废塑料热解油的精制装置和精制方法与流程

本发明涉及一种废塑料热解油的精制装置和精制方法。

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。由于在自然状态下分解这些废物需要很长时间，因此所述废物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可用的油馏分(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，如氯、氮和金属等杂质含量高，因此它可能无法如汽油和柴油等高附加值石化产品那样直接使用，而应当经过精制工艺。

3、例如，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制方法，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，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、废塑料热解油是具有各种沸点和各种分子量分布的烃油馏分的混合物，并且热解油中杂质的组成或反应活性会随沸点和分子量分布特征而变化。对废塑料热解油整体进料(waste plastic pyrolysis oil whole feed)进行精制工艺时，由于废塑料热解油中杂质含量较高，在过度的运行条件(高温、高压)下进行过度的加氢处理，过度的加氢处理会激发铵盐(nh4cl)的产生。在反应器内产生的铵盐(nh4cl)导致反应器的腐蚀从而降低耐久性，并且还导致各种工艺问题，例如出现压差(differential pressure)和降低工艺效率。

5、常规地，已经进行通过沸点分离原油进料然后对其进行精制的技术，但是由于废塑料热解油和原油具有彼此不同的组分和组成比，因此当它们按原样用于废塑料热解油的精制时，杂质去除效率劣化，并且通过沸点单独进行分离工艺，从经济角度来看是低效的。

6、因此，提供一种废塑料热解油的精制装置和精制方法，其可以在单个反应器中进行加氢处理，而无需通过沸点进行分离工艺以有效地去除杂质。

7、[相关的技术文献]

8、[专利文献]

9、中国专利公报第111171865号(2020年5月19日)

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的一个目的是提供一种废塑料热解油的精制装置和精制方法，其可以使所获得的精制油中的氯(cl)和氮(n)的含量最小化。

3、本发明的另一个目的是提供一种废塑料热解油的精制装置和精制方法，其可以使所获得的精制油中的烯烃的体积％最小化。

4、技术方案

5、在一个一般方面，一种废塑料热解油的精制装置包括反应器，在该反应器中将废塑料热解油引入并进行加氢处理，其中该反应器包括区域1和区域2，区域1包括相对于总重量具有1重量％至15重量％的mo含量的加氢处理催化剂；区域2包括相对于总重量具有5重量％至40重量％的mo含量和4重量％至50重量％的ni或co含量的加氢处理催化剂，并且废塑料热解油通过依次经过区域1和区域2进行精制。

6、在本发明的一个示例性实施方案中，区域1可以包括区域1-1和区域1-2，区域1-1包括相对于总重量具有1重量％至15重量％的mo含量的加氢处理催化剂；区域1-2包括相对于总重量具有1重量％至15重量％的mo含量和0.1重量％至4重量％的ni或co含量的加氢处理催化剂，并且废塑料热解油可以通过依次经过区域1-1和区域1-2进行精制。

7、在本发明的一个示例性实施方案中，区域2可以包括区域2-1和区域2-2，区域2-1包括相对于总重量具有15重量％至40重量％的mo含量和4重量％至30重量％的ni或co含量的加氢处理催化剂；区域2-2包括相对于总重量具有5重量％至15重量％的mo含量、30重量％至50重量％的ni或co含量以及40重量％至60重量％的w含量的加氢处理催化剂，并且从区域1-2排出的流体可以通过依次经过区域2-1和区域2-2进行精制。

8、在本发明的一个示例性实施方案中，区域1-1、区域1-2、区域2-1和区域2-2中的加氢处理催化剂分别包括相对于总重量，10重量％至30重量％的区域1-1中的加氢处理催化剂；20重量％至40重量％的区域1-2中的加氢处理催化剂；30重量％至50重量％的区域2-1中的加氢处理催化剂；以及5重量％至15重量％的区域2-2中的加氢处理催化剂。

9、在本发明的一个示例性实施方案中，区域1-1、区域1-2和区域2-1的加氢处理催化剂可以是包括载体的负载型催化剂。

10、在本发明的一个示例性实施方案中，区域1-1的加氢处理催化剂可以包括孔径为至的孔的比例为50％以上的中孔，并且可以具有至的平均孔径和0.7ml/g至2ml/g的平均孔体积。

11、在本发明的一个示例性实施方案中，区域1-2的加氢处理催化剂可以包括孔径为至的孔的比例为50％以上的中孔，并且可以具有至的平均孔径和0.4ml/g至0.8ml/g的平均孔体积。

12、在本发明的一个示例性实施方案中，区域2-1的加氢处理催化剂可以包括孔径为至的孔的比例为50％以上的中孔，并且可以具有至的平均孔径和0.1ml/g至0.5ml/g的平均孔体积。

13、在本发明的一个示例性实施方案中，区域2-2的加氢处理催化剂可以具有至的平均孔径和0.01ml/g至0.4ml/g的平均孔体积。

14、在本发明的一个示例性实施方案中，在区域1-1中可以选择性地去除废塑料热解油中的重烃油馏分中所包含的杂质，并且在区域1-2中可以选择性地去除废塑料热解油中的中间烃油馏分中所包含的杂质。

15、在本发明的一个示例性实施方案中，在区域2-1中可以选择性地去除废塑料热解油中的轻烃油馏分中所包含的杂质，并且在区域2-2中可以选择性地去除废塑料热解油中的不饱和双键。

16、在本发明的一个示例性实施方案中，废塑料热解油的精制装置还可以包括保护床，并且废塑料热解油可以在保护床中进行加氢处理，然后引入反应器。

17、在本发明的一个示例性实施方案中，通过依次经过区域1和区域2进行精制的废塑料热解油可以包括相对于总重量10ppm以下的氯和30ppm以下的氮。

18、在另一个一般方面，一种废塑料热解油的精制方法包括:步骤1，在相对于总重量具有1重量％至15重量％的mo含量的加氢处理催化剂的存在下，对废塑料热解油进行加氢处理；以及步骤2，在相对于总重量具有5重量％至40重量％的mo含量和4重量％至50重量％的ni或co含量的加氢处理催化剂的存在下，对由步骤1产生的流体进行加氢处理。

19、在本发明的一个示例性实施方案中，步骤1可以包括步骤1-1，在相对于总重量具有1重量％至15重量％的mo含量的加氢处理催化剂的存在下，对废塑料热解油进行加氢处理；以及步骤1-2，在相对于总重量具有1重量％至15重量％的mo含量和0.1重量％至4重量％的ni或co含量的加氢处理催化剂的存在下，对由步骤1-1产生的流体进行加氢处理。

20、在本发明的一个示例性实施方案中，步骤2可以包括步骤2-1，在相对于总重量具有15重量％至40重量％的mo含量和4重量％至30重量％的ni或co含量的加氢处理催化剂的存在下，对由步骤1-2产生的流体进行加氢处理；以及步骤2-2，在相对于总重量具有5重量％至15重量％的mo含量、30重量％至50重量％的ni或co含量和40重量％至60重量％的w含量的加氢处理催化剂的存在下，对由步骤2-1产生的流体进行加氢处理。

21、在本发明的一个示例性实施方案中，步骤1-1、步骤1-2、步骤2-1和步骤2-2中的加氢处理催化剂分别包括相对于总重量，10重量％至30重量％的步骤1-1中的加氢处理催化剂；20重量％至40重量％的步骤1-2中的加氢处理催化剂；30重量％至50重量％的步骤2-1中的加氢处理催化剂；以及5重量％至15重量％的步骤2-2中的加氢处理催化剂。

22、在本发明的一个示例性实施方案中，步骤1-1、步骤1-2、步骤2-1和步骤2-2的加氢处理催化剂可以是包括载体的负载型催化剂。

23、在本发明的一个示例性实施方案中，步骤1-1的加氢处理催化剂可以包括孔径为至的孔的比例为50％以上的中孔，并且可以具有至的平均孔径和0.7ml/g至2ml/g的平均孔体积。

24、在本发明的一个示例性实施方案中，步骤1-2的加氢处理催化剂可以包括孔径为至的孔的比例为50％以上的中孔，并且可以具有至的平均孔径和0.4ml/g至0.8ml/g的平均孔体积。

25、在本发明的一个示例性实施方案中，步骤2-1的加氢处理催化剂可以包括孔径为至的孔的比例为50％以上的中孔，并且可以具有至的平均孔径和0.1ml/g至0.5ml/g的平均孔体积。

26、在本发明的一个示例性实施方案中，步骤2-2的加氢处理催化剂可以具有至的平均孔径和0.01ml/g至0.4ml/g的平均孔体积。

27、在本发明的一个示例性实施方案中，在步骤1之前还可以包括将硫源供给加氢处理催化剂的步骤。

28、有益效果

29、根据本发明的废塑料热解油的精制装置和精制方法可以使所获得的精制油中的氯(cl)和氮(n)的含量最小化。

30、根据本发明的废塑料热解油的精制装置和精制方法可以使所获得的精制油中的烯烃的体积％最小化。