从混合塑料流生产燃料和石油化工原料的方法和系统与流程

本公开一般涉及用于化学裂化从混合塑料流产生的热解产物的裂化方法和系统，更具体地说，涉及通过塑料热解油的流化催化裂化来制备作为馏出的燃料和轻烯烃的塑料热解产物的方法和系统。

背景技术：

1、塑料是一种主要由碳和氢组成的合成或半合成有机聚合物。此外，塑料往往耐用，降解速度慢，因此它们在环境中停留的时间长，且在处理时不易迅速分解。纯塑料一般不溶于水且无毒。然而，塑料制备中使用的添加剂是有毒的，可能会渗入环境中。有毒的添加剂的示例包括邻苯二甲酸盐/酯。在其制备过程中使用以改变其成分和性能的其他典型的添加剂包括填料、着色剂、增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线(uv)光吸收剂、抗静电剂、起泡剂和润滑剂。

2、塑料在高温下热解，聚合物可以转化回其原来的单体或更小的聚合物作为气体或液体，且可以回收。然而，在生产期间添加到塑料中的添加剂在有效利用来自热解的回收产物方面提出了挑战。在热解后，添加剂最终进入热解产物，因此需要进一步加工以产生有用的产品。

技术实现思路

1、因此，提供一种解决方案以利用从塑料的热解产生的热解产物是一个明确且长期的需求。为了利用这样的热解产物，必须去除热解产物中从添加剂留下的残留物，或者以残留物不具有破坏性的方式利用热解产物。本公开解决了这样的长期需求：通过利用生成的塑料热解油作为流化催化裂化(fcc)的原料来处理塑料和利用由塑料热解产生的热解产品。

2、原油传统上被精炼以生产运输燃料和石油化工原料，但如本公开所示，塑料热解油可以替代地用作原料来生产此类运输燃料和石油化工原料。通常，用于运输的燃料是通过加工和共混来自原油的蒸馏馏分来生产的，以满足特定的终端使用规格。经过最初的常压蒸馏和/或真空蒸馏后，馏分通过各种催化和非催化方法转化为产物。一个此类方法是流化催化裂化(fcc)方法。在fcc方法中，进料在流化催化剂床上催化裂化。来自此类方法的主要产物通常是汽油，虽然其他产物也通过fcc方法以较小的数量生产，例如液态石油气和裂化瓦斯油，但可用作石油化工原料的轻烯烃是根据本公开的方法另外生产的。沉积在催化剂上的焦炭在空气存在的相对高温下在再生区中烧尽，然后再循环回到反应区。

3、根据本公开的一个实施方案，可以通过塑料热解和流化催化裂化将塑料原料转化为运输燃料和石油化工原料。一种从混合塑料流生产热解产物的方法包括：(a)对塑料原料进行热解以生产塑料热解油流；(b)将催化裂化进料流和来自催化剂再生器的催化剂进料至流化床反应器中，其中催化裂化进料流包括塑料热解油；(c)在流化床反应器中对催化裂化进料流进行裂化，以生产产物流和用过的催化剂；和(d)将用过的催化剂输送至催化剂再生器，并在催化剂再生器中对催化剂进行再生。产物流包括碳数为c2-c4的烯烃和馏出的燃料。进一步，塑料热解油包括：石脑油馏分，代表沸点为36℃至180℃的烃；柴油馏分，代表沸点为180℃至370℃的烃；和真空瓦斯油馏分，代表沸点大于370℃的烃。

4、根据本公开的另一实施方案，一种将混合塑料加工成塑料热解产物(包括运输燃料和石油化工原料)的系统可包括：入口流，其包括混合塑料；塑料热解单元，塑料热解单元与入口流流体连通，并且可操作以在塑料热解油出口处从入口流产生塑料热解油流；流化床反应器，其包括催化剂入口和催化裂化进料流入口；催化剂再生器，其与流化床反应器的催化剂入口流体相通；催化剂，其从催化剂再生器循环至流化床反应器并且返回到催化剂再生器；和催化裂化进料流，其设置在流化床反应器中，与催化剂反应。催化裂化进料流入口与塑料热解油出口流体连通，使得催化裂化进料流设置在流化床反应器中，与催化剂反应生成产物流。进一步，催化裂化进料流包括塑料热解油，塑料热解油包括：石脑油馏分，代表沸点为36℃至180℃的烃；柴油馏分，代表沸点为180℃至370℃的烃；和真空瓦斯油馏分，代表沸点大于370℃的烃。

5、本文公开的技术的附加特征和优点将在下面的具体描述中进行阐述，并且部分地对本领域技术人员来说，从本文描述的说明中是显而易见的，或通过实践本文描述的技术而认识到，本文描述的技术包括以下的具体实施方式、权利要求书以及附图。

6、将理解，前述一般说明和以下具体说明二者都呈现该技术的实施方案，旨在提供概述或框架，以便理解所要求保护的技术的性质和特征。包括附图以便提供对该技术的进一步理解，将附图并入本说明书并构成本说明书的一部分。附图说明了各种实施方案，并与描述一起用于解释该技术的原理和操作。此外，附图和描述仅仅是说明性的，并不意图以任何方式限制权利要求书的范围。

技术特征：

1.一种从混合塑料流生产热解产物的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法进一步包括将所述塑料热解油进料至脱金属操作，以从所述塑料热解油中去除金属成分并产生脱金属的塑料热解油流，并且

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述催化裂化进料流进一步包括常规流体催化裂化原料流。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述流化床反应器在450℃至700℃的反应温度下运行，所述流化床反应器在1巴至3巴的反应压力下运行，所述催化裂化进料流在所述流化床反应器中的停留时间为0.1秒至30秒。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，从所述催化剂再生器进入所述流化床反应器的所述催化剂的流速除以进入所述流化床反应器的所述催化裂化进料流的流速，定义了催化剂与进料的比，并且所述催化剂与进料的比在3:1至60:1的范围内。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述催化剂包括流化裂化碱催化剂和催化剂添加剂。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述流化裂化碱催化剂包括usy沸石。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述催化剂添加剂包含择形沸石。

9.一种将混合塑料加工成塑料热解产物的系统，所述系统包括：

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述流化床反应器为上行式反应器。

11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述流化床反应器为下行式反应器。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统，其中，所述系统进一步包括与脱金属单元流体连通的脱金属单元，其被配置为从所述塑料热解油中除去金属成分并产生脱金属塑料热解油流，且所述催化裂化进料流包括所述脱金属塑料热解油代替所述塑料热解油。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的系统，其中，所述催化剂包括流化裂化碱催化剂和催化剂添加剂。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述流化裂化碱催化剂包括usy沸石。

15.根据权利要求13或14所述的系统，其中，所述催化剂添加剂包含择形沸石。

技术总结本文描述了从混合塑料流生产热解产物的方法和系统。所述方法可包括对塑料原料进行热解以产生塑料热解油流；将催化裂化进料流和来自催化剂再生器的催化剂进料至流化床反应器中，其中，催化裂化进料流包括塑料热解油；在流化床反应器中对催化裂化进料流进行裂化，以产生产物流和用过的催化剂；并将用过的催化剂输送至催化剂再生器，在催化剂再生器中对催化剂进行再生。该产物流包括碳数为C<subgt;2</subgt;‑C<subgt;4</subgt;的烯烃和馏出的燃料。技术研发人员：奥默·雷法·科泽奥格鲁受保护的技术使用者：沙特阿拉伯石油公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20