由废弃材料制备低碳烯烃的方法和生产系统与流程

本发明涉及低碳烯烃的制备领域，具体涉及一种由废弃材料制备低碳烯烃的方法和生产系统。

背景技术：

1、塑料工业是国民经济的支柱产业之一，由于塑料的使用耐久性和耐分解性，因此废弃塑料在环境中长期累积，如塑料袋、地膜、塑料瓶、食品包装等，导致严重的环境污染和能源资源浪费。废弃塑料如不能循环回收利用，是对石油、煤和天然气等不可再生资源的巨大浪费，废弃塑料是放错地方的资源，极具回收利用价值。

2、废旧塑料的回收可分为四级，一、二级为物理回收法，主要是与其它料共混形成新的较差的塑料，三级是指化学回收，四级是能量回收。一二级回收由于运行成本低、需要的专业技术少，目前占所有回收操作的75％以上，但应用面较窄，因此研究开发高效的化学及能量回收再利用方法才能实现更大的经济和环境效益。目前最广泛采用的是热解法回收路线，将废塑料转化为油品或化学品，废塑料热裂解技术能减少50％的二氧化碳排放，与原生料相比，每吨化学循环生产的塑料能减少2.3吨二氧化碳排放，化学回收及化学循环方法被视为唯一可实现可持续发展的废旧塑料循环利用方法。该方法是指将废旧塑料转化为较小的分子(通常为气体或液体)的技术，这些小分子可进一步生产石化产品或塑料原料。国内外企业已经开发了一系列废旧塑料或废旧轮胎热解技术，生成了废旧塑料/废旧轮胎的降解油，但生产出的降解油具有馏程宽、杂质含量高、组成复杂，不能直接被进一步作为原料产出更具价值的产品，通常是作为燃料油烧掉。

3、废旧塑料及废旧轮胎氢含量约为13.5％，在现如今化石燃料逐渐短缺的情况下，是一种非常珍贵的资源。因此，如何将废塑料回收转化为高附加值的产品，具有非常广阔的应用前景。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的废塑料或废橡胶的资源化利用率低，提供一种由废弃材料制备低碳烯烃的方法和生产系统，该方法能够实现废塑料或废橡胶的资源化利用率，延长辐射段烧焦周期，同时获得较高的生产效率高。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种由废弃材料制备低碳烯烃的方法，包括以下步骤：

3、(1)将废弃材料进行热裂解或催化裂解，得到降解油；

4、(2)在蒸汽裂解炉中，将所述降解油进行蒸汽裂解反应，得到低碳烯烃；

5、其中，所述蒸汽裂解炉包括对流段和辐射段，在减压条件下，将所述降解油在对流段与水蒸气混合加热至横跨温度，然后进入辐射段进行蒸汽裂解反应；所述横跨温度为350-600℃；

6、其中，所述废弃材料为废塑料和/或废橡胶。

7、本发明第二方面提供一种由废弃材料制备低碳烯烃的生产系统，该生产系统包括依次连通的热解反应器、蒸汽裂解炉和减压装置；

8、所述热解反应器，用于将废弃材料进行热裂解或催化裂解，得到降解油；

9、所述蒸汽裂解炉包括串联连接的对流段和辐射段；所述减压装置，用于提供减压条件；

10、其中，所述对流段用于将所述降解油与水蒸气接触并加热至横跨温度，对流段炉管的数量能够使得所述横跨温度在350-600℃。

11、采用本发明所述的方法，通过化学回收方法将废塑料或废橡胶进行降解得到降解油，在减压状态下，对得到的降解油进行汽化和蒸汽裂解，并控制横跨温度在350-600℃范围内，保持辐射段裂解反应正常进行的同时，能够减少蒸汽裂解炉中的炉管尤其是对流段炉管中的结焦现象，避免对流段清焦所需的停炉处理步骤，延长辐射段烧焦周期；同时在减压条件下进行操作还使得裂解炉的运行周期进一步延长，提高装置在线率。

技术特征：

1.一种由废弃材料制备低碳烯烃的方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述横跨温度为430-550℃；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述废塑料选自聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯中的至少一种；

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述催化裂解包括：在催化裂解反应条件下，将废弃材料与催化裂解催化剂接触，得到降解油；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：在将水蒸气与所述降解油混合前，将所述降解油在对流段内进行预热，得到预热后的降解油；

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述水蒸气的温度为480-560℃，优选为500-540℃；

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括：在步骤(2)之前，所述降解油与加氢催化剂接触，进行加氢反应，得到降解油加氢后馏分，然后再送入蒸汽裂解炉；

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：对蒸汽裂解后的产物进行分离，得到低碳烯烃。

9.一种由废弃材料制备低碳烯烃的生产系统，其特征在于，该生产系统包括依次连通的热解反应器、蒸汽裂解炉和减压装置；

10.根据权利要求9所述的生产系统，其中，所述减压装置包括串联连接的分离塔、回流冷凝器和减压设备；其中，所述分离塔与所述蒸汽裂解炉连通。

技术总结本发明涉及低碳烯烃的制备领域，公开了一种由废弃材料制备低碳烯烃的方法和生产系统，该方法包括以下步骤：(1)将废弃材料进行热裂解或催化裂解，得到降解油；(2)在蒸汽裂解炉中，将所述降解油进行蒸汽裂解反应，得到低碳烯烃；其中，所述蒸汽裂解炉包括对流段和辐射段，在减压条件下，将所述降解油在对流段与水蒸气混合加热至横跨温度，然后进入辐射段进行蒸汽裂解反应；所述横跨温度为350‑600℃；其中，所述废弃材料为废塑料和/或废橡胶。通过化学回收方法将废塑料或废橡胶进行降解得到降解油，在减压状态下，对得到的降解油进行汽化和蒸汽裂解，能够减少结焦现象，延长辐射段烧焦周期，提高装置在线率。技术研发人员：蒋冰,周丛,张利军,张兆斌,石莹,巴海鹏,杨士芳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：2024/5/6