一种废塑料流化裂化的加工方法以及加工系统与流程

本公开涉及废塑料资源再利用领域，具体地，涉及一种废塑料流化裂化的加工方法以及加工系统。

背景技术：

1、目前随着科技进步和工业发展，塑料作为包装材料大量出现在人类日常生活中，使用过的废塑料在自然界无法自行分解，只有少数种类废塑料可通过特定回收渠道重新加工利用外，大量的废塑料以生活垃圾形式进入填埋场，由于废塑料不易分解，因而占据了大量的空间。尤其近年来，废塑料的产生量极速增加，快速、绿色地将废塑料回收利用，已成为迫在眉睫的工作。

2、处理废塑料最简单的办法是直接焚烧，但直接焚烧会产生对人体有害的有毒气体，造成环境二度污染。废塑料裂解技术是将废塑料在无氧或缺氧的条件下通过加热或有催化剂的条件下裂解，使高聚物裂解成低分子物质，得到汽油、煤油、柴油馏分及部分热解气体等，废塑料裂解技术一方面缓解了废塑料造成的污染问题，另一方面实现了废塑料的回收利用，是废塑料资源化处理的重要方向。

3、目前，废塑料裂解回收技术主要包括废塑料热解和催化热解技术。cn107746722a公开了一种废塑料裂解制备汽油和柴油的方法和设备，该系统将经过破碎、除杂的废塑料溶解于液体热解油中，通过精确控温，进行熔融、脱水、脱氯、裂解提质，过程需要大量的溶剂油。如cn101374930a公开了一种废塑料接触分解的方法及装置，属于催化热解技术。使用加热和搅拌的回转炉作为反应器，以fcc催化剂作为热介质和催化中心，并加入适量ca、fe化合物，将废塑料进行分解。但该装置操作一段时间后需要将反应器中的接触剂取出再生。而更多的废塑料裂解技术使用间歇式热裂解反应釜，此类方法存在加工规模小的问题，而且产物中杂质也未能脱除。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种废塑料流化裂化的加工方法及加工系统，可以对废料进行连续的流化裂化，实现废塑料资源有效利用，并能有效脱除产物中杂质。

2、为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种废塑料流化裂化的加工方法，该方法包括以下步骤：

3、s1、使待处理废塑料进入废塑料液化单元进行液化处理，得到液化废塑料；

4、s2、使所述液化废塑料进入废塑料减粘单元进行减粘裂化处理，得到减粘裂化的液化废塑料油和第一干气；

5、s3、使所述减粘裂化的液化废塑料油进入接触裂化反应单元，与流化态的接触剂接触进行裂化反应，得到反应油气和待生接触剂；

6、s4、使所述反应油气进入分离单元进行分离处理，得到第二干气、液化气、汽油馏分、柴油馏分和蜡油馏分；

7、使所述待生接触剂进入再生单元，在氧气存在条件下，对所述待生接触剂进行再生处理，得到再生接触剂和再生烟气；使所述再生接触剂返回所述接触裂化反应单元继续使用。

8、可选地，在步骤s1之前，该方法还包括：使含氯废塑料原料进入废塑料热熔脱水脱氯单元，在第一温度条件下，对所述含氯废塑料原料进行熔化脱水处理，得到脱水废塑料；然后将所述脱水废塑料升温至第二温度进行脱氯处理，得到脱水脱氯废塑料和含氯化氢气体；使所述脱水脱氯废塑料在冷却粉碎单元中依次进行冷却处理、粉碎处理，得到脱水脱氯废塑料颗粒；使所述脱水脱氯废塑料颗粒进入所述废塑料液化单元；或者使所述脱水脱氯废塑料直接进入所述废塑料液化单元。

9、可选地，该方法还包括：使所述含氯化氢气体进入氯化氢吸收单元，与氯化氢吸收剂接触进行氯化氢吸收处理；可选地，在真空系统作用下使所述含氯化氢气体进入所述氯化氢吸收单元；其中所述氯化氢吸收剂为水或ph大于7的碱液；可选地，所述碱液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液和氨水中的一种或几种。

10、可选地，步骤s3中所述接触裂化反应单元进行裂化反应还得到带炭灰分；该方法还包括：使所述带炭灰分和待生接触剂进入再生单元，在氧气存在条件下，使所述待生接触剂以及带炭灰分上的炭进行完全燃烧反应，得到再生烟气和再生接触剂；优选地，该方法还包括：使至少部分的所述第一干气和/或至少部分的所述第二干气进入所述再生单元，使所述待生接触剂和带炭灰分在氧气和干气存在条件下进行完全燃烧反应，得到再生烟气和再生接触剂；优选地，以所述待再生接触剂总重量为基准，所述待再生接触剂含炭量为0.5～5.0重量％。

11、可选地，步骤s1中，所述废塑料液化单元采用加热液化输送设备进行所述液化处理；可选地，所述加热液化输送设备包括第一螺杆式加热输送设备；优选地，所述第一螺杆式加热输送设备选自带有加热的双螺杆式或者单螺杆式加热输送设备；优选地，所述液化处理的工艺条件包括：出口温度为380～500℃，优选为400～450℃；停留时间为5～30min，优选为5～15min。

12、可选地，步骤s2中，所述废塑料减粘单元采用减粘反应器进行所述减粘裂化处理；优选地，所述减粘反应器为绝热减粘反应器；优选地，所述减粘裂化处理的工艺条件包括：反应温度为380～500℃，进一步优选为390～420℃；停留时间为10～90min，优选为20～70min，进一步优选为30～70min。

13、可选地，步骤s3中，所述裂化反应的工艺条件包括：反应温度为490～750℃，重时空速为1～100h-1，接触剂与待处理废塑料的质量比为5～30：1；优选地，反应温度为500～650℃，重时空速为3～60h-1，接触剂与待处理废塑料的质量比为6～20：1；优选地，使所述减粘裂化的液化废塑料油与蒸汽进入所述接触裂化反应单元；优选地，蒸汽与待处理废塑料的质量比为0.05～1：1，优选为0.1～0.5：1。

14、可选地，步骤s3中，所述接触剂为选自硅铝材料催化剂、石英砂或煤焦粉中的一种或几种；优选地，所述接触剂的粒度为20～3000μm；可选地，所述硅铝材料选自含分子筛的催化剂和/或不含分子筛的催化剂；优选地，所述含分子筛的催化剂为选自含x分子筛、y分子筛、丝光沸石、zsm-5、层柱粘土分子筛、sapo中的一种或几种分子筛的催化剂、废fcc催化剂中的一种或几种；优选地，所述不含分子筛的催化剂选自以第一原料中的一种或几种为原料制备的催化剂，所述第一原料包括无定型硅铝、白土、高岭土、蒙脱石、累托石、伊利石、绿泥石、拟薄水铝石和二氧化硅；或者所述不含分子筛的催化剂选自以经过酸洗、焙烧、筛分处理的第二原料中的一种或几种为原料制备的催化剂，所述第二原料包括无定型硅铝、白土、高岭土、蒙脱石、累托石、伊利石和绿泥石；或者选自以经过酸洗、焙烧、筛分处理的所述第二原料中的一种或几种与拟薄水铝石和/或二氧化硅为原料制备的催化剂；可选地，所述煤焦粉为煤粉和/或石油焦粉。

15、可选地，所述再生处理在密相流化床再生器中进行；优选地，再生处理的工艺条件包括：空气停留时间0.5～60秒，优选1.0～10秒，密相床的气化温度为600～750℃，优选600～700℃，通入气体为含氧体积为10～50体积％的气体，密相床的线速度0.05～0.6m/s，优选为0.2～0.4m/s。

16、可选地，所述废塑料热熔脱水脱氯粉碎单元的热熔脱水脱氯单元包括第二螺杆式加热输送设备和与所述第二螺杆式加热输送设备连通的真空装置；优选地，所述第二螺杆式加热输送设备选自双螺杆式或者单螺杆式输送设备；优选地，所述熔化脱水处理的工艺条件包括：第一温度为100～170℃，优选为120～150℃；时间为0.05～1h，优选为0.05～0.5h；含氯废塑料原料进料速率为5～5000kg/h，优选为100～4000kg/h；优选地，所述脱氯处理的工艺条件包括：第二温度为150～370℃，优选为220～350℃，进一步优选为300～330℃；时间为0.05～0.5h，优选为0.1～0.2h；真空度为50～300mmhg，优选为50～150mmhg；优选地，由第一温度升温至第二温度的升温速率为50～200℃/min，优选为50～150℃/min；可选地，经粉碎处理得到的所述脱水脱氯废塑料颗粒的颗粒粒径为100～2000μm。

17、可选地，所述待处理废塑料包括ldpe、hdpe、ps、pp、pet和pvc中的一种或几种；可选地，所述待处理废塑料中氯含量小于10重量％；所述待处理废塑料中灰分含量1～40重量％，优选为3～20重量％。

18、本公开第二方面提供一种废塑料流化裂化的加工系统，该系统包括：废塑料液化单元、废塑料减粘单元、接触裂化反应单元、分离单元和再生单元；所述废塑料液化单元包括待处理废塑料入口和液化废塑料出口，所述废塑料液化单元被配置为对待处理废塑料进行液化处理；所述废塑料减粘单元包括液化废塑料入口、液化废塑料油出口和第一干气出口，所述废塑料减粘单元被配置为对液化后的废塑料进行减粘裂化处理；所述接触裂化反应单元包括裂化原料入口、接触剂入口、反应油气出口和待生接触剂出口；所述裂化原料入口与所述废塑料减粘单元的液化废塑料油出口连通，所述接触裂化反应单元被配置为对液化废塑料油进行裂化反应处理；所述分离单元包括分离入口、第二干气口、液化气出口、汽油馏分出口、柴油馏分出口和蜡油馏分出口；所述分离入口与所述接触裂化反应单元的反应油气出口连通，所述分离单元被配置为对反应油气进行分离处理；所述再生单元包括待生接触剂入口、含氧气体入口、再生接触剂出口和再生烟气出口；所述再生单元被配置为在氧气存在条件下，对所述待生接触剂进行再生处理，得到再生接触剂和再生烟气；所述再生接触剂出口与所述接触裂化反应单元的接触剂入口连通。

19、可选地，该加工系统还包括废塑料热熔脱水脱氯单元、冷却粉碎单元和氯化氢吸收单元；所述废塑料热熔脱水脱氯单元包括含氯废塑料原料入口、脱水脱氯废塑料出口和含氯化氢气体出口；所述废塑料热熔脱水脱氯单元被配置为对含氯废塑料进行熔化脱水处理和脱氯处理；所述冷却粉碎单元被配置为对来自废塑料热熔脱水脱氯单元的脱水脱氯废塑料进行冷却处理和粉碎处理；所述氯化氢吸收单元包括含氯化氢的气相物料入口和氯化氢吸收剂；所述含氯化氢的气相物料入口与所述废塑料热熔脱水脱氯单元的含氯化氢气体出口连通；优选地，所述再生单元还包括干气入口，所述干气入口与所述废塑料减粘单元的第一干气出口和/或所述分离单元的第二干气出口连通；可选地，所述接触裂化反应单元的裂化原料入口与所述废塑料减粘单元的液化废塑料油出口之间的连通管线上还包括蒸汽入口；优选地，所述废塑料液化单元包括加热液化输送设备；可选地，所述加热液化输送设备包括第一螺杆式加热输送设备；优选地，所述第一螺杆式加热输送设备选自带有加热的双螺杆式加热输送设备；优选地，所述废塑料热熔脱水脱氯单元包括第二螺杆式加热输送设备和与所述第二螺杆式加热输送设备连通的真空装置；优选地，所述第二螺杆式加热输送设备选自双螺杆式输送设备。

20、通过上述技术方案，本公开提供了一种废塑料流化裂化的加工方法及加工系统，将废塑料原料进行液化处理和减粘裂化处理，能够使废塑料快速液化并降低废塑料粘度；然后与流化态的接触剂接触进行裂化反应，能够使废塑料以液态的形式与高温接触剂接触快速热解，减少产物停留时间获得更理想的产物分布，并可以脱除废塑料中杂原子；通过接触裂化制气相、液相产物，使废塑料实现绿色资源化回收，还可以对待生接触剂进行再生后循环使用；并且该加工方法可以实现连续式废塑料加工处理，提高加工处理效率；对废塑料原料的适应性强，无需要粉碎和清洗；垃圾场废塑料可以原地脱水脱氯减量处理，后续裂化回收可以集中处理，易于扩大生成规模，降低加工成本。

21、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。