本發(fā)明涉及一種由廢塑料制備熱解油的方法，更特別地，涉及一種從廢塑料高產(chǎn)率地制備輕質(zhì)烴油的方法。
背景技術(shù)：
1、最近，各種應(yīng)用和目的所需的物理性能的塑料的開發(fā)和使用日益增加。從原油開采到制備塑料需要大量的能量，在此過程中排放了大量的碳。此外，當(dāng)丟棄用于各種產(chǎn)品的塑料時，也會造成環(huán)境污染和巨大的處理成本，因此，廢塑料的回收已經(jīng)成為重要的社會問題。
2、通常，回收廢塑料(樹脂)的方法包括機械回收、化學(xué)回收和熱回收。機械回收是粉碎和篩選收集到的廢塑料，按類型分離廢塑料，使用擠出機融化廢塑料，以及在廢材料造粒時，將廢塑料與一定比例的新材料混合或添加功能性添加劑，以制備樹脂產(chǎn)品的方法?；瘜W(xué)回收是使用各種化學(xué)手段僅提取特定的聚合物，或者回收并重新聚合純單分子的方法。熱回收是一種燃燒廢塑料并回收廢塑料作為熱能的方法。
3、特別地，與廢塑料的焚燒相比，化學(xué)回收可以減少溫室氣體，最近在替代燃料的開發(fā)方面?zhèn)涫荜P(guān)注。
4、例如，當(dāng)諸如聚乙烯或聚丙烯材料等廢塑料在一定溫度下加熱熱解時，可以產(chǎn)生含有不冷凝的氣體和液體油的混合物的氣態(tài)流，并且可以排出沒有完全分解的高粘度殘留蠟。根據(jù)熱解產(chǎn)物中液體油作為生產(chǎn)石化產(chǎn)品的原料的重要性日益增加，已經(jīng)積極地進行了提高液體油產(chǎn)率的研究。
5、通過廢塑料的熱解生產(chǎn)的液體油，即熱解油，通常是含有c5-12輕質(zhì)烴油(例如石腦油)和長鏈烴油的混合油。當(dāng)這類混合物中含有大量高沸點組分時，高附加值輕質(zhì)烴油的產(chǎn)率是有限的，產(chǎn)生的重質(zhì)油組分的量和排出的殘留蠟是過量的。
6、為了解決這些問題，已經(jīng)提出了在廢塑料的熱解過程中通過催化裂化進行接觸分解反應(yīng)的方法；以及，使用接觸器(即接觸式熱量交換器)冷凝廢塑料的熱解產(chǎn)物中的重質(zhì)烴(即長鏈烴)組分，然后將所述組分循環(huán)至熱解反應(yīng)器以使這些組分再次進行熱解工藝的方法等。然而，這些方法在改善廢塑料的熱解效率方面存在限制，因此僅用于混合油的回收利用。
7、特別地，接觸器可以設(shè)置在熱解反應(yīng)器上方，以僅改善對特定沸點范圍內(nèi)的熱解油組分(例如，240℃至280℃的長鏈烴)的選擇性。
8、因此，需要開發(fā)一種能夠改善廢塑料的熱解工藝以及改善高品質(zhì)輕質(zhì)烴油產(chǎn)率的技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、技術(shù)問題
2、為了解決背景技術(shù)中提到的問題，本發(fā)明的目的涉及一種改善輕質(zhì)烴油產(chǎn)率的方法，通過在熱解廢塑料的反應(yīng)器的上部串聯(lián)連接一個或多個蒸餾塔來代替接觸器(熱量交換器)，將熱解產(chǎn)物中的高沸點組分分為中間油(mo)和重質(zhì)油(ho)，然后再進行額外的熱解。
3、技術(shù)方案
4、在總體方面，由廢塑料制備熱解油的方法包括：(s1)將廢塑料原料進料至第一反應(yīng)器，進行初級熱解，并將由所述熱解產(chǎn)生的上部氣態(tài)流通過第一反應(yīng)器的上部排出；(s2)將第一反應(yīng)器的上部氣態(tài)流進料到一個或多個蒸餾塔中，根據(jù)沸點對上部氣態(tài)流進行分離，以分別獲得含有c5-12輕質(zhì)油(lo)的流、含有c13-22中間油(mo)的流和含有c23以上的重質(zhì)油(ho)的流；(s3)將蒸餾塔中分離出的含有中間油(mo)的流的一部分進料到第二反應(yīng)器，進行二級熱解，并將通過第二反應(yīng)器中二級熱解產(chǎn)生的氣態(tài)流進料到蒸餾塔；以及(s4)將蒸餾塔中分離出的含有重質(zhì)油(ho)的流再循環(huán)至第一反應(yīng)器。
5、有益效果
6、根據(jù)本發(fā)明，在與用于熱解廢塑料原料的第一反應(yīng)器串聯(lián)連接的一個或多個蒸餾塔中根據(jù)沸點對熱解的氣態(tài)流進行分離，然后，對分離出的組分中的中間油(mo)的一部分在第二反應(yīng)器中進行二級熱解，同時將重質(zhì)油(ho)再循環(huán)到第一反應(yīng)器，從而可以改善高質(zhì)量輕質(zhì)油(lo)的產(chǎn)率。
7、另外，由于第一反應(yīng)器中的熱解和第二反應(yīng)器中的熱解都是在溫度逐步升高的條件下進行的，因此，廢塑料的分解效率得到改善，從而可以增加高品質(zhì)輕質(zhì)烴油的產(chǎn)率，并且可以最小化沒有充分利用的殘留蠟的排放。
8、另外，將蒸餾塔的上部運行溫度調(diào)節(jié)至預(yù)定范圍，蒸餾塔中分離出的氣態(tài)流中的輕質(zhì)油(lo)組分的比例得以增加，并且在氣態(tài)流與連接到蒸餾塔上部的冷凝器中的水交換熱量以獲得液相的過程中，進料到冷凝器中的水可以通過回收氣態(tài)流的余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽。
9、另外，使用由廢塑料的熱解獲得的輕質(zhì)烴油可以降低向石化工藝進料原料時引起的溫室氣體排放，可以改善工藝效率(例如節(jié)能)，并且由于在處理廢塑料時不產(chǎn)生有害氣體，因此可以是環(huán)境有利的。
1.一種由廢塑料制備熱解油的方法，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一反應(yīng)器、所述蒸餾塔和所述第二反應(yīng)器串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，含有輕質(zhì)油(lo)的流在所述蒸餾塔的上部分離成氣相，然后在冷凝器中與水交換熱量并作為液體輕質(zhì)油(lo)回收。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，進料至所述冷凝器的水是60℃至100℃的熱水，并且所述氣相的余熱通過所述熱量交換回收并轉(zhuǎn)化為蒸汽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述蒸餾塔的上部溫度調(diào)節(jié)至150℃至低于220℃，以排出含有70％以上的c5-12輕質(zhì)烴的蒸餾塔的上部氣態(tài)流。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一反應(yīng)器中的熱解在溫度低于所述第二反應(yīng)器中的熱解的溫度的條件下進行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第一反應(yīng)器中的熱解在400℃至450℃下進行。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第二反應(yīng)器中的熱解在420℃至450℃下進行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述第一反應(yīng)器的下部殘留物和所述第二反應(yīng)器的下部殘留物中的每一種都進料到殘留物處理反應(yīng)器，進行額外的熱解，并且將所述殘留物處理反應(yīng)器中通過所述額外的熱解產(chǎn)生的氣態(tài)流再循環(huán)到所述蒸餾塔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述殘留物處理反應(yīng)器中的額外的熱解在高于所述第一反應(yīng)器或所述第二反應(yīng)器的熱解溫度的溫度下進行。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，相對于所述廢塑料原料的總重量，所述輕質(zhì)油(lo)的含量為50重量％至70重量％。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述廢塑料原料是含有聚乙烯(pe)或聚丙烯(pp)的混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述廢塑料原料在經(jīng)過包括粉碎、洗滌、干燥和熔融的預(yù)處理工序之后進料至所述第一反應(yīng)器。