由废塑料原料制备聚乙烯的方法技术

本发明专利技术涉及一种由废塑料原料生产基于乙烯的聚合物的方法，所述方法包括按以下顺序的步骤：(a)提供通过处理废塑料原料获得的烃流A；(b)提供烃流B；(c)将包含一部分所述烃流A和一部分所述烃流B的进料C供应至包括一个或多个裂解盘管的热裂解炉；(d)在蒸汽的存在下进行热裂解操作以获得裂解的烃流D；(e)将所述裂解的烃流D供应至分离单元；(f)在所述分离单元中进行分离操作以获得包含乙烯的产物流E；(g)将所述产物流E供应至聚合反应器；和(h)在所述聚合反应器中进行聚合反应以获得基于乙烯的聚合物；其中在步骤(d)中：·盘管出口温度为≥800且≤870℃，优选≥820且≤870℃；并且·蒸汽与进料C的重量比为>0.3且<0.8。本发明专利技术的方法允许优化回到作为所述方法的结果产生的聚合物的废塑料的量。量越大，即，废塑料中存在的转化成产生聚乙烯的化学构成单元的量越大，所述方法的可持续性足迹越好。所述方法允许循环利用塑料。另外，所述方法允许聚乙烯生产中的效率提高，因为裂解的烃流D中乙烯分率增加。本发明专利技术的方法的另一个优点是针对聚乙烯的总能量消耗降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由废塑料原料制备聚乙烯的方法本专利技术涉及一种由来源于废塑料原料的产物制备聚乙烯的方法。具体而言，本专利技术涉及以对于聚乙烯改进的碳效率由来源于废塑料原料的产物生产聚乙烯。当前，塑料材料作为废物处置造成了越来越多的环境问题。随着全球人口增加和人均塑料材料使用的增加，无论是来自工业用途还是消费用途，产生为废物的塑料材料的量达到了使得处置方法的长远创新正迅速变得至关重要的程度。具体而言，非常期望这类创新也有助于减少有害的环境问题，诸如化石碳利用和碳排放入大气。目前，在许多情况下，废塑料被焚化处理，从而导致大气碳排放；被丢弃在垃圾填埋场或甚至乱扔于陆地和海洋上。这种非期望的废物处置越来越多地面临社会的反对。因此，行业发展的一个目的是找到以克服上述反对的方式加工这类废塑料的手段。实现此举的一种手段是经由化学转化过程将废塑料加工成可再次用于重新生产塑料的进料。这种路线不仅允许再使用具有如上文呈现的与其相关联问题的废物，而且其可充当塑料生产中所用常规进料的替代。一种生产塑料的具体路线(到目前为止最普遍的路线)是通过首先将石化油或气衍生物加工成塑料的构成单元(buildingblocks)，并且经由聚合过程将这些构成单元进一步转化成塑料。此举的典型实例涉及经由蒸汽裂解石脑油范围的石油衍生物来制备这类构成单元、也被称为单体。这类单体具体而言包括低级的单和二烯属化合物，诸如乙烯和丙烯；之后是其他有价值的化学构成单元，诸如芳族化合物和氧化产物。这些烯属化合物在非常大的规模上被聚合成聚烯烃材料，特别是聚乙烯和聚丙烯材料。因为根据上述路线生产聚乙烯和聚丙烯代表了全球塑料生产的大部分，并且生产能力每年持续增长，这种路线将特别适合于利用基于废塑料的进料流转化成新的聚合材料。这种路线允许提供将塑料转化为塑料的手段，也被称为循环塑料加工。为了能够作为蒸汽裂解操作的进料加工废塑料，废塑料必须被提供为对蒸汽裂解器的进料，以使得裂解过程可以最高效率且在可持续条件下运行。在这种上下文中，高裂解效率意指在使得乙烯作为蒸汽裂解器中产生的产品范围的一部分的生产最大化的条件下进行裂解。蒸汽裂解涉及使具有混合化学结构的烃的进料流在高流动速度下经受高温持续一定时间。作为这些条件的结果，发生进料流中化合物的热降解，导致一定范围的所需化合物，其可直接或经由进一步化学转化过程而用于商业用途。乙烯通常是产物之一，是形成这种蒸汽裂解过程中形成的产物组合物中的部分的部分产物。在本专利技术的上下文中，蒸汽裂解的可持续条件意指蒸汽裂解在这种过程和进料流组成的条件下发生，使得在因杂质和/或操作条件所致的形成在根据本领域的蒸汽裂解器中通常采用的管道内部上沉降的焦炭或积垢而迫使操作中止并且要清洁反应器管道之前，裂解过程(在商业操作中是连续过程)的运行持续时间尽可能长。这种运行持续时间很大程度地取决于进料的组成和裂解的条件，并且期望尽可能长以允许装置的经济操作。作为从蒸汽裂解过程产生的产物组合物中的部分获得的乙烯在经受分离步骤以分离至所需纯度后，经由聚合过程转化成聚乙烯产物。现在，本专利技术的目的是提供一种允许利用来源于废塑料流的碳的最大效率生产聚乙烯的方法。根据本专利技术，这现在通过一种由废塑料原料生产基于乙烯的聚合物的方法来实现，该方法包括按以下顺序的步骤：(a)提供通过处理废塑料原料获得的烃流A；(b)提供烃流B；(c)将包含一部分烃流A和一部分烃流B的进料C供应至包括一个或多个裂解盘管的热裂解炉；(d)在蒸汽的存在下进行热裂解操作以获得裂解的烃流D；(e)将裂解的烃流D供应至分离单元；(f)在分离单元中进行分离操作以获得包含乙烯的产物流E；(g)将产物流E供应至聚合反应器；和(h)在聚合反应器中进行聚合反应以获得基于乙烯的聚合物；其中在步骤(d)中：·盘管出口温度为≥800且≤870℃，优选≥820且≤870℃；并且·蒸汽与进料C的重量比为>0.3且<0.8。本专利技术的方法允许优化回到聚乙烯(作为所述方法的结果产生)的废塑料的量。量越大，即，废塑料中存在的转化成产生聚乙烯的化学构成单元的量越大，所述方法的可持续性足迹越好。所述方法允许循环利用塑料。另外，所述方法允许聚乙烯生产中的效率提高，因为裂解的烃流D中乙烯分率增加。本专利技术的方法的另一个优点是针对聚乙烯的总能量消耗降低。在本专利技术的上下文中，聚乙烯也被称为基于乙烯的聚合物，两个术语可交换使用。根据本专利技术的聚乙烯或基于乙烯的聚合物可例如被理解为包含相对于聚合物的重量计>50重量％、优选>60重量％、更优选>70重量％、甚至更优选>80重量％、还甚至更优选>90重量％的来源于乙烯的单体单元的聚合物。蒸汽与进料C的重量比可为例如>0.35且<0.8，优选>0.35且<0.75，更优选>0.40且<0.70。本专利技术的方法允许将废塑料转化成聚乙烯产物。用于生产本方法的烃流A的废塑料原料可例如包含聚烯烃、聚酯、热塑性弹性体、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。可用于生产烃流A的废塑料原料可为包含聚烯烃、聚酯、热塑性弹性体、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚碳酸酯的混合物。具体而言，可用于生产烃流A的废塑料原料可为包含相对于废塑料原料的总重量计>25.0重量％的聚烯烃的混合物。优选地，废塑料原料可包含>40.0重量％、更优选>50.0重量％、甚至更优选>60.0重量％、或>70.0重量％的聚烯烃。废塑料原料可包含一部分非热塑性材料。这类非热塑性材料可为例如烃基材料，诸如橡胶材料，但还可为包括纸、砂和土的材料。本专利技术的一个优点是可在制备聚乙烯的方法中使用含有至多10重量％、优选至多5.0重量％、更优选至多2.0重量％的选自纸、砂和土以及它们的组合的材料的废塑料原料。这允许加工这类原料而不需要可能要求使用溶剂或去污剂的清洁过程。例如，废塑料原料可包含相对于废塑料原料的总重量计≤10.0重量％的成分，该成分为玻璃、纸、金属、纸板、可堆肥废物、木材、石材、织物、橡胶材料和强吸收性卫生用品的含量之和。废塑料原料可例如包含相对于废塑料原料的总重量计≥90.0重量％的聚合材料。废塑料原料可例如包含一定量的聚酯。例如，废塑料原料可包含<20.0重量％、优选<15.0重量％、更优选<10.0重量％、甚至更优选<5.0重量％、甚至进一步优选<2.0重量％的聚酯。在某些实施方案中，废塑料原料可不含聚酯。诸如在制备如本方法中使用的烃流A中采用的废塑料原料中通常可存在的聚酯的具体类型是聚对苯二甲酸乙二醇酯，也可被称为PET。废塑料原料可例如包含一定量的PET。例如，废塑料原料可包含<20.0重量％、优选<15.0重量％、更优选<10.0重量％、甚至更优选<5.0重量％、甚至进一步优选<2.0重量％的PET。在某些实施方案中，废塑料原料可不含PET。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.由废塑料原料生产基于乙烯的聚合物的方法，所述方法包括按以下顺序的步骤：/n(a)提供通过处理废塑料原料获得的烃流A；/n(b)提供烃流B；/n(c)将包含一部分所述烃流A和一部分所述烃流B的进料C供应至包括一个或多个裂解盘管的热裂解炉；/n(d)在蒸汽的存在下进行热裂解操作以获得裂解的烃流D；/n(e)将所述裂解的烃流D供应至分离单元；/n(f)在所述分离单元中进行分离操作以获得包含乙烯的产物流E；/n(g)将所述产物流E供应至聚合反应器；和/n(h)在所述聚合反应器中进行聚合反应以获得基于乙烯的聚合物；/n其中在步骤(d)中：/n·盘管出口温度为≥800且≤870℃，优选≥820且≤870℃；并且/n·蒸汽与进料C的重量比为>0.3且<0.8。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190124 EP 19153458.5;20190128 EP 19153897.4;20191.由废塑料原料生产基于乙烯的聚合物的方法，所述方法包括按以下顺序的步骤：
(a)提供通过处理废塑料原料获得的烃流A；
(b)提供烃流B；
(c)将包含一部分所述烃流A和一部分所述烃流B的进料C供应至包括一个或多个裂解盘管的热裂解炉；
(d)在蒸汽的存在下进行热裂解操作以获得裂解的烃流D；
(e)将所述裂解的烃流D供应至分离单元；
(f)在所述分离单元中进行分离操作以获得包含乙烯的产物流E；
(g)将所述产物流E供应至聚合反应器；和
(h)在所述聚合反应器中进行聚合反应以获得基于乙烯的聚合物；
其中在步骤(d)中：
·盘管出口温度为≥800且≤870℃，优选≥820且≤870℃；并且
·蒸汽与进料C的重量比为>0.3且<0.8。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述烃流A具有>25℃的初沸点和<350℃的终沸点，其中所述初沸点和所述终沸点是根据ASTMD86(2012)测定的。


3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述烃流A具有根据ASTMUOP779-08测定的以重量计<800ppm的氯原子含量。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述烃流A具有根据ASTMD5762(2012)测定的以重量计<1600ppm、优选根据ASTMD4629(2017)测定的以重量计<100ppm的氮原子含量。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述烃流A具有根据ASTMD1159-07(2012)测定的<100的溴值。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中
(i)所述烃流A包含：
·≥25.0且≤95.0重量％、优选≥25.0且≤70.0重量％、更优选≥25.0且≤50.0重量％的正链烷烃；和/或
·≥5.0且≤20.0重量％、优选≥5.0且≤15.0重量％、更优选≥7.5且≤15.0重量％的异链烷烃；和/或
·≥5.0且≤50.0重量％、优选≥10.0且≤40.0重量％、更优选≥15.0且≤35.0重量％、甚至更优选≥15.0且≤25.0重量％的烯烃；和/或
·≥5.0且≤20.0重量％、优选≥5.0且≤15.0重量％、更优选≥7.5且≤15.0重量％的环烷烃；和/或
·≥5.0且≤15.0重量％、优选≥5.0且≤12.5重量％、更优选≥7.5且≤12.5重量％的芳烃，
均相对于所述烃流A的总重量计；和/或
(ii)所述烃流B包含：
·≥25.0且≤95.0重量％、优选≥25.0且≤80.0重量％、更优选≥25.0且≤50.0重量％的正链烷烃；和/或
·≥5.0且≤40.0重量％、优选≥5.0且≤30.0重量％、更优选≥7.5且≤25.0重量％的异链烷烃；和/或
·≤2.0重量％、优选≥0.01且≤1.5重量％、更优选≥0.01且≤1.0重量％的烯烃；和/或
·≥0.5且≤50.0重量％、优选≥5.0且≤40.0重量％、更优选≥7.5且≤30.0重量％的环烷烃；和/或
·≥0.5且≤50.0重...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·范紫吉尔，N·高伊汗奈克斯，L·加兰桑切斯，C·卢森，J·帕斯特瓦，S·法拉扎德比巴兰，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL