【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及廢塑料高價值化學循環回收利用，尤其涉及一種廢塑料與重質油混合催化裂解生產高價值產品的方法。
技術介紹
1、隨著現代工業的快速發展，塑料制品已經成為人們日常生活中不可或缺的一部分。塑料由于質量輕、易加工、強度高、抗腐蝕能力強等特性，在農業、家庭、汽車、包裝材料、玩具、電子和其它領域中得到廣泛使用。幾十年來，全球塑料產量持續增長，由此導致全球廢塑料量劇增。由于廢塑料難以降解，留存在環境中的廢塑料形成俗稱的“白色污染”，對環境和生態系統帶來了嚴重的負面影響。
2、目前廢塑料的處理方式主要有填埋、焚燒、熔融再生及化學回收。而填埋和焚燒曾被廣泛使用于廢塑料的處理，采用填埋或焚燒處理廢塑料時產生的有毒滲濾液或二噁英等物質，會對土壤和大氣產生嚴重的污染。與此同時，廢塑料是碳氫含量高的石化資源，焚燒和填埋是對石化資源的嚴重浪費。因此，為優化能源結構，促進石化能源向可再生能源的轉變，迫切需要開發經濟高效的廢塑料回收利用技術。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術要解決的技術問題在于提供一種廢塑料與重質油混合催化裂解生產高價值產品的方法，可實現廢塑料的大規模連續化催化裂解，并將其高效轉化為低碳烯烴、芳烴、汽油及柴油等高價值產品，實現廢塑料的高值化循環利用。
2、本專利技術提供了一種廢塑料與重質油混合催化裂解生產高價值產品的方法，包括以下步驟：
3、a)將廢塑料破碎后，進行無水潔凈處理，得到潔凈的廢塑料碎片；
4、b)將所述潔凈的廢塑料碎片
5、c)將所述廢塑料液化液在過濾單元進行過濾；
6、d)將所述過濾后的濾液與流化的催化劑在催化裂解單元接觸，進行催化裂解反應，得到油氣混合物和待生催化劑；
7、e)將所述油氣混合物進行產品分離，得到干氣、低碳烯烴、芳烴、汽油、柴油和重油；所述重油回用于液化單元；
8、將所述待生催化劑輸送至催化劑再生單元，在有氧條件下進行再生；所述再生后的熱催化劑循環進入所述催化裂解單元。
9、優選的，所述廢塑料為垃圾廢塑料，包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯中的一種或幾種；所述的廢塑料中聚氯乙烯的質量含量低于1.0％。
10、優選的，所述破碎后的塑料碎片尺寸為0.5～5.0cm；
11、所述無水潔凈處理的方法包括除渣、熱風干燥、氣固分離、除塵和除味；
12、所述熱風干燥的溫度為80～180℃。
13、優選的，所述潔凈的廢塑料碎片經進料裝置送入液化單元；所述進料裝置包括料斗和螺旋推進器中的一種；
14、所述進料裝置采用惰性保護氣隔絕氧氣；所述惰性保護氣包括氮氣、氦氣和氬氣中的至少一種。
15、優選的，所述溶劑包括重質油、輕循環油和蠟油中的一種或幾種；
16、所述重質油包括常壓重油、減壓瓦斯油、催化裂化重油、加氫裂化重油和減粘裂化重油中的一種或幾種；
17、所述輕循環油包括直餾柴油、催化裂化柴油、加氫裂化柴油和焦化柴油中的一種或幾種；
18、所述蠟油包括常壓蠟油、減壓蠟油和加氫蠟油中的一種或幾種。
19、優選的，所述液化單元包括依次串聯的一級液化釜、二級液化釜、固液分離器和三級液化釜；所述潔凈的廢塑料碎片與溶劑在一級液化釜中攪拌混合后進入二級液化釜，在無氧條件下攪拌，隨后通過固液分離器去除其中的固體雜質后，進入三級液化釜中；
20、所述一級液化釜、二級液化釜和三級液化釜的液化溫度均為120～280℃；攪拌速率均為30～200rpm；停留時間均為10～120min；
21、所述潔凈的廢塑料碎片與重質油的質量比為1：3～20。
22、優選的，步驟c)中，所述過濾后，還包括：將所述過濾后的廢塑料液化液輸送至原料罐中；
23、所述原料罐的溫度為120～250℃。
24、優選的，步驟d)中，所述催化裂解單元包括固定流化床反應器、提升管反應器、聚式流化床反應器、散式流化床反應器、沸騰床反應器和湍動床反應器中的一種或幾種；
25、所述催化裂解反應的溫度為400～680℃，時間為2～120s；
26、所述過濾后的濾液與催化劑的質量比為1：1～15。
27、優選的，步驟d)中，所述催化劑包括分子篩、硅鋁材料催化劑、廢fcc催化劑、石英砂和氧化鋁中的一種或幾種；所述分子篩包括y分子篩、zsm-5分子篩、mcm-41分子篩、絲光沸石和sapo分子篩中的一種或幾種；所述硅鋁材料催化劑包括載體、粘結劑和活性組分；所述載體為氧化鋁、氧化硅、高嶺土、硅藻土和蒙脫土中的一種或幾種；所述粘結劑為鋁溶膠、擬薄水鋁石、硅溶膠、硅鋁溶膠和磷鋁溶膠中的一種或幾種；所述活性組分為y分子篩、zsm-5分子篩、mcm-41分子篩、絲光沸石、sapo分子篩和金屬氧化物中的一種或幾種；所述硅鋁材料催化劑中，載體的質量含量為40％～70％，活性組分的質量含量為20％～40％。
28、優選的，所述再生的操作條件包括：通入氣體的氧氣體積含量為20％～50％；氣體停留時間為5～20s；氣體流量為2000～10000m3/h；再生溫度為600～700℃。
29、本專利技術可實現廢塑料的大規模連續化催化裂解，并將其高效轉化為低碳烯烴、芳烴、汽油及柴油等高價值產品，實現廢塑料的高值化循環利用；且處理過程對環境的污染較小。
30、鑒于國內煉廠眾多，分布廣泛且加工能力巨大的特點，本專利技術將廢塑料的化學回收利用與成熟的煉油技術相結合，利用煉廠現有的催化裂化裝置，將廢塑料作為催化裂化裝置原料的一部分進行“油塑共煉”，在高溫條件下將廢塑料催化轉化為小分子的烴類產物，生產高附加值產品。此技術具有以下優勢：降低廢塑料裂解所需的溫度，從而降低廢塑料化學回收過程的能耗；加快塑料裂解反應速率，促進裂解產物的輕質化，優化裂解產物的分布；提高目標產物的選擇性，進而提升裂解產品的附加值。與其它處理方式相比，催化裂解技術可實現對廢塑料最大程度的資源化利用，且處理過程對環境的污染較小；得到的產物可用作燃料或化工原料，在實現廢塑料資源可持續循環利用的同時，還可有效緩解當前我國原油對外依存度高居不下的局面。
31、本專利技術可通過多點分散回收廢塑料并進行潔凈處理，將得到的潔凈廢塑料碎片送入附近的煉廠，采用煉廠的重質油將其溶解液化形成廢塑料液化液，并將廢塑料液化液作為煉廠催化裂化裝置的原料進行加工，這種“油塑共煉”的處理方法，可大幅度降低廢塑料回收過程中的運輸及處理成本，并減小廢塑料中雜質對催化裂化裝置及產品質量的影響，實現廢塑料的大規模連續化高效回收利用。
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1.一種廢塑料與重質油混合催化裂解生產高價值產品的方法，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述廢塑料為垃圾廢塑料，包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯中的一種或幾種；所述的廢塑料中聚氯乙烯的質量含量低于1.0％。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述破碎后的塑料碎片尺寸為0.5～5.0cm；
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述潔凈的廢塑料碎片經進料裝置送入液化單元；所述進料裝置包括料斗和螺旋推進器中的一種；
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶劑包括重質油、輕循環油和蠟油中的一種或幾種；
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述液化單元包括依次串聯的一級液化釜、二級液化釜、固液分離器和三級液化釜；所述潔凈的廢塑料碎片與溶劑在一級液化釜中攪拌混合后進入二級液化釜，在無氧條件下攪拌，隨后通過固液分離器去除其中的固體雜質后，進入三級液化釜中；
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C)中，所述過濾后，
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D)中，所述催化裂解單元包括固定流化床反應器、提升管反應器、聚式流化床反應器、散式流化床反應器、沸騰床反應器和湍動床反應器中的一種或幾種；
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D)中，所述催化劑包括分子篩、硅鋁材料催化劑、廢FCC催化劑、石英砂和氧化鋁中的一種或幾種；所述分子篩包括Y分子篩、ZSM-5分子篩、MCM-41分子篩、絲光沸石和SAPO分子篩中的一種或幾種；所述硅鋁材料催化劑包括載體、粘結劑和活性組分；所述載體為氧化鋁、氧化硅、高嶺土、硅藻土和蒙脫土中的一種或幾種；所述粘結劑為鋁溶膠、擬薄水鋁石、硅溶膠、硅鋁溶膠和磷鋁溶膠中的一種或幾種；所述活性組分為Y分子篩、ZSM-5分子篩、MCM-41分子篩、絲光沸石、SAPO分子篩和金屬氧化物中的一種或幾種；所述硅鋁材料催化劑中，載體的質量含量為40％～70％，活性組分的質量含量為20％～40％。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述再生的操作條件包括：通入氣體的氧氣體積含量為20％～50％；氣體停留時間為5～20s；氣體流量為2000～10000m3/h；再生溫度為600～700℃。
...【技術特征摘要】
1.一種廢塑料與重質油混合催化裂解生產高價值產品的方法，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述廢塑料為垃圾廢塑料，包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯中的一種或幾種；所述的廢塑料中聚氯乙烯的質量含量低于1.0％。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述破碎后的塑料碎片尺寸為0.5～5.0cm；
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述潔凈的廢塑料碎片經進料裝置送入液化單元；所述進料裝置包括料斗和螺旋推進器中的一種；
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶劑包括重質油、輕循環油和蠟油中的一種或幾種；
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述液化單元包括依次串聯的一級液化釜、二級液化釜、固液分離器和三級液化釜；所述潔凈的廢塑料碎片與溶劑在一級液化釜中攪拌混合后進入二級液化釜，在無氧條件下攪拌，隨后通過固液分離器去除其中的固體雜質后，進入三級液化釜中；
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟c)中，所述過濾后，還包括：將所述過濾后的廢塑料液化液輸送至原料罐中；
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱建華，許強，姚璐，郝清泉，劉宗鵬，武本成，
申請(專利權)人：中國石油大學北京，
類型：發明
國別省市：
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