【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种处理塑料热解油以获得烃流出物的方法，所述烃流出物可以在汽油、喷气燃料或瓦斯油燃料的储存单元中或作为蒸汽裂化单元的原料进行改质。更特别地，本专利技术涉及一种处理由塑料废料的热解得到的原料以至少部分除去所述原料可能以相对大量含有的杂质的方法。
技术介绍
0、现有技术
1、来自收集和分拣渠道的塑料可经过热解阶段以尤其获得热解油。这些塑料热解油通常被焚烧以发电和/或用作工业锅炉或城市供热锅炉中的燃料。
2、改质塑料热解油的另一途径是使用这些塑料热解油作为蒸汽裂化单元的原料，以(再)产生烯烃，所述烯烃是某些聚合物的组成单体。但是，塑料废物通常是几种聚合物的混合物，例如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯和聚苯乙烯的混合物。此外，根据用途，除聚合物之外，塑料还可能含有其它化合物，如增塑剂、颜料、染料或聚合催化剂残留物。塑料废物可能另外含有少量例如来自生活垃圾的生物质。一方面废物的处理，特别是储存、机械处理、分拣、热解，以及另一方面热解油的储存和运输，还会造成腐蚀。因此，由塑料废物的热解产生的油包含许多杂质，特别是二烯烃、金属，尤其是铁、硅或卤化化合物，特别是基于氯的化合物、杂质元素如硫、氧和氮、以及不溶性材料，其含量通常高并且与蒸汽裂化单元或位于蒸汽裂化单元下游的单元，特别是聚合过程和选择性氢化过程不相容。这些杂质可造成可操作性问题，且特别是腐蚀、焦化或催化剂失活的问题，或在目标聚合物的用途中的不相容性问题。二烯烃的存在还会引起热解油的不稳定性问题，其特征在于形成胶泥(gums)。可能存在
3、此外，在蒸汽裂化阶段的过程中，石油化学工业所需的轻质烯烃，特别是乙烯和丙烯的收率极大取决于送往蒸汽裂化的原料的品质。bmci(矿务局关联指数(bureauofminescorrelationindex))经常用于表征烃馏分。为来自原油的烃产品开发的这一指数由密度和平均沸点的测量值计算：其对于直链烷烃等于0，且对于苯等于100。因此，当分析的产物具有稠合芳族结构时，其值成比例地增加，环烷烃的中间bmci介于链烷烃和芳烃之间。总体上，当链烷烃含量增加时并因此当bmci降低时，轻质烯烃的收率提高。相反，当bmci提高时，不想要的重质化合物和/或焦炭的收率提高。
4、文献wo2018/055555提出一种用于塑料废物再循环的整体方法，其非常笼统且相对复杂，从塑料废物的热解阶段到蒸汽裂化阶段。申请wo2018/055555的方法尤其包括优选在相当严格的条件下，特别是在温度方面，例如在260至300℃的温度下，加氢处理直接来自热解的液相的阶段，分离加氢处理流出物的阶段，和然后在优选高温，例如260至400℃之间的高温下对分离出的重质流出物进行加氢脱烷基化的阶段。
5、未公开专利申请fr21/00.026描述了一种处理塑料热解油的方法，其包括：
6、a)在140至340℃之间的平均温度下在至少氢气和至少一种氢化催化剂存在下氢化所述原料，阶段a)的出口温度比阶段a)的入口温度至少高15℃，以获得氢化流出物；
7、b)在至少氢气和至少一种加氢处理催化剂存在下加氢处理所述氢化流出物，以获得加氢处理流出物，阶段b)的平均温度高于阶段a)的平均温度；
8、c)在水性料流存在下在50至370℃之间的温度下分离所述加氢处理流出物，以获得至少一个气态流出物，水性液体流出物和烃液体流出物。
9、在该申请fr21/00.026中，二烯烃的氢化和一部分加氢处理反应，特别是一部分烯烃氢化和加氢脱金属反应，特别是硅的保留，在同一个阶段(阶段a))中并在足以限制催化剂失活的温度下进行。该同一个阶段还使得能够获益于来自氢化反应，特别是一部分二烯烃的氢化反应的热，以在这一阶段中具有递增温度分布，并因此能够消除对催化氢化段和催化加氢处理段之间的加热装置的需要。
10、温度的控制在阶段a)中是重要的，并且必须满足对抗性的限制。一方面，入口温度和整个氢化反应段中的温度必须足够低，以使二烯烃和烯烃能够在氢化反应段开始时氢化。另一方面，氢化反应段的入口温度必须足够高以防止催化剂失活。由于氢化反应，特别是一部分烯烃和二烯烃的氢化是高度放热的，在氢化反应段中随后观察到温度递增分布。在所述段的末端处的这种较高温度使得能够进行加氢脱金属和加氢脱氯反应。
11、因此，由于在这一阶段a)中进行的所有反应的强放热性质，反应介质的温度的控制证明是非常重要的，因为过高的温度水平促进：
12、-通过动力学的热加速效应使反应自我维持，实际上甚至失控。
13、-不期望的副反应，例如聚合、催化剂焦化或裂化反应。
14、已知的是，将所得产物的一部分再循环到反应阶段中的至少一个或其上游有利地使得一方面能够稀释杂质，且另一方面能够控制一个或多个反应阶段中的温度，其中所涉及的反应可以是高度放热的。申请fr21/00.026因此描述了在分离和用水洗涤的阶段c)之后获得的一部分产物再循环(在冷条件下再循环)的可能性。
15、本专利技术通过提供一种用于处理包含塑料热解油的原料的工艺方案而提供对这种通过再循环控制放热的原理的改进，其通过在氢化阶段a)的入口处使用热液体的再循环而使得能够精确控制温度、改进对放热和在不同催化区中发生的不同反应的管理。
技术实现思路
0、专利技术概述
1、更具体地，本专利技术涉及一种处理包含塑料热解油的原料的方法，其包括：
2、a)在氢化反应段中进行的氢化阶段，其使用至少一个具有n个催化剂床的固定床反应器，n是大于或等于1的整数，各催化剂床包含至少一种氢化催化剂，所述氢化反应段至少进料有作为与获自分离阶段c)的液体流出物的至少一部分和包含氢气的第一气体料流的混合物的所述原料，所述氢化反应段在140至400℃之间的平均温度、1.0至10.0mpa abs.之间的氢气分压和0.1至10.0h-1之间的时空速下使用，以获得氢化流出物，
3、b)在加氢处理反应段中进行的加氢处理阶段，其使用至少一个具有n个催化剂床的固定床反应器，n是大于或等于1的整数，各催化剂床包含至少一种加氢处理催化剂，所述加氢处理反应段至少进料有获自阶段a)的所述氢化流出物和包含氢气的第二气体料流，所述加氢处理反应段在250至430℃之间的平均温度、1.0至10.0mpa abs.之间的氢气分压和0.1至10.0h-1之间的时空速下使用，以获得加氢处理流出物，
4、c)分离阶段，其进料有获自阶段b)的加氢处理流出物，所述阶段在200至450℃之间的温度下和在与阶段b)的压力基本相等的压力下进行，以获得至少第一气态流出物和液体流出物，所述液体流出物的一部分再循环至阶段a)的上游，
5、d)分离阶段，其进料有第一气态流出物和获自阶段c)的液体流出物的另一部分和水溶液，所述阶段在20℃至低于200℃的温度下和在基本等于或低于阶段c)的压力的压力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.处理包含塑料热解油的原料的方法，其包括：
2.根据前述权利要求所述的方法，其包括分馏阶段e)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括加氢裂化阶段f)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在阶段a)中，氢气覆盖率在250至800Sm3氢气/m3原料(Sm3/m3)之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中获自分离阶段c)的液体流出物的至少一部分在再循环至氢化阶段a)的上游之前预热。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在阶段a)中再循环的获自阶段c)的液体流出物与包含塑料热解油的原料的重量比在0.01至10之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括预处理包含塑料热解油的原料的阶段a0)，所述预处理阶段在氢化阶段a)的上游进行，并且包括过滤阶段和/或静电分离阶段和/或借助水溶液的洗涤阶段和/或吸附阶段。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将获自分离阶段d)的烃流出物，或获自阶段e)的两个液体烃馏分的至少一个，全部或部分送至在至少一个热解炉
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中阶段a)的反应段使用至少两个以可置换模式运行的反应器。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在阶段a)的上游注入含有胺和/或硫化合物的料流。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中对获自阶段c)、d)和/或e)的气态流出物，和/或来自阶段c)的液体流出物，和/或获自阶段d)的烃流出物，和/或获自阶段e)的第一和/或第二烃馏分施以重金属吸附阶段。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氢化催化剂包含选自氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化镁、粘土及其混合物的载体，以及含有至少一种第VIII族元素和至少一种第VIB族元素或含有至少一种第VIII族元素的加氢脱氢官能。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述加氢处理催化剂包含选自氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化镁、粘土及其混合物的载体，以及含有至少一种第VIII族元素和/或至少一种第VIB族元素的加氢脱氢官能。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其另外包括在加氢裂化反应段中进行的第二加氢裂化阶段f’)，其使用至少一个具有n个催化剂床的固定床反应器，n是大于或等于1的整数，各催化剂床包含至少一种加氢裂化催化剂，所述加氢裂化反应段进料有获自第一加氢裂化阶段f)的第一加氢裂化流出物的至少一部分和包含氢气的气体料流，所述加氢裂化反应段在250至450℃之间的温度、1.5至20.0MPa abs.之间的氢气分压和0.1至10.0h-1之间的时空速下使用，以获得第二加氢裂化流出物。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述加氢裂化催化剂包含选自卤化氧化铝、硼和铝氧化物的组合、无定形二氧化硅-氧化铝和沸石的载体和加氢-脱氢官能，所述加氢-脱氢官能包含单独或作为混合物的至少一种选自铬、钼和钨的第VIB族金属和/或至少一种选自铁、钴、镍、钌、铑、钯和铂的第VIII族金属。
16.通过根据权利要求1至15中任一项所述的方法获得的产物。
17.根据权利要求16所述的产物，其包含，相对于产物的总重量计：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.处理包含塑料热解油的原料的方法，其包括：
2.根据前述权利要求所述的方法，其包括分馏阶段e)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括加氢裂化阶段f)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在阶段a)中，氢气覆盖率在250至800sm3氢气/m3原料(sm3/m3)之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中获自分离阶段c)的液体流出物的至少一部分在再循环至氢化阶段a)的上游之前预热。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在阶段a)中再循环的获自阶段c)的液体流出物与包含塑料热解油的原料的重量比在0.01至10之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括预处理包含塑料热解油的原料的阶段a0)，所述预处理阶段在氢化阶段a)的上游进行，并且包括过滤阶段和/或静电分离阶段和/或借助水溶液的洗涤阶段和/或吸附阶段。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将获自分离阶段d)的烃流出物，或获自阶段e)的两个液体烃馏分的至少一个，全部或部分送至在至少一个热解炉中在700至900℃之间的温度和0.05至0.3mpa之间的相对压力下进行的蒸汽裂化阶段g)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中阶段a)的反应段使用至少两个以可置换模式运行的反应器。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在阶段a)的上游注入含有胺和/或硫化合物的料流。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中对获自阶段c)、d)和/或e)的气态流出物，和/或来自阶段c)的液体流出物，和/或获自阶段d)的烃流出物，和/或获...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·维斯，D·德科蒂尼斯，J·博纳尔多特，I·里巴斯桑格萨，M·桑托斯马丁内斯，S·卡拉斯科赫尔南德斯，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：
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