近日，東營(yíng)職業(yè)學(xué)院師生共創(chuàng)團(tuán)隊(duì)在廢塑料資源化利用領(lǐng)域取得重要突破。該團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)出一款新型鈦基復(fù)合催化劑，通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與工藝優(yōu)化，顯著提升廢塑料催化裂解效率，在優(yōu)化條件下輕質(zhì)油產(chǎn)出率實(shí)現(xiàn)跨越式提升，為解決行業(yè)長(zhǎng)期面臨的油品雜質(zhì)多、轉(zhuǎn)化效率低等難題提供了創(chuàng)新路徑。
催化劑設(shè)計(jì)瞄準(zhǔn)三大反應(yīng)路徑
傳統(tǒng)廢塑料催化裂解技術(shù)中，催化劑易因結(jié)焦失活，導(dǎo)致產(chǎn)物重質(zhì)組分占比高、油品品質(zhì)差。研究團(tuán)隊(duì)基于材料創(chuàng)新，將鈦基材料與過(guò)渡金屬結(jié)合，開(kāi)發(fā)出具有特殊納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合催化劑。該催化劑通過(guò)強(qiáng)化表面活性位點(diǎn)，精準(zhǔn)調(diào)控裂解過(guò)程中的烯烴支化、鏈遷移及聚合反應(yīng)，有效降低產(chǎn)物中長(zhǎng)鏈碳?xì)浠衔锉壤?，促進(jìn)輕質(zhì)油生成。相較于傳統(tǒng)催化劑，其抗結(jié)焦性能與反應(yīng)選擇性顯著提升，副產(chǎn)物生成率大幅下降。
模擬優(yōu)化理論模型賦能工藝開(kāi)發(fā)
為探索最佳工藝窗口，團(tuán)隊(duì)利用密度泛函理論B3LYP方法，結(jié)合大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，系統(tǒng)性分析裂解反應(yīng)的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)特征。研究表明，在特定升溫速率、優(yōu)化的熱解溫度及合理的原料配比條件下，輕質(zhì)油轉(zhuǎn)化效率達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平且油品雜質(zhì)含量大幅降低。
師生共創(chuàng)攻克產(chǎn)業(yè)化難題
該技術(shù)由東營(yíng)職業(yè)學(xué)院石油化工技術(shù)專業(yè)師生團(tuán)隊(duì)歷時(shí)多年聯(lián)合攻關(guān)完成。傳統(tǒng)催化劑常面臨活性不足或成本過(guò)高的矛盾，而新型鈦基催化劑通過(guò)材料復(fù)合與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，在性能與成本間實(shí)現(xiàn)平衡。目前，相關(guān)技術(shù)已獲實(shí)用新型專利，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，正與多家企業(yè)合作推進(jìn)中試生產(chǎn)。
推動(dòng)廢塑料綠色循環(huán)
我國(guó)廢塑料年產(chǎn)量超6000萬(wàn)噸，傳統(tǒng)熱解技術(shù)因效率低、成本高難以推廣。鈦基催化劑技術(shù)的突破，不僅提升了資源轉(zhuǎn)化效率，還可與低階煤共處理，實(shí)現(xiàn)廢棄資源協(xié)同利用。下一步，團(tuán)隊(duì)將聯(lián)合企業(yè)優(yōu)化工藝裝備，推動(dòng)該技術(shù)在規(guī)模化生產(chǎn)中落地，為“雙碳”目標(biāo)下塑料污染治理與能源再生提供技術(shù)支持。
從實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新火花到產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)曙光，東營(yíng)職業(yè)學(xué)院師生團(tuán)隊(duì)用行動(dòng)證明：職業(yè)教育不僅是技能傳承的搖籃，更是科技攻堅(jiān)的前沿陣地。在“雙碳”戰(zhàn)略引領(lǐng)下，這項(xiàng)“變廢為寶”的技術(shù)，正成為連接職教改革、生態(tài)治理與能源轉(zhuǎn)型的紐帶，為可持續(xù)發(fā)展寫下鮮活的職教注腳。（大眾新聞?dòng)浾?王明華 通訊員 王飛飛 夏明碩）
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