用于从废塑料生产蜡和液体燃料的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于从废塑料生产蜡和液体燃料的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从废塑料生产蜡和液体燃料的方法本申请要求于2015年12月18日提交的欧洲申请号15201130.0的优先权，出于所有目的将此申请的全部内容通过援引方式并入本申请。本专利技术涉及一种用于从废塑料生产蜡和液体燃料的方法。鉴于作为玻璃、金属、纸张和木材等常规建筑材料的替代品的聚合物的重要性日益增加，认识到需要转化不可再生资源如石油，以及减少可用于废品处置的堆填区容量，近年来回收、再生、再循环或以某种方式再利用废塑料的问题已引起了相当多的关注。已经提出热解或催化裂化废塑料以将高分子量聚合物转化成具有远远更低的分子量的挥发性化合物。取决于所采用的方法，挥发性化合物可以是可用作燃料油或燃料油补充剂的相对高沸点液体烃或可用作汽油型燃料或用作其他化学品的低沸点烃至中等沸点烃。混合的工业或消费后塑料可从分选工厂作为受许多杂质污染的混合的大尺寸塑料物品而获得。这些混合塑料的化学增值(chemicalvalorization)或回收利用通常需要预处理步骤，该预处理步骤任选地包括将粒度减小至合适的范围，包括分离有害杂质诸如木材、纸、玻璃、不希望的塑料等的步骤。US2012/0215043中描述了通过催化裂化将混合废塑料转化为低分子量有机化合物的方法。在与流化床反应器中的固体催化剂接触之前，通过浮选、洗涤、干燥和分离对废塑料进行预处理。US5,569,801也涉及用于转化聚合物、以及特别地用于转化塑料容器或其他塑料废物的方法。尽管没有具体描述任何预处理，但据报道在进一步过程期间可能形成盐酸蒸气，并且必需将盐酸输送到中和系统中。US2003/0019789涉及用于从废塑料连续制备汽油、煤油和柴油的方法和系统。该方法包括使废塑料脱氢和分解，并且然后使得到的废塑料经受流体催化裂化。在催化裂化之前，废塑料熔化，并且描述了通过将温度升高到150℃来使得到的熔体脱水。已知的方法具有的缺点是它们需要脱水或额外的中和系统来去除不希望的盐酸蒸气。由于腐蚀问题，特别是在水的存在下，盐酸蒸气在裂化反应器中以及还有在设备的其他部分中是不希望的。本专利技术人现在出人意料地发现，如果废塑料的预处理作为干式预处理进行，则可以解决上述和其他问题，并且可以改进整个方法。这避免了进一步过程中过量的水，从而减少了在加工和裂化期间与水的存在相关的问题。本专利技术因此涉及一种用于从废塑料生产蜡和液体燃料的方法，该方法包括以下步骤：使废塑料经受干式预处理，并且随后使经预处理的废塑料经受裂化。在本专利技术的上下文中，蜡应理解为烃的混合物，其任选地包含杂原子如O、N等，在室温(23℃)为固体且具有通常高于45℃的软化点。液体燃料应理解为可燃液体烃，其任选地包含杂原子例如O、N等，在室温为液体，例如是汽油、煤油和柴油。因此，本专利技术允许从废塑料(例如消费后废塑料、不合格塑料、工业废塑料等)生产有价值的化学品。废塑料可以是单一塑料，或者优选地是混合废塑料。塑料主要由特定的聚合物构成，并且塑料通常用该特定的聚合物命名。优选地，塑料含有其总重量的大于25重量％、优选大于40重量％、并且更优选大于50重量％的该特定的聚合物。塑料中的其他组分是例如添加剂，如填料、增强剂、加工助剂、增塑剂、颜料、光稳定剂、润滑剂、冲击改性剂、抗静电剂、油墨、抗氧化剂等。通常，塑料包含多于一种添加剂。适用于本专利技术的方法的塑料是例如聚烯烃和聚苯乙烯，例如高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。主要由聚烯烃和聚苯乙烯构成的混合塑料是优选的。在此上下文中，“主要由……构成”应理解为使得在混合塑料中聚烯烃和聚苯乙烯的浓度高于50重量％，更优选高于75重量％(各自基于干燥的混合塑料的总重量)。混合塑料可以由聚烯烃和聚苯乙烯构成。优选地，基于干燥的混合塑料的总重量，混合塑料含有小于99.5重量％、更优选小于99重量％的聚烯烃和聚苯乙烯。其他塑料，如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氨酯(PU)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、尼龙和氟化聚合物是不太期望的。如果存在于废塑料中，则它们优选以干废塑料的小于总重量的50重量％，优选小于30重量％，更优选小于20重量％，甚至更优选小于10重量％的少量存在。优选地，基于干废塑料的总重量，任何不太期望的塑料的单独含量小于5重量％，更优选小于2重量％。通常，废塑料含有其他不希望的组分，即异物，如纸张、玻璃、石头、金属等。在本专利技术的方法中，废塑料进行预处理。预处理包括例如尺寸减小和异物去除。在现有技术方法中，特别是异物去除通常在水的存在下或使用水进行。由此获得的经预处理的废塑料相当潮湿，并且需要消耗时间和能量的干燥或在进一步加工期间导致潜在问题，例如腐蚀。此外本专利技术的诸位专利技术人发现，除了吸热裂化反应之外，裂化反应器中的热平衡和焦炭形成也可因水的存在而受到损害，水蒸发从而冷却裂化反应器的内容物。因此，与废塑料一起进入裂化反应器的水需要额外的能量，或者甚至可能导致反应器内的不均匀冷却，这可能导致在催化剂颗粒上形成不希望的焦炭。当在再生器中燃烧焦炭时这可能导致温度升高，进而可能对系统的整体能量平衡具有不利的影响。因此，本专利技术的必要特征是，废塑料的预处理作为干式预处理进行。干式预处理应理解为在没有额外的水的存在下的预处理。在此上下文中，“额外的水”应理解为除了预处理之前废塑料中的水或水分之外还存在的水。因此，作为预处理，废塑料是例如不用水洗涤或通过漂浮在水或水性液体中与异物分离。此外，在本专利技术的上下文中，干式预处理不包括废塑料的任何液化(例如熔化或溶解)。除了干式预处理之外，任何液化步骤可以任选地进行，例如在干式预处理之后和在使废塑料裂化之前。合适的干式预处理步骤例如是通过研磨或粉碎的尺寸减小和通过旋风分离、空气或气体淘析、筛分和磁力分离的异物去除。例如，在预处理过程中，混合塑料碎片的尺寸可以减小到用于处理的合适值。废塑料作为在三个方向上具有显著长度的“体积颗粒”、作为在两个方向上具有显著长度和非常低的厚度的“表面颗粒”、或具有一个主长度和两个次要尺寸的“线颗粒”是可获得的。“体积颗粒”的实例是鞋底碎片、汽车保险杠、来自挤出的残余塑料碎片等。“表面颗粒”的实例是瓶、袋等的碎片。“线颗粒”的实例是线材、细丝等。对于体积颗粒，其尺寸如果被理解为颗粒的两个较大尺寸，则对于表面颗粒而言，为两个较大尺寸中的较大者并且对于线颗粒，为较大的尺寸。优选地，尺寸减小后的废塑料颗粒具有小于100mm，优选地小于50mm的最大尺寸。典型的最小尺寸为0.05mm，优选地是0.1mm。用于尺寸减小的合适设备在本领域中是已知的。通常，废塑料包含一些游离水。“游离水”应理解为非化学键合水。通常，废塑料的含水量小于20重量％，优选地小于10重量％(各自基于废塑料的总重量)。由于本专利技术的方法中的预处理是干式预处理，因此预处理前后的废塑料的含水量可以是相同的，或者干式预处理甚至可以降低废塑料的含水量。废塑料的上述优选含水量优选地为经预处理的废塑料的含水量。通常，废塑料与封闭在主体塑料中的空气一起批量使用。本专利技术的诸位专利技术人发现在废塑料中存在的空气和特别是氧气可能不利地影响裂化过程。特别地，由于在裂化反应器中不受控制的温度增长或甚至爆炸的风险，氧气的存在可能是危险的。因此，优选地是，该方法包括另一步骤：在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从废塑料生产蜡和液体燃料的方法，该方法包括以下步骤：使该废塑料经受干式预处理，并且随后使经预处理的废塑料经受裂化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 EP 15201130.01.一种用于从废塑料生产蜡和液体燃料的方法，该方法包括以下步骤：使该废塑料经受干式预处理，并且随后使经预处理的废塑料经受裂化。2.根据权利要求1所述的方法，其中该干式预处理步骤包括尺寸减小和/或异物去除。3.根据权利要求2所述的方法，其中该尺寸减小通过研磨或粉碎来实现，并且该异物去除通过旋风分离、空气淘析、筛分和/或磁力分离来实现。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该经预处理的废塑料具有小于20重量％、优选地小于10重量％的水含量，各自基于该废塑料的总重量。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括另一步骤：在使该废塑料经受裂化之前减少该废塑料中的空气和/或氧气含量。6.根据权利要求5所述的方法，其中该废塑料中的空气和/或氧气的含量通过机械压缩、施加真空、用惰性气体稀释空气、用惰性气体吹扫该废塑料和/或使该废塑料与氧气清除剂接触来减少。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在使该废塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：S斯特雷夫，D巴哈沙特，M皮西尼尼，A科马，M塞罗阿拉康，J门古亚，
申请(专利权)人：索尔维公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE