一种由废塑料制备石脑油的方法技术

本发明专利技术提供一种由废塑料制备石脑油的方法，所用裂解催化剂碱性较强、活性较高，结炭失活速率、催化剂用量、消耗量都较低；产油率可达75wt%以上，所产油中石脑油含量85wt%以上甚至90wt%以上且杂质含量极低。该方法具有一定的市场前景。市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种由废塑料制备石脑油的方法


[0001]本专利技术属废塑料制油
，具体涉及一种由废塑料制备石脑油的方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展，废塑料的产生量越来越大，其中有很大一部分末得以合理利用。
[0003]将废塑料热解转化为燃油或燃油粗品，是实现废塑料资源可持续性利用的有效方法，该方法适用于处理处理树脂成分为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯的废塑料。
[0004]CN102781886A公开一种通过利用白云石催化剂从废塑料材料产生燃料的方法，包括：(a)对含聚乙烯、聚苯乙烯或聚丙烯中的至少一种的废塑料材料进行热解以产生用于裂化的液体材料，和(b)将所述用于裂化的液体材料与通过在900℃或更高温度下煅烧天然矿白云石而制备的白云石催化剂进行混合，并在反应器中和300
‑
500℃的温度下裂化所述液体材料，获得主要包括轻质石脑油和重质石脑油的燃料油。该方法的优点包括：白云石催化剂的成本较低，主要的液态产品轻质石脑油和重质石脑油市场较大，易销售；但存在以下缺点：（1）催化剂活性不够高，且仍易结炭失活，用量、消耗量都较大；（2）液态产油率较难超过65wt%。因而其应用受到了一定限制。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种由废塑料制备石脑油的方法，所用裂解催化剂碱性较强、活性较高，结炭失活速率显著降低，催化剂用量、消耗量都较低，还可采用略低的催化裂解反应温度；液态油产品收率较高，其中沸程220℃以上产品的比例不超过10wt%，主要产品石脑油的杂质含量极低，可作为汽油组分油销售；含裂解催化剂废剂的炭粉产生量较低。因而该方法具有一定市场前景。
[0006]本专利技术由废塑料制备石脑油的方法，包括以下步骤：（1）在热裂解反应器中和330
‑
450℃的温度条件下，对废塑料进行热裂解反应，产生用于步骤（2）催化裂解反应的热解重油；所述废塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的一种或多种；（2）所述热解重油间歇和/或连续进入催化裂解反应器中，在330
‑
450℃温度的含粉状裂解催化剂的浆态反应条件下，进行催化裂解反应；生成物包括逸出气流和含裂解催化剂废剂的炭粉；所述逸出气流通过分馏获得石脑油、蒸余油和不凝气，或先冷凝获得冷凝油和不凝气，冷凝油再进一步分馏获得石脑油和蒸余油；其中，步骤(2)所述裂解催化剂通过如下方法制备：(a)以重量份数比例计，搅拌罐中加水350
‑
600份，加入钙基膨润土粉料以不含水物计15
‑
30份，打浆1
‑
2h后，浆液经胶体磨循环处理1
‑
3h，加入硝酸钙以四水物计210
‑
330份、硝酸镁以六水物计70
‑
180份，及可选的硝酸镧和/或硝酸铈以不含水物计0
‑
0.20份，加热至50
‑
80℃至所加硝酸盐全部溶解，再在250
‑
300℃热风条件下喷雾干燥，得催化剂半成
品；(b)催化剂半成品在无二氧化碳气氛中600
‑
650℃焙烧1
‑
3h，在无二氧化碳和水分的气氛中冷却，密封保存，得裂解催化剂。
[0007]本专利技术由废塑料制备石脑油的方法中，定义产油率为步骤（2）所得石脑油、蒸余油的总重量或冷凝所得冷凝油重量，与步骤（1）相应耗用废塑料所含树脂的重量百分比；定义馏程35
‑
220℃为石脑油，220℃以上为蒸余油。
[0008]本专利技术由废塑料制备石脑油的方法，其步骤（1）所述废塑料的热裂解反应，根据废塑料的进料组成情况，可在350
‑
450℃的温度下进行，优选在370
‑
430℃的温度下进行，废塑料的平均反应时间60
‑
240min，至重油含量85wt%以上；所述重油可定义为数均分子量1000
‑
6000，其分子量及含量情况可根据所得热解重油的温度、粘度、进料组成情况，根据经验大体确定。
[0009]本专利技术由废塑料制备石脑油的方法中，所述步骤（2）的催化裂解反应条件是在350
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430℃，优选370
‑
420℃；热解重油的平均反应时间10
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60min，取决于反应温度、催化剂的活性、粒度情况和热解重油的组成情况。
[0010]本专利技术由废塑料制备石脑油的方法中，所述蒸余油，可间歇或连续注入步骤（2）反应浆液的中下层，进一步进行催化裂解反应，以更多生成价格较高、更易储存、输送的石脑油。
[0011]本专利技术由废塑料制备石脑油的方法，其步骤（b）中，催化剂半成品在所述条件焙烧、冷却后，可在隔绝含二氧化碳、水气的空气的条件下，利用如剪切粉碎机、气流粉碎机，将所述裂解催化剂干法粉碎至均粒径（外径）2μm以下再密封保存。
[0012]本专利技术由废塑料制备石脑油的方法，其步骤（2）中，所述粉状裂解催化剂可通过以下方法加入反应浆液中：湿式剪切混料机中，加入所需量的裂解催化剂，加入步骤(2)所得全部或所需量的蒸余油，剪切至均匀，必要时可升温至如130
‑
190℃，之后将料浆间歇或连续注入步骤（2）反应浆液的中下层；发现裂解催化剂颗粒在所述剪切处理后显著细化，均粒径（外径）由如60μm降低到2μm以下。所述粉状裂解催化剂也可通过以下方法加入反应浆液中：先在隔绝含二氧化碳、水气的空气的条件下，利用剪切粉碎机，将所述裂解催化剂干法粉碎至均粒径（外径）2μm以下；再在浆料剪切机中，加入所需量的裂解催化剂，加入步骤(2)所得全部或所需量的蒸余油，剪切至均匀，必要时可升温至如130
‑
190℃，之后将料浆间歇或连续注入步骤（2）反应浆液的中下层。所述细化、粉碎，提高了催化剂的反应活性，并降低了催化剂在反应浆液中的用量、消耗量；同时，蒸余油随裂解催化剂的返用，而进一步反应生成了石脑油。
[0013]本专利技术由废塑料制备石脑油的方法，其步骤（1）中，废塑料可经螺杆机热熔至如220
‑
300℃后，注入裂解反应容器中，优点是排除了废塑料中的空气和一部分水分，并降低了热裂解设备的加热负荷和加热面的产炭量。
[0014]本专利技术由废塑料制备石脑油的方法，其步骤（1）热裂解反应、步骤（2）的催化裂解反应，都在表压0
‑
0.03MPa压力条件下进行。
[0015]本专利技术由废塑料制备石脑油的方法，其步骤（b）所得裂解催化剂中，由硝酸钙生成的Ca0约为50
‑
75wt%、由硝酸镁生成的MgO约为10
‑
25wt%，由硝酸镧和/或硝酸铈生成的La2O3+CeO2约为0
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0.10wt%，其余为钙基膨润土的引入成分。
[0016]本专利技术由废塑料制备石脑油的方法，其步骤（2）反应浆液中，裂解催化剂含量以不含碳物计可为30
‑
50wt%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由废塑料制备石脑油的方法，包括以下步骤：（1）在热裂解反应器中和330
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450℃的温度条件下，对废塑料进行热裂解反应，产生用于步骤（2）催化裂解反应的热解重油；所述废塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的一种或多种；（2）所述热解重油间歇和/或连续进入催化裂解反应器中，在330
‑
450℃温度的含粉状裂解催化剂的浆态反应条件下，进行催化裂解反应；生成物包括逸出气流和含裂解催化剂废剂的炭粉；所述逸出气流通过分馏获得石脑油、蒸余油和不凝气，或先冷凝获得冷凝油和不凝气，冷凝油再进一步分馏获得石脑油和蒸余油；其中，步骤(2)所述裂解催化剂通过如下方法制备：(a)以重量份数比例计，搅拌罐中加水350
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600份，加入钙基膨润土粉料以不含水物计15
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30份，打浆1
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2h后，浆液经胶体磨循环处理1
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3h，加入硝酸钙以四水物计210
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330份、硝酸镁以六水物计70
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180份，及可选的硝酸镧和/或硝酸铈以不含水物计0
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0.20份，加热至50
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80℃至所加硝酸盐全部溶解，再在250
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300℃热风条件下喷雾干燥，得催化剂半成品；(b)催化剂半成品在无二氧化碳气氛中600
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650℃焙烧1
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3h，在无二氧化碳和水分的气氛中冷却，密封保存，得裂解催化剂。2.根据权利要求1所述由废塑料制备石脑油的方法，其特征在于，步骤（1）中，废塑料经螺杆机热熔后，注入热裂解反应容器中。3.根据权利要求1所述由废塑料制备石脑油的方法，其特征在于，步骤（1）热裂解反应、步骤（2）的催化裂解反应，都在表压0
‑
0.03MPa压力条件下进行。4.根据权利要求1所述由废塑料制备石脑油的方法，其特征在于，步骤（b）所得裂解催化剂中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永刚，
申请(专利权)人：中塑汇鑫科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：