[发明专利]用于将塑料转化为燃料的方法

说明书

本发明涉及用于热裂化塑料材料、特别是废物材料的原料的方法，其包括以下步骤：熔化所述原料，将熔化的原料输送于热解室(2)中，其中将所述熔化的原料在基本上经氧气吹扫的环境中加热以将其转化为热解气体，所述方法进一步包括以下步骤：驱使来自所述热解室(2)的热解气体进入盘式回流塔(3)中，所述盘式回流塔(3)包括位于其上端的部分冷凝器(3a)，使所述盘式回流塔中冷凝的热解气体返回至所述热解室(2)中，蒸馏从所述回流塔的所述部分冷凝器排出的热解气体(4)，以提供一种或多种燃料产物。

本发明涉及用于将塑料材料、特别是废塑料材料转化为液体烃、特别是柴油燃料的方法。

热解(或热分解)是一种已知的方法，其中通过在分批式反应器中，在不存在氧气或空气的情况下，在400至480℃的温度下热裂化，将塑料材料转化为液体烃。

塑料原料可能是纯聚合塑料废物、混合塑料废物(包括可能被粘性标签材料弄脏)、残余内容物……。已知来自垃圾的塑料废物通常含有约70重量％的聚烯烃，如聚乙烯和聚丙烯，约15％的苯乙烯聚合物，约10％的聚氯乙烯和5％的其它塑料，其它塑料可以是聚氨酯、聚酯、聚酰胺……。在热转化方法的上游实施几个清洁和分选步骤，以获得主要由聚烯烃组成的原料，其中含有少量聚苯乙烯和尽可能低含量的PVC。

然后，通常将塑料原料在约300至350℃的温度下混合并预熔化，通常借助于装配有加热系统以及可能的惰性吹扫气体(如氮气)系统的挤出螺杆进行。

然后将预熔化的混合物输送至热解室，所述热解室在惰性气体吹扫下被填充以确保氧气的去除。热解过程是半分批过程，并且当热解室中存在期望量时，停止热解室的进料。然后在搅拌的同时将混合物加热至高达通常300和900℃的温度，并转化为从热解室中连续提取的气相。碳质焦炭也作为热解室中的副产物形成。在塑料材料的热解完成后，有必要等到焦炭冷却，直至它可从热解室中提取并取出，使得该室可再次用于后续批次。

热解室出口处的气体混合物通常含有包含1至30个或甚至更多个碳原子的烃化合物的混合物。为了获得适合用作燃料、通常是柴油的烃混合物，有必要对热解步骤后获得的粗制产物进行一些后处理。

根据燃料产品的规格，一方面，需要通过去除较轻质的馏分来增加混合物的闪点，另一方面，还必须去除较重质的馏分，以降低混合物的最终沸点。

EP 1577366公开了用于将废塑料材料热催化转化为可再用的燃料、尤其是柴油燃料的方法，其包括塑料材料的热解步骤，其中将来自热解室的出口气体直接进给至催化转化器，在该催化转化器中，气体的分子结构在结构和形式上发生改变，然后将所得气体转移至一个或多个冷凝器中，以将气体蒸馏并冷却成几个馏分。

出口气体从热解室直接转移以供催化转化，其中重质产物和焦炭可能被出口气体夹带，这可能导致催化剂的污损。

US 20090321317公开了用于加工塑料和有机流体(如原油、蒸煮油、脂肪等)的混合物的方法，其中所述混合物被充分熔化。去除杂质和未熔化的材料，并将液体熔体转移至热裂化反应器中，用于将聚合物化合物转化为气相。可将气相转移至逆流蒸馏塔(其为含有金属主体填料以增加反应表面的填充塔)和任选的部分冷凝器中，其中长链烃(含有大于24个碳原子)被冷凝并全部送回裂化反应器，而包含1至22个碳原子的化合物的气态混合物在由骤冷塔组成的冷却器中被冷凝。

当在工业规模上实施时，该方法可能有几个缺点。首先，去除和排放杂质和未熔化的物质将提取大量的材料并降低所述方法的产率，并且将需要特定的技术。其次，没有提到焦炭的形成，并且该方法并未考虑夹带的固体向前通过热解室并污损下游装备、特别是填充逆流蒸馏塔的问题，这将引起严重的停工时间。