废塑料热解油精炼设备和精炼废塑料热解油的方法与流程

本发明涉及废塑料热解油精炼设备和一种精炼废塑料热解油的方法。

背景技术：

1、以石油为原料制造的废塑料可回收性低，大多作为垃圾处理。这些形式的废物在其自然状态下被分解，由于分解需要很长时间，因此会污染土壤并造成严重的环境污染。作为回收废塑料的一种方法，可以将废塑料热解并转化为油馏分(oil fraction)，该油馏分称为废塑料热解油。

2、然而，由于通过热解废塑料获得的热解油与通过常规方法由原油制造的油馏分相比，氯、氮和金属等杂质含量高，因此它可能无法直接用作如汽油和柴油等高附加值燃料，应当经过精炼处理。

3、因此，作为一种用于去除废塑料热解油中所包含的如氯、氮和金属等杂质的精炼方法，已知在加氢处理催化剂的存在下使废塑料热解油与氢气反应的脱氯/脱氮方法以及通过使用氯吸附剂的吸附来去除废塑料热解油中所包含的氯的方法等。

4、具体地，美国专利登记(u.s.patent registration)第3935295号公开了一种用于从各种烃油馏分(hydrocarbon oil fraction)中去除氯化物污染物的技术。该技术是在第一反应器中在加氢处理催化剂的存在下对油馏分进行加氢处理，将此时生成的包括氯化氢(hcl)和精炼油馏分的流体引入第二反应器，然后通过使用吸附剂的吸附来去除包括在流体中的氯成分的常规技术。

5、然而，如常规技术中所述，当油馏分和氢气在加氢处理催化剂的存在下反应时，由精炼油馏分生成的氮化合物与如氯化氢等氯化合物反应而生成铵盐(nh4cl)，这种铵盐会导致各种工艺问题。具体地，通过油馏分与氢气的反应在反应器内生成的铵盐会导致反应器的腐蚀而降低耐久性，并导致许多工艺问题如出现压差(differential pressure)，进而降低工艺效率。

6、此外，作为用于去除废塑料热解油中所包含杂质的常规精炼方法，利用在加氢处理催化剂存在下通过加氢处理的精炼方法，通过水处理进行去除杂质的工艺。然而，在常见的废塑料热解油中，水分通常以0.2重量％至1重量％存在，并且由于水处理，废塑料热解油中的水分含量变得过多。这导致整个工艺的腐蚀，从而降低工艺效率，并影响催化剂，从而降低催化剂的耐久性，从而导致无法进行精炼设备的稳定操作的问题。

7、因此，在含有包括氯和氮的杂质的废塑料热解油的精炼工艺中，需要一种能够防止通过氯组分和氮组分的反应而生成铵盐(nh4cl)或将通过氯组分和氮组分的反应而生成的铵盐(nh4cl)最小化，并将水分最小化以防止腐蚀或催化剂耐久性劣化的废塑料热解油精炼设备以及精炼废塑料热解油的方法。

8、[相关的技术文献]

9、[专利文献]

10、美国专利登记第3935295号(登记日期：1976年1月27日)

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的一个目的是提供废塑料热解油精炼设备和一种精炼废塑料热解油的方法，其在含有包括氯和氮的杂质的废塑料热解油的精炼工艺中，防止铵盐(nh4cl)的生成或将铵盐(nh4cl)的生成最小化，抑制反应器腐蚀和压差的发生，并具有改善的耐久性和工艺效率。

3、本发明的另一个目的是提供废塑料热解油精炼设备和一种精炼废塑料热解油的方法，其在含有包括氯和氮的杂质的废塑料热解油的精炼工艺中，将水分最小化以防止反应器腐蚀和催化剂耐久性劣化，从而改善工艺稳定性。

4、本发明的又一个目的是提供废塑料热解油精炼设备和一种精炼废塑料热解油的方法，具有非常低的杂质(例如氯、氮和金属)含量以及非常低的烯烃含量并且具有优异品质。

5、技术方案

6、在一个一般方面，废塑料热解油精炼设备包括：保护床(guard bed)100，在该保护床100中引入废塑料热解油和氢气，并在加氢处理催化剂的存在下，在第一温度下进行加氢处理以产生已去除氯的流体；主床200，其中流体和氢气从保护床100引入并在在加氢处理催化剂的存在下，在高于第一温度的第二温度下进行加氢处理以产生已去除杂质的精炼油；以及回收罐300，其中从主床200回收已去除杂质的精炼油，其中将精炼油回收至回收罐300之前的温度保持在290℃以上且低于350℃。

7、在本发明的一个示例性实施方案中，废塑料热解油可以包括30重量％以上的沸点为180℃以上的c10以上的中至高烃油馏分(medium to large hydrocarbon oilfraction)。

8、在本发明的一个示例性实施方案中，第一温度可以高于100℃且低于300℃，第二温度可以高于300℃且低于450℃。

9、在本发明的一个示例性实施方案中，在主床200中已去除杂质的精炼油中的水分含量可以低于100ppm。

10、在本发明的一个示例性实施方案中，还可以包括在主床200和回收罐300之间的加热装置250。

11、在本发明的一个示例性实施方案中，保护床100和主床200的反应压力可以大于60巴且小于120巴。

12、在本发明的一个示例性实施方案中，保护床100和主床200之间的液时空速(liquid hourly space velocity，lhsv)之比可以是1:0.1至1:0.8。

13、在另一个一般方面，一种精炼废塑料热解油的方法包括：(s1)在加氢处理催化剂的存在下，在第一温度下用氢气对废塑料热解油进行加氢处理以产生已去除氯的流体；(s2)在加氢处理催化剂的存在下，在高于第一温度的第二温度下，用氢气对流体进行加氢处理以产生已去除杂质的精炼油；以及(s3)回收已去除杂质的精炼油，其中将回收精炼油之前的温度保持在290℃以上且低于350℃。

14、在本发明的一个示例性实施方案中，废塑料热解油可以包括30重量％以上的沸点为180℃以上的c10以上的中至高烃油馏分。

15、在本发明的一个示例性实施方案中，第一温度可以高于100℃且低于300℃，第二温度可以高于300℃且低于450℃。

16、在本发明的一个示例性实施方案中，在(s2)中已去除杂质的精炼油中的水分含量可以低于100ppm。

17、在本发明的一个示例性实施方案中，在(s1)和(s2)的加氢处理中的反应压力可以大于60巴且小于120巴。

18、在本发明的一个示例性实施方案中，在(s1)和(s2)之间的加氢处理中的液时空速(lhsv)之比可以为1:0.1至1:0.8。

19、有益效果

20、根据本发明的废塑料热解油精炼设备和精炼废塑料热解油的方法，在含有包括氯和氮的杂质的废塑料热解油的精炼工艺中，防止铵盐(nh4cl)的生成或将铵盐(nh4cl)的生成最小化，以抑制反应器腐蚀和压差的发生，并改善耐久性和工艺效率。

21、此外，根据本发明的废塑料热解油精炼设备和精炼废塑料热解油的方法，在精炼工艺中将水分最小化以防止反应器腐蚀并降低催化剂耐久性，从而改善工艺稳定性。

22、此外，根据本发明的废塑料热解油精炼设备和精炼废塑料热解油的方法具有非常低的例如氯、氮和金属的杂质的含量以及非常低的烯烃含量并且具有优异品质。