[发明专利]用于通过裂化将塑料转化为气体、液体燃料和蜡的方法

说明书

本发明涉及一种用于通过裂化将包含塑料和至少一种含氧化合物的混合物转化为气体、液体燃料和蜡的方法。该方法包括脱氧步骤和随后的裂化步骤，在该裂化步骤期间，使该混合物经受裂化条件以获得含有所述气体、液体燃料和蜡的产物流。

本申请要求于2016年12月7日提交的欧洲申请号EP 16306634.3的优先权，出于所有目的将所述申请的全部内容通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及一种用于通过裂化将包含塑料和至少一种含氧化合物的混合物转化为气体、液体燃料和蜡的方法。该方法包括脱氧步骤和随后的裂化步骤，在该裂化步骤期间，使该混合物经受裂化条件以获得含有所述气体、液体燃料和蜡的产物流。

现有技术

鉴于聚合物作为常规建筑材料(诸如，玻璃、金属、纸和木材)的替代物的重要性日益增加，感知到需要安全的不可再生资源诸如石油以及日益减少量的可用于处置废物的填埋容量，近年来，回收、再生、再循环或以某种方式再利用废塑料的问题引起了相当大的关注。

已经提出热解或催化裂化废塑料，以便将高分子量聚合物转化为具有低得多的分子量的挥发性化合物。根据所采用的方法，这些挥发性化合物可以是可用作燃料油或燃料油补充剂的相对高沸点液体烃，或者是可用作汽油型燃料或其他化学品的轻沸到中等沸点碳原子。此外，这些挥发性化合物可以是蜡，或者至少可包含蜡。

混合废塑料的裂化是本领域技术人员熟知的方法。例如，US 5,216,149披露了用于通过识别允许给定聚合物分解的催化剂和温度条件来控制塑料的复杂废物流的热解以将此种流转化为有用的高价值单体或其他化学品的方法。

用于通过热裂化或催化裂化进行塑料解聚的已知方法通常导致形成五种主要产物，这些产物可根据其碳链长度从短到长进行分类：气体、汽油、柴油、煤油和蜡(或HCO＝重循环油)。

本发明的发明人发现，可用技术具有缺点，即，存在于原料中的含氧化合物在大多数情况下是有害的，因为其增加所得产物中的氧含量，从而降低其品质。因此，由包含塑料和含氧化合物的混合物生产具有低氧含量的高价值产品将是希望的(Pavel T.Williams，“Waste treatment and disposal[废物处理和处置]”，第二版，约翰·威利父子出版公司(John Wiley and Sons)，奇切斯特(Chichester)，2005，p 334)。

用于将含氧烃转化为烃的方法在US 4,308,411中进行了描述。该方法从固体废物(包括纤维素材料)开始，从该固体废物中分离无机馏分。在这些实例中，将该有机馏分干燥，并且然后在从约300℃至约800℃的温度(例如，550℃)下热解。如此获得的包含含氧烃的蒸气被分离，并且随后这些含氧烃与结晶铝硅酸盐沸石接触以转化为烃。虽然该方法允许还原含氧烃，但它具有缺点，即，固体废物的有机馏分首先必须在高温下热解。在如此高的温度下，固体废物中的塑料也解聚并且解聚产物可能与这些含氧化合物反应，导致所得气体、液体燃料和蜡的不希望的高氧含量。

因此，仍需进一步改进塑料的裂化，特别是将包含塑料和至少一种含氧化合物的混合物转化为具有低氧含量的气体、液体燃料和蜡。

发明内容

本发明的发明人现在发现，含氧化合物可以在相当低的温度下从包含塑料和这些含氧化合物的混合物中去除。此外，诸位发明人还发现，从加热的混合物获得的气体流的冷凝物的密度是用于确定脱氧过程结束的合适标记。在该过程开始时，冷凝物的密度高。在脱氧期间，冷凝物的密度降低。在一定密度下，大量不希望的含氧化合物已从混合物中去除，使得在随后的裂化步骤期间获得了含有高品质和低氧含量的气体、液体燃料和蜡的产物流。

具体实施方式

因此，本发明涉及一种用于通过裂化将包含塑料和至少一种含氧化合物的混合物转化为气体、液体燃料和蜡的方法，该方法包括：