用于生产碳氢化合物的方法和工艺布置及用途技术

本发明专利技术涉及一种借助于气化过程从含塑料的原料生产碳氢化合物的方法和工艺布置，其中，在流化床气化器(2)中，在680至740℃的低气化温度下，用蒸汽(3)气化含塑料的原料(1)，以形成包括碳氢化合物的产物混合物(4)，并且在所述气化温度下停留时间低于4s，和在气化后快速冷却产物混合物(4)至低于640℃的温度，用于减缓和/或停止所述含塑料的原料的气化反应，以提高气化过程的丙烯产率。此外，本发明专利技术涉及该方法的用途。该方法的用途。该方法的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产碳氢化合物的方法和工艺布置及用途


[0001]本申请涉及权利要求1中定义的用于生产碳氢化合物，例如烯烃，如乙烯和/或丙烯的方法和权利要求11中定义的用于生产碳氢化合物，例如烯烃，如乙烯和/或丙烯的工艺布置。此外，本申请涉及权利要求15中定义的方法的用途。

技术介绍

[0002]从现有技术已知的是通过裂化工艺从化石原料生产碳氢化合物和烯烃。此外，从现有技术中已知的是，塑料废物可以被处理以形成能源或产品。然而，塑料废物难以再循环，也难以用作新产品的原料。
[0003]从EP 0544840已知一种从聚合物废料中回收乙烯的方法，其中聚合物废料在CFB热解器中用循环传热材料以约500至50000℃/s的速率加热到650至1000℃的温度，并且聚合物废料和传热材料以并流方式进料，传热材料与聚合物废料的比率约为100:1至1:1。停留时间小于2秒以回收所述乙烯。

技术实现思路

[0004]目的
[0005]目的是公开一种由含塑料的原料生产碳氢化合物如烯烃的新型方法和工艺布置。此外，目的是公开一种用于改进产物产率和产物分布的方法和工艺布置。此外，目的是公开一种用于提高丙烯产率的方法和工艺布置。此外，目的是在烯烃生产中，例如在乙烯和/或丙烯生产中替代原始化石原料。
[0006]概要
[0007]该方法和工艺布置及用途的特征在于权利要求中所述的内容。
[0008]在该方法和工艺布置中，含塑料的原料在流化床气化器中在低气化温度下用蒸汽气化以形成产物混合物，并且在气化之后冷却产物混合物。
附图说明
[0009]附图被包括以提供对本专利技术的进一步理解并构成本说明书的一部分，附图图示了本专利技术的一些实施例，并与描述一起帮助解释本专利技术的原理。在附图中：
[0010]图1是根据一个实施例的工艺的流程图。
具体实施方式
[0011]在借助于气化过程从含塑料的原料生产碳氢化合物的方法中，在流化床气化器(2)中，在680至740℃的低气化温度下，用蒸汽(3)气化含塑料的原料(1)，以形成包括碳氢化合物的产物混合物(4)，并且在气化温度(即，在气化器中气化期间的反应温度)下停留时间低于4s，和在气化后快速且立即冷却产物混合物(4)至低于640℃的温度，用于减缓和/或停止，例如至少减缓或甚至停止含塑料的原料的气化反应，以提高气化过程的丙烯产率。优
选地，产物混合物在气化后快速且立即冷却。
[0012]由含塑料的原料生产碳氢化合物的工艺布置包括流化床气化器(2)，其中在680至740℃的低气化温度下用蒸汽(3)气化含塑料的原料(1)，并且在气化温度下停留时间低于4秒，以形成包括碳氢化合物的产物混合物(4)；和至少一个冷却装置，用于在气化后将产物混合物(4)快速且立即冷却至低于640℃的温度，用于减缓和/或停止含塑料的原料的气化反应，以提高气化过程的丙烯产率。
[0013]该方法和工艺布置的一个实施例如图1所示。
[0014]在该上下文中，含塑料的原料(1)是指至少包括塑料和/或聚合物的任何材料。含塑料的原料可以由一种或多种原料组分组成。含塑料的原料可以包括废物或废料。此外，含塑料的原料可以包括废料和其他材料，例如任何塑料材料、再循环材料、回收的燃料材料等。在一个实施例中，含塑料的原料至少包括含塑料的废物，例如塑料废物。在一个实施例中，含塑料的原料由含塑料的废物组成。含塑料的废物是指至少包括塑料和/或聚合物的任何废物。在一个实施例中，含塑料的原料可以包括再循环材料、回收的燃料材料等中的至少一种以及塑料材料。通常，含塑料的原料是非均质材料。在一个实施例中，含塑料的原料至少包括聚烯烃，例如聚乙烯和/或聚丙烯。含塑料的原料还可以包含其他聚合物。此外，含塑料的原料还可以包含其他组分，例如纸、纸板和/或铝材料，例如铝箔。在一个实施例中，含塑料的原料是混合原料。在一个实施例中，含塑料的原料包括聚乙烯、聚丙烯、PVC、其他塑料、其他组分和/或杂质。在一个实施例中，含塑料的原料呈固体形式，例如呈撕碎材料的形式。在一个实施例中，含塑料的原料在供应到进料器之前例如借助于研磨、碾磨、切碎、撕碎等被处理。在一个实施例中，含塑料的原料被破碎和/或研磨。在一个实施例中，含塑料的原料的颗粒尺寸可以变化，例如以在0.1mm至100mm之间呈扁平形颗粒和例如在0.1mm至50mm之间，在一个实施例中在0.1至25mm之间呈球形颗粒。
[0015]在一个实施例中，含塑料的原料是基于聚合物的废物。在该上下文中，基于聚合物的废物是指包括一种或多种聚合物或由一种或多种聚合物组成的任何废物。基于聚合物的废物通常是非均质材料。在一个实施例中，基于聚合物的废物至少包括聚烯烃，例如聚乙烯或聚丙烯。基于聚合物的废物还可以包含其他聚合物。此外，基于聚合物的废物还可包含其他组分，例如纸、纸板和/或铝材料。在一个实施例中，基于聚合物的废物是混合塑料材料。在一个实施例中，基于聚合物的废物包括多层塑料包装和产品。在一个实施例中，基于聚合物的废物包括超过80重量％，优选超过90重量％的聚烯烃。在一个实施例中，基于聚合物的废物包括低于80重量％，在一个实施例中低于70重量％，在一个实施例中低于60重量％，在一个实施例中低于50重量％的聚烯烃。在一个实施例中，基于聚合物的废物包括PVC塑料，在一个方案中低于2重量％。在一个实施例中，基于聚合物的废物呈固体形式，例如呈撕碎材料的形式。在一个实施例中，基于聚合物的废物在供应到气化器之前被处理，例如借助于研磨、碾磨、切碎、撕碎、压块、造粒和/或通过其他合适的处理。
[0016]在该上下文中，产物混合物(4)是指来自气化和气化器(2)的任何产物混合物、产物组合物或产物，例如产物气体，其中产物混合物至少包含碳氢化合物。通常，产物混合物是碳氢化合物的混合物，并且可以进一步包括其他组分和/或化合物。产物混合物包括一种或多种组分，其可以是例如气态组分和/或汽化组分。在一个实施例中，产物混合物可以包含乙烯、丙烯、丁二烯、芳香烃和/或其他碳氢化合物。在一个实施例中，产物混合物至少包
含烯烃。在一个实施例中，产物混合物至少包括乙烯和/或丙烯。在一个实施例中，产物混合物至少包括乙烯和丙烯。产物混合物还可以包括固体颗粒和/或水蒸气。
[0017]在该上下文中，气化器中的气化是指通过蒸汽进行的任何气化过程。气化是一种将含塑料的原料转化为气态产物的过程，气态产物例如为碳氢化合物，如烯烃。这是通过在合适的温度下，优选地用受控量的蒸汽处理原料来实现的。
[0018]在流化床气化器(2)或气化中，任何合适的床材料都可以用作流化床中的床材料。在一个实施例中，床材料是含砂和/或含钙的床材料。
[0019]在一个实施例中，气化器(2)是鼓泡流化床气化器(BFB气化器)。在一个实施例中，气化是鼓泡流化床气化(BFB气化)。还可以通过在鼓泡流化床气化器中进行气化来处理包括不期望的组分(例如铝箔)的含塑料材料。在一个实施例中，气化器是循环流化床气化器(CFB气化器)。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种借助于气化过程从含塑料的原料生产碳氢化合物的方法，其特征在于，所述方法包括：
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在流化床气化器(2)中，在680至740℃的低气化温度下，用蒸汽(3)气化所述含塑料的原料(1)，以形成包括碳氢化合物的产物混合物(4)，并且在所述气化温度下停留时间低于4s，和
‑
在气化后快速冷却所述产物混合物(4)至低于640℃的温度，用于减缓和/或停止所述含塑料的原料的气化反应，以提高气化过程的丙烯产率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气化器(2)是鼓泡流化床气化器。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述气化过程的丙烯产率超过15重量％，优选超过20重量％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述气化温度为700至730℃。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述气化温度下所述停留时间低于3.5s。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述气化温度下所述停留时间为2至3s。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，将所述产物混合物(4)冷却至400至600℃的温度。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述含塑料的原料至少包括聚烯烃和其他聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛蒂，
申请(专利权)人：芬兰国家技术研究中心股份公司，
类型：发明
国别省市：