一种废塑料生产燃料油的方法与流程

本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种废塑料生产燃料油的方法。

背景技术：

1、废塑料因降解速度慢，对其处理给社会增加了很大压力，其被全球公认为白色污染物，在焚烧过程会产生有毒污染物和温室气体，填埋过程会占用更多土地资源，其在地下降解速度非常慢，同时废塑料中含有重金属，在降解过程也会造成土壤和地下水污染，废塑料的产生对环境和人类身体健康都产生了巨大的威胁。

2、目前废塑料的处理方式包括发电和热裂解，在发电过程中需要进行焚烧处理，会释放有毒物质和温室气体，热裂解过程生成的油品杂质含量高、质量较差。

3、加氢技术因技术方案绿色环保，已经成为生产清洁燃料油的主流技术，塑料作为石油衍生品，可以采用加氢技术降解废塑料，用来生产燃料油，处理过程不产生污染物，已成为处理废塑料潜在的环保技术。

4、现有技术中采用加氢技术处理废塑料的方案存在以下问题，总体工艺路线有部分工艺缺少废塑料的前处理工艺，有些工艺与热裂解工艺结合，导致生成的气体产物较多，后续气体产物回收利用较为困难。

5、cn111363580a公开一种通过液相加氢工艺处理废塑料的方法，将废塑料通过液相加氢反应器进行加氢裂解，得到的裂解产物与石蜡基馏分油、费托蜡中至少一种进行液相加氢异构反应，得到润滑油基础油、柴油和烃类气体，在废塑料中含有一定量的无机添加剂，缺少对废塑料的前处理工作。

6、cn106520168a公开一种废塑料处理方法，将劣质油料与废塑料混合进行热裂解反应，所获裂解气与催化剂接触发生催化反应，形成气相产物和液相油品，液相油品经过加氢处理后形成石脑油和柴油，该种工艺方法所生成的产品中气体产物比较大，处理气体产品需要额外工艺，处理成本较大。

7、cn101896582a公开一种废塑料回收利用方法，将生物质与废塑料、费-托蜡组合进行热解，获得热解油进行分馏，至少一种馏分进行加氢处理，加氢处理后至少一种中间体进行催化异构化，得到异构化产物，由于废塑料未进行前处理，在热解装置中会生成大量的固体残渣，容易造成装置堵塞，同时生成的气体量较大，气体回收利用困难。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种废塑料生产燃料油的方法，其中的前处理工艺将废塑料中无机添加剂有效去除，减少对后续装置的污染和堵塞；同时减少废塑料处理过程中气体产物的生成产率，最大量的生产石脑油、煤油和柴油产品。

2、为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供一种废塑料生产燃料油的方法，该方法包括以下步骤：

4、将废塑料与溶剂油混合并加热熔解，不溶物过滤后再将溶剂油闪蒸回收，得到熔融的塑料；

5、将所述熔融的塑料与减压蜡油混合得到调和油；

6、在临氢气氛下，所述调和油依次在催化剂作用下发生加氢精制和加氢裂化反应，生成燃料油，通过分馏系统得到石脑油、煤油和柴油。

7、废塑料中含有较大比重的无机添加剂，在废塑料回收利用中将无机添加剂有效去除，减少对后续装置的污染和堵塞，同时减少处理过程中气体产率。

8、根据本发明的方法，所述废塑料通过热重分析，分解初始温度与分解终止温度区间为200～500℃。优选地，所述废塑料为烃类塑料，选自但不限于聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-环烯烃共聚物、聚双环戊二烯和聚苯乙烯中至少一种。

9、根据本发明的方法，优选地，所述溶剂油选自戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、庚烷、甲苯、二甲苯、石脑油中至少一种。溶剂油与废塑料在反应釜或容器中加热升温至140～200℃溶解，废塑料中的不溶物过滤掉，并将溶剂油闪蒸出来，回收的溶剂油循环使用，这里反应釜或容器没有特殊要求，只要能加热到塑料溶解所需要温度，同时能够满足闪蒸条件即可。

10、根据本发明的方法，优选地，所述废塑料与溶剂油混合并加热升温至100～200℃溶解。由于塑料中含有部分不溶的无机添加剂，溶解后将不溶物过滤掉，然后将溶剂油闪蒸出来回收利用。

11、根据本发明的方法，所述减压蜡油为加氢处理后的油品；所述减压蜡油优选自减一线蜡油、减二线蜡油、减三线蜡油和减四线蜡油中至少一种。所述减压蜡油的馏程区间为300～580℃。

12、根据本发明的方法，优选地，所述减压蜡油的硫含量≤50μg/g，氮含量≤20μg/g。

13、根据本发明的方法，优选地，所述熔融的塑料与减压蜡油混合的质量比为1:10～4:1，更优选为1:5～2:1。

14、根据本发明的方法，优选地，所述加氢精制和加氢裂化反应在固定床反应器中进行，所述加氢精制在加氢处理段中进行，加氢裂化在加氢裂化段进行。

15、根据本发明的方法，优选地，所述加氢处理段装填有加氢处理催化剂，所述加氢裂化段装填加有氢裂化催化剂；所述加氢处理催化剂与加氢裂化催化剂的体积比为0.5:1～2:1。

16、所述加氢处理催化剂可直接使用本领域常规加氢处理催化剂，例如催化剂pht-01(购自中国石油石油化工研究院)。

17、所述加氢裂化催化剂为含分子筛类型催化剂，主要成分包括ni、mo、w、co、al、si中至少一种元素的氧化物，其中，催化剂中含有30～60％分子筛，10～30％金属元素，催化剂主要成分优选y、beta、zsm-23、zsm-22中至少一种分子筛与ni、mo、w、co中至少一种金属元素组合，同时催化剂还包括助剂p、b、f、ce、k中一种至少一种元素。

18、根据本发明的方法，优选地，在临氢气氛下，所述调和油在催化剂作用下发生加氢精制和加氢裂化反应，反应的氢分压为12～18mpa、反应温度为340～400℃、体积空速为1.0～3.0、氢油体积比为200～800:1。

19、根据本发明的方法，优选地，所述石脑油的bmci值≤10(优选4～8)，是优质的乙烯裂解原料。

20、根据本发明的方法，优选地，所述石脑油的收率≥45％(优选45％～55％)，所述石脑油、煤油和柴油的总收率≥80％。

21、本发明的前处理过程将废塑料与溶剂油混合，在一定温度下将塑料溶解，转化为液相，通过高温过滤去除废塑料中无机添加剂和其他固体杂质，减少了将废塑料直接进入加氢处理段对催化剂造成的堵塞失活，去除无机添加剂和其它固体杂质后，将溶剂闪蒸回收，溶剂油进行重复利用，熔融的塑料与减压蜡油直接进行调和后进入加氢后处理，然后进行加氢裂化，可高转化率的生成石脑油、煤油和柴油，其中，石脑油作为重要化工产品基础原料，其收率不低于40％，石脑油bmci值不大于10，是优质的乙烯裂解原料，石脑油、煤油和柴油的总收率≥80％。本发明的废塑料生产燃料油的方法总体燃料油收率高，气体收率低，工艺过程环保，不产生温室气体。

技术特征：

1.一种废塑料生产燃料油的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废塑料通过热重分析，分解初始温度与分解终止温度区间为200～500℃。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述废塑料选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-环烯烃共聚物、聚双环戊二烯和聚苯乙烯中至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂油选自戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、庚烷、甲苯、二甲苯、石脑油中至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废塑料与溶剂油混合并加热升温至100～200℃溶解。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述减压蜡油选自减一线蜡油、减二线蜡油、减三线蜡油和减四线蜡油中至少一种。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述减压蜡油的硫含量≤50μg/g，氮含量≤20μg/g。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔融的塑料与减压蜡油混合的质量比为1:10～4:1。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔融的塑料与减压蜡油混合的质量比为1:5～2:1。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氢精制和加氢裂化反应在固定床反应器中进行，所述加氢精制在加氢处理段中进行，加氢裂化在加氢裂化段进行。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述加氢处理段装填有加氢处理催化剂，所述加氢裂化段装填加有氢裂化催化剂；所述加氢处理催化剂与加氢裂化催化剂的体积比为0.5:1～2:1。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在临氢气氛下，所述调和油在催化剂作用下发生加氢精制和加氢裂化反应，反应的氢分压为12～18mpa、反应温度为340～400℃、体积空速为1.0～3.0、氢油体积比为200～800:1。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石脑油的bmci值≤10。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石脑油的bmci值为4～8。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，石脑油的收率≥45％，所述石脑油、煤油和柴油的总收率≥80％。

技术总结本发明公开了一种废塑料生产燃料油的方法。该方法包括：将废塑料与溶剂油混合并加热熔解，不溶物过滤后再将溶剂油闪蒸回收，得到熔融的塑料；将所述熔融的塑料与减压蜡油混合得到调和油；在临氢气氛下，所述调和油依次在催化剂作用下发生加氢精制和加氢裂化反应，生成燃料油，通过分馏系统得到石脑油、煤油和柴油。本发明中的前处理工艺将废塑料中无机添加剂有效去除，减少对后续装置的污染和堵塞；同时减少废塑料处理过程中气体产物的生成产率，最大量的生产石脑油、煤油和柴油产品。技术研发人员：赵檀,郭立艳,杨晓东,张国甲,董春明,孙发民,张全国,孙生波,李海岩,刘玉佩受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30