用于处理混合塑料废物热解油的方法与流程

本公开总体上涉及用于处理混合塑料废物热解油的系统和方法。更具体地，本公开涉及用于处理混合塑料废物热解油以生产可用于炼油装置(如加氢处理器、或加氢裂化器或其组合)的原料的系统和方法。

背景技术：

1、来自混合塑料废物的热解油(pyrolysis oil或pyoil)正在通过化学回收作为替代性原料。热解油含有若干种污染物，如二烯、重质物、含氯化合物、含氮化合物和含氧化合物。在蒸汽裂解器中对热解油进行进一步处理需要对原始材料进行预处理以去除这些污染物。处理热解油的一种方法是将其送至加氢处理器单元以将二烯转化为饱和组分，将含氮化合物转化为氨，将含氧化合物转化为水、一氧化碳或二氧化碳，以及将有机氯化组分转化为氯化氢。然后氨、水和氯化氢可以在加氢处理器后通过使这些流通过汽提器或苛性萃取柱来去除。饱和组分对蒸汽裂解器无害，并且不会被进一步去除。然后对纯化的流进行裂化。此过程的一个缺点是加氢处理器催化剂由于重组分而易于快速焦化。另一个缺点是此类过程需要大量的氢气和大反应器，这是由于在原始热解油中存在高水平的污染。

技术实现思路

1、为了解决本领域中的这些缺点，申请人开发了用于预处理原始混合塑料废物热解油的系统和方法。此外，此处提供了通过加氢处理工艺处理经预处理的混合塑料废物热解油的系统和方法。由经预处理的混合塑料废物热解油的加氢处理形成的产物也可以进行进一步的加氢裂化和蒸馏。

2、在某些实施方式中，用于预处理原始混合塑料废物热解油的方法包括以下步骤：将含有至少一种污染物的原始混合塑料热解油供应到反应容器，使所述原始混合塑料废物热解油与所述反应容器中的固体酸或固体碱中的至少一种接触，使来自所述原始混合塑料废物热解油的至少一种污染物的一部分沉积到所述固体酸或所述固体碱中的至少一种上，以及将含有至少一种污染物的一部分的沉积物的所述固体酸或所述固体碱中的至少一种与所述原始混合塑料废物热解油分离以产生经预处理的混合塑料废物热解油。所述原始混合塑料热解油中的所述污染物可以是以下中的一种或多种：二烯化合物、含氧化合物、含氮化合物或含氯化合物。将含有至少一种污染物的一部分的沉积物的所述固体酸或所述固体碱中的至少一种与所述原始混合塑料废物热解油通过过滤、离心、沉降或水力旋流中的一种或多种分离。所述固体酸、所述固体碱或两者可以以团粒的形式存在。所述反应容器中的固体酸或固体碱可以定位在固定床布置中。在某些实施方式中，所述反应容器包括流化床单元。所述流化床单元可以是沸腾床单元。

3、在一个实施方式中，用于预处理所述原始混合塑料废物热解油的系统和方法包括使用阴离子型或阳离子型离子交换树脂形式的所述固体酸、所述固体碱或两者。实施方式可以进一步包括阴离子型离子交换树脂或阳离子型离子交换树脂的再生。一方面，所述方法包括将具有至少一种污染物的所述固体酸或所述固体碱中的至少一种供应到再生单元，在所述再生单元中煅烧具有至少一种污染物所述固体酸或所述固体碱中的至少一种；以及将经煅烧的固体酸或经煅烧的固体碱中的至少一种返回到所述反应容器。

4、用于处理所述原始混合塑料废物热解油的方法的某些实施方式包括以下步骤：将含有至少一种污染物的原始混合塑料热解油供应到反应容器，使所述原始混合塑料废物热解油与所述反应容器中的固体酸或固体碱中的至少一种接触，使来自所述原始混合塑料废物热解油的至少一种污染物沉积到所述固体酸或所述固体碱中的至少一种上，将具有至少一种污染物所述固体酸或所述固体碱中的至少一种与所述原始混合塑料废物热解油分离以产生经预处理的混合塑料废物热解油，将所述经预处理的混合塑料废物热解油引入加氢处理器，在所述加氢处理器中用加氢处理催化剂处理所述经预处理的混合塑料废物热解油，以及从所述加氢处理器获得加氢处理的混合塑料废物热解油。所述原始混合塑料废物热解油中的所述污染物是以下中的一种或多种：二烯化合物、含氧化合物、含氮化合物或含氯化合物。在某些实施方式中，在所述加氢处理器中用所述加氢处理催化剂处理所述经预处理的混合塑料废物热解油包括将所述经预处理的混合塑料废物热解油中的所述二烯化合物中的至少一些转化为一种或多种饱和烃化合物。一方面，在所述加氢处理器中用所述加氢处理催化剂处理所述经预处理的混合塑料废物热解油包括将所述经预处理的混合塑料废物热解油中的所述含氮化合物中的至少一些转化为一种或多种含氨化合物，或将所述含氧化合物中的至少一些转化为水、一氧化碳或二氧化碳，或两者。

5、预处理所述原始混合塑料废物热解油的方法的某些实施方式包括以下步骤：获得含有二烯化合物、含氧化合物、含氮化合物和含氯化合物中的一种或多种的原始混合塑料热解油；使所述原始混合塑料热解油与固体吸附剂接触；以及使来自所述原始混合塑料热解油的一种或多种二烯化合物、含氧化合物、含氮化合物和含氯化合物中的一部分吸附在所述固体吸附剂中的多个孔上，由此产生经预处理的混合塑料废物热解油。所述固体吸附剂可以是以下中的一种或多种：活性炭、硅铝酸盐和二氧化硅。与所述原始混合塑料热解油相比，这种经预处理的混合塑料废物热解油中的二烯化合物、含氧化合物、含氮化合物和含氯化合物中的一种或多种的含量减少。所述方法进一步包括将所述经预处理的混合塑料废物热解油与所述固体吸附剂分离，将所述经预处理的混合塑料废物热解油引入加氢处理器，在所述加氢处理器中用加氢处理催化剂处理所述经预处理的混合塑料废物热解油；以及从所述加氢处理器获得加氢处理的混合塑料废物热解油。与所述经预处理的混合塑料废物热解油相比，这种加氢处理的混合塑料废物热解油中的二烯化合物、含氧化合物和含氮化合物中的一种或多种的含量减少。

6、在某些实施方式中，所述方法包括通过离心、过滤、沉降或水力旋流将所述经预处理的混合塑料废物热解油与所述固体吸附剂分离。在某些实施方式中，所述原始混合塑料热解油与固定床单元内的所述固体吸附剂接触。在某些实施方式中，所述原始混合塑料热解油与流化床单元内的所述固体吸附剂接触。所述流化床单元可以是沸腾床单元。

7、系统的实施方式包括反应容器，其中所述固体吸附剂以范围为约0.2％至约90％体积比的固体组分与液体组分的比率存在。所述反应容器可以是流化床单元，如沸腾床单元，其中所述固体吸附剂占约20％至约30％体积比。

8、预处理所述原始混合塑料废物热解油的方法的某些实施方式包括以下步骤：获得含有二烯化合物、含氧化合物、含氮化合物和含氯化合物中的一种或多种的原始混合塑料热解油；使所述原始混合塑料热解油与活性炭接触；使来自所述原始混合塑料热解油的一种或多种二烯化合物、含氧化合物、含氮化合物和含氯化合物中的一部分吸附在所述活性炭中的多个孔上，由此产生经预处理的混合塑料废物热解油；以及将所述经预处理的混合塑料废物热解油与所述活性炭分离。与所述原始混合塑料热解油相比，这种经预处理的混合塑料废物热解油中的二烯化合物、含氧化合物、含氮化合物和含氯化合物中的一种或多种的含量减少。在某些实施方式中，与所述原始混合塑料热解油中的含氮化合物的量相比，所述经预处理的混合塑料废物热解油中的含氮化合物的量减少了至少约40％。在某些实施方式中，与所述原始混合塑料热解油中的含氮化合物的量相比，所述经预处理的混合塑料废物热解油中的含氮化合物的量减少了至少约50％、或约60％、或约70％、或约80％、或约95％。在某些实施方式中，与所述原始混合塑料热解油中的含氧化合物的量相比，所述经预处理的混合塑料废物热解油中的含氧化合物的量减少了至少约20％。在某些实施方式中，与所述原始混合塑料热解油中的含氧化合物的量相比，所述经预处理的混合塑料废物热解油中的含氧化合物的量减少了至少约30％、或约40％、或约50％、或约60％、或约70％、或约80％、或约95％。

9、方法的某些实施方式进一步包括以下步骤：将所述经预处理的混合塑料废物热解油引入加氢处理器，在所述加氢处理器中用加氢处理催化剂处理所述经预处理的混合塑料废物热解油，以及从所述加氢处理器获得加氢处理的混合塑料废物热解油。与所述经预处理的混合塑料废物热解油相比，这种加氢处理的混合塑料废物热解油中的二烯化合物、含氧化合物和含氮化合物中的一种或多种的含量减少。

10、本文详细讨论了这些示例性实施方式和其它实施方式的仍其它方面和优点。此外，应当理解，前述信息和以下详述的说明仅提供各个方面和实施方式的说明性实例，并且旨在提供用于理解所要求保护的方面和实施方式的性质和特征的概述或框架。因此，通过参考以下描述和附图，这些和其它目的以及本公开的优点和特征将变得显而易见。此外，应当理解，本文所描述的各个实施方式的特征不是相互排斥的并且可以以各种组合和排列存在。