在一个实施方案中提供一种将包含聚乙烯和/或聚丙烯的废塑料转化成用于聚乙烯聚合的再循环料的连续方法。该方法包括选择含有聚乙烯、聚丙烯或其混合物的废塑料，和使该废塑料经过热解反应器来热裂解聚烯烃废料的至少一部分和产生经热解的流出物。将该经热解的流出物分离成废气，包含石脑油、柴油和重质馏分的热解油，和焦化物。将该热解油或至少一种馏分送至过滤/金属氧化物处理，并且将经处理的产物送至炼厂FCC单元。从该FCC单元回收液体石油气C3烯烃/链烷烃混合物馏分，以及C4烯烃/链烷烃混合物馏分。将该液体石油气C3烯烃/链烷烃混合物馏分送至蒸汽裂解器用于乙烯生产。混合物馏分送至蒸汽裂解器用于乙烯生产。混合物馏分送至蒸汽裂解器用于乙烯生产。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经由炼油厂通过过滤和金属氧化物处理热解油来将废塑料转化成聚乙烯的循环经济
技术介绍
[0001]塑料生产在全球范围内极快速增长。根据欧洲塑料市场研究组的报告，全球塑料产量在2016年是335百万吨，2017年是348百万吨，2018年是359百万吨。根据McKinsey&Company，全球废塑料体积在2016年估计是约260百万吨/年，并且如果按照目前的轨迹继续发展，预计到2030年为460百万吨/年。
[0002]一次性使用的废塑料已经变成日益重要的环境问题。此时，很少有能够将聚乙烯和聚丙烯废塑料再循环成增值的化学和燃料产品的选项。目前，仅少量的聚乙烯和聚丙烯经由化学再循环来再利用，其中将经再循环和清洁的聚合物粒料在热解单元中热解来制造燃料(石脑油、柴油)、蒸汽裂解器进料或疏松石蜡。
[0003]将废塑料转化成烃润滑剂的方法是已知的。例如，美国专利3,845,157公开了裂解废料或原始聚烯烃来形成气态产物例如乙烯/烯烃共聚物，其进一步经处理来生产合成烃润滑剂。美国专利4,642,401公开了通过在150
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500℃的温度和20
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300巴(2
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30MPa)的压力加热经粉碎的聚烯烃废料来生产液体烃。美国专利5,849,964公开了一种方法，其中将废塑料材料解聚成挥发相和液体相。将该挥发相分离成气态相和冷凝物。将该液体相、冷凝物和气态相使用常规炼制技术炼制成液体燃料组分。美国专利6,143,940公开了一种将废塑料转化成重质蜡组合物的程序。美国专利6,150,577公开了一种将废塑料转化成润滑油的方法。EP0620264公开了一种由废料或原始聚烯烃生产润滑油的方法，通过在流化床中热裂解该废料来形成蜡状产物，任选地使用加氢处理，然后催化异构化和分馏来回收润滑油。
[0004]涉及将废塑料转化成润滑油的其他文献包括美国专利6,288,296；6,774,272；6,822,126；7,834,226；8,088,961；8,404,912；和8,696,994；和美国专利公布2019/0161683；2016/0362609；和2016/0264885。前述专利文献整体上通过参考引入本文。
[0005]目前的经由热解的化学再循环方法不会对塑料工业产生大的影响。目前的热解操作生产差品质的燃料组分(石脑油和柴油范围产品)，但是量足够小从而这些产物能够混入燃料进料中。但是，如果要再循环非常大体积的废料聚乙烯和聚丙烯来解决环境问题，则这种简单的共混是无法持续的。由热解单元生产的产物品质太差而不能大量混入(例如5
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20vol％混入量)到运输燃料中。
[0006]为了实现一次性使用塑料以工业上显著的量再循环来减少它的环境影响，需要更强力的方法。该改进的方法应当建立用于废料聚乙烯和聚丙烯塑料的“循环经济”，其中将用过的废塑料有效地再循环，返回作为聚合物的起始材料和高价值副产物。
技术实现思路
[0007]提供一种将废塑料转化成用于聚乙烯聚合的再循环料的连续方法。该方法包括选择含有聚乙烯和/或聚丙烯的废塑料。然后使这些废塑料经过热解反应器来热裂解聚烯烃废料的至少一部分和产生经热解的流出物。将该经热解的流出物分离成废气，包含石脑油、柴油和重质馏分的热解油，和焦化物。除了热解油之外，还可以产生热解蜡。
[0008]将该方法引入炼油厂是本专利技术的方法的一个重要方面，并且允许产生一次性使用的废塑料例如聚乙烯或聚丙烯的循环经济。因此，将来自于热解单元的热解油例如全液体馏分送至炼厂FCC单元，从其中可以回收液体石油烯烃流。这些液体石油烯烃流可以直接送至蒸汽裂解器用于乙烯生产。然后将该乙烯送至聚合单元用于聚乙烯生产。
[0009]本专利技术的方法的另一重要方面是在该料流与炼制单元整合之前将液体热解产物提质。热解油和蜡质废塑料包含不能大量进料到炼制单元例如FCC单元的污染物，因为它们会使炼制催化剂失活，引起该单元堵塞或者在工艺单元(其通常由碳钢制成)中引起腐蚀。已经发现使用微细过滤，随后进行金属氧化物处理是一种将热解产物提质来随后在炼制单元中安全处理的有效处理方法。当与炼厂整合时，使用微细过滤和金属氧化物处理能够有效地大体积再循环。
[0010]在另一实施方案中，提供了一种将包含聚乙烯的废塑料转化成用于聚乙烯聚合的再循环料的连续方法。该方法包括选择含有聚乙烯和/或聚丙烯的废塑料，然后使该废塑料经过热解反应器来使聚烯烃废料的至少一部分热裂解和产生经热解的流出物。将该经热解的流出物分离成废气，包含石脑油、柴油和重质馏分的热解油，和焦化物。来自于热解单元的热解油，全液体馏分进行微细过滤，然后进行金属氧化物处理。然后将形成的经处理的热解产物安全送至炼厂FCC单元。该FCC单元将经处理的热解油产物转化成FCC烃产物。将该FCC产物送至FCC单元分离段，来产生废气、C3、C4、FCC汽油和重质馏分。从该分离段收集含有丙烷和丙烯的清洁C3液体石油气(LPG)馏分。该C3流是蒸汽裂解器的良好进料。将该C3流进料到蒸汽裂解器蒸馏段来分离成丙烷和丙烯。然后，将丙烷进料到蒸汽裂解器来转化成纯乙烯。然后将该乙烯聚合，随后制成聚乙烯产品。
[0011]将回收的FCC汽油送至汽油调合组分总和(gasoline blending pool)。将来自于FCC单元蒸馏的烃的重质部分送至适当的炼制单元来提质成清洁的汽油和柴油。回收的C
4 LPG馏分包含丁烷和丁烯，并且也可以送至不同的提质方法来制造清洁的汽油和柴油。
[0012]在一个实施方案中，将经处理的热解油送至FCC单元之前的炼厂FCC进料预处理器单元。这个单元有效除去了硫、氮、磷、二氧化硅、二烯和金属(其将损害FCC单元催化剂性能)。同样这个单元将芳烃氢化和改进FCC单元的液体产率。
[0013]在其他因素中，已经发现通过增加炼制操作，可以将废料热解油和蜡提质成更高价值的产物例如汽油、柴油和基础油。同样，通过增加炼制操作，已经发现可以由废料热解油来有效率和有效果地生产清洁石脑油(C5‑
C8)或C4或C3，来用于最终的聚乙烯聚合物生产。从再循环塑料到聚乙烯产品的整个方法实现了实证经济学，并且产品品质等同于原始聚合物。已经进一步发现在整合到炼制操作之前，通过提质热解油而实现了一种最有效的方法。已经发现使用微细过滤和金属氧化物处理的组合是最有效的。热解油的这种过滤/金属氧化物处理能够安全地再循环明显更大体积的废塑料。
附图说明
[0014]图1显示了目前的热解废塑料来生产燃料或蜡的实践(基础案例)。
[0015]图2显示了本专利技术的在热解设施过滤/金属氧化物处理热解油的方法。
[0016]图3显示了根据本专利技术的方法，建立从废塑料到再循环的聚乙烯的循环经济的本专利技术的方法，其包括过滤/金属氧化物处理热解油。
[0017]图4显示了根据本专利技术的方法，建立从废塑料到再循环的聚乙烯的循环经济的本专利技术的方法，其包括在炼厂进行的过滤/金属氧化物处理热解油。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.将废塑料转化成用于聚乙烯聚合的再循环料的连续方法，其包括：(a)选择含有聚乙烯和/或聚丙烯的废塑料；(b)使来自于(a)的该废塑料经过热解反应器，来热裂解聚烯烃废料的至少一部分和产生经热解的流出物；(c)将该经热解的流出物分离成废气，包含石脑油、柴油和重质馏分的热解油，和焦化物；(d)将来自于(c)的该热解油送至过滤/金属氧化物处理；(e)回收经处理的热解油，并且将其送至炼厂FCC单元；(f)从该FCC单元回收液体石油C3烯烃/链烷烃混合物馏分；和(g)将该液体石油气C3烯烃/链烷烃混合物馏分送至蒸汽裂解器进行乙烯生产。2.根据权利要求1所述的方法，其中从该炼厂FCC单元回收汽油和重质馏分。3.根据权利要求1所述的方法，其中将(g)中生产的乙烯随后聚合。4.根据权利要求3所述的方法，其中由经聚合的乙烯制备聚乙烯产品。5.根据权利要求2所述的方法，其中用再循环的热解油来增加该FCC单元生产的汽油的量。6.根据权利要求1所述的方法，其中该过滤使用具有平均直径为5微米或更小的孔的过滤器。7.根据权利要求6所述的方法，其中该孔的平均直径小于1微米。8.根据权利要求1所述的方法，其中该金属氧化物处理包含选自CaO、ZnO、MgO、NiO、MoO3、氧化铝、二氧化硅、二氧化硅
‑
氧化铝、粘土或其混合物的金属氧化物。9.根据权利要求1所述的方法，其中该金属氧化物处理在高于200
°
F(93℃)的温度进行。10.根据权利要求1所述的方法，其中(a)中选择的废塑料来自于塑料分类组2、4和/或5。11.根据权利要求1所述的方法，其中该过滤/金属氧化物处理在包含该FCC单元的炼厂进行。12.根据权利要求1所述的方法，其中过滤在热解设施进行，和金属氧化物处理在包含该FCC单元的炼厂进行。13.根据权利要求1所述的方法，其中在过滤处理后，庚烷不溶物的含量减少到小于0.1wt％。14.根据权利要求1所述的方法，其中在金属氧化物处理后，氯化物含量减少到小于5ppm。15.根据权利要求1所述的方法，其中在金属氧化物处理后，总金属杂质小于10ppm。16.根据权利要求1所述的方法，其中在(d)的该过滤/金属氧化物处理中实现固体微粒和氯化物的减少，和通过该炼厂FCC单元实现S、二烯、烯烃和...
【专利技术属性】
技术研发人员：HK，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：
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