CN111057569A - 一种废塑料回收利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废塑料回收利用方法。所述方法包括：将废塑料经加热炉加热升温熔融后喷入焦炭塔进行延迟焦化，得高温油气和焦炭；高温油气经过滤后进入分馏塔进行分离，得焦化干气和焦化馏分油；焦化馏分油进入提升管进行催化裂化反应，得到的油气产物经沉降器后进入分馏塔进行分离，得催化富气、汽油、柴油和回炼油；焦化干气和催化富气送至气体分离单元分离成干气和液化气；催化汽油和柴油可作为调合组分或进一步精制；回炼油输送到提升管反应器进行回炼或作为油浆组分外甩出装置。通过本方法对废塑料进行回收利用处理，具有以下优点：油气收率较高，产品调整选择余地大，可生产附加值高的液化气、汽油和柴油，经济效益较高。

Description

一种废塑料回收利用方法
技术领域
本发明属于固废处理技术领域，涉及到利用石化行业焦化装置和催化裂化装置的生产工艺回收利用废塑料。
背景技术
塑料和塑料制品作为一种新兴的材料，因其大多质轻、化学性稳定、不会锈蚀，耐冲击性好，具有较好的透明性和耐磨性，绝缘性好、导热性低，成型性、着色性好，加工成本低，而得到了广泛、大量的应用，但随之而来的是各种各样的废塑料也大量产生。
在自然环境中，废塑料不容易降解，对其直接进行填埋又易造成二次污染，因此，如何处置废塑料已经成为困扰全世界的难题。同时，80％的废塑料是烃类聚合物，若对其不进行回收利用也是对资源的一种严重浪费。
目前，废塑料的处置主要有填埋和回收利用两种方式。因为废塑料主要是烃类聚合物，是一种放错地方的资源，对其回收利用是对节约资源和保护环境的基本国策的坚持。现在，废塑料回收和利用的方法主要包括物质回收和能量回收两种，其中物质回收包括物理回收(熔融加工再造粒、溶剂分离和固相加工)和化学回收(高温热裂解和催化裂解)，能量回收是指焚烧发电。物质回收方式中，物理回收和化学回收对于废塑料而言有着比较高的苛刻度要求，对回收废塑料的种类或者组分等有明确的适用范围，从而导致再生利用效率低，回收门槛高，没有普适性；化学回收对废塑料的要求苛刻度低，二次污染小，再生利用率高，但其转化率普遍不高，经济性差，还有巨大的进步空间；能量回收虽能回收热量，但其产生的废气及粉尘极易对环境造成二次污染。
CN 106281396 A公开了一种废塑料裂解设备及方法。所述的废塑料裂解设备包括塑料裂解、产物油精馏和不凝气综合利用三个模块。其中塑料裂解模块的设备是热裂解反应釜、催化裂解反应釜、高温泵、第1过滤器和第2过滤器；产物油精馏模块的设备是精馏塔、冷凝器和若干个储罐；不凝气综合利用模块的设备包括热风炉和高温换热器。该方法提供的废塑料裂解设备及方法结合热裂解和催化裂解的工艺，解决了废塑料裂解连续生产和环保的难题。
CN 102786980 A公开了一种废塑料炼油生产方法及其生产线，所述方法包括废塑料预处理、裂解反应、催化反应、冷凝和过滤脱水五个步骤，该方法对废塑料进行油化处置，油气产出率高，出渣率低，而且生产线运行相对安全，自动化程度高，故障率低，工作效率相对较高。
CN 104611030 A公开了一种废塑料生产燃料油的焦化方法。所述的加工方法为：将废塑料或塑料油与高芳组分在原料缓冲罐中预加热，不同温度段控制升温速率，预加热后的混合原料再输送至管式加热炉加热升温，喷入延迟焦化塔进行焦化反应，产物为高温油气和焦炭；焦化分馏塔对高温油气进行分离，得到焦化干气和至少一种焦化馏分油。该方法工艺简单，充分利用高芳组分和废塑料的价值，产品质量相对较好，提高经济性。
CN 108456328 A公开了一种废塑料的处理方法，该方法为：将废塑料、反应溶剂和改性的催化剂加入到催化裂解反应器中混合均匀，通入氢气，在氢气气氛下进行催化裂解反应，此裂解反应需要搅拌的条件。该方法降低了废塑料催化裂解的温度，节约能耗，且提高了废塑料的裂解程度，提高了转利率。
在上述的发明工艺中，通过不同的工艺方法和/或装置设计来实现回收利用废塑料的目的，在废塑料的价值获取、环保和连续生产上都有自己独特的特点，但大多出油率不理想，油品质量即产品的附加值相对较低。
发明内容
针对现有技术中的可提高之处，本发明提供了一种废塑料回收利用方法。该方法油气收率较高，产品调整选择余地大，可生产附加值高的液化气、汽油和柴油，经济效益较高。
为了实现上述目的，本发明提供一种废塑料回收利用方法，包括以下步骤：
步骤1：将废塑料加入到加热炉中加热升温，熔融后的塑料然后被喷入焦炭塔进行延迟焦化反应，得到高温油气和焦炭；高温油气先经过滤器过滤后再进入焦化反应分馏塔进行分离，得到焦化干气和焦化馏分油，焦化馏分油送入焦化馏分油储罐；
步骤2：焦化馏分油输送到提升管反应器后进行催化裂化反应，反应得到的油气产物经沉降器后进入催化反应分馏塔进行分离，得到催化富气、汽油、柴油和回炼油；
步骤3：焦化干气和催化富气送至气体分离单元分离成干气和液化气；
步骤4：催化汽油和柴油可作为调合组分或进精制单元进行精制；
步骤5：回炼油输送到提升管反应器进行回炼或作为油浆组分外甩出装置。
本发明方法中，所述的废塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚四氯乙烯、尼龙、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料中的一种或几种。
本发明方法中，步骤1中加热炉的温度控制为：≯450℃。
本发明方法中，步骤1中焦化反应的条件为：反应温度300～550℃，反应压力为0.03～1.0Mpa，反应停留时间0.5～24h。
本发明方法中，步骤1中废塑料的脱氯通过在加热炉和/或焦炭塔中添加脱氯剂来实现，脱氯剂会吸收废塑料熔融脱氯时产生的氯化物。
本发明方法中，步骤2中催化裂化反应的条件为：反应温度350～600℃，反应压力0.03～0.5Mpa，反应停留时间为0.5～10s。
本发明方法中，步骤2中催化裂化反应分馏塔的塔底温度为≯360℃。
本发明方法中，步骤2中催化裂化反应所用的催化剂以重量百分比计含有5％～50％的沸石、10％～90％的耐热无机氧化物和5％～40％的粘土，其中，所述沸石选自X型沸石、Y型沸石和ZSM-5沸石及其改性沸石中的一种或几种。
本发明方法中，步骤2中催化裂化反应的催化剂循环为催化剂在提升管反应器中与焦化馏分油储罐来的焦化馏分油并行或逆行接触，在沉降器处气固分离，催化剂通过管线输送到再生器进行烧焦再生，再生后恢复活性的催化剂通过管线输送回提升管反应器，完成催化剂的循环过程。
本发明方法中，步骤2中催化裂化反应的催化剂烧焦产生能量，可以为催化裂化反应提供热量，降低系统能耗。
本发明采取以上技术方法，具有以下优点：废塑料的回收处理范围宽，转化率较高，油气收率较高，产品调整选择余地大，可生产附加值高的液化气、汽油和柴油，进一步精炼分离调合后经济效益高。
本发明提供的废塑料回收利用方法，不仅减缓了废塑料带来的环境压力，而且回收获取其价值，提高了资源的利用率。
附图说明
附图是废塑料回收利用方法的流程图。
附图中各编号说明如下：
1-废塑料；2-加热炉；3-焦炭塔；4-焦化反应分馏塔；5-焦化馏分油储罐；6-提升管反应器；7-沉降器；8-催化裂化反应分馏塔；9-再生器；10-气体分离单元；11-干气；12-液化气；13-汽油；14-柴油；15-回炼油；16-焦化干气；17-催化富气；18-待生催化剂；19-再生催化剂；20-焦化馏分油。
具体实施方式
本发明提供一种废塑料回收利用方法，下面结合附图进一步说明。
将废塑料(1)加入到加热炉(2)中加热升温，升温熔融后的塑料然后被喷入焦炭塔(3)进行延迟焦化反应，得到高温油气和焦炭；高温油气先经过滤器过滤后再进入焦化反应分馏塔(4)进行分离，得到焦化干气(16)和焦化馏分油(20)，焦化馏分油(20)送入焦化馏分油储罐(5)；焦化馏分油储罐(5)连接提升管反应器(6)，焦化馏分油(20)输送到提升管反应器(6)后进行催化裂化反应，反应得到的油气产物经沉降器(7)后进入催化反应分馏塔(8)进行分离，得到催化富气(17)、汽油(13)、柴油(14)和回炼油(15)；焦化干气(16)和催化富气(17)送至气体分离单元(10)分离成干气(11)和液化气(12)；催化汽油(13)和柴油(14)可作为调合组分或进精制单元进行精制；回炼油(15)输送到提升管反应器(6)进行回炼或作为油浆组分外甩出装置。
焦化馏分油储罐(5)来的焦化馏分油(20)与再生器(9)过来的再生催化剂(19)在提升管反应器(6)中接触，发生催化裂化反应，油气与催化剂在沉降器(7)中进行气固分离，待生催化剂(18)进入再生器(9)进行烧焦再生，再生催化剂(19)再返回提升管反应器(6)，完成催化剂的循环过程。

Claims (11)

1.一种废塑料回收利用方法，包括以下内容：
(1)将废塑料加入到加热炉中升温，然后进入焦炭塔进行延迟焦化反应，得到高温油气和焦炭，高温油气先经过滤器过滤后再进入焦化反应分馏塔进行分离，得到焦化干气和焦化馏分油，焦化馏分油送入焦化馏分油储罐；
(2)焦化馏分油输送到提升管反应器后进行催化裂化反应，反应得到的油气产物经沉降器后进入催化反应分馏塔进行分离，得到催化富气、汽油、柴油和回炼油；
(3)焦化干气和催化富气送至气体分离单元分离成干气和液化气；
(4)催化汽油和柴油可作为调合组分或进精制单元进行精制；
(5)回炼油输送到提升管反应器进行回炼或作为油浆组分外甩出装置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的废塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚四氯乙烯、尼龙、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中加热炉的温度控制为：≯450℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中焦化反应的条件为：反应温度300～550℃，反应压力为0.03～1.0Mpa，反应停留时间0.5～24h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中焦化反应分馏塔的塔底温度为≯400℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中废塑料的脱氯通过在加热炉和/或焦炭塔中添加脱氯剂来实现，脱氯剂会吸收废塑料熔融脱氯时产生的氯化物。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中催化裂化反应的条件为：反应温度350～600℃，反应压力0.03～0.5Mpa，反应停留时间为0.5～10s。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中催化裂化反应分馏塔的塔底温度为≯360℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中催化裂化反应所用的催化剂以重量百分比计含有5％～50％的沸石、10％～90％的耐热无机氧化物和5％～40％的粘土，其中，所述沸石选自X型沸石、Y型沸石和ZSM-5沸石及其改性沸石中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中催化裂化反应的催化剂循环为催化剂在提升管反应器中与焦化馏分油储罐来的焦化馏分油并行或逆行接触，在沉降器处气固分离，催化剂通过管线输送到再生器进行烧焦再生，再生后恢复活性的催化剂通过管线输送回提升管反应器，完成催化剂的循环过程。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中催化裂化反应的催化剂烧焦产生能量，可以为催化裂化反应提供热量，降低系统能耗。
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