CN112538363B - 用于在延迟焦化器单元中共转化废塑料的方法和装置 - Google Patents

用于在延迟焦化器单元中共转化废塑料的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在精炼厂中采用的延迟焦化器单元中将废塑料与石油渣油原料一起转化的方法。本发明的方法的目的是将任何类型的废塑料(包括聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等，包括添加金属的多层塑料)与来自原油精炼的石油渣油材料(例如还原的原油，减压渣油等)一起转化。增值的轻质馏出物产物如车用汽油、LPG、中间馏出物等，是在本发明的方法中共转化时生产的，并且与烃类渣油的热裂解产物一起被收取和处理。在本发明的方法中进行共转化时，添加金属的塑料中的残余金属会沉积在固体石油焦炭中。

Description

用于在延迟焦化器单元中共转化废塑料的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种在精炼厂中采用的延迟焦化器(Delayed Coker)单元中将废塑料与石油渣油原料一起转化的方法。
背景技术
废塑料处置问题已经是世界范围内并且特别是印度的一个严重问题，在印度每年产生惊人的600万吨废塑料。使用诸如垃圾填埋场之类的处置方法会遭遇如地下水污染、土地利用方式等问题，塑料的焚烧导致空气污染，从而影响植物和动物的健康。具体地，对于含金属的聚乙烯和聚丙烯多层塑料膜，没有有效的再循环或处理选择。随着公众对公共场所的清洁和废物分类的认识的提高，现在从其余废材料中收集和分离废塑料变得越来越可行。还观察到，废塑料的热裂解的液体(液态)和气态产物不符合最终产品(如汽油、柴油等)的完整规格，并且需要进一步处理。这方面使得石油精炼厂成为废塑料转化的理想场所，因为塑料转化的产物可与由原油产生的其他烃产物一起进料至产物分离和处理单元。使用本发明，可将所收集的废塑料与残余烃一起在延迟焦化器单元中进行共处理，并且可转化为有用的较轻产品。
PCT申请WO 95/14069描述了一种在延迟焦化器方法中处置废塑料的方法。在所述方法中，在容器中将废塑料溶解在高度芳族(高度芳香性的)溶剂(例如糠醛)中，并且将塑料溶液与原料混合，其在常规处理途径中在延迟焦化器鼓中进行处理。
美国专利No.2018/0201847描述了一种通过加氢处理途径转化废塑料的方法。将废塑料与重质原油和减压渣油(vacuum residue)混合，并且将所得混合物进行加氢处理以生产较轻的烃产品。
美国专利No.4118281描述了一种方法，其中将废塑料材料研磨成浆料形式，并且与在延迟焦化器单元的常规处理方案中被处理的、通过(穿过)分馏器、炉和焦炭鼓的原料混合。
可以看出，在现有技术方案中，使废塑料材料经历尺寸减小或在试剂中溶解或熔化，并且之后发送(route)通过(穿过，through)炉并且进入焦炭鼓。尽管这些方案在某些类别的塑料中可为有利的，但它们可能不适用于所有类型的塑料，如添加金属的塑料。在废塑料的混合物含有不同的熔点和金属含量不同类型的塑料的情况中，在延迟焦化器炉管内部存在组分的不均匀混合以及增加焦炭形成的可能性。金属成分可与基质的其余部分分离，并且沉积在延迟焦化器炉的管壁中，或者还充当炉管内部用于形成焦炭的活性部位。此外，在使聚合物熔化并且与原料混合的方案中，可存在高粘度和聚合物熔体与烃原料相比的密度差的问题。烃原料和聚合物熔体的流变性质的这种变化可引起延迟焦化器的炉管内部的两者的流动模式的变化，并且可引起炉管的堵塞和结焦问题。因此，期望存在解决现有技术的问题的方法和装置。
发明目的
本发明的主要目的是提供一种热裂解方法，以在延迟焦化器单元中将低价值的塑料废材料转化为较高价值的较轻的馏出物产物。
本发明的另一个目的是提供采用热裂解将废塑料与石油渣油一起共转化为有价值的较轻的馏出物产物的方法。
本发明的另一个目的是提供独特的硬件系统/装置和方法来在延迟焦化器单元中处理废塑料。
发明内容
相应地，本发明提供了一种将废塑料热裂解为较轻的馏出物产物的方法。
1.在一个特征中，本发明提供了一种用于将废塑料转化为较轻的馏出物产物的方法，该方法包括：
i.将新鲜的烃原料送入到主分馏塔的底部部分中，并且在与内部再循环馏分混合之后，从塔中取出次级烃进料；
ii.在炉中加热之后将次级烃进料进料至延迟焦化器鼓；
iii.将废塑料装入到供应容器中
iv.将废塑料从供应容器输送至延迟焦化器鼓，然后将次级进料和废塑料的混合物热裂解，以在焦炭鼓内部获得合并的(combined，组合的)产物蒸气；
v.将合并的产物蒸气发送至主分馏塔以与蒸气馏分一起获得轻质焦化瓦斯油(gasoil，汽油)、重质焦化瓦斯油(heavy coker gasoil)和焦炭燃料油(coke fuel oil)；
vi.将蒸气馏分送至气体浓缩(GASCON部分)和分离部分，以分离为燃料气体(fuelgas，燃气)、LPG和石脑油。
在本发明的另一个特征中，通过使用输送机(例如螺旋输送机)，将废塑料从塑料进料器容器供应至焦炭鼓。
在本发明的另一个优选特征中，通过施加加热(施加热量)将废塑料材料以熔融形式保持在塑料进料器容器中，并且以液态形式供应至焦炭鼓。
在本发明的又一个特征中，从废塑料供应容器到焦炭鼓的废塑料运输是通过选自气动运输、挤出或熔体注射或其组合的方式进行的。
在本发明的又一个特征中，废塑料选自：聚苯乙烯，聚丙烯，聚乙烯，PET，添加金属的多层塑料，或其组合。
在本发明的又一个特征中，废塑料的物理形式选自颗粒、粉末、碎块、浆料、熔体或其组合。
在本发明的另一个特征中，与供应的烃原料相比，废塑料的百分比在0.01至50重量％的范围内，优选在0.5至10重量％之间。
在本发明的一个特征中，烃原料选自原油、减压渣油、常压渣油、脱沥青质沥青(deasphalted pitch)、页岩油、煤焦油、澄清油、渣油(residual oil)、重质蜡状馏出物、脚子油(foots oil)、废油(slop oil)或其混合物。
如权利要求1所述的方法，其中烃原料的康拉德逊残碳含量在3至30重量％的范围内，并且密度在0.95至1.08g/cc的范围内。
在本发明的另一个特征中，该方法的热裂解部分以更高的强度(severity，严苛度)运行，期望的运行温度的范围为470至520℃，优选在480℃至500℃之间，并且期望的运行压力的范围为0.5至5Kg/cm2(g)，优选在0.6至3Kg/cm2(g)之间。
在本发明的又一个特征中，在470至520℃范围的温度下加热步骤(ii)中的次级进料。
在本发明的再一个特征中，焦炭鼓的焦化和去焦化(脱焦，除焦)循环的循环时间大于10hr。
在本发明的另一个特征中，来自焦炭鼓的产物蒸气被发送至主分馏塔以分离为不同的产物馏分，如轻质焦化瓦斯油、重质焦化瓦斯油和焦化燃料油(Coker Fuel Oil)。
在本发明的再一个特征中，将蒸气馏分送至气体浓缩和分离部分，以分离燃料气体、LPG和石脑油。
在本发明的另一个特征中，包括用于将废塑料转化为轻质馏出物产物的系统，该系统包括延迟焦化方法中的焦炭鼓、连接至焦炭鼓的分馏塔以及(一个或多个)附加部分/(一个或多个)供应容器。
本发明还提供了一种用于将废塑料转化为轻质馏出物产物的装置，该系统包括：
(a)主分馏塔，用以
·将新鲜的烃进料与内部再循环馏分一起发送以获得次级进料；
(b)连接至主分馏塔的炉，用以
·加热次级进料以获得热进料；
(c)废塑料供应容器，用以
·将流化的废塑料材料供应至延迟焦化器鼓；
(d)连接至炉和废塑料供应容器的延迟焦化器鼓，用以
·接收来自炉的热进料；
·接收来自塑料供应容器的废塑料材料
·热进料和废塑料材料的混合物的热分解/裂解，以获得合并的产物蒸气；和
·将合并的产物蒸气发送至主分馏塔以与蒸气馏分一起获得轻质焦化瓦斯油、重质焦化瓦斯油和焦化燃料油，以及
(e)连接至主分馏塔的气体浓缩和分离部分，用以将蒸气馏分分离为
·燃料气体、LPG和石脑油。
在本发明的一个特征中，废塑料供应容器位于比焦炭鼓更高的高度，以使塑料能够平稳地(流畅地)流向焦炭鼓。
在本发明的另一个特征中，废塑料通过气动运输或通过输送带从位于与废塑料供应容器相比更低的高度的另一个卸载容器输送到废塑料供应容器中。
在本发明的又一个特征中，来自废塑料供应容器的废塑料借助于气动运输、螺旋进料器、熔体注射或两者的组合输送至焦炭鼓。
在本发明的又一个特征中，废塑料供应容器具有用于激活(rousing，激发，鼓动)气体注入和吹扫(purging)的设备。
在本发明的又一个特征中，废塑料供应容器任选地具有用于加热和熔化废塑料的设备。
在本发明的又一个特征中，借助于旋转气闸阀或泵来控制来自废塑料供应容器的废塑料供应速率。
在本发明的又一个特征中，废塑料供应容器保持在比焦炭鼓更高的压力下，该压力借助于压力控制阀控制，其在0.1至1Kg/cm2(g)的范围内。
本发明还提供了一种用于将废塑料转化为轻质馏出物产物的装置，该系统包括：
(a)主分馏塔(2，41，101，201)，用以
·将新鲜的烃进料(1，40，100，200)与内部再循环馏分一起发送以获得次级进料(3，42，102，202)；
(b)连接至主分馏塔的炉(4，43，103，203)，用以
·加热次级进料以获得热进料(5，44，104，204)；
(c)废塑料供应容器(13，22，52，81，108，207)，用以
·将流化的废塑料材料供应至延迟焦化器鼓(9，10，48，49，90，105，106，205，206)
(d)连接至炉(4，43，103，203)和废塑料供应容器(13，22，52，81，108，207)的延迟焦化器鼓(9，10，48，4990，105，106，205，206)，用以
·接收来自炉的热进料；
·接收来自塑料供应容器的废塑料材料
·热进料和废塑料材料的混合物的热分解/裂解，以获得合并的产物蒸气(21，63，92，107，214)；和
·将合并的产物蒸气发送至主分馏塔以与蒸气馏分(35，67，113，215)一起获得轻质焦化瓦斯油(31，66，110，216)、重质焦化瓦斯油(32，65，111，217)和焦化燃料油(33，64，112，218)，以及
(e)连接至主分馏塔的气体浓缩和分离部分，用以将蒸气馏分分离为
·燃料气体、LPG和石脑油。
在本发明的一个特征中，废塑料供应容器(13，22，52，81，108，207)位于比焦炭鼓更高的高度，以使塑料能够平稳地流向焦炭鼓。
在本发明的另一个特征中，废塑料通过气动运输或通过输送带从位于与废塑料供应容器相比更低的高度的另一个卸载容器(71)输送到废塑料供应容器(13，22，52，81，108，207)中。
在本发明的又一个特征中，来自废塑料供应容器(13，22，52，81，108，207)的废塑料借助于气动运输、螺旋进料器、熔体注射或两者的组合输送至焦炭鼓。
在本发明的又一个特征中，废塑料供应容器(13，22，52，81)具有用于进行激活气体注入和吹扫的设备。
在本发明的又一个特征中，废塑料供应容器(108，207)任选地具有用于加热和熔化废塑料的设备。
在本发明的又一个特征中，借助于旋转气闸阀或泵来控制来自废塑料供应容器(13，22，52，81)的废塑料供应速率。
在本发明的又一个特征中，废塑料供应容器(13，22，52，81，108，207)保持在比焦炭鼓更高的压力下，该压力借助于压力控制阀控制，其在0.1至1Kg/cm2(g)的范围内。
附图说明：
图1：说明了本发明的一种方法方案；
图2：说明了本发明的第二种方法方案；
图3：说明了根据本发明的另一个特征的用于在延迟焦化器单元中的废塑料的共转化的方法；
图4：说明了根据本发明的另一个特征的用于在延迟焦化器单元中的废塑料的共转化的方法；以及
图5：说明了根据本发明的另一个特征的用于在延迟焦化器单元中的废塑料的共转化的方法。
具体实施方式
相应地，本发明涉及通过在延迟焦化器单元中将低价值的塑料废材料与烃原料一起热裂解而将低价值的塑料废材料与固体石油焦碳一起转化为较高价值的较轻的馏出物产物(如燃料气体、LPG、石脑油、轻质焦化瓦斯油(LCGO)、重质焦化瓦斯油(HCGO)和焦化燃料油(CFO等)的方法。
详细地，本发明的方法采用独特的方法硬件方案，以将废塑料直接进料到焦炭鼓中，而不会影响其他关键硬件的运行，如炉等，如果正在加热的原料中有杂质如金属、颗粒等，则其易于结垢。将破碎的废塑料材料装入到流化的进料器容器中，并且在鼓加热步骤完成之后通过气动输送机构气动地供应至焦炭鼓。在焦炭鼓内部，其与从焦炭鼓的底部供应的热石油渣油物流一起经历共转化。
在焦炭鼓内部以蒸气形式进行热共转化时产生的较轻的馏出物与由烃原料的热裂解产生的产物蒸气混合，然后将合并的产物蒸气发送至主分馏塔，以分离为期望的液体产物馏分，如轻质焦炭瓦斯油(light coke gasoil)、重质焦炭瓦斯油和焦炭燃料油。来自分馏塔顶部部分的废气被发送至GASCON部分，以分离石脑油、燃料气体和LPG。由于烃原料的热裂解，在废塑料的转化期间产生的残余焦炭材料会与在焦炭鼓内部形成的固体石油焦炭一起沉积。废塑料中的金属大多不是有机金属形式，因此优先沉积在焦炭鼓内部的固体石油焦炭中。
原料：
在本方法中使用的液体烃原料选自重质烃原料，如还原的(reduced)原油、减压渣油、常压渣油、脱沥青质沥青、页岩油、煤焦油、澄清油、渣油、重质蜡状馏出物、脚子油、废油或此类烃的共混物。原料的康拉德逊残碳含量高于3重量％，并且最小密度为0.95g/cc。
废塑料：
塑料是大分子，其通过聚合形成，并且具有通过施加合理量的热量和压力或其他形式的力而成形的能力。塑料是使用原油的高度精炼的馏分或衍生自原油的化学物质(称为单体)生产的多种(范围宽泛的)聚合物的总称。聚合物通过这些单体的反应形成，这得到数万或数十万的碳原子的链长度。一些聚合物还含有氧(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))，而其他聚合物则含有氯(聚氯乙烯(PVC))。由于其不可生物降解的性质，塑料废料对废料管理问题有重大贡献。
根据其物理性质，塑料可分类为热塑性或热固性塑料材料。
·热塑性材料(可再循环(可再生)塑料)：它们可在加热和压力下形成期望的形状，并且在加热时变成固体。实例是聚乙烯、聚苯乙烯和PVC。
·热固性塑料(Thermostats)或热固性材料(不可再循环(不可再生)塑料)：它们一旦成形，就不可通过施加加热而被软化/重塑。实例是苯酚甲醛(phenol formaldehyde，酚醛树脂)和脲甲醛(urea formaldehyde，脲醛树脂)。
可在本发明的方法中进行共转化的废塑料包括多种塑料，其包括聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、PET等，包括添加金属的多层塑料。可通过包括洗涤、干燥、挤出、制粒等的步骤对这些待用于本方法中的废塑料进行预处理，以使其能够从塑料进料器容器转移至焦炭鼓。可将废塑料制备成具有选定的尺寸和形状规格，以使其能够呈可流化形式，以实现气动运输。
在本发明的一个特征中，通过使用输送机(例如螺旋输送机)，将废塑料从塑料进料器容器供应至焦炭鼓。
在本发明的另一个特征中，通过施加加热(施加热量)将废塑料材料以熔融形式保持在塑料进料器容器中，并且以液态形式供应至焦炭鼓。
在本发明的又一个特征中，用于在本发明的方法中处理的废塑料可为破碎(粉碎)的形式或块，其可通过诸如输送带等的其他方式进行运输。
方法条件：
该方法的热裂解部分中的反应器鼓可以更高的强度运行，期望的运行温度的范围为470至520℃，优选在480℃至500℃之间，并且期望的运行压力的范围为0.5至5Kg/cm2(g)，优选在0.6至3Kg/cm2(g)之间。焦炭鼓的焦化和去焦化循环的循环时间保持大于10hr。可将废塑料材料进料至焦炭鼓，例如与供应的烃原料相比，废塑料的百分比在0.01至50重量％的范围内，优选在0.5至10重量％之间。
方法描述：
本发明的方法通过图1举例说明，但不限于此。在图1中描述的方法中，来自精炼厂的烃进料(40)进入主分馏塔(41)的底部，并且与内部再循环馏分混合，以制造次级进料(42)。然后在炉(43)中将次级进料加热至期望的温度。然后，通过适当的阀(45，46和47)的操作，将热进料(44)送至在烃进料循环中的任何一个的延迟焦化器鼓(49，48)。同时，来自流化塑料供应容器(52)的废塑料材料在进料循环中被气动地送至焦炭鼓。将热渣油进料与在焦炭鼓中供应的废塑料材料混合，并且渣油原料以及废塑料材料发生热转化。塑料材料被热分解为较轻的分子。供应容器(52)中的废塑料通过供应送过分配器(53)的流化介质如空气(54)而保持处于流化条件。塑料材料通过立管(69，59)的流动由控制阀(68，56)控制，控制阀可为旋转气闸阀。取决于将塑料材料送至哪个鼓，对阀(68，69，62，59)进行操作。为了辅助气动输送，在提升管线(lift lines)(58，61)中提供用于废塑料的流体运输介质(60，57)。来自焦炭鼓的产物蒸气(63)被发送至主分馏塔(41)以分离为不同的产物馏分，如轻质焦化瓦斯油(66)、重质焦化瓦斯油(65)和焦化燃料油(64)。蒸气馏分(67)被送至气体浓缩和分离部分，以分离燃料气体、LPG和石脑油。
本发明的方法的实施方案通过图2举例说明，但不限于此。在图2中描述的方法中，来自精炼厂的烃进料(1)进入主分馏塔(2)的底部，并且与内部再循环馏分混合，以制造次级进料(3)。然后在炉(4)中将次级进料加热至期望的温度。然后，通过适当的阀(6，7，8)的操作，将热进料(5)送至在烃进料循环中的任何一个的延迟焦化器鼓(9，10)，阀可为旋转气闸阀。同时，来自流化塑料供应容器(13，22)的废塑料材料在进料循环中被气动地送至焦炭鼓。将热渣油进料与在焦炭鼓中供应的废塑料材料混合，并且渣油原料以及废塑料材料发生热转化。塑料材料被热分解为较轻的分子。供应容器(13，22)中的废塑料通过供应送过分配器(14，23)的流化介质如空气(15，24)而保持处于流化条件。塑料材料通过立管(16，27)的流动由控制阀(17，26)控制，控制阀可为旋转气闸阀。取决于将塑料材料送至哪个鼓，对阀(17，20，26，30)进行操作。为了辅助气动输送，在提升管线(19，29)中提供用于废塑料的流体运输介质(18，28)。来自焦炭鼓的产物蒸气(21)被发送至主分馏塔(2)以分离为不同的产物馏分，如轻质焦化瓦斯油(31)、重质焦化瓦斯油(32)和焦化燃料油(33)。蒸气馏分(35)被送至气体浓缩和分离部分，以分离燃料气体、LPG和石脑油。
图3中提供了描绘塑料处理硬件和方法的本发明的一个实施方案。在所述附图中描述的方法和硬件部分中，废塑料颗粒通过料斗(70)卸载到卸载容器(71)中，在其内部通过集管(header)(73)供应激活气体(rousing gas)(72)。塑料通过旋转气闸阀(74)以受控的速率取出，并且被输送气体(75)推动通过水平输送管线(76)，然后垂直移动(79)，以将塑料颗粒输送至位于与卸载容器(71)相比更高的供应容器(81)中。在输送气体管线中提供隔离阀(77)和吹扫(流)(purges)(78，80)，用于进行另外的吹扫和运输。在卸载容器(71)内部，通过集管(73)供应激活气体(72)。供应容器(81)通过PCV(89)保持在受控压力下。塑料通过旋转气闸阀(84)以受控的速率从供应容器(81)中取出，并且被输送气体(85)推动通过水平输送线(86)，以将塑料颗粒输送至焦炭鼓(90)中。可在输送管线中提供吹扫流(purging flows)(87)，并且在输送管线中提供隔离阀(88)。废塑料颗粒落入到热液池(91)中，在此其裂解为较轻的产物，并且产物蒸气通过蒸气管线(92)排出。
图4中提供了描绘塑料处理硬件和方法的本发明的另一个实施方案。在所述附图中描述的方法和硬件部分中，废塑料会以颗粒或破碎形式运入到塑料供应容器(108)中，从那里将塑料运入到加热的螺旋输送机(109，113)中，其中使塑料微粒熔化并且供应到在进料循环中的焦炭鼓(105，106)中。将新鲜的进料(100)供应到分馏塔(101)中，并且次级进料(102)被取出并发送通过炉(103)以得到热进料(104)。然后将热进料发送至在进料循环中的任何一个的焦炭鼓(105，106)。在进料循环中的焦炭鼓的内部，烃热进料以及通过螺旋输送供应的塑料(两者)都混合，并且废塑料会热裂解为较轻的烃分子。产物蒸气通过顶部产物蒸气管线(107)发送至分馏塔(101)，在这里将产物分离为废气与不稳定的石脑油(113)、LCGO(110)、HCGO(111)和CFO(112)。在维护循环中打开法兰之后，通过使用高压水射流切割来除去沉积在焦炭鼓内部的焦炭。
图5中提供了描绘塑料处理硬件和方法的本发明的又一个实施方案。在所述附图中描述的方法和硬件部分中，将废塑料装载到塑料供应容器(207)中，其中使用可为电的或通过热物流(如过热蒸汽)的加热源(208)来加热供应(209)到容器中的塑料。塑料供应(塑料供应料)(209)也可与稀释剂物流混合，以促进容易的熔化和运输。在通过供应管线(219)供应到焦炭鼓(205，206)中之前，使用泵(210)泵送熔融的液体或浆料，并且通过使用过滤器(strainer)(211)进行过滤(strain)。在塑料供应管线中提供隔离阀(212，213)。将新鲜的进料(200)供应到分馏塔(201)中，并且取出次级进料(202)并发送通过炉(203)以得到热进料(204)。然后将热进料发送至在进料循环中的任何一个的焦炭鼓(205，206)。在进料循环中的焦炭鼓的内部，烃热进料以及通过螺旋输送供应的塑料(两者)都混合，并且废塑料会热裂解为较轻的烃分子。产物蒸气通过顶部产物蒸气管线(214)发送至分馏塔(201)，在这里将产物分离为废气与不稳定的石脑油(215)、LCGO(216)、HCGO(217)和CFO(218)。在维护循环中打开法兰之后，通过使用高压水射流切割来除去沉积在焦炭鼓内部的焦炭。
实施例：
本发明的方法通过以下非限制性的实施例来举例说明。
从石油精炼厂安排减压渣油原料，并且进行表征。在表-1中提供了减压渣油原料的性质。
表-1：减压渣油原料的性质
Figure BDA0002650481690000111
在Micro-Coker单元中对LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、MixPlastic和减压渣油进行实验。废塑料和减压渣油原料的混合是在Micro-Coker反应器的内部。在表-2中提供了为实验所维持的反应部分的运行条件。
表-2：Micro-Coker反应器单元的运行条件
运行条件 值
温度，℃ 486-488
压力，Kg/cm<sup>2</sup>(g) 1.8-2.1
表-3中提供了在不同的实验中通过将塑料与减压渣油共处理而获得的产物的收率。
表-3：实验的产物收率数据
Figure BDA0002650481690000121
从表-3中提供的实验数据可以看出，废塑料在共处理时已转化为气态和液体馏分。
此外，在1桶/天的容量的延迟焦化器试验设备中，使用表-1的减压渣油原料和具有表4中提供的性质的多层添加金属的废塑料颗粒进行实验。
表-4：多层添加金属的废塑料颗粒的性质
Figure BDA0002650481690000122
在表-5中提供了实验条件。废塑料颗粒绕过炉而直接供应至焦炭鼓，在这里其裂解为较轻的烃产物。
表-5：DCU试验设备实验的运行条件
Figure BDA0002650481690000123
Figure BDA0002650481690000131
进行了两个实验——将或不将废塑料计量添加至鼓。在表-6中提供了实验的结果。可以看出，另外输入的废塑料已转化为不同的产物馏分，这可从由废塑料形成产物的Kg/循环看出。
表-6：用进料-1和废塑料进行的DCU试验设备收率
Figure BDA0002650481690000132
在表-7中提供了焦炭性质的比较。可以看出，废塑料中的金属内容物已经沉积在在延迟焦化反应期间形成的焦炭中，因此灰分含量增加。由于废塑料处理的缘故，液体产物不含任何另外的金属。
表-7：由于塑料处理产生的焦炭性质比较
Figure BDA0002650481690000133
Figure BDA0002650481690000141
本发明的优点：
以下是本发明相对于如上所述的现有技术的技术优点：
·在现有的延迟焦化器单元硬件中使用附加硬件部分使得能够将废塑料直接进料到焦炭鼓中，以将废塑料转化为有价值的较轻的馏出物产物
·使精炼厂能够处理废塑料，而无需减少通过焦化器炉的烃进料通量(吞吐量)
·使精炼厂能够从低成本废塑料中创造价值，并且解决废塑料处置的环境问题
·确保在延迟焦化器炉内部不会由于处理废塑料(包括添加金属的塑料)而导致焦炭沉积增加
·添加金属的塑料的残余金属级份沉积在延迟焦化过程中产生的固体石油焦炭中。

Claims (6)

1.用于将废塑料与烃一起共转化为较轻的馏出物产物的方法，该方法包括：
a.将新鲜的烃原料送入到主分馏塔的底部部分中，并且在与内部再循环馏分混合之后，从主分馏塔中取出次级烃进料，其中烃原料的康拉德逊残碳含量在3至30重量%的范围内，并且烃原料的密度在0.95至1.08 g/cc的范围内；其中次级烃进料然后在炉中加热以获得热进料；
b.将热进料进料至延迟焦化器鼓的底部部分中；
c.将废塑料材料装入到供应容器中，其中废塑料材料为添加金属的多层塑料并且选自：聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、和其组合，
其中添加金属的多层塑料的金属包括铝和钙，并且
其中废塑料材料以新鲜的烃原料的0.01至50重量%的范围存在；
d.将废塑料材料从供应容器绕过炉而直接输送至延迟焦化器鼓，然后将热进料和废塑料材料的混合物热裂解，以在延迟焦化器鼓内部获得合并的产物蒸气和固体石油焦炭，其中所述废塑料材料的金属内容物沉积在固体石油焦炭中；
e.将合并的产物蒸气发送至主分馏塔以与蒸气馏分一起获得轻质焦化瓦斯油、重质焦化瓦斯油和焦炭燃料油；以及
f.将蒸气馏分送至气体浓缩和分离部分，以分离为燃料气体、LPG和焦化石脑油，
其中废塑料材料向较轻的馏出物产物的转化在470℃至520℃范围的温度下和0.5至5Kg/cm2范围的压力下发生。
2.如权利要求1所述的方法，其中将废塑料从供应容器通过选自气动运输、挤出或熔体注射或其组合的方式输送到延迟焦化器鼓。
3.如权利要求2所述的方法，其中废塑料的物理形式选自颗粒、粉末、碎块、浆料、熔体或其组合。
4.如权利要求1所述的方法，其中烃原料选自原油、脱沥青质沥青、页岩油、煤焦油、澄清油、渣油、重质蜡状馏出物、脚子油、废油和其混合物。
5.如权利要求1所述的方法，其中在470至520℃范围的温度下加热步骤a中的次级烃进料。
6.如权利要求4所述的方法，其中渣油选自减压渣油、常压渣油和其混合物。
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