用于从废塑料热解油中去除氯的方法与流程

本发明涉及一种用于从废塑料热解油中去除氯的方法。

背景技术：

1、使用石油为原料产生的废塑料不可回收，大多作为垃圾处理。这些废物在自然界中需要很长时间才能降解，造成土壤污染和严重的环境污染。作为一种用于回收废塑料的方法，可以将废塑料热解并转化为可用油(usable oil)，该可用油称为废塑料热解油。

2、然而，通过热解废塑料获得的热解油可能不会立即用作汽油或柴油等高附加值燃料，因为它与通过常规方法从原油中产生的馏分(fraction)相比，例如氯、氮和金属的杂质含量更高，因此热解油需要经过精制工艺。

3、在根据相关技术的精制工艺中，氯转化为hcl，并在加氢处理催化剂的存在下通过加氢处理来去除。然而，由于废塑料热解油中氯含量较高，加氢处理期间会产生过量的hcl，造成设备腐蚀、反应异常、产品性能劣化等。此外，hcl与氮化合物反应以产生铵盐(nh4cl)，铵盐会导致反应器的腐蚀，这不仅导致耐久性降低，还会导致例如压差、工艺效率降低的诸多工艺问题。

4、专利文献1(日本专利特开第1999-504672a号公报)涉及一种利用废橡胶和/或废塑料用于生产汽油、柴油机油(diesel engine oil)及炭黑的方法。在通过热解废橡胶和废塑料来获得的热解油的初级杂质去除工艺中，使用koh和naoh等碱性物质去除氯、氮、硫等，在次级催化裂化工艺中分离裂化油，从而产生最终产品。在初级杂质去除工艺中，氯通过使用koh和naoh等碱性物质的中和过程减少。然而，此类中和去除反应的每单位重量碱性物质的氯去除效率不高，这使得其难以生产出氯含量最小化(几ppm的cl)至可以引入精制工艺水平的油，并且naoh等强碱中和剂会导致设备腐蚀，这会导致例如反应异常、工艺效率降低的各种工艺问题。

5、此外，作为根据相关技术用于减少废塑料热解油中氯的方法，已经进行了清洁工艺或水处理工艺。然而，在此类工艺中，大多只从热解油中去除了无机氯，而大多没有去除有机氯。

6、因此，需要一种可以将有机氯和无机氯均降低至几个ppm水平的技术，使得含氯量高的废塑料热解油可以引入至精制工艺，并且可以最大限度地减少例如设备腐蚀、反应异常、产品性能劣化的问题。

7、[相关技术文献]

8、[专利文献]

9、(专利文献1)日本专利特开第1999-504672号公报(1999年4月27日公开)

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的目的是提供一种用于从废塑料热解油中去除氯的方法及装置，其可以通过将废塑料热解油中的有机氯转化为无机氯来有效地去除有机氯，并且可以结合后续的脱盐工艺(desalter process)来将氯的去除效率最大化。

3、本发明的另一个目的是提供一种用于从废塑料热解油中去除氯的方法及装置，其可以通过在去除氯工艺中使反应器的腐蚀最小化来实现工艺稳定性的改善。

4、本发明的另一个目的是提供一种用于从废塑料热解油中去除氯的方法及装置，其可以通过将废塑料热解油中的氯去除至几个ppm的水平来抑制或最小化后续精制工艺的加氢处理期间铵盐(nh4cl)的形成，从而实现长时间稳定运行。

5、解决技术问题的技术方案

6、在一个一般方面，一种用于从废塑料热解油中去除氯的方法，其包括：(s1)将废塑料热解油与含有包含m-or1的中和剂(neutralizer)和溶剂的中和溶液(neutralizingsolution)混合并反应；以及(s2)对步骤(s1)中产生的流体进行水处理以去除氯，其中m为碱金属或碱土金属，r1为c1至c10烷基。

7、在本发明的一个实施方案中，步骤(s1)可以在300°c至500°c的温度下进行。

8、在本发明的一个实施方案中，在步骤(s1)中，m-or1可以含有na-or2。

9、在本发明的一个实施方案中，在步骤(s1)中，溶剂可以含有醇。

10、在本发明的一个实施方案中，醇的分子量可以为25g/mol至800g/mol，密度可以为0.5g/cm3至1.1g/cm3。

11、在本发明的一个实施方案中，废塑料热解油与醇之间的密度差可以为0.3g/cm3以下。

12、在本发明的一个实施方案中，在步骤(s1)中，溶剂还可以含有水。

13、在本发明的一个实施方案中，在步骤(s1)中，可以将废塑料热解油、中和溶液以及无机珠状催化剂(inorganic bead catalyst)添加至间歇式反应器(batch reactor)中以进行反应。

14、在本发明的一个实施方案中，可以通过将废塑料热解油与中和溶液通过填充有无机珠状催化剂的固定床反应器来进行步骤(s1)。

15、在本发明的一个实施方案中，步骤(s2)可以在30°c至250°c和2巴至50巴下进行。

16、在本发明的一个实施方案中，可以通过将洗涤水供应至步骤(s1)中产生的流体中，用水洗涤流体并排出含氯的水溶液来进行步骤(s2)。

17、在本发明的一个实施方案中，通过步骤(s1)和步骤(s2)可以去除废塑料热解油中90％以上的氯。

18、在另一个一般方面，一种用于从废塑料热解油中去除氯的装置，其包括混合器，将含有m-or1的中和剂与溶剂引入至混合器中，并将含有m-or1的中和剂与溶剂在混合器中彼此混合；

19、反应器，将混合器中产生的中和溶液和废塑料热解油引入至反应器，并使中和溶液与废塑料热解油在反应器中相互反应；以及

20、脱盐罐，将反应器中产生的流体和洗涤水引入至脱盐罐中，其中用水洗涤流体中的杂质，并从脱盐罐中排出含氯的水溶液，

21、其中m为碱金属或碱土金属，r1为c1至c10烷基。

22、在本发明的一个实施方案中，反应器的温度可以为300℃至500℃。

23、在本发明的一个实施方案中，反应器可以为间歇式反应器，可以将无机珠状催化剂引入至反应器中。

24、在本发明的一个实施方案中，反应器可以为填充有无机珠状催化剂的固定床反应器。

25、在本发明的一个实施方案中，脱盐罐还可以包括电场施加单元(electric fieldapplication unit)。

26、在本发明的一个实施方案中，脱盐罐还可以包括多个出口，出口还可以包括密度剖面仪(density profiler)。

27、在本发明的一个实施方案中，脱盐罐的温度可以为30℃至250℃，脱盐罐的压力可以为2巴至50巴。

28、发明的有益效果

29、如上所述，在用于从废塑料热解油中去除氯的方法及装置中，将废塑料热解油中的有机氯转化为无机氯，从而可以有效地去除有机氯，并且可以结合后续的脱盐工艺来将氯的去除效率最大化。

30、在根据本发明实施方案的用于从废塑料热解油中去除氯的方法和装置中，在氯的去除期间，使反应器的腐蚀最小化，从而可以改善工艺稳定性。

31、在根据本发明实施方案的用于从废塑料热解油中去除氯的方法及装置中，可以将废塑料热解油中的氯去除至几个ppm的水平，从而可以抑制或最小化后续精制工艺的加氢处理期间铵盐(nh4cl)的形成，并且实现长时间稳定运行。