原文信息：
CHENG LeiLei, CHEN RuiZhe, ZHU WeiQiang, TIAN ShaoNan, GU Jing, YUAN HaoRan* & CHEN Yong. Parameter selection for the hydroconversion of waste polyethylene plastic under mild conditions: A comprehensive evaluation. Science China Technological Sciences, 2024, 67(8): 2413–2426, https://doi.org/10.1007/s11431-024-2701-0
内容介绍
近期，中国科学院广州能源研究所袁浩然研究员课题组在Science China Technological Sciences上发表题为“Parameter Selection for the Hydroconversion of Waste Polyethylene Plastic Under Mild Conditions: A Comprehensive Evaluation”的研究论文，摒弃了温度越低越好的观念，提出了一个更全面的聚乙烯低耗加氢转化生产高值产品的评价框架。
聚乙烯是一种生产液态烃类产物的潜在碳源，可作为运输燃料油或润滑油基础油的原料，在减少对石油衍生原料的依赖方面具有相当大的潜力。加氢转化是一种在相对温和条件下高效解聚聚乙烯的可行方法。为了促进一步转化路线的工业化，本文研究了双功能催化剂在温和条件下对聚乙烯加氢转化的高活性和异构选择性，综合评价了温度(图1)、压力(图2)和时间参数(图3)对产品分布的影响，从综合能源效率的角度评估了对反应条件的选择。
图1 反应温度对产物分布的影响. (a) 气体、可萃取物和固体残余物的产率; (b) 萃取物中异构烷烃和正构烷烃的选择性以及产率; (c) 可凝相产物GPC曲线; (d) 可凝相产物Mn、Mw和Đ (Mw/Mn)
图2 氢压对产物分布的影响. (a) 气体、可萃取物和固体残余物的产率; (b) 萃取物中异构烷烃和正构烷烃的选择性以及产率; (c) 可凝相产物GPC曲线; (d) 可凝相产物Mn、Mw和Đ (Mw/Mn)
图3 反应时间对产物分布的影响. (a) 气体、可萃取物和固体残余物的产率; (b) 萃取物中异构烷烃和正构烷烃的选择性以及产率; (c) 可凝相产物GPC曲线; (d) 可凝相产物Mn、Mw和Đ (Mw/Mn)
图4综合评价了能效、产品和催化剂寿命。结果表明，降低反应温度不一定更好。这是因为较低的温度不仅增加了反应时间，而且增加了底物黏度，扩大了产物的碳数分布，减少了催化剂单次使用期间的产油量。
图4 (a) 聚乙烯加氢转化反应分离过程能耗分析及产物质量评价; (b) 氢气压力为5 MPa，催化剂/底物质量比为0.1，250℃反应4 h和290℃反应2 h实验结果对比
