刘明星吴 梅刘泽龙章群丹

(中国石化 石油化工科学研究院,北京 100083)

近年来,全球塑料总量的爆发式增长已引起严重的环境问题,加之环保要求不断提高,如何环境友好并高附加值地处理废塑料成为各国亟待解决的问题。塑料是高分子聚合物,原料来自化石燃料,裂解产生的燃料油的理化性质与原油的产品十分相似[1],将废塑料化学转化为燃料油是最具前景的处理方法之一。目前将废塑料油化技术分为热裂解法、催化热裂解法、热裂解-催化改质3种[2-4]。在塑料生产过程中,硅油和聚二甲基硅氧烷(PDMS)常作为脱模剂、流动性改进剂、阻燃助剂、消泡剂等加入以改善塑料性能,且若有硅橡胶、硅树脂混入热解原料中,可造成热解油中的硅含量偏高,在将其进一步转化成清洁燃料或者高价值转化方案开发过程会引入新的问题,比如硅化物会造成催化剂失活等。

目前,有机硅化物的研究热点主要在环境、医药、聚合物、石油及衍生产品等领域[5-6],未见有关塑料热解油中硅化物形态的研究报道。现阶段对于硅含量的测定方法多采用ICP-OES[7-8]和XRF技术;对于硅形态的分析,采用色谱-质谱联用技术进行研究,如GC-MS、GC-TOF MS、GC×GC-TOF MS、FT-ICP MS等。Chainet等[9]使用GC-MS的SIM模式测定汽油中12种有机硅形态。为了获得石油产品中有机硅化物的典型结构,Chainet等[10]采用GC-MS、GC×GC-TOF MS和ESI-FT-ICP-MS相结合的方式,分析了烃类存在的热解条件下PDMS的降解产物结构,发现95%以上的硅化物为环硅氧烷(Dn,其中n为硅原子的个数),而且不同的操作条件下裂解产物没有明显不同。……