃料，可以用于相應(yīng)的燃燒器燃燒。燃料氣的收率在5－15％左右，燃燒液的收率在50－70％，所述燃燒焦的收率在15－30％。在處理過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物、重金屬等有毒有害、污染環(huán)境的物質(zhì)，是高效的、環(huán)境友好的處理方法。
文檔編號(hào)C08J11/12GK1872951SQ20051007341
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月30日
發(fā)明者鐘子宏 申請(qǐng)人:鐘子宏