一种加氢处理废塑料的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种加氢处理废塑料的方法，包括以下步骤：S1、将废塑料加入第一液相加氢反应器中，进行加氢裂解反应，该加氢裂解反应的条件为：压力1‑3MPa、温度500‑700℃、时间20‑90分，得到裂解产物；S2、所述裂解产物或者裂解产物与油类原料进入第二液相加氢反应器中，进行加氢异构反应，所述裂解产物与所述费托蜡的重量比为1:0.5‑3，所述加氢异构反应的条件为：压力10‑15MPa、温度300‑500℃、反应时间1h，得到异构产物；所述油类原料选自石蜡基馏分油、费托蜡中的至少一种；S3、所述异构产物通过蒸馏或高压分离得到润滑油基础油、柴油以及烃类气体。本发明专利技术还涉及一种加氢处理废塑料的装置。

A method and device for hydrotreating waste plastics

【技术实现步骤摘要】
一种加氢处理废塑料的方法和装置
本专利技术涉及一种加氢处理废塑料的方法和装置，尤其涉及一种利用液相加氢处理装置处理废塑料的方法。本专利技术使用液相加氢反应器进行加氢裂解以及加氢异构反应，液相加氢反应器采用多点定量补氢的方式，取消循环氢压缩机，提高加氢效率。
技术介绍
据中国石油和化工网最新信息：中国全年废塑料产生量约为3413万吨，再生利用量达到2487.8多万吨，占中国塑料消费量的30％左右。废旧塑料资源被现代经济学家称之为“人类的第二矿藏”。塑料原料是从天然石油中提炼的化工产品，而石油是现代工业的命脉，是不可再生的自然资源，中国是一个石油净进口国，石油关系到国家的能源安全。废塑料在正常情况下难以自然降解，“白色污染”问题也日趋严重。随着世界经济的持续发展和人们环保意识的不断增强，回收利用废塑料生产高附加值产品成为一种发展趋势。中国专利CN104611060A公开了一种利用废塑料和高芳组分生产清洁燃料油的方法。高芳组分与废塑料油混合后，先通过热裂解反应区，热裂解反应区采用逐渐升温与恒温操作相结合的方式；得到裂解气再进入催化反应区，与其中的催化剂接触发生催化反应，所得反应流出物进进行气液分离，得到气体产物和液相油品。本专利技术方法能够使废塑料和高芳组分得到充分利用，提高轻质燃料油收率达到85％以上，所得柴油质量好。中国专利CN102703101A公开了一种乙烯焦油的加工方法。所用原料为乙烯焦油和废塑料或塑料油混合物，采用热解、催化两反应区同时进行反应的一步加工方法，该一步加工方法全程采用逐渐升温无恒温区的方式，且热裂化反应区升温速率快，为约90℃/hr。该一步加工方法使两种原料尚未充分混合就被快速升温；同时由于较高的升温速率，使刚刚混合的原料尚未来得及反应就直接生成焦炭产物，两方面共同作用，导致残渣收率偏高，液体产物收率偏低，只有约80wt％左右。中国专利CN1434100A采用废塑料和油品混合原料经裂解制取燃料油，该方法解决了废塑料、重油、废油的利用问题，但存在裂解起始温度高，液体油品中轻质油品如汽油、柴油馏分收率低等问题，而且其所述的重油是石油生产过程中产生的长链大分子量高粘度油品。中国专利CN101724426A公开了一种废塑料裂解油生产优质柴油调和组分的方法。首先测定废塑料裂解油的20℃的密度，然后根据密度的大小选取不同的加工方法：一种是对较高密度的废塑料裂解油进行分馏，对分馏所得的重组分进行加氢处理以生产优质柴油调和组分；另外一种是对较低密度的废塑料裂解油全馏分进行加氢，对加氢产品油进行分馏，所得的加氢重组分是优质柴油调和组分。本专利技术提供的两种加工方法通过一套装置设备即可实现，且实际操作灵活性好，可根据实际生产需要灵活切换加工流程。中国专利CN1141331A公开了一种由废塑料制取汽油、柴油并采用加氢精制的方法加工汽油馏分的方法。该方法采用镍系加氢催化剂对裂解汽油进行加氢处理，而通过在裂解柴油中加入环戊二茂铁以提高柴油的十六烷值。中国专利CN1114674A介绍了一种由废塑料裂解油制取润滑油基础油的方法。该方法将废塑料裂解所得的裂解油在强酸性催化剂的作用下进行聚合，将废塑料裂解油加工成润滑油基础油，同时附产一定量的汽油和柴油。该方法操作复杂，且采用的强酸性催化剂对环境污染较大，且并未提及生产的汽、柴油产品的质量。中国专利CN1331275A公开了一种废塑料裂解石油产品的方法，并对裂解产品油的处理工艺。该方法将塑料裂解油送至蒸馏釜内，加入一定量的抗氧化剂，然后升温，分别分馏出汽油和柴油。对分馏出的汽油馏分依次进行碱洗、酸洗，通过向处理后的汽油中加入甲基叔丁基醚来提高辛烷值及进行除味处理。对分馏出的柴油馏分则依次经过碱洗、水洗，通过向处理后的柴油中加入十六烷值改进剂来提高产品有的十六烷值。但是该方法中采用的碱洗和酸洗的手段，对环境污染较大。中国专利CN101932687公开了一种制备润滑剂基础油调和组分的方法，包括裂解步骤、催化异构化脱蜡步骤和回收步骤。但是，其中提到的异构化脱蜡步骤是将裂解流出物通过固定床，在加氢及催化剂作用下完成异构脱蜡过程，反应效率较低。中国专利CN105647577公开了一种连续液相加氢装置，包括一气液混合器，用于将液相物流与氢气混合，同时通过氢气分配器向所述液相物流中注入新氢，以实现高效加氢反应。但是，该装置的氢气分配装置无法将氢气分散为微米级小微泡，导致反应效率较低。专利US6190542B1公开了一种多段加氢转化废塑料等烃类原料的方法，该方法以煤、渣油和废塑料的混合物为主要原料进行加工处理，该方法为两段加氢，原料在第一段在铁基催化剂的作用下进行反应，其反应流出物在降压和分离出气体和轻组分后，其重组分在第二段进行加氢处理，第二段反应流出物中的气体和轻组分与第一段反应流出物中的气体和轻组分混合后进行加氢处理以生产石脑油馏分和中馏分油。专利US20030199717A1公开了一种处理废塑料和费托蜡的方法，该方法中采用加氢处理及异构脱蜡的工艺加工废塑料及费托蜡裂解生成的650～1050°F的馏分，该馏分段依次经过加氢处理、异构脱蜡装置后，经分馏可以生产柴油和润滑油基础油。废塑料裂解油是一种馏程范围较宽的汽柴油全馏分油。由于废塑料加工工艺条件和废塑料的种类不同，废塑料裂解产品油的性质有较大差别：一种情况是烯烃含量高；一种情况是芳烃含量高，而且这两种情况在废塑料生产过程中根据裂解原料的不同一直交错存在。在石油馏分加工领域中，烯烃含量高的情况存在于焦化汽油、催化汽油或焦化柴油中，芳烃含量高的情况存在于催化汽油及催化柴油中。针对焦化汽油、催化汽油，在石油炼制中一般采用的方法是脱除硫、氮等杂质，选择性脱除烯烃、尽量保留芳烃等高辛烷值组分，选择具有选择性降烯烃的催化剂，在氢分压1.0～3.2MPa，反应温度180～300℃的工艺条件下，生产具有高辛烷值调和组分的汽油馏分。对于烯烃和芳烃含量高的焦化柴油和催化柴油，一般采用加氢精制和/或加氢改质技术，采用加氢脱硫、脱氮及芳烃饱和性能好的催化剂，在某些情况下还需要采用具有选择性开环裂化功能的裂化催化剂，在氢分压3.2～10.0MPa，反应温度260～400℃等较为苛刻的工艺条件下生产低硫、低氮、高十六烷值的清洁柴油调和组分。对于废塑料裂解全馏分油，单纯采用上面任何一种加工方法均不适用。在传统的废塑料制取燃料油的工艺中，采用将废塑料与催化剂一起放入裂解反应釜进行裂解反应，再通过冷凝装置降温处理得到燃料油等产品。然而该过程具有反应温度高、产油率低、产品附加值低等缺点。而在传统的固定床加工工艺中，反应装置中充满大量气体，液体向下喷淋到催化剂床层上。同时，为加大传质力度，通常采用远大于反应所需的氢油比，而液体低流速会造成催化剂润湿不够的后果。而在液相填充床工艺中。反应中使用的氢溶解在液体中，而不是作为气体进行循环。因此，液相加氢反应装置内的催化剂是全湿的。在催化剂中以及催化剂周围存在液体(具有良好的润湿度的催化剂)可以尽可能降低减少催化剂活性部位的热点。增大热质量并实现完全表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加氢处理废塑料的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将废塑料加入第一液相加氢反应器中，进行加氢裂解反应，该加氢裂解反应的条件为：压力1-3MPa、温度500-700℃、时间20-90分，得到裂解产物；/nS2、所述裂解产物或者裂解产物与油类原料进入第二液相加氢反应器中，进行加氢异构反应，所述裂解产物与所述费托蜡的重量比为1:0.5-3，所述加氢异构反应的条件为：压力10-15MPa、温度300-500℃、反应时间1h，得到异构产物；/n所述油类原料选自石蜡基馏分油、费托蜡中的至少一种；/nS3、所述异构产物通过蒸馏或高压分离得到润滑油基础油、柴油以及烃类气体。/n

【技术特征摘要】
1.一种加氢处理废塑料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将废塑料加入第一液相加氢反应器中，进行加氢裂解反应，该加氢裂解反应的条件为：压力1-3MPa、温度500-700℃、时间20-90分，得到裂解产物；
S2、所述裂解产物或者裂解产物与油类原料进入第二液相加氢反应器中，进行加氢异构反应，所述裂解产物与所述费托蜡的重量比为1:0.5-3，所述加氢异构反应的条件为：压力10-15MPa、温度300-500℃、反应时间1h，得到异构产物；
所述油类原料选自石蜡基馏分油、费托蜡中的至少一种；
S3、所述异构产物通过蒸馏或高压分离得到润滑油基础油、柴油以及烃类气体。


2.根据权利要求1所述的加氢处理废塑料的方法，其特征在于，所述加氢裂解反应的温度为550-650℃，所述加氢异构反应的温度为300-400℃。


3.根据权利要求1所述的加氢处理废塑料的方法，其特征在于，所述加氢裂解反应的催化剂由ZSM-5分子筛和/或氧化铝制备而成。


4.根据权利要求1所述的加氢处理废塑料的方法，其特征在于，所述加氢异构反应的催化剂的载体是按重量比例10-20：80-90将氧化铝与分子筛混合后经挤条而成的，所述分子筛选自ZSM-22、ZSM-23、ZSM-48和SAPO-11中的至少一种。


5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：付凯妹，王嘉祎，王晶晶，庄梦琪，翟绪丽，王燕，张志华，谢彬，张占全，张雅琳，袁晓亮，余颖龙，王延飞，庞子翔，杨晓彦，喻昊，安谧，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11