利用含PVC的混合废塑料制备汽油的方法及系统与流程

本发明涉及固体废旧塑料处理，具体涉及一种利用含pvc的混合废塑料制备汽油的方法及系统。

背景技术：

1、塑料因优异的持久性、耐腐蚀、易塑性、稳定性等性质被广泛应用于包装业、建筑业、制造业等各类行业。据统计，2018年全球塑料产量达到3.59亿吨，年增长率约为3.2％。与其高产量相对的是，塑料制品的使用寿命普遍偏短，约半数塑料的平均使用寿命仅1-2年，包装塑料的使用寿命低于1个月。加之塑料的自然降解难度极大，导致全球废塑料产生量与日俱增，年产量高达近3亿吨；而中国的废塑料产量约占世界塑料总产量的30％。

2、经合组织统计数据表明，全球使用的塑料中9％被回收利用，19％被焚烧，近50％被送往卫生填埋，剩下的22％被丢弃在不受管控垃圾场、露天焚烧或泄露到环境中。大量未经合理处置的废塑料逐年累积造成了海洋塑料微粒、白色污染等许多环境问题，严重威胁人类健康。此外，塑料来源于石油，富含c、h两种元素，大量废塑料被遗弃也是对石化资源的严重浪费。

3、目前废塑料的化学回收利用受到人们的广泛关注，其中以合成气、热解油等为目标产物的有机废弃物热解技术因原料适用性广、低污染低排放被认为是最有前景的废塑料利用技术之一。然而，混合废塑料中一般都含有pvc(聚氯乙烯)，直接将含有pvc的混合废塑料进行热解，得到的目标产物液体燃料中cl元素含量偏高，过高的cl元素不利于液体燃料的深加工，容易导致废塑料的再利用生产成本增加。

4、针对含有pvc的混合废塑料，现有技术中主要采用加热分解pvc耦合碱性物质吸收方式进行脱氯，但是在该过程中将产生大量固废且pvc最终转化为无机盐，本质上降低了其价值。同时，传统热解所得液体燃料选择性差、组成复杂、碳数分布宽泛，需进一步加工才能用于替代液体燃料，例如汽油。

5、因此，亟待提供一种具有工艺简单、热解温度低、脱氯效果好、生产成本低、液体燃料质量高优点的利用含pvc混合废塑料直接制备汽油的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中含有pvc的混合废塑在热解工艺中存在的脱氯过程复杂、固废产量多、热解选择性差以及热解油中氯含量高、选择性差、组成复杂、碳数分布宽泛的问题，提供一种利用含pvc的混合废塑料直接制备汽油的方法及系统。

2、为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种利用含pvc的混合废塑料直接制备汽油的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

3、(1)将含pvc的混合废塑料与有机溶剂混合，得到含氯溶液和脱氯废塑料；其中，所述有机溶剂选自n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种；

4、(2)在氢气存在下，将所述脱氯废塑料与热解催化剂接触进行热解反应，得到热解油气；

5、(3)将所述热解油气进行分离，得到汽油。

6、本发明的第二方面提供了一种利用含pvc的混合废塑料直接制备汽油的系统；其中，所述系统包括进料装置、溶解脱氯装置、热解反应器和气液分离器；其中，所述进料装置用于将含pvc的混合废塑料输送到溶解脱氯装置；所述溶解脱氯装置用于混合所述含pvc的混合废塑料和有机溶剂，得到含氯溶液和脱氯废塑料；所述热解反应器用于在热解催化剂作用下热解所述脱氯废塑料，得到热解油气；所述气液分离器用于分离热解油气得到汽油。

7、通过上述技术方案，本发明可以改善含pvc的混合废塑料的脱氯效果，可在低温下热解脱氯废塑料，解决了废塑料传统催化热解所得热解油产物馏程分布宽且汽油馏分含量低的问题，能够得到高质量的汽油，降低生产成本，实现废塑料的高附加值资源化利用，有助于解决废塑料带来的环境危机，适合工业化推广。

技术特征：

1.一种利用含pvc的混合废塑料直接制备汽油的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含pvc的混合废塑料还含有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述混合的操作条件包括：混合温度为50-100℃，优选为60-80℃；混合时间为5-60min，优选为20-40min；搅拌速度为20-100r/min，优选为40-60r/min；所述含pvc的混合废塑料与有机溶剂的质量比为1：0.1-10，优选为1：3-10。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(1)还包括先将所述含氯溶液与反萃取剂接触进行反萃取和分离，得到pvc颗粒和滤液，然后将所述滤液进行精馏，得到回收有机溶剂和回收反萃取剂；

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述反萃取剂选自水和/或醇类溶剂中的一种或多种，优选为水；

6.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述热解催化剂总量计，所述热解催化剂包括50-95wt％的载体和5-50wt％的活性组分；其中，所述载体选自hy分子筛、β分子筛、zsm-5分子筛、zrp分子筛、mcm-41分子筛、sapo-34分子筛中的一种或几种；所述活性组分以氧化物形式存在，选自第vib族金属元素和/或第viii族金属元素。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，以所述热解催化剂总量计，所述热解催化剂包括90-95wt％的载体和5-10wt％的活性组分；

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述热解反应的操作条件包括：热解温度为200-350℃，优选为250-300℃；热解压力为2-5mpa，优选为3-4mpa；热解时间为30-180min，优选为60-120min；热解催化剂的质量空速为1-10h-1，优选为2-5h-1。

9.一种利用含pvc的混合废塑料直接制备汽油的系统，其特征在于，所述系统包括进料装置、溶解脱氯装置、热解反应器和气液分离器；其中，所述进料装置用于将含pvc的混合废塑料输送到溶解脱氯装置；所述溶解脱氯装置用于混合含pvc的混合废塑料和有机溶剂，得到含氯溶液和脱氯废塑料；所述热解反应器用于在热解催化剂作用下热解脱氯废塑料，得到热解油气；所述气液分离器用于分离热解油气得到汽油。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述进料装置包括真空上料机、料仓、横向螺杆挤出机和竖向螺杆挤出机；其中，所述真空上料机用于将含pvc的混合废塑料输送到料仓；所述料仓用于储存含pvc的混合废塑料；所述横向螺杆挤出机和竖向螺杆挤出机用于将料仓中的含pvc的混合废塑料输送到溶解脱氯装置；其中，料仓中的含pvc的混合废塑料依次经横向螺杆挤出机和竖向螺杆挤出机输送后进入溶解脱氯装置。

技术总结本发明涉及固体废旧塑料处理技术领域，公开了一种利用含PVC的混合废塑料制备汽油的方法及系统。所述方法包括以下步骤：(1)将含PVC的混合废塑料与有机溶剂混合，得到含氯溶液和脱氯废塑料；其中，所述有机溶剂选自N‑甲基吡咯烷酮、N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种；(2)在氢气存在下，将所述脱氯废塑料与热解催化剂接触进行热解反应，得到热解油气；(3)将所述热解油气进行分离，得到汽油。本发明提供的方法，可以改善含PVC的混合废塑料的脱氯效果，能够得到高质量的汽油，降低生产成本，实现废塑料的高附加值资源化利用，适合工业化推广。技术研发人员：王志强,邹亮,侯吉礼,刘艳芳,徐润,夏国富,吴玉,崔龙鹏,王树青,吴治国受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/25