本發(fā)明涉及一種用于精制廢塑料熱解油的方法及裝置。

背景技術：

1、使用石油為原料產生的廢塑料不可回收，大多作為垃圾處理。這些廢物在自然界中需要很長時間才能降解，造成土壤污染和嚴重的環(huán)境污染。作為一種用于回收廢塑料的方法，有一種用于將廢塑料熱解并轉化為可用油(usable?oil)的方法，獲得的油稱為廢塑料熱解油。

2、然而，通過熱解廢塑料獲得的熱解油可能不會立即用作諸如汽油或柴油等的高附加值燃料，因為它與通過常規(guī)方法從原油中產生的餾分(fraction)相比，諸如氯、氮和金屬的雜質含量更高，因此熱解油需要經過精制工藝(refinery?process)。

3、作為根據(jù)相關技術的精制工藝，已進行了在加氫處理催化劑的存在下對廢塑料熱解油進行加氫處理以去除氯、氮和其他金屬雜質的工藝。然而，含有高含量雜質的廢塑料熱解油由于其特性需要在苛刻條件下進行加氫處理，特別是在450℃以上對廢塑料熱解油進行加氫處理時，存在由于發(fā)生催化劑失活、裂解等副反應而導致反應產率降低等問題。此外，由于廢塑料熱解油中含有的氯雜質含量較高，會產生過量的hcl，造成設備腐蝕、反應異常、產品性能劣化等。具體地，hcl與氮化合物發(fā)生反應會形成銨鹽(nh4cl)，銨鹽會導致反應器的腐蝕，不僅導致耐久性降低，還會導致諸如壓差、工藝效率降低的諸多工藝問題。

4、為了將熱解油中的氯含量降低到允許將熱解油引入至精制工藝的水平，已經進行了例如清潔工藝或水處理工藝的預處理工藝，但該工藝的局限性在于大多只去除了熱解油中的無機氯，而大部分有機氯沒有被去除。作為預處理工藝的另一個實例，已經進行了通過使用諸如koh和naoh等堿性物質的中和工藝來去除諸如氯、氮和硫等雜質的工藝。然而，此種中和去除工藝的局限性在于會導致設備腐蝕，導致諸如反應異常、工藝效率降低的問題，并且氯的去除效率不高，難以將其降低到允許將熱解油引入至精制工藝的水平。

5、因此，需要一種用于精制廢塑料熱解油的方法和裝置，其可以最大限度地減少含氯量高的廢塑料熱解油的精制工藝中的諸如壓差、設備腐蝕、異常反應和產品性能劣化的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、技術問題

2、本發(fā)明的目的是提供一種用于精制廢塑料熱解油的方法及裝置，其可以通過結合廢塑料熱解油的預處理工藝和加氫處理工藝，在精制工藝中通過使銨鹽(nh4cl)的形成最小化來實現(xiàn)精制工藝的長時間穩(wěn)定運行。

3、本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于精制廢塑料熱解油的方法及裝置，通過該方法及裝置可以在不改變分子量分布的情況下，高產率地獲得諸如氯、氮和金屬等雜質含量以及烯烴含量顯著降低的廢塑料熱解油。

4、解決技術問題的技術方案

5、在一個一般方面，一種用于精制廢塑料熱解油的方法包括：第一步，將含有極性非質子溶劑和水的脫氯溶液與廢塑料熱解油混合以形成混合油；第二步，將第一步中的混合油靜置，分離位于下部的脫氯溶液以獲得預處理的廢塑料熱解油；第三步，在加氫處理催化劑的存在下，在第一溫度下通過對第二步中預處理的廢塑料熱解油進行加氫處理來進行脫氯反應；以及第四步，在加氫處理催化劑的存在下，在第二溫度下通過對第三步中產生的產物進行加氫處理來進行脫氮反應。

6、在一個實施方案中，在第一步中，可以將脫氯溶液和廢塑料熱解油在60℃至300℃的溫度下攪拌。

7、在一個實施方案中，極性非質子溶劑的介電常數(shù)可以為20以上，密度可以為0.9克/立方厘米(g/cc)以上。

8、在一個實施方案中，極性非質子溶劑可以包含二甲基甲酰胺(dmf)或二甲基亞砜(dmso)。

9、在一個實施方案中，脫氯溶液和廢塑料熱解油之間的密度差可以為0.3克/立方厘米以上。

10、在一個實施方案中，基于100重量份的廢塑料熱解油，脫氯溶液的含量可以為0.1重量份至20重量份。

11、在一個實施方案中，極性非質子溶劑與水的重量比可以為50:50至95:5。

12、在一個實施方案中，該方法還可以包括第五步：從第二步中回收的脫氯溶液中分離極性非質子溶劑，并將分離的極性非質子溶劑再供應至第一步。

13、在一個實施方案中，第五步可以包括：第5-1步：蒸餾脫氯溶液以分離水并回收殘留溶液；第5-2步：過濾殘留溶液以從殘留溶液中分離含氯鹽，并回收極性非質子溶劑；第5-3步：將回收的極性非質子溶劑作為第一步中的極性非質子溶劑進行再供應。

14、在一個實施方案中，第一溫度可以是100℃至300℃，第二溫度可以是300℃至450℃。

15、在一個實施方案中，第三步和第四步中的每一步中的加氫處理催化劑可以是其中將包括選自鉬、鎳、鈷和鎢中的一種或兩種或更多種的活性金屬負載于載體上的催化劑。

16、在一個實施方案中，在第三步和第四步中的每一步中的加氫處理中的反應壓力均可以小于100巴。

17、在一個實施方案中，在第三步的加氫處理中的液時空速(lhsv)和在第四步的加氫處理中的液時空速之比可以為1:0.1至1:0.8。

18、在一個實施方案中，該方法還可以包括在第三步和第四步之間的將在第三步產生的產物與含有極性非質子溶劑和水的脫氯溶液混合來進行脫氯處理的步驟。

19、在另一個一般方面，一種用于精制廢塑料熱解油的裝置包括：第一反應器，將含有極性非質子溶劑和水的脫氯溶液以及廢塑料熱解油引入至第一反應器，并在其中進行預處理工藝；第二反應器，將第一反應器中產生的產物和氫氣引入至第二反應器，在該第二反應器中在加氫處理催化劑的存在下，在第一溫度下通過對產物進行加氫處理來進行脫氯反應；以及第三反應器，將第二反應器中產生的產物和氫氣引入至第三反應器，在該第三反應器中在加氫處理催化劑的存在下，在第二溫度下通過對產物進行加氫處理來進行脫氮反應。

20、在一個實施方案中，第一反應器可以是間歇式反應器。

21、在一個實施方案中，第二反應器和第三反應器可以是固定床反應器。

22、此外，該裝置還可以包括：回收罐，其回收從第一反應器排出的脫氯溶液并且包括蒸餾區(qū)和過濾區(qū)；以及再循環(huán)管線，其將從回收罐中分離的極性非質子溶劑再供應至第一反應器。

23、發(fā)明的有益效果

24、在根據(jù)本發(fā)明的用于精制廢塑料熱解油的方法和裝置中，當廢塑料熱解石油的預處理工藝和作為精制工藝的加氫處理工藝彼此結合進行時，可以抑制銨鹽(nh4cl)的形成或將銨鹽(nh4cl)的形成最小化，使得精制工藝可以長時間穩(wěn)定進行。

25、在根據(jù)本發(fā)明的用于精煉廢塑料熱解油的方法和裝置中，可以同時有效地減少殘留在廢塑料熱解油中的有機氯和無機氯。

26、在根據(jù)本發(fā)明的用于精制廢塑料熱解油的方法及裝置中，在不同溫度下分兩個階段進行加氫處理工藝，使得可以抑制銨鹽(nh4cl)的形成或將銨鹽(nh4cl)的形成最小化，從而可以長時間穩(wěn)定地進行精制工藝。

27、在根據(jù)本發(fā)明的用于精制廢塑料熱解油的方法及裝置中，可以在不改變分子量分布的情況下，高產率地獲得諸如氯、氮和金屬等雜質含量以及烯烴含量顯著降低的廢塑料熱解油。