CN117999333A - 用于纯化合成的原油流的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于纯化合成的原油流的方法，包括以下步骤：‑提供合成的原油流；‑在第一温度下用第一水性洗涤溶液洗涤合成的原油流，以获得第一经纯化的合成的原油流；和‑在第二温度下用第二水性洗涤溶液洗涤第一经纯化的合成的原油流，以获得第二经纯化的合成的原油流，其中第一水性洗涤溶液为碱性，第二水性洗涤溶液为酸性，且第二温度低于第一温度。本发明还涉及用于生产合成的原油流的方法，包括以下步骤：‑优选通过塑料材料、特别是塑料废物的解聚来生产合成的原油流(1)；和‑根据本发明所述的方法来纯化合成的原油流(1)。
Description
技术领域
本发明涉及用于纯化合成的原油流的方法。
背景技术
合成的原油，有时也称为合成原油，可以通过不同的工艺获得。例如，合成的原油可以是通过热解从油页岩获得的页岩油。另一个来源是从油砂、特别是沥青中获得的烃，从中通过提质可以获得合成的原油。此外，合成的原油还可以由塑料材料，例如塑料废料，通过裂解来生产。
合成的原油通常含有不同的杂质，这可能对炼油工艺和炼油厂产生不利影响，或者使原油完全不适合某些炼油工艺。根据合成原油的来源和获得方法的不同，杂质的类型和含量可能有很大差异。
WO 2020/020769 A1描述了用于纯化再循环或可再生有机材料的方法，包括在碱金属氢氧化物水溶液存在下加热该材料并在加氢处理催化剂存在下进行加氢处理，以获得具有降低的氯含量的经纯化的材料。
WO 2021/105326 A1描述了用于处理液化塑料废料的方法，包括在至少200℃的温度下用具有至少7的pH值的水性介质预处理液化塑料废料，随后加氢处理和后处理，以获得蒸汽裂化器进料。
WO 2014/165859 A1描述了用于处理合成的原油的方法和装置，其中用碱性工艺水溶液洗涤合成的原油以降低酸度水平。该方法还可以包括两个或更多个洗涤步骤。
用于纯化或处理油的其他方法描述于US 9 045 698 B2、US2006/144761A1和GB590 635A中。
然而，现有技术已知的纯化方法通常是复杂的和/或不充分的。特别地，常常不能充分去除杂质例如中性化合物(例如酯、醛、酮、有机卤素化合物、酰胺、腈)或多环胺，或者根本没有去除。这在杂质分布变化很大的复杂起始材料的情况下尤其成问题，例如在从塑料废物中获得合成的原油的情况下。杂质去除不充分可能会导致纯化的原油的进一步加工出现问题。另一个问题是在许多净化过程中观察到设备中形成沉积物，这使得清洁设备变得更加困难并阻碍高效运行。
因此，仍然需要新的或改进的方法来纯化合成的原油。本发明的一个目的是提供这样的方法。特别地，本发明的一个目的是提供用于纯化合成的原油的方法，其能够特别有效且彻底地去除杂质，特别是酸性或碱性化合物形式的杂质，而且还包括中性化合物形式的杂质。本发明的另一个目的是尽量减少纯化过程中沉积物的形成。另一个目的是提供尽可能高效且经济的纯化方法。
发明内容
根据本发明，该目的通过一种用于纯化合成的原油流的方法来实现，该方法包括以下步骤：
-提供合成的原油流；
-在第一温度下用第一水性洗涤溶液洗涤合成的原油流，以获得第一经纯化的合成的原油流；和
-在第二温度下用第二水性洗涤溶液洗涤第一经纯化的合成的原油流，以获得第二经纯化的合成的原油流，
其中第一水性洗涤溶液为碱性，第二水性洗涤溶液为酸性，并且第二温度低于第一温度。
在另一方面，本发明涉及一种用于生产合成的原油的方法，包括以下步骤：
-优选通过塑料材料、特别是塑料废物的解聚来生产合成的原油流；和
-根据本发明的用于纯化合成的原油流的方法来纯化合成的原油流。
在本发明的过程中，令人惊讶地结果是，在较高温度下进行碱性洗涤步骤，然后在较低温度下进行酸性洗涤步骤是有利的。令人惊奇的优点源自碱性洗涤步骤在酸性洗涤步骤之前进行的事实以及碱性洗涤步骤中的温度高于酸性洗涤步骤的事实。
关于洗涤步骤的顺序，令人惊讶地发现，在酸性洗涤步骤之前进行碱性洗涤步骤可以导致更好的相分离以及沉积物的显著减少。当在没有先前的碱性洗涤步骤的情况下进行酸性洗涤步骤时，发明人观察到沉积物的形成，沉淀物结果主要是沉淀的蜡羧酸。蜡羧酸是长链羧酸，例如具有20至75个碳原子的链长。除了链烷烃(paraffinic)的无支链和支链之外，蜡羧酸还可以具有芳族、烯属和杂原子官能团。蜡羧酸包含在许多合成的原油中，特别是热解油(例如来自塑料的热解)，因为这些化合物可以在热解过程中逐渐形成，例如通过与引入的氧气的反应或通过已经存在的功能性聚合物或添加剂。在合成的原油中，蜡羧酸通常以盐的结合形式存在。在本发明的过程中，已发现用酸性洗涤水溶液处理未预处理的合成的原油流可导致结合的蜡羧酸质子化并因此释放。以这种方式释放的蜡羧酸一方面可以沉淀并形成不需要的沉积物，另一方面，已经表明释放的蜡羧酸可以充当表面活性剂并形成混合相或者可以结合不需要的化合物例如油相中的水、重金属和氮化合物。未去除的蜡羧酸还会导致设备腐蚀，并在合成的原油的后续其他加工中充当催化剂毒物。
在本发明的过程中，已经发现，通过在酸洗步骤之前进行碱洗步骤可以减少结合的蜡羧酸的释放和相关问题。当用碱性水性洗涤溶液洗涤时，蜡羧酸主要以去质子状态存在，其可以通过水性相去除，从而减少对后续酸洗步骤的不利影响。因此，根据本发明提供的用第一水性洗涤溶液和第二水性洗涤溶液洗涤的顺序可以导致设备中的沉积物减少、更好的相分离并因此更好地去除杂质、减少设备中的腐蚀，在其他加工过程中保护催化剂。
进一步表明，在高温下进行碱性洗涤步骤对于蜡羧酸的去除是有利的。高温导致蜡羧酸在水性相中更好的溶解度。因此，如果用第一水性洗涤溶液洗涤合成的原油流在高于70℃的温度下进行是有利的。已证明，如果温度高于95℃是特别有利的，因为许多蜡羧酸盐，特别是碱金属盐，在这些温度下特别好溶于水，并且可以通过水性相被特别有效地除去。
在现有技术中，迄今为止主要使用碱性洗涤水性溶液来降低合成的原油中的酸度水平。在本发明的过程中，已经发现碱性洗涤水性溶液甚至可以用于除去中性化合物，例如酯、醛、酮、有机卤素化合物、酰胺和腈。在根据本发明的方法中，此类中性化合物可被第一水性洗涤溶液水解。碱性水解的产物包括在碱性洗涤过程中除去的酸性化合物，例如羧酸，以及可以在随后的酸性洗涤步骤中除去的碱性化合物，例如胺。
如果碱性洗涤步骤在较高温度下进行，则这会产生进一步的优点：虽然酸性化合物例如羧酸和酚仅需要在碱性洗涤期间去质子化，以便用水性洗涤溶液去除，但中性化合物在洗涤条件下不能去质子化，必须进行水解反应。水解反应取决于温度并且在较高温度下进行得更快。因此，碱性洗涤步骤中较高的温度可以更好地去除中性化合物。在本文中，有利的是用第一水性洗涤溶液在高于70℃的温度下洗涤合成的原油流。已证明甚至更高的温度，例如高于95℃，特别是高于100℃，特别适合去除中性化合物。
除了从碱性洗涤步骤中除去水解产物之外，根据本发明的方法提供的用酸性洗涤溶液洗涤第一经纯化的合成的原油流能够除去另外的碱性化合物，例如胺、吡啶和其他碱性杂质。结果是特别能够有效地除去多环胺。多环胺可以更大程度地存在于合成的原油中，特别是热解油中。它们可以例如在氮源存在下的裂化过程中形成，氮源是例如添加剂或聚合物，例如聚酰胺(PA)、聚丙烯腈(PAN)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。在多环胺的情况下，它们可以是例如缩聚的、饱和的、单不饱和和多不饱和或芳环体系。它们可以部分溶解在合成的原油中或悬浮在胶体区域中，并且通常会导致不希望的沉积物，从而使设备的清洁更加困难。此外，它们还可能导致后续应用中催化剂活性表面的堵塞。此外，它们还可以溶解有机产物相中不需要的化合物，例如盐、氯化物、重金属或硫化物。已经发现，通过本发明的方法可以有效地去除多环胺。对于多环胺的去除，已证明如果酸性洗涤步骤在至少20℃的温度下进行是有利的。如果温度至少为50℃，则去除效率特别高。
然而，在本发明的过程中，令人惊奇地证明，如果酸性洗涤步骤中的温度不太高，特别是低于碱性洗涤步骤中的温度，则这是有利的。因此，已经发现，酸性洗涤步骤中的高温会导致产物收率降低以及杂质的形成。在本发明人看来，不受理论的束缚，这可以通过烯烃与所用酸的反应来解释，例如通过羟基磺化反应或通过硫酸的硫酸化反应或通过与其他酸的反应。醇类、磺酸盐、硫酸盐和羟基磺酸盐会形成杂质，从而可导致沉积物，因此导致更加难以清洁和产生腐蚀。因此已证明，在低于120℃的温度下进行酸性洗涤步骤是有利的。特别地，如果温度低于100℃，甚至更优选低于95℃，则可以将这些不利影响最小化。
酸性洗涤步骤中较低温度的另一个优点是对洗涤装置的材料的要求显著降低。高温下酸性溶液的存在往往需要使用特殊材料或涂层，这会导致成本大幅增加。
根据本发明的方法中的洗涤步骤顺序的另一个优点，特别与其中碱性和酸性洗涤步骤是连续过程的一部分的优选实施方案相结合，在于该方法可以特别经济地进行。合成的原油通常通过高温工艺获得，例如热解或裂化。如果根据本发明的生产方法是在这样的方法的下游，则不需要加热合成的原油流，只要碱性洗涤步骤在酸性洗涤步骤之前进行即可。从生产过程获得的合成的原油流可以直接或在冷却至第一温度后用第一水性洗涤溶液洗涤，并且由此获得的第一经纯化的合成的原油流可以在进一步冷却至第二温度后用第二水性洗涤溶液洗涤。由于合成的原油流不必在洗涤步骤之间被加热，因此该方法可以特别经济且有效地进行。就根据本发明的方法而言，因此特别优选的是合成的原油流在第一温度下的洗涤和在第二温度下的洗涤之间不被加热。
在本发明方法的一个优选实施方案中，第一温度高于70℃，优选高于80℃，更优选高于90℃，甚至更优选高于95℃，甚至更优选高于100℃，甚至更优选高于105℃，甚至更优选高于110℃，甚至更优选高于115℃，甚至更优选高于120℃，甚至更优选高于125℃，甚至更优选高于130℃，最优选高于135℃。提供如此高的第一温度具有以下优点：存在于合成的原油流中的蜡羧酸可以更好地溶解并且可以通过碱性洗涤除去。高的第一温度的另一个优点是，碱性水解反应进行得特别快，因此可以特别好地去除中性化合物。特别优选的是，第一温度为70℃至190℃、优选80℃至180℃、更优选90℃至170℃、甚至更优选95℃至165℃，甚至更优选100℃至160℃，甚至更优选105℃至155℃，甚至更优选110℃至150℃，最优选115℃至145℃。
在根据本发明的方法的一个优选实施方案中，第二温度低于120℃，优选低于110℃，更优选低于100℃，甚至更优选低于95℃，甚至更优选低于90℃，甚至更优选低于80℃，最优选低于75℃。提供这样的较低温度的优点是可以减少杂质的形成并且可以增加产物收率。较低温度的另一个优点是清洗装置暴露在不太恶劣的条件下，因此需要较便宜的材料或材料涂层。同时，胺和吡啶等碱性化合物仍然可以被有效去除，因为与中性化合物相比，这些化合物的去除仅需要被质子化而不需要水解反应。特别优选的是，第二温度为20℃至120℃、优选30℃至110℃、更优选40℃至100℃、甚至更优选50℃至90℃，甚至更优选60℃至80℃，甚至更优选65℃至75℃。其优点在于，一方面，温度足够低以最小化杂质的形成，另一方面，温度足够高以有效去除特别是多环胺。
在一个优选的实施方案中，用第一水性洗涤溶液洗涤合成的原油流的平均洗涤持续时间为至少0.5分钟，优选至少1分钟，更优选至少2分钟，甚至更优选至少5分钟，最优选至少12分钟。为碱性洗涤提供更长的洗涤持续时间可以使水解反应进行得更完全，从而可以更好地去除中性化合物。特别地，因此优选平均洗涤持续时间为0.5至180分钟，优选1至120分钟，更优选2至60分钟，甚至更优选5至30分钟，最优选12至20分钟。
平均洗涤持续时间优选为使合成的原油流与第一水性洗涤溶液接触和将第一经纯化的合成的原油流与第一水性洗涤溶液分离之间的平均时间段。如果洗涤在连续过程中进行，则平均洗涤持续时间优选对应于洗涤装置例如混合沉降器中的平均停留时间。
在一个优选的实施方案中，进行用第一水性洗涤溶液洗涤合成的原油流所处的压力高于用第二水性洗涤溶液洗涤第一经纯化的合成的原油流的压力。在碱性洗涤过程中提供更高的压力可以实现更高的温度，从而更好地去除难溶的蜡羧酸以及中性化合物。与之相比，在酸性洗涤中，较低的压力是有利的，因为这反过来又可以减少不需要的杂质的形成，并且因为对材料的要求较低，这可以导致相当大的成本节省。
在一个优选的实施方案中，至少用第一水性洗涤溶液洗涤合成的原油流是在压力容器中进行的。提供压力容器使得能够在更高的压力和温度下进行洗涤，从而更好地去除难溶的蜡羧酸以及中性化合物。
优选地，用第一水性洗涤溶液洗涤合成的原油流在大于2巴、优选大于3巴、更优选大于5巴、甚至更优选大于7巴、最优选大于10巴的压力下进行。如上所述，提供如此高的压力能够实现高温并良好地去除难溶性蜡羧酸以及中性化合物。特别优选的是，用第一水性洗涤溶液洗涤合成的原油流在2巴至50巴、优选3巴至35巴、更优选5巴至25巴、甚至更优选7巴至20巴、最优选10巴至18巴的压力下进行。
优选地，用第二水性洗涤溶液洗涤第一经纯化的合成的原油流在小于12巴、优选小于7巴、更优选小于6巴、甚至更优选小于5巴的压力下进行。如前所述，提供如此低的压力允许可以使用更便宜的材料。特别优选的是，用第二水性洗涤溶液洗涤第一经纯化的合成的原油流在1巴至12巴、优选1.5巴至7巴、更优选2巴至6巴、甚至更优选3巴至5巴的压力下进行。
在本发明的范围内，已证明如果第一水性洗涤溶液的pH值大于8、优选大于9、更优选大于10、甚至更优选大于11、甚至更优选大于12、最优选大于13是特别有利的。提供如此高的pH值能够促进水解反应，由此可以特别好地去除中性化合物。特别优选第一水性洗涤溶液的pH值为8至14、优选9至13、更优选9.5至12、最优选10至11。
在一个优选的实施方案中，第一水性洗涤溶液含有氢氧化钠。特别优选氢氧化钠的浓度为0.5至10重量％，特别是1至5重量％。
关于用第二水性洗涤溶液洗涤第一经纯化的合成的原油流，已证明，如果第二水性洗涤溶液的pH值小于6、优选小于5、更优选小于4，甚至更优选小于3，甚至更优选小于2，最优选小于1是特别有利的。这使得能够特别有效地去除碱性杂质，例如胺和吡啶。特别优选第二水性洗涤溶液的pH值为0至6、优选1至5、更优选2至4、最优选2.5至3.5。
在一个优选的实施方案中，第二水性洗涤溶液含有硫酸。优选地，硫酸的浓度为0.5至10重量％，特别是1至5重量％。
已证明有利的是，合成的原油流与第一水性洗涤溶液之间混合的体积比为5:1至1:5，优选2.5:1至1:2.5，甚至更优选1.5:1至1:1.5。这样的混合比能够特别有效地使蜡羧酸去除和使中性化合物水解，并且能够特别有效地去除其他酸性杂质。
有利地，第一经纯化的合成的原油流与第二水性洗涤溶液之间混合的体积比为10:1至1:5，优选5:1至1:2.5，甚至更优选2.5:1至1:1.5。这样的混合比能够特别有效地去除碱性杂质。
根据本发明的方法还可以包括进一步的洗涤步骤。例如，第一经纯化的合成的原油流可以在用第二水性洗涤溶液进行洗涤之前经历其他洗涤或纯化步骤。然而，优选的是，在用第一水性洗涤溶液洗涤合成的原油流和用第二水性洗涤溶液洗涤第一经纯化的合成的原油流之间不进行其他纯化步骤，特别是不进行洗涤步骤，不进行过滤步骤和/或不进行加氢处理步骤。这尤其具有以下优点：由中性化合物通过碱性水解形成的碱性产物可以在紧接碱性洗涤步骤之后的酸性洗涤步骤中除去。
优选地，根据本发明的方法不包括任何过滤步骤。避免过滤步骤导致过程特别简单且经济。可以避免过滤步骤，特别是因为用碱性洗涤水溶液洗涤合成的原油流是在较高温度下进行的。这使得蜡羧酸尤其能够被有效去除，蜡羧酸通常在较低温度下溶解得更差，并且如果去除不良则其可能需要过滤。
根据本发明的方法还可以包括用于额外去除杂质的加氢处理(hydrotreating)步骤。然而，优选本发明的方法不包括加氢处理步骤。避免加氢处理步骤导致纯化过程特别简单且经济。即使不提供加氢处理步骤，根据本发明提供的洗涤步骤也能够特别良好地去除杂质。
在特别优选的实施方案中，根据本发明的方法还包括以下步骤：在第三温度下用第三水性洗涤溶液洗涤第二经纯化的合成的原油流，以获得第三经纯化的合成的原油流。提供这种进一步的洗涤步骤能够特别彻底地去除在碱性和酸性洗涤步骤之后仍然可能存在的杂质。
在本文中，特别优选第三水性洗涤溶液的pH值为3至13、优选4至12、更优选5至11、甚至更优选6至10、甚至更优选6.5至9，最优选7至8。该范围内的pH值对于去除小的极性中性分子以及无机盐和有机盐特别有效。如果第三水性洗涤溶液是碱性的或基本上中性的，特别是基本上中性的，则是特别有利的。
在一个优选的实施方案中，第三水性洗涤溶液含有中性胺。这样做的优点是可以更好地保护后续设备。
在一个优选实施方案中，第三温度低于第一温度。这使得该方法能够高效且经济地进行，因为原油流在用第三水性洗涤溶液洗涤之前不必被加热。
优选地，第三温度小于120℃，优选小于110℃，更优选小于100℃，甚至更优选小于90℃，甚至更优选小于80℃，最优选小于75℃。特别优选的是，第三温度为20℃至120℃、优选30℃至110℃、更优选40℃至100℃、甚至更优选50℃至90℃，甚至更优选60℃至80℃，甚至更优选65℃至75℃。
已证明有利的是，用第一水性洗涤溶液洗涤合成的原油流的压力高于用第三水性洗涤溶液洗涤第二经纯化的合成的原油流。在碱性洗涤过程中提供更高的压力可以实现更高的温度，从而更彻底地去除难溶的蜡羧酸以及中性化合物。然而，当用第三水性洗涤溶液洗涤时，较低的压力是有利的，因为这降低了对所用材料的要求，这可以导致显著的成本节省。
在一个优选的实施方案中，用第三水性洗涤溶液洗涤第二经纯化的合成的原油流在小于12巴、优选小于10巴、更优选小于8巴、甚至更优选小于7巴的压力下进行。特别优选压力的范围为1巴至12巴、优选1.5巴至10巴、更优选2巴至8巴、甚至更优选3巴至7巴。
已证明有利的是，第二经纯化的合成的原油流与第三水性洗涤溶液之间混合的体积比为10:1至1:5，优选5:1至1:2.5，甚至更优选2.5:1至1:1.5。这样的混合比能够特别有效地去除剩余杂质。
就本发明而言，优选的是用于纯化合成的原油流的方法是连续方法。与间歇工艺(batch process)相比，其优点是可以实现更高的生产率和更短的停机时间。因此，优选地，以下步骤是连续方法的一部分：用第一水性洗涤溶液洗涤合成的原油流，用第二水性洗涤溶液洗涤第一经纯化的合成的原油流，以及如果提供的话，用第三水性洗涤溶液洗涤第二经纯化的合成的原油流。还优选的是，根据本发明的用于生产合成的原油的方法是连续方法，即，如果优选通过塑料材料的解聚来生产合成的原油流也是连续方法的一部分。提供连续方法尤其具有可以避免加热合成的原油流的优点，因为从生产方法获得的合成的原油流可以直接用第一水性洗涤溶液洗涤或在冷却至第一温度后用第一水性洗涤溶液洗涤，或者，可以在从第一温度冷却至第二温度之后，用第二水性洗涤溶液洗涤第一经纯化的合成的原油流。
通常，用水性洗涤溶液洗涤原油流包括将原油流与洗涤溶液混合，然后将纯化的原油流与水性洗涤溶液分离。
优选地，本发明的方法的洗涤步骤在机械混合器、静态混合器和/或混合沉降器中进行。已证明，如果本发明的方法的洗涤步骤各自在混合沉降器中进行是特别有利的。通常，混合沉降器包括连续操作的混合区和连续操作的沉降区，因此允许合成的原油流与相应的水性洗涤溶液混合，以及并允许连续工艺中的后续沉降过程，以分离相和分离纯化的合成的原油流。
就本发明而言，“合成的原油流”优选是指含有合成的原油或合成的原油馏分(fraction)的物流。优选地，合成的原油流由合成的原油或其馏分组成。在本发明的范围内，特别优选合成的原油流包含热解油或其馏分，特别是由热解油或其馏分组成。优选地，热解油是从生物质(特别是木材)和/或塑料获得的热解油。已证明。如果合成的原油流是由生物质或塑料材料、特别是塑料材料的解聚获得的烃混合物，则根据本发明的方法是特别合适的。优选地，合成的原油流因此是塑料热解产物或其馏分，或生物质热解产物，特别是木材热解产物，或其馏分。然而，根据本发明的方法也非常适合于其他合成的原油及其馏分。在其他优选的实施方案中，合成的原油流因此包含页岩油或提质沥青，优选由页岩油或提质沥青组成。
因此，根据本发明的用于生产合成的原油的方法中，优选合成的原油流是通过塑料材料、优选塑料废料的解聚来生产的。本领域技术人员熟悉通过塑料材料的解聚来生产合成的原油流。此类方法例如从WO 2012/149590 A1和US 6,060,631 A中已知。
由塑料材料获得的合成的原油通常含有许多不同的杂质，特别是蜡羧酸、多环胺和中性化合物，这些杂质可以通过根据本发明的方法特别好地除去。这尤其适用于塑料废物，其通常包含不同塑料的混合物。此外，塑料材料通常含有可能导致有机磷酸盐或膦酸盐形式的杂质的添加剂。这种磷酸盐或膦酸盐可以在本发明的方法中在碱性条件下水解，并且因此可以特别有效地去除。
在一个优选实施方案中，塑料材料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)和/或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。已证明根据本发明的方法特别适合于去除由所述塑料材料产生的杂质。
特别优选的是，塑料材料包含PVC。这通常会导致从塑料材料获得的原油流中产生有机氯化合物形式的杂质。在用第一水性洗涤溶液洗涤的过程中，通过碱性水解可以特别好地除去有机氯化合物。
如果塑料材料包含PET，则是特别优选的。这通常导致从塑料材料获得的原油流中出现酯化合物形式的杂质，该杂质也可以在用第一水性洗涤溶液洗涤的过程中通过碱性水解特别好地除去。
特别地，优选塑料材料包括PA、SAN和/或ABS。这些塑料材料通常会产生酰胺和腈形式的杂质。在本发明的方法的过程中，这些化合物也可以在用第一水性洗涤溶液洗涤的过程中发生水解。由碱性水解形成的碱性化合物，特别是胺，可以在随后用酸性洗涤水溶液的洗涤中有效地除去。PA、SAN和ABS还可作为氮源，并通过重排反应、缩合反应和/或自由基反应(例如与PE、PP和PS)促进多环胺的形成。这些可以通过根据本发明提供的用酸性水性洗涤溶液洗涤来有效地除去。
除非另有说明，本文提及的所有参数均指根据IUPAC(“标准环境温度和压力”)的SATP条件，特别是指25℃的温度和101,300Pa的压力。
除非另有说明，本文中所有百分比(％)均指重量百分比。
除非另有说明，本文规定的所有混合比均指体积混合比，即体积比(体积:体积)。
本文规定的洗涤步骤的温度优选在每种情况下指的是原油流和水性洗涤溶液的混合物在混合之后和相分离之前的温度。
附图说明
本发明通过下图进行说明，当然，本发明不限于此。
图1显示了根据本发明的用于生产合成的原油的方法的优选实施方案的工艺流程图。
具体实施例
在图1所示的实施方案中，合成的原油流1通过塑料材料的解聚获得。塑料材料在挤出机12中被压实、脱气并熔化。离开挤出机12的塑料熔体在静态混合器13中与外部溶剂14(优选重质燃料油)和/或与已经裂解的塑料材料混合，其作为再循环流15再循环，以降低塑料熔体的粘度。将所得混合物引入解聚反应器16中，在所述解聚反应器16中，塑料材料优选在400℃至440℃的温度下解聚。裂解的塑料材料作为塔17的塔顶产物获得。在另一塔19中分离气流18之后，获得合成的原油流1。
在所示的实施方案中，合成的原油流1与第一水性洗涤溶液2在第一混合沉降器8的混合区中混合，优选以1:1的体积比混合。第一水性洗涤溶液2优选为pH值在9至12之间的氢氧化钠溶液。合成的原油流1和第一水性洗涤溶液2的混合物优选具有至少95℃的温度。由于合成的原油流1直接从制造过程进料到混合沉降器8中，因此不需要加热来达到该温度。特别地，高温提高了蜡羧酸的水溶性，由于碱性pH值，蜡羧酸以去质子化形式进入水性相。此外，高温有利于中性化合物形式的杂质的水解。酸性水解产物，例如羧酸，由于碱性pH值而被去质子化，并且也作为带电化合物进入水性相。结果，纯化的油相在混合沉降器8的沉降区中与水性相分离。在第一混合沉降器8中的平均停留时间优选为5至30分钟。水性相作为废水流11的一部分被去除，并且油相作为第一经纯化的合成的原油流3被分离。
然后将由此获得的第一经纯化的合成的原油流3与第二水性洗涤溶液4在第二混合沉降器9中混合。第二水性洗涤溶液4优选为pH值在0至5之间的硫酸水溶液。第一经纯化的合成的原油流3和第二水性洗涤溶液4的混合的温度低于第一洗涤步骤中的混合的温度，优选低于90℃。第二洗涤步骤中的较低温度减少了额外杂质的形成并提高了产品产量。此外，对第二混合沉降器9的材质要求较低；特别是，不需要昂贵的材料和涂层。此外，第二洗涤可以在较低的压力下进行，这又导致对所用材料的要求较低。特别地，碱性杂质，如胺或吡啶，通过用酸性洗涤溶液洗涤而质子化，并因此作为带电化合物进入水性相。此外，剩余的中性化合物也可以在酸性条件下被水解。随后，在混合沉降器9的沉降区中再次将纯化的油相与水性相分离，通过废水流11除去水性相，并从油相中获得第二经纯化的合成的原油流5。
在所示的实施方案中，第二经纯化的合成的原油流5在第三混合沉降器10中用第三水性洗涤溶液6洗涤。第三水性洗涤溶液6优选是中性洗涤溶液，优选基本上是水。该洗涤步骤中的温度优选对应于第二洗涤步骤的温度，或低于第二洗涤步骤的温度。在该洗涤步骤中，杂质被去除，其中一些杂质，例如酸性水解产物、小极性的中性分子以及无机和有机盐，在前两个洗涤步骤之后可能仍然存在。中性洗涤还增加了进一步使用由此获得的第三经纯化的合成的原油流7的安全性。洗涤后，水性相再次作为废水流11的一部分被去除，并且从油相获得第三经纯化的合成的原油流7。
Claims (15)
1.一种用于纯化合成的原油流(1)的方法，包括以下步骤：
-提供合成的原油流(1)；
-在第一温度下用第一水性洗涤溶液(2)洗涤合成的原油流(1)，以获得第一经纯化的合成的原油流(3)；和
-在第二温度下用第二水性洗涤溶液(4)洗涤第一经纯化的合成的原油流(3)，以获得第二经纯化的合成的原油流(5)，
其特征在于，
所述第一水性洗涤溶液(2)为碱性，所述第二水性洗涤溶液(4)为酸性，且所述第二温度低于所述第一温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一温度为高于95℃。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，用第一水性洗涤溶液(2)洗涤合成的原油流(1)的平均洗涤持续时间为至少0.5分钟，优选至少1分钟，更优选至少2分钟，甚至更优选至少5分钟，最优选至少12分钟。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，用第一水性洗涤溶液(2)洗涤合成的原油流(1)的压力高于用第二水性洗涤溶液(4)洗涤第一经纯化的合成的原油流(3)的压力。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一水性洗涤溶液(2)的pH值为大于8，优选大于9，更优选大于10，甚至更优选大于11，甚至更优选大于12，最优选大于13。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二水性洗涤溶液(4)的pH值为小于6，优选小于5，更优选小于4，最优选小于3.5。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述合成的原油流(1)与所述第一水性洗涤溶液(2)混合的体积比为5:1至1:5，优选2.5:1至1:2.5，甚至更优选1.5:1至1:1.5。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在用第一水性洗涤溶液(2)洗涤所述合成的原油流(1)和用第二水性洗涤溶液(4)洗涤第一经纯化的合成的原油流(3)之间，不进行其他洗涤步骤。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-在第三温度下用第三水性洗涤溶液(6)洗涤第二经纯化的合成的原油流(5)，以获得第三经纯化的合成的原油流(7)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第三水性洗涤溶液(6)的pH值的范围为3至13、优选4至12、更优选5至11、甚至更优选6至10，甚至更优选6.5至9，最优选7至8。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述第三温度低于所述第一温度。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，用第一水性洗涤溶液(2)洗涤所述合成的原油流(1)的压力高于用第三水性洗涤溶液(6)洗涤第二经纯化的合成的原油流(5)的压力。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二经纯化的合成的原油流(5)与所述第三水性洗涤溶液(6)混合的体积比为10:1至1:5，优选5:1至1:2.5，甚至更优选2.5:1至1:1.5。
14.一种用于生产合成的原油的方法，包括以下步骤：
-优选通过塑料材料、特别是塑料废物的解聚来生产合成的原油流(1)；和
-根据权利要求1至13中任一项所述的方法来纯化所述合成的原油流(1)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述塑料材料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)和/或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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