废塑料热解油的精制方法及精制装置与流程

本发明涉及一种废塑料热解油的精制方法及精制装置。

背景技术：

1、废塑料是以石油为原料制备的，回收率低，大部分作为垃圾废弃处理。这些废弃物在自然状态下分解需要很长的时间，因此污染土壤并引发严重的环境污染。作为回收废塑料的方法，有一种通过将废塑料进行热解来转化为可利用的油的方法，这称为废塑料热解油。

2、但是，与通过常规方法由原油制备的油相比，通过将废塑料进行热解而获得的热解油的氯、氮、金属等杂质的含量高，因此不能直接用作汽油、柴油等高附加值燃料，并且需要经过后处理工艺。

3、作为现有的后处理工艺，正在进行通过在加氢催化剂下将废塑料热解油进行加氢处理来去除氯、氮或其它金属杂质的工艺，但在该过程中，由于废塑料热解油中包含的高含量的氯而生成过量的hcl，这会引发设备的腐蚀、反应异常和产品性能变差等问题。特别地，所述hcl和氮化合物反应形成铵盐(nh4cl)，这不仅引发反应器的腐蚀而降低耐久性，而且引发差压的产生、反应器堵塞、工艺效率降低等各种工艺问题。

4、另外，废塑料热解油是具有各种沸点和各种分子量分布的烃油的混合物，根据所述烃混合物的沸点和分子量分布特性，热解油中的杂质的组成或反应活性发生变化，因此不能直接在石油化学工业或现场使用，需要进行按不同沸点的分离工艺或轻质化工艺等高附加值化工艺。在烃油混合物中，烯烃、特别是乙烯、丙烯等轻质烯烃在石油化学工业中被广泛使用。

5、作为用于实现废塑料热解油的高附加值化的轻质化工艺，正在进行加氢分解工艺，但与原油、天然气或石脑油等相比，废塑料热解油中包含过量的氯、氮、硫、氧或金属等杂质，因此存在在加氢分解过程中由于上述杂质而导致反应活性显著降低的问题，并且加氢处理工艺与加氢分解工艺分开进行，因此存在工艺效率也降低的问题。

6、因此，需要一种可在不利用加氢处理或加氢分解等后处理工艺的情况下有效地去除热解油中的杂质的同时促进热解油的轻质化的技术。

技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、本发明的目的在于提供一种可有效地降低废塑料热解油中的杂质的同时可实现热解油的高附加值化的废塑料热解油的精制方法及精制装置。

3、本发明的另一个目的在于提供一种可稳定地进行而没有反应器的腐蚀或堵塞的废塑料热解油的精制方法及精制装置。

4、技术方案

5、本发明提供一种废塑料热解油的精制方法，所述方法包括以下步骤：(s1)将废塑料热解油原料装入回转窑型反应器中并升温以进行热处理；(s2)从所述步骤(s1)的产物中回收气体成分；(s3)从回收的所述气体成分中分离高沸点蜡成分并再供应至所述步骤(s1)的回转窑型反应器；以及(s4)从去除所述高沸点蜡成分的气体成分中回收精制油。

6、在一个具体实施方案中，所述废塑料热解油原料可以为包含10-30重量％的石脑油(naphtha)、20-30重量％的煤油(kero)、10-30重量％的lgo及30-50重量％的vgo的液相热解油。

7、在一个具体实施方案中，在所述步骤(s1)中，可以将所述回转窑型反应器升温至第三温度并进行热处理。

8、在一个具体实施方案中，所述第三温度可以为400-600℃。

9、在一个具体实施方案中，在所述步骤(s1)中，升温至第三温度时的升温速度可以为0.5-5℃/分钟。

10、在一个具体实施方案中，在所述步骤(s1)之前，可以进一步包括以下步骤：(s1-1)将所述回转窑型反应器升温至第一温度并进行第一热处理；以及(s1-2)将所述回转窑型反应器升温至第二温度并进行第二热处理，其中，可以通过按照所述第一温度至所述第三温度的顺序进行加热来升温。

11、在一个具体实施方案中，所述第一温度可以为50-150℃。

12、在一个具体实施方案中，所述第二温度可以为220-300℃。

13、在一个具体实施方案中，在所述步骤(s1)中，热处理可以通过加入添加剂来进行。

14、在一个具体实施方案中，所述添加剂可以包含金属氧化物催化剂或活性金属负载在金属氧化物载体上的复合催化剂。

15、在一个具体实施方案中，在所述步骤(s1)之前，可以进一步包括以下步骤：(s0)将废塑料装入热解反应器中，并在300-600℃的温度下，在非氧化气氛下进行热解以制备废塑料热解油原料。

16、在一个具体实施方案中，所述热解反应器可以包括回转窑型反应器。

17、在一个具体实施方案中，与步骤(s1)的废塑料热解油原料相比，步骤(s4)中回收的精制油的氯的含量可以降低50％以上。

18、在一个具体实施方案中，与步骤(s1)的废塑料热解油原料相比，步骤(s4)中回收的精制油的氮、硫和氧的含量分别可以降低20％以上。

19、在一个具体实施方案中，步骤(s4)中回收的精制油和步骤(s1)的废塑料热解油原料的轻质油的重量比可以为1.3以上。

20、此外，本发明提供一种废塑料热解油的精制装置，所述装置包括：回转窑型反应器，其中引入废塑料热解油原料；气体分离器，其中从所述回转窑型反应器引入气体成分；冷凝器，其中从所述气体分离器引入轻质气体成分，并且包括在所述气体分离器中分离高沸点蜡成分并再供应至所述回转窑型反应器的再供应管线。

21、在一个具体实施方案中，所述回转窑型反应器可以在从原料加入口到排出口的方向上依次包括第一区域、第二区域和第三区域。

22、在一个具体实施方案中，所述回转窑型反应器可以包括间歇式反应器。

23、有益效果

24、根据本发明的废塑料热解油的精制方法和精制装置可以有效地降低废塑料热解油中的杂质。

25、根据本发明的废塑料热解油的精制方法和精制装置可以提高废塑料热解油的轻质化效率。

26、根据本发明的废塑料热解油的精制方法和精制装置可以稳定地进行而没有反应器的腐蚀或堵塞。

技术特征：

1.一种废塑料热解油的精制方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的废塑料热解油的精制方法，其中，所述废塑料热解油原料为包含10-30重量％的石脑油、20-30重量％的煤油、10-30重量％的lgo及30-50重量％的vgo的液相热解油。

3.根据权利要求1所述的废塑料热解油的精制方法，其中，在所述步骤(s1)中，将所述回转窑型反应器升温至第三温度并进行热处理。

4.根据权利要求3所述的废塑料热解油的精制方法，其中，所述第三温度为400-600℃。

5.根据权利要求3所述的废塑料热解油的精制方法，其中，在所述步骤(s1)中，升温至第三温度时的升温速度为0.5-5℃/分钟。

6.根据权利要求3所述的废塑料热解油的精制方法，其中，在所述步骤(s1)之前，进一步包括以下步骤：(s1-1)将所述回转窑型反应器升温至第一温度并进行第一热处理；以及(s1-2)将所述回转窑型反应器升温至第二温度并进行第二热处理，其中，通过按照所述第一温度至所述第三温度的顺序进行加热来升温。

7.根据权利要求6所述的废塑料热解油的精制方法，其中，所述第一温度为50-150℃。

8.根据权利要求6所述的废塑料热解油的精制方法，其中，所述第二温度为220-300℃。

9.根据权利要求1所述的废塑料热解油的精制方法，其中，在所述步骤(s1)中，热处理通过加入添加剂来进行。

10.根据权利要求9所述的废塑料热解油的精制方法，其中，所述添加剂包含金属氧化物催化剂或活性金属负载在金属氧化物载体上的复合催化剂。

11.根据权利要求1所述的废塑料热解油的精制方法，其中，在所述步骤(s1)之前，进一步包括以下步骤：(s0)将废塑料装入热解反应器中，并在300-600℃的温度下，在非氧化气氛下进行热解以制备废塑料热解油原料。

12.根据权利要求11所述的废塑料热解油的精制方法，其中，所述步骤(s0)的所述热解反应器包括回转窑型反应器。

13.根据权利要求1所述的废塑料热解油的精制方法，其中，与所述步骤(s1)的废塑料热解油原料相比，所述步骤(s4)中回收的精制油的氯的含量降低50％以上。

14.根据权利要求1所述的废塑料热解油的精制方法，其中，与所述步骤(s1)的废塑料热解油原料相比，所述步骤(s4)中回收的精制油的氮、硫和氧的含量分别降低20％以上。

15.根据权利要求1所述的废塑料热解油的精制方法，其中，所述步骤(s4)中回收的精制油和所述步骤(s1)的废塑料热解油原料的轻质油的重量比为1.3以上。

16.一种废塑料热解油的精制装置，包括：

17.根据权利要求16所述的废塑料热解油的精制装置，其中，所述回转窑型反应器在从原料加入口到排出口的方向上依次包括第一区域、第二区域和第三区域。

18.根据权利要求16所述的废塑料热解油的精制装置，其中，所述回转窑型反应器包括间歇式反应器。

技术总结本发明提供一种废塑料热解油的精制方法，该方法包括以下步骤：(S1)将废塑料热解油原料装入回转窑型反应器中并升温以进行热处理；(S2)从所述步骤(S1)的产物中回收气体成分；(S3)从回收的所述气体成分中分离高沸点蜡成分并再供应至所述步骤(S1)的回转窑型反应器；以及(S4)从去除所述高沸点蜡成分的气体成分中回收精制油。此外，本发明提供一种废塑料热解油的精制装置，该装置包括：回转窑型反应器，其中引入废塑料热解油原料；气体分离器，其中从所述回转窑型反应器引入气体成分；冷凝器，其中从所述气体分离器引入轻质气体成分，并且包括在所述气体分离器中分离高沸点蜡成分并再供应至所述回转窑型反应器的再供应管线。技术研发人员：曺常焕,姜秀吉,罗益焕,李镐元,郑在钦,文世罗,全希英受保护的技术使用者：SK新技术株式会社技术研发日：技术公布日：2024/5/16