2025<0将废弃塑料升级为高附加值芳香烃参考资料：ShengmingLi,etal.Upgradingwasteplasticstovalue-addedaromatics,ChemCatal.,2024,4,100928整理推荐：中国化工学会烃资源评价加工与利用专委会田松柏公众号烃资源评价加工与利用总结与展望公众号·烃资源评价加工与利用塑料污染与化学回收的必要性聚烯烃升级为芳香烃聚酯升级为芳香烃目录PART01塑料污染与化学回收的必要性公众号·烃资源评价加工与利用芳香烃的经济价值与传统生产方法的局限性芳香烃化合物，如苯、甲苯和二甲苯(BTX),是汽油的重要组成部分，同时也是生产表面活性剂的线性烷基苯(LABs)的关键原料，具有巨大的经济价值。目前，芳香烃的生产主要依赖于高温裂解汽油重整，这一过程需要在500℃至600℃的高温下进行，并且需要使用线性烯烃(通常为C10-C16)和液体氢氟酸或AICl3-HC作为酸催化剂。这种酸催化过程对设备的耐久性提出了严峻挑战，同时，生产环烷烃还需要在额外的氢气存在下对LABs进行加氢反应一复杂的工艺条件无疑增加化学回收的兴起面对日益严重的塑料污染问题，化学回收技术作为一种有效的解决方案应运而生。化学回收通过将高分子量的聚合物化学转化为高附加值的小分子化合物，不仅有助于减少塑料废弃物对环境的影响，还能实现资源的循环利用。例如，通过催化加氢反应，可以将聚烯烃转化为液体柴油和固体石蜡。这些小分子化合物可作为多种化学反应的原料，具有显著的经济价值，因此在工业领域受到广泛关注。塑料自20世纪50年代以来被广泛使用，因其价格低廉、使用方便和化学稳定性强等特点，在日常生活中无处不在。然而，塑料的化学稳定性使其难以自然降解，导致土壤和水污染，侵占生物栖息地，给环境带来巨大挑战。据预测，到2050年，全球塑料年产量将达到5亿吨，其中超过80%的塑料废弃物将被填埋或焚烧，这进一步加剧了环境问题。O塑料的广泛应用与环境挑战塑料的普及与环境问题018803人号灶负源许价加工与利用了生产成本。02PART02聚烯烃升级为芳香烃公众号·烃资源评价加工与利用O聚烯烃的热解与催化热解热解过程与机制热解是一种将聚烯烃转化为芳香烃的方法，通过在高温下使聚烯烃发生随机的C-C键断裂，生成烷烃、烯烃和芳香烃等产物。在热解过程中，高温引发自由基链反应，导致C-C键断裂，形成烷基自由基。这些自由基随后通过氢转移反应生成烷烃或烯烃，其中一部分烯烃会经历异构化和重排反应，最终通过环化反应形成芳香烃。热解过程虽然能够有效地降解和再利用废弃塑料，但存在反应温度过高和芳香烃选择性低的问题，限制了其进一步发展。催化热解的优势与挑战为了降低反应温度并提高芳香烃的选择性，催化热解成为聚烯烃降解的主要途径。通过在热解过程中引入合适的催化剂，可以显著改善聚烯烃的降解效果。常用的催化热解催化剂包括ZSM-5、MCM-41、HY、USY等分子筛和沸石催化剂，这些催化剂具有特定的酸性，尤其是Bronsted酸性，对于诱导C阳离子的生成至关重要。催化热解过程中，聚烯烃的芳构化反应主要包括C-H键活化生成烯烃中间体、烯烃中间体扩散至Bronsted酸位点形成碳阳离子、分子链环化生成环烷烃、环烷烃脱氢生成芳香烃以及产物的脱附等步骤。然而，严重的积炭问题仍然是催化热解面临的挑战之一，尽管如此，沸石催化剂因其成本低、酸性强、孔结构可调和形状选择性好等优点，在石油化工领域仍受到青睐。催化剂设计与反应条件优化为了进一步提高聚烯烃芳构化反应的效率和选择性，研究人员在催化剂设计和反应条件优化方面进行了大量工作。例如，Chen等人通过在HZSM-5沸石上引入Zn修饰，显著提高了BTX的产率。研究表明，催化剂中的[ZnOH]+和桥接Zn2+物种有效降低了扩散阻力，减少了芳香烃的分支程度。理论计算表明，Zn物种的引入不仅增强了C-H键活化能力，还通过改变催化剂的酸性提高了C-C键断裂能力，实现了更高的BTX产率。此外，将活性金属负载在固体酸催化剂上构建金属-固体酸双功能复合催化剂，已被证明是实现聚烯烃低温催化芳构化的有效策略。在这种设计中，金属通常作为脱氢/加氢催化剂，激活C-H键，而固体酸催化剂则负责断裂C-C键。金属和酸位点之间的协同作用可以显著降低聚烯烃降解反应所...