[发明专利]用于净化热解塑料废料的方法

说明书

本发明涉及用于净化热解塑料废料的方法，该方法包括以下步骤：提供热解塑料废料，其中，所述热解塑料废料在20℃和1atm下为液体或蜡；将热解塑料废料与活性炭接触，产生预处理塑料废料；以及使用氢气和金属基催化剂对预处理塑料废料进行氢化，产生适合于蒸汽裂化的氢化塑料废料。

技术领域

本发明涉及用于净化热解塑料废料的方法，特别是用于净化在20℃和1atm下为液体或蜡的热解塑料废料的方法。

背景技术

目前塑料废料的热解通常在350-600℃的温度范围内进行，停留时间足以将长聚合物链分解成更小的片段。对于以聚烯烃和/或聚氯乙烯为基础或由其产生的塑料废料，产生的产品是不同烃片段的混合物。根据工艺条件的不同，所述塑料废料可转化为液体产品，作为蒸汽裂化器的原料。

这些工艺在现有技术中基本已知。例如，美国专利申请US 2016/0264874 A1公开了一种将废塑料转化为高价值产品的工艺。该工艺允许使用单个加氢处理反应器进行操作，可同时对烃流组分进行加氢、脱氯和加氢裂化，以满足蒸汽裂化器要求的规格，并可选择在抛光区进一步对处理过的烃流进行脱氯。

在PCT申请WO 2018/025103 A1中，进一步描述了一种处理烃原料以满足某些蒸汽裂化器原料要求的方法，这些烃原料来自废塑料。

PCT申请WO 2018/055555 A1公开了一种用于处理塑料废料的进一步热解工艺。所公开的工艺包括以下步骤：将塑料废料转化为烃液和第一C_1-4气体；将烃液与加氢处理单元中的第一加氢处理催化剂接触，产生第二C_1-4气体和第一烃产品，其包括C₅₊液态烃类；将第一烃产品引入第一分离单元，以产生含有C_5-8烃类的处理过的烃流和含有C₉₊烃类的第一重流；在加氢脱烷基单元中，使第一重流与第二加氢处理催化剂接触，以产生第二烃产品，其包括C₅₊液态烃类和第三C_1-4气体；将第二烃产品输送到第一分离单元；将处理过的烃流送入蒸汽裂化器以产生蒸汽裂化器产品；将蒸汽裂化器产品分离为烯烃气、饱和烃气、芳烃和第二重流；将第二重流输送到加氢处理单元。

虽然处理塑料废料的热解方法在现有技术中是众所周知的，但该方法仍需要改进。

因此，本发明的目的是提供用于净化热解塑料废料的改进方法。

发明内容

这个目的被根据权利要求1的方法解决。从属的权利要求显示了本发明的有利实施方式。

令人惊讶的是，研究发现，使用活性炭对热解塑料废料(pyrolyzed plasticwaste)进行预处理，然后对预处理塑料废料(pretreated plastic waste)进行氢化，带来了热解塑料废料中存在的所有杂质更大程度的降低。在随后的氢化步骤中，可以观察到的另一个优势是去芳构化，这是特别有益的，因为它将预处理塑料废料中存在的芳香化合物转化为环烷烃类，与芳香化合物不同的是，环烷烃类在蒸汽裂化过程中可以转化为烯烃类。

根据本发明，因此，用于净化热解塑料废料的方法包括以下步骤：

a)提供热解塑料废料，其中，所述热解塑料废料在20℃和1atm下为液体或蜡；

b)将所述热解塑料废料与活性炭接触，产生预处理塑料废料；和

c)使用氢气和金属基催化剂对所述预处理塑料废料进行氢化，产生氢化塑料废料。

本发明方法能够去除不必要的杂质，如氧、氮、硫和氯，同时增加了液体的稳定性，因为液体中存在的二烯烃类和烯烃类已经饱和。活性炭对热解塑料废料的预处理为步骤c)中的杂质去除额外提供了增加的趋势。氢化塑料废料优选适合于蒸汽裂化。因此，从经济和环境的角度来看，该方法都是有利的。