一种废塑料流化裂化的加工方法及系统技术方案

本公开涉及一种废塑料流化裂化的加工方法及系统，该方法包括以下步骤：使废塑料颗粒在载气作用下连续进入裂化反应器与流态化的接触剂接触，进行裂化反应，得到裂化产物和待再生接触剂；使所述裂化产物进入分离单元进行分离处理，得到干气、液化气、汽油馏分、柴油馏分和蜡油馏分。本公开能够使用载气将固态的废塑料颗粒引入裂化反应器中进行流化裂化，实现连续式裂化以及废塑料资源化利用。连续式裂化以及废塑料资源化利用。连续式裂化以及废塑料资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种废塑料流化裂化的加工方法及系统


[0001]本公开涉及废塑料资源再利用处理领域，具体地，涉及一种废塑料流化裂化的加工方法及系统。

技术介绍

[0002]目前随着科技进步和工业发展，塑料作为包装材料大量出现在人类日常生活中，使用过的废塑料在自然界无法自行分解，只有少数种类废塑料可通过特定回收渠道重新加工利用外，大量的废塑料以生活垃圾形式进入填埋场，由于废塑料不易分解，因而占据了大量的空间。尤其近年来，废塑料的产生量极速增加，快速、绿色地将废塑料回收利用，已成为迫在眉睫的工作。
[0003]处理废塑料最简单的办法是直接焚烧，但直接焚烧会产生对人体有害的有毒气体，造成环境二度污染。废塑料裂解技术是将废塑料在无氧或缺氧的条件下通过加热或有催化剂的条件下裂解，使高聚物裂解成低分子物质，得到汽油、煤油、柴油馏分及部分热解气体等，废塑料裂解技术一方面缓解了废塑料造成的污染问题，另一方面实现了废塑料的回收利用，是废塑料资源化处理的重要方向。
[0004]目前，废塑料裂解回收技术主要包括废塑料热解和催化热解技术。CN107746722A公开了一种废塑料裂解制备汽油和柴油的方法和设备，该系统将经过破碎、除杂的废塑料溶解于液体热解油中，通过精确控温，进行熔融、脱水、脱氯、裂解提质，过程需要大量的溶剂油。如CN101374930A公开了一种废塑料接触分解的方法及装置，属于催化热解技术。使用加热和搅拌的回转炉作为反应器，以FCC催化剂作为热介质和催化中心，并加入适量Ca、Fe化合物，在350～500℃的条件下将废塑料分解。但该装置操作一段时间后需要将反应器中的接触剂取出再生。而更多的废塑料裂解技术使用间歇式热裂解反应釜，此类方法存在加工规模小的问题，而且产物中杂质也未能脱除。

技术实现思路

[0005]本公开的目的是提供一种废塑料流化裂化的加工方法及系统，能够使用载气将固态的废塑料颗粒引入裂化反应器中进行流化裂化，实现连续式裂化以及废塑料资源化利用。
[0006]为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种废塑料流化裂化的加工方法，包括以下步骤：
[0007]S1、使废塑料颗粒在载气作用下连续进入裂化反应器与流态化的接触剂接触，进行裂化反应，得到裂化产物和待再生接触剂；
[0008]S2、使所述裂化产物进入分离单元进行分离处理，得到干气、液化气、汽油馏分、柴油馏分和蜡油馏分。
[0009]可选地，步骤S1中，所述裂化反应器为流化床反应器，所述裂化反应的条件包括：反应温度为450～700℃，优选为490～600℃；重时空速为1～100h
‑1；接触剂与废塑料颗粒的
质量比为(1～30)：1，优选为(5～20)：1。
[0010]可选地，该方法还包括：将分离单元分离出的所述干气至少分为两部分，使第一部分所述干气作为所述载气用于输送所述废塑料颗粒；以及使第二部分所述干气和所述待再生接触剂分别进入接触剂再生单元，对所述待再生接触剂进行再生处理；使再生接触剂返回所述连续接触裂化单元；可选地，以所述待再生接触剂总重量为基准，所述待再生接触剂含炭量为0.5重量％～5.0重量％。
[0011]可选地，在步骤S1之前，该方法还包括：S0、使含氯废塑料原料进行热熔脱氯处理，得到含氯化氢气体和脱氯废塑料裂化原料；使所述脱氯废塑料裂化原料进行冷却处理、粉碎处理后得到所述废塑料颗粒。
[0012]可选地，步骤S0包括：在废塑料原料处理单元中，使所述含氯废塑料原料在剪切条件下进行加热熔化和脱水处理；然后将废塑料原料处理单元内的含水空气引出，得到脱水脱空气废塑料；使所述脱水脱空气废塑料在所述废塑料原料处理单元中继续升温进行脱氯处理，得到脱水脱氯废塑料；使所述脱水脱氯废塑料依次进行所述冷却处理、粉碎处理，得到所述废塑料颗粒。
[0013]可选地，废塑料原料处理单元内的工艺条件包括：其中脱水处理温度为100～150℃，优选为100～120℃；脱氯处理反应温度为150～370℃，优选为300～350℃，反应时间为0.1～0.5h，优选为0.2～0.4h；所得废塑料颗粒的粒径为100～2000μm。
[0014]可选地，步骤S1中，所述载气为氮气或至少部分所述分离单元得到的干气，优选为来自所述分离单元的干气；所述载气与所述废塑料颗粒的质量比为0.05～1：1，载气温度为80℃以下，优选为40～80℃。
[0015]可选地，步骤S1中，所述接触剂为选自硅铝材料催化剂、石英砂或煤焦粉中的一种或几种；优选地，所述接触剂的粒度为20～3000μm；可选地，所述硅铝材料选自含分子筛的催化剂和/或不含分子筛的催化剂；优选地，所述含分子筛的催化剂为选自含X分子筛、Y分子筛、丝光沸石、ZSM
‑
5、层柱粘土分子筛、SAPO中的一种或几种分子筛的催化剂、废FCC催化剂中的一种或几种；优选地，所述不含分子筛的催化剂选自以第一原料中的一种或几种为原料制备的催化剂，所述第一原料包括无定型硅铝、白土、高岭土、蒙脱石、累托石、伊利石、绿泥石、拟薄水铝石、和二氧化硅；或者选自以经过酸洗、焙烧、筛分处理的第二原料中的一种或几种为原料制备的催化剂，所述第二原料包括无定型硅铝、白土、高岭土、蒙脱石、累托石、伊利石和绿泥石；或者选自以经过酸洗、焙烧、筛分处理的所述第二原料中的一种或几种与拟薄水铝石和/或二氧化硅为原料制备的催化剂；可选地，所述煤焦粉为煤粉和/或石油焦粉。
[0016]可选地，所述再生处理在密相流化床再生器中进行；优选地，再生处理的工艺条件包括：空气停留时间0.5～60秒，优选1.0～10秒，密相床的气化温度为600～750℃，优选600～700℃，通入气体为含氧体积为10～50体积％的气体，密相床的线速度0.05～0.6m/s，优选为0.2～0.4m/s。
[0017]可选地，该方法还包括：使所述含氯化氢气体进入氯化氢吸收单元，与氯化氢吸收剂接触进行氯化氢吸收处理；可选地，在真空系统作用下使所述含氯化氢气体进入所述氯化氢吸收单元；其中所述氯化氢吸收剂为水或PH大于7的碱液；可选地，所述碱液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液和氨水中的一种或几
种。
[0018]可选地，废塑料颗粒包括PVC、LDPE、HDPE、PS、PP和PET中的一种或几种；优选为包括PVC和选自PVC、LDPE、HDPE、PS、PP和PET中的一种或几种；以干燥的所述废塑料总重量为基准，所述PVC的含量为10重量％以下，灰分含量为1～40重量％，优选为5～20重量％。
[0019]本公开第二方面提供一种废塑料流化裂化的加工系统，该系统包括连续接触催化裂化单元和分离单元；所述连续接触裂化单元设有裂化原料入口、接触剂入口、连续反应器、裂化产物出口和待再生催化剂出口；所述分离单元设有裂化产物分离入口、干气出口、液化气出口、汽油馏分出口、柴油馏分出口和蜡油馏分出口；所述裂化原料入口分别与废塑料源和载气源连通以使废塑料源在载气作用下进入连续接触裂化单元；所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废塑料流化裂化的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、使废塑料颗粒在载气作用下连续进入裂化反应器与流态化的接触剂接触，进行裂化反应，得到裂化产物和待再生接触剂；S2、使所述裂化产物进入分离单元进行分离处理，得到干气、液化气、汽油馏分、柴油馏分和蜡油馏分。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述裂化反应器为流化床反应器，所述裂化反应的条件包括：反应温度为450～700℃，优选为490～600℃；重时空速为1～100h
‑1；接触剂与废塑料颗粒的质量比为(1～30)：1，优选为(5～20)：1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：将分离单元分离出的所述干气至少分为两部分，使第一部分所述干气作为所述载气用于输送所述废塑料颗粒；以及使第二部分所述干气和所述待再生接触剂分别进入接触剂再生单元，对所述待再生接触剂进行再生处理；使再生接触剂返回所述连续接触裂化单元；可选地，以所述待再生接触剂总重量为基准，所述待再生接触剂含炭量为0.5重量％～5.0重量％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1之前，该方法还包括：S0、使含氯废塑料原料进行热熔脱氯处理，得到含氯化氢气体和脱氯废塑料裂化原料；使所述脱氯废塑料裂化原料进行冷却处理、粉碎处理后得到所述废塑料颗粒。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S0包括：在废塑料原料处理单元中，使所述含氯废塑料原料在剪切条件下进行加热熔化和脱水处理；然后将废塑料原料处理单元内的含水空气引出，得到脱水脱空气废塑料；使所述脱水脱空气废塑料在所述废塑料原料处理单元中继续升温进行脱氯处理，得到脱水脱氯废塑料；使所述脱水脱氯废塑料依次进行所述冷却处理、粉碎处理，得到所述废塑料颗粒。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，废塑料原料处理单元内的工艺条件包括：其中脱水处理温度为100～150℃，优选为100～120℃；脱氯处理反应温度为150～370℃，优选为300～350℃，反应时间为0.1～0.5h，优选为0.2～0.4h；所得废塑料颗粒的粒径为100～2000μm。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述载气为氮气或至少部分所述分离单元得到的干气，优选为来自所述分离单元的干气；所述载气与所述废塑料颗粒的质量比为0.05～1：1，载气温度为80℃以下，优选为40～80℃。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述接触剂为选自硅铝材料催化剂、石英砂或煤焦粉中的一种或几种；优选地，所述接触剂的粒度为20～3000μm；可选地，所述硅铝材料选自含分子筛的催化剂和/或不含分子筛的催化剂；优选地，所述含分子筛的催化剂为选自含X分子筛、Y分子筛、丝光沸石、ZSM
‑
5、层柱粘土分子筛、SAPO中的一种或几种分子筛的催化剂、废FCC催化剂中的一种或几种；优选地，所述不含分子筛的催化剂选自以第一原料中的一种或几种为原料制备的催化剂，所述第一原料包括无定型硅铝、白土、高岭土、蒙脱石、累托石、伊利石、绿泥石、拟薄水铝石和二氧化硅；或者选自以经过酸洗、焙烧、筛分处理的第二原料中的一种或几种为原料制备的催化剂，所
述第二原料包括无定型硅铝、白土、高岭土、蒙脱石、累托石、伊利石和绿泥石；或者选自以经过酸洗、焙烧、筛分处理的所述第二原料中的一种或几种与拟薄水铝石和/或二氧化硅为原料制备的催化剂；可选地，所述煤焦粉为煤粉和/或石油焦粉。9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述再生处理在密相流化床再生器中进行；优选地，再生处理的工艺条件包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子锋，任磊，王勇，王树青，王玉章，陈昱，肖荣军，李集亮，
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：