Catalytic Upgrading of Pyrolysis Condensables from Postconsumer Polyolefins Using HZSM-5

催化作用 高密度聚乙烯 热解 聚乙烯 开裂 催化裂化 聚丙烯 流化床 碳纤维 烯烃纤维 化学工程 材料科学 化学 废物管理 有机化学 复合材料 工程类 复合数
作者
Jessica L. Brown,Harish Radhakrishnan,Isabel Coffman,Khairun N. Tumu,Greg W. Curtzwiler,Keith Vorst,Ryan Smith,Xianglan Bai,Tannon Daugaard
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:38 (21): 21162-21173 被引量:5
链接
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.4c03813
摘要

The conversion of plastic wastes to monomeric olefins is an attractive means for achieving a plastic circular economy. In our study, a fluidized bed reactor converts post-consumer waste high-density polyethylene (HDPE) and polypropylene (PP) to mostly condensed pyrolysis waxes and some oils, preventing carbon loss to gases. The pyrolysis condensables were upgraded to light olefins (C2–C5) at carbon yields greater than 76 wt % using the HZSM-5 zeolite catalyst at a post pyrolysis process that employed a micropyrolyzer. These results were comparable to olefin monomer yields from direct ex situ catalytic pyrolysis of the original waste plastics without condensing the vapors, highlighting the potential applicability of this approach in plastic waste recycling. Our results suggest that a centralized catalytic upgrading facility fed by pyrolysis condensables sourced from distributed thermochemical processing plants is a promising pathway to a circular economy. Such an approach enables utilization of available catalytic cracking infrastructure while focusing on setting up distributed thermochemical processing plants close to material recovery facilities. As a result, the energy-dense pyrolysis waxes are more suitable for transportation, contributing to the overall scalability and economic viability of the proposed distributed approach.
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