本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)，特別一種將廢舊聚雙環(huán)戊二烯材料裂解制備環(huán)戊二烯的方法，以進(jìn)行資源再生利用。

背景技術(shù)：

1、聚雙環(huán)戊二烯是一種具有交聯(lián)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的工程塑料，被廣泛應(yīng)用于制造汽車零部件、無人機機身材料、醫(yī)療儀器外殼、體育用品外殼等領(lǐng)域。該材料具有加工方便、質(zhì)量輕、機械強度高、耐腐蝕等優(yōu)點，而被大量應(yīng)用。其中，在汽車工業(yè)的用量尤其巨大。廢舊聚雙環(huán)戊二烯材料的處理，是其大規(guī)模應(yīng)用后帶來的一個亟需解決的問題。目前，該廢棄材料主要通過焚燒法來處理。雖然焚燒廢舊聚雙環(huán)戊二烯材料發(fā)電可以帶來一定的經(jīng)濟效應(yīng)，但同樣會導(dǎo)致大量的碳排放，且收益不高。提高廢舊聚雙環(huán)戊二烯材料處理的經(jīng)濟附加值，減少排放，是一個亟需解決的產(chǎn)業(yè)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種聚雙環(huán)戊二烯裂解制備環(huán)戊二烯的方法，該方法可有將聚雙環(huán)戊二烯回收料轉(zhuǎn)化為環(huán)戊二烯，從而提高該材料回收過程中的經(jīng)濟收益，且減少碳排放，有助于解決該產(chǎn)業(yè)中廢舊物料的處理問題。

2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種聚雙環(huán)戊二烯裂解制備環(huán)戊二烯的方法，其步驟是將聚雙環(huán)戊二烯粉末、五氯化鉬、甲基硒代葡萄糖及對叔丁基苯酚按質(zhì)量比100：(0.2-2)：(1-10)：(5-15)混合加熱到500-600℃，冷凝收集揮發(fā)性餾分，再通過蒸餾提純后得環(huán)戊二烯。

3、在本發(fā)明中，五氯化鉬提供催化金屬鉬，其用量為聚雙環(huán)戊二烯粉末質(zhì)量的0.2-2.0％，優(yōu)選1.0％。這一用量的鉬催化劑對裂解反應(yīng)來說剛好適合，催化劑過少，則會降低催化效率，導(dǎo)致環(huán)戊二烯產(chǎn)率下降，而催化劑過多，會出現(xiàn)團(tuán)聚，使得部分催化劑金屬不能充分利用。

4、在本發(fā)明中，甲基硒代葡萄糖中的硒質(zhì)量含量為5-8％，優(yōu)選為6.6％，甲基硒代葡萄糖的用量為聚雙環(huán)戊二烯粉末質(zhì)量的1-10％，優(yōu)選6％。甲基硒代葡萄糖在高溫下能分解釋放出甲硒基化合物。該化合物可以取代酚配體上的羥基，形成硒醚。硒醚與鉬配合能夠明顯提高其催化裂解活性。值得一提的是，硒元素上連有甲基，是硒源材料的關(guān)鍵，甲基既可以提高硒物種的穩(wěn)定度，防止其分解成單質(zhì)硒，又避免了因取代基位阻太大而不能與金屬很好配合的現(xiàn)象。甲基硒代葡萄糖用量過低，則不能很好地產(chǎn)生硒配體，從而降低催化劑活性，而反之，如果甲基硒代葡萄糖用量過高，則會導(dǎo)致催化劑硒中毒而失活，這可能與大量硒堆疊在催化劑金屬上占據(jù)配位軌道有關(guān)。

5、在本發(fā)明中，對叔丁基苯酚用量為聚雙環(huán)戊二烯粉末質(zhì)量的5-15％，優(yōu)選10％。酚類及其硒化后的產(chǎn)物可與金屬鉬配位，提高催化劑活性。其中，對叔丁基苯酚被發(fā)現(xiàn)是效果最佳的配體/配體前體。主要在于叔丁基的給電子性可以提高金屬電子云密度，提高活性，而其大位阻，則能夠避免多個催化劑體系的締合失活。對叔丁基苯酚用量不夠，則不能形成足夠的活性催化中心，從而降低了環(huán)戊二烯的產(chǎn)率，但如果用量過多，則也會毒害催化劑，其原理與硒物種用量過多導(dǎo)致催化劑失活一樣。

6、在本發(fā)明中，反應(yīng)裂解溫度為500-600℃，其中優(yōu)選550℃。聚合物裂解涉及化學(xué)鍵的斷裂，需要消耗能量。研究發(fā)現(xiàn)，只有溫度達(dá)到500℃以上，裂解反應(yīng)才會發(fā)生。在550℃下裂解，環(huán)戊二烯產(chǎn)率最高。過高的反應(yīng)溫度一方面會導(dǎo)致催化劑失活，另一方面會使得材料迅速碳化，從而導(dǎo)致環(huán)戊二烯產(chǎn)率下降。

7、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

8、1、催化劑體系簡單，所有材料都可以方便地制備或直接購買。

9、2、反應(yīng)過程簡單。該裂解反應(yīng)就是一個簡單的“一鍋煮”過程，不需要復(fù)雜的操作。

10、3、反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)濟附加值高，足以彌補聚雙環(huán)戊二烯廢料回收過程中的開銷，并產(chǎn)生利潤。

11、所制備獲得的環(huán)戊二烯作為一種化學(xué)活性很高的脂環(huán)烴，其用途廣泛，不僅是農(nóng)藥、醫(yī)藥、橡膠、塑料等工業(yè)的重要原料，還在石油樹脂、涂料、防腐劑等多個領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。本發(fā)明將廢舊聚雙環(huán)戊二烯回收料轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟價值高的環(huán)戊二烯，從而提高該材料回收過程中的經(jīng)濟收益，且減少碳排放，有助于解決該產(chǎn)業(yè)中廢舊物料的處理問題。

技術(shù)特征：

1.一種聚雙環(huán)戊二烯裂解制備環(huán)戊二烯的方法，其特征在于：將聚雙環(huán)戊二烯粉末、五氯化鉬、甲基硒代葡萄糖及對叔丁基苯酚按質(zhì)量比100：（0.2-2）：（1-10）：（5-15）混合加熱到500-600℃，冷凝收集揮發(fā)性餾分，再通過蒸餾提純后得環(huán)戊二烯。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚雙環(huán)戊二烯裂解制備環(huán)戊二烯的方法，其特征在于：所述甲基硒代葡萄糖中的硒質(zhì)量含量為5-8%。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚雙環(huán)戊二烯裂解制備環(huán)戊二烯的方法，其特征在于：所述甲基硒代葡萄糖中的硒質(zhì)量含量為6.6%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚雙環(huán)戊二烯裂解制備環(huán)戊二烯的方法，其特征在于，五氯化鉬用量為聚雙環(huán)戊二烯粉末質(zhì)量的1.0%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚雙環(huán)戊二烯裂解制備環(huán)戊二烯的方法，其特征在于，甲基硒代葡萄糖用量為聚雙環(huán)戊二烯粉末質(zhì)量的6%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚雙環(huán)戊二烯裂解制備環(huán)戊二烯的方法，其特征在于，對叔丁基苯酚用量為聚雙環(huán)戊二烯粉末質(zhì)量的10%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的一種聚雙環(huán)戊二烯裂解制備環(huán)戊二烯的方法，其特征在于，反應(yīng)裂解溫度為550℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一種聚雙環(huán)戊二烯裂解制備環(huán)戊二烯的方法，該方法將聚雙環(huán)戊二烯粉末與五氯化鉬、甲基硒代葡萄糖、對叔丁基苯酚混合加熱到500?600℃，冷凝收集揮發(fā)性餾分，再通過蒸餾提純后，即得環(huán)戊二烯。其中，五氯化鉬用量為聚雙環(huán)戊二烯粉末質(zhì)量的0.2?2.0%，甲基硒代葡萄糖用量為聚雙環(huán)戊二烯粉末質(zhì)量的1?10%，對叔丁基苯酚用量為聚雙環(huán)戊二烯粉末質(zhì)量的5?15%。該方法可將聚雙環(huán)戊二烯回收料轉(zhuǎn)化為高附加值的中間體環(huán)戊二烯，從而提高該材料回收過程中的經(jīng)濟收益，且減少碳排放。

技術(shù)研發(fā)人員：張旭,沈俊毅,劉念文,桂偉鵬,張亦旸,俞磊,朱小樹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：揚州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9