一种废塑料油生产低碳烯烃和芳烃的方法与系统技术方案

一种废塑料油生产低碳烯烃和芳烃的方法和系统，将废塑料油经吸附脱附分离得到吸余油和脱附油，其中吸余油进入主提升管反应器中第一催化裂解催化剂接触，并进行第一催化裂解反应；将主提升管反应器反应所得油剂送入流化床反应器中继续进行第二催化裂解反应；将脱附油引入副提升管反应器中与第二催化裂解催化剂接触并进行第三催化裂解反应，分离反应产物得到包含低碳烯烃和芳烃的产物。本发明专利技术加工废塑料油，具有高低碳烯烃和高芳烃产率。具有高低碳烯烃和高芳烃产率。具有高低碳烯烃和高芳烃产率。

【技术实现步骤摘要】
一种废塑料油生产低碳烯烃和芳烃的方法与系统


[0001]本专利技术涉及一种废塑料油生产低碳烯烃和芳烃的方法和系统。

技术介绍

[0002]我国塑料市场需求量逐年增大，每年约产生4000万吨废弃塑料，其回收再利用率却只有30％左右。随着环保意识的提高和环境压力的不断增大，目前塑料的主要处理方法是填埋和焚烧，但塑料制品堆密度低，且不易分解，填埋短期内难以有效实现减量化和无害化；焚烧会产生大量的温室气体，还会释放出含有二噁英等有害气体，上述处理方式均不能有效解决“白色污染”问题，同时也是对石化资源的严重浪费。因此，废塑料处理手段逐渐由填埋、焚烧转向以物理回收、化学回收等为主的资源化利用，其中化学回收热解技术已得到应用。目前国内塑料热解技术大多采用间歇法的回转窑反应器，且以生产油品为主，油品收率30％～50％，其余为焦炭及热解气。因废塑料的组成、来源复杂，塑料热解过程中设备腐蚀严重，环境污染大；且塑料热解油的产率波动大、性质不稳定，油品中的小分子有机氯和有机硅等杂质含量高达石油产品的数千倍。因此，塑料油尚无法直接作为石化产品使用，还需进行深加工。
[0003]US2016/0264874A1采用一种一体化技术将废塑料转化为高附加值产品，该技术采用同一加氢反应器实现废塑料加氢精制、脱氯和加氢裂化，使产物可以满足蒸汽裂解原料的要求，最终通过蒸汽裂解生产低碳烯烃。
[0004]CN201510122785.4公开了一种含氯塑料油生产高品质汽柴油的方法，其特征是以含氯塑料油注入装有活性三氧化二铝的高温脱氯塔进行高温脱氯，脱氯后的塑料油再催化蒸馏、加氢精制得到高品质汽油和柴油。
[0005]CN201410225940.0公开了一种含氯塑料油生产清洁燃料油的方法，该方法将含氯塑料油在催化蒸馏塔中进行反应和精馏，催化转化后含氯塑料油进行加氢脱氯；液相加氢后的馏分油再进入加氢精制塔，可以得到无异味、品质高的汽柴油混合油，再经蒸馏得到汽油和柴油馏分油。
[0006]我国催化裂化年加工能加能力2亿吨以上，每年所产生的废催化剂约12万吨以上，催化裂化废催化剂传统的处理方法有填埋和磁分离。填埋这种方法简单方便，但是随着炼油能力的提高，废催化剂的产生量逐年上涨，且废催化剂中通常含有Ni和V等金属元素，直接填埋势必会造成金属资源浪费，还会污染环境，危害人类健康。2016年新发布的《国家危险废物名录》中，将催化裂化废催化剂定性为HW50类危险废物，必须按照危险固体废物处置要求进行填埋处理，但危险固体废物填埋场建设费用较高。磁分离技术是利用金属具有磁性，将金属含量高的废催化剂分离出来，而性能相对较好的催化剂重新用于催化裂化装置中。但磁分离技术费用较高，如何低成本地将催化裂化废催化剂物尽其用，是其利用的研发方向。
[0007]从现有技术来看，塑料油的加工利用技术均以燃料油为主要产品，鲜有生产低碳烯烃和芳烃的塑料油加工技术。以生产燃料油为目的产物时，通常采用加氢技术为主要方
法达到脱氯的效果，但是加氢技术因耗氢而工艺流程复杂，对设备材质要求高，使投资成本大幅增加。因此，随着炼油产率过剩、燃料油市场渐趋饱和，开发低成本含氯塑料油转化为高附加值的低碳烯烃和芳烃的技术，将会带来较高的社会效益与经济效益。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的之一是提供一种废塑料油生产低碳烯烃和芳烃的方法。
[0009]本专利技术的另一目的是提供一种废塑料油生产低碳烯烃和芳烃的系统。
[0010]本专利技术提供的废塑料油生产低碳烯烃和芳烃方法，包括下列步骤：
[0011]将废塑料油原料引入吸附脱附反应器中与正构烷烃吸附剂接触并进行吸附分离，得到吸余油和吸附有正构烷烃的吸附剂；
[0012]将所得吸附有正构烷烃的吸附剂采用脱附气体进行脱附处理，得到脱附油和脱附后的吸附剂；
[0013]将吸余油引入主提升管反应器中与第一催化转化催化剂接触并进行第一催化转化反应；
[0014]将脱氯剂引入主提升管反应器中下游与反应器内油剂接触进行脱氯反应；
[0015]将主提升管反应器反应所得油剂送入流化床反应器中继续进行第二催化转化反应，得到第一反应产物和第一待生催化剂；
[0016]将脱附油引入副提升管反应器中与第二催化转化催化剂接触并进行第三催化转化反应，得到第二反应产物和第二待生催化剂；
[0017]将所得第一反应产物和第二反应产物进行分离，至少得到乙烯、丙烯和丁烯和包含芳烃的汽油；
[0018]将所得第一待生催化剂和第二待生催化剂送入再生器中进行烧焦再生，将至少部分所得再生催化剂返回主提升管反应器和副提升管反应器中作为所述第一催化转化催化剂和第二催化转化催化剂使用。
[0019]本专利技术提供的废塑料油生产低碳烯烃和芳烃的系统，该系统包括吸附脱附反应器、主提升管反应器、副提升管反应器、流化床反应器、汽提段、沉降器和再生器，其中所述沉降器、流化床反应器和汽提段由上至下设置且流体连通，所述主提升管反应器由下至上穿过汽提段进入流化床反应器中；
[0020]所述吸附脱附反应器设置废塑料油原料入口、脱附气体入口、吸余油出口和脱附油出口，其中吸余油出口与所述主提升管反应器的进料口流体连通，脱附油出口与所述副提升管反应器的进料口流体连通；
[0021]所述主提升管反应器设置有进料口、催化剂入口、脱氯剂入口和油剂出口，所述副提升管反应器设置有脱附油进料口、催化剂入口和油剂出口，所述汽提段设置有催化剂出口，所述沉降器设置有油气出口；
[0022]所述主提升管反应器的油剂出口位于所述流化床反应器中，所述副提升管反应器的油剂出口与所述沉降器流体连通；
[0023]所述再生器设置催化剂入口和催化剂出口，其中催化剂入口与所述汽提段的催化剂出口流体连通，催化剂出口与所述主提升管反应器和副提升管反应器的催化剂入口流体连通。
[0024]本专利技术将废塑料油中反应活性较低同时又是生成低碳烯烃理想组分的正构烷烃组分(即脱附油)与反应活性较高且生成芳烃的理想组分的非正构烷烃组分(即吸余油)进行分离，正构烷烃组分单独进入反应器与再生催化剂接触反应，减少了非正构烷烃组分对催化剂活性中心的竞争反应，在提高了正构烷烃组分的催化裂解生成低碳烯烃反应性能的同时，从而提高非正构烷烃组分催化裂解生成芳烃的选择性。
[0025]本专利技术可以使废塑料油中的氯化合物在吸附分离过程中得以部分脱除，减少了氯化合物在催化裂解过程中分解为氯化氢而产生的设备腐蚀问题。
[0026]本专利技术不仅解决了废塑料油的合理、高效利用问题，同时也满足了市场对低碳烯烃和芳烃等基本化工原料持续增长的需求，提高了石化行业的经济效益和社会效益。
[0027]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0028]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0029]图1为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废塑料油生产低碳烯烃和芳烃的方法，该方法包括：将废塑料油原料引入吸附脱附反应器中与正构烷烃吸附剂接触并进行吸附分离，得到吸余油和吸附有正构烷烃的吸附剂；将所得吸附有正构烷烃的吸附剂采用脱附气体进行脱附处理，得到脱附油和脱附后的吸附剂；将吸余油引入主提升管反应器中与第一催化转化催化剂接触并进行第一催化转化反应；将脱氯剂引入主提升管反应器中下游与反应器内油剂接触进行脱氯反应；将主提升管反应器反应所得油剂送入流化床反应器中继续进行第二催化转化反应，得到第一反应产物和第一待生催化剂；将脱附油引入副提升管反应器中与第二催化转化催化剂接触并进行第三催化转化反应，得到第二反应产物和第二待生催化剂；将所得第一反应产物和第二反应产物进行分离，至少得到乙烯、丙烯和丁烯和包含芳烃的汽油；将所得第一待生催化剂和第二待生催化剂送入再生器中进行烧焦再生，将至少部分所得再生催化剂返回主提升管反应器和副提升管反应器中作为所述第一催化转化催化剂和第二催化转化催化剂使用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废塑料油原料由废聚氯乙烯或包含聚氯乙烯的混合物加工制成，其中正构烷烃含量为6-30重量％，烯烃含量为20-40重量％，氯含量为50-2000毫克/千克。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸余油中氯含量为20-1000毫克/千克；所述脱附油中正构烷烃含量为85-98重量％，氯含量为0-100毫克/千克。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附脱附反应器选自固定床反应器、移动床反应器、模拟移动床反应器或膨胀床反应器中的一个或多个。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正构烷烃吸附剂为选自活性炭、活性炭纤维、炭化树脂硅胶、天然沸石、合成沸石、分子筛和活性氧化铝中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附分离反应的条件包括：温度为250-380℃，废塑料油原料的重时空速为0.1-20小时-1
；所述脱附处理的条件包括：温度为300-450℃，脱附气体为氮气或氢气，脱附气体的重时空速为100-200小时-1
。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一催化转化反应的条件包括：反应温度为500-700℃，优选530-650℃，反应时间为1-10秒优选1-5秒，第一催化转化催化剂与吸余油的重量比为1-50，优选5-30，水蒸气与吸余油的重量比为0.01-1。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸余油和脱附油的进料重量比为1-10。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二催化转化反应的条件包括：反应温度为490-680℃，优选510-630℃，重时空速为0.5-20小时-1
，优选2-10小时-1
。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三催化转化反应的条件包括：反应温度为560-750℃优选580-730℃，反应时间为1-10秒优选1-8秒，第三催化转化催化剂与脱附油的重量比为1-100，优选10-50，水蒸气与脱附油的重量比为0.01-1，优选0.15-0.50。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将吸余油和脱附油进行预...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏晓丽，刘宪龙，宋宝梅，陈学峰，李泽坤，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：