CN118272124A - 一种废塑料和重油的处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种废塑料和重油的处理方法和装置。本发明第一方面提供一种废塑料和重油的处理方法，包括：首先对废塑料进行预处理，去除废塑料表面的杂质和油脂，接着将废塑料和重油输入至混合单元内进行混合，最后，对废塑料与重油混合得到的第一浆料依次进行第一裂解处理和第二裂解处理。本发明提供的方法，可以实现废塑料和重油的共裂解，实现废塑料的连续加工并降低裂解油中的氯含量，减轻了后续精制的压力和负荷，满足下游工序对裂解产物中氯含量的限制。

Description

一种废塑料和重油的处理方法和装置

技术领域

本发明涉及一种废塑料和重油的处理方法和装置，涉及废塑料加工利用技术领域。

背景技术

废塑料是指民用、工业中使用过且最终淘汰或替换下来的塑料，废塑料的不当处理会造成严重的白色污染。目前，对废塑料的处理方法包括物理回收、化学回收和能量回收，其中，物理回收也称机械回收，一般是将废塑料通过分拣破碎成型后重新生产塑料制品，但该方法对原料分拣精细度要求较高，重新生产的塑料制品质量较差，回收利用的次数有限；能量回收是以焚烧的方式回收热量，但燃烧过程中会产生大量有害气体，造成二次污染；化学回收是通过裂解或气化技术，将废塑料中的有机成分转化成小分子烃，化学回收具有如下优势：1)化学回收可以处理混合、污损或经多次物理再生后的废塑料，原料的选择范围较广；2)化学再生塑料与以化石原料生产的“一次塑料”品质相当，可应用于对质量、卫生状况和性能要求更高的医疗、食品等领域；3)能将废塑料转化为化工原料，进而再次生产塑料，实现真正的循环利用；4)相对于能量回收，化学回收相可碳减排较少，因此，化学回收作为废塑料回收处理的方法之一。

废塑料裂解是指以废塑料为原料，经高温热解或催化裂解后得到裂解油，裂解油经过精制，可用于生产清洁燃料或化工原料，实现废塑料的回收利用。但在废塑料裂解过程中，一方面由于废塑料的导热性差，粘度大，无法实现连续稳定的进料；另一方面，随着聚氯乙烯的普遍应用以及塑料加工过程中含氯改性剂的使用，废塑料中不可避免地会含有氯元素，在裂解过程中会生成大量的氯代烃，会对下游单元造成设备腐蚀、催化剂中毒以及氯化铵堵塞等问题，因此，如何提高废塑料进料的稳定性和连续性，并降低废塑料裂解产物中的氯含量，受到了本领域技术人员的关注。

目前已有将废塑料与重油混合裂解的相关工艺，一方面可以解决废塑料裂解可能出现的进料连续性差以及导热性能差的问题，另一方面也解决了由于废塑料的地域分散、原料的有限而导致的裂解装置规模小等问题，但如何降低废塑料裂解产物中的氯含量，依然是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种废塑料和重油的处理方法，通过将废塑料与重油混合形成混合浆料，并对混合浆料进行第一裂解处理和第二裂解处理，可以实现废塑料和重油的共裂解，实现废塑料的连续加工并降低裂解产物中的氯含量，减轻了后续精制的压力和负荷，满足下游工序对裂解产物中氯含量的限制。

本发明还提供一种处理装置，用于实现上述处理方法。

本发明第一方面提供一种废塑料和重油的处理方法，采用依次连通的混合单元、第一裂解单元和第二裂解单元进行，所述第一裂解单元包括气体输入口和气体输出口，所述第二裂解单元内部设置有脱氯剂，所述处理方法包括如下步骤：

对废塑料进行预处理，并将预处理后的废塑料和重油输入至混合单元内进行混合；

将所述混合单元输出的第一浆料输入至第一裂解单元内进行第一裂解处理，所述第一裂解处理在无氧条件下进行，通过所述气体输入口向所述第一裂解单元内输入保护气体，对所述第一浆料进行吹扫，并通过所述气体输出口排出所述第一裂解处理过程中的气体；所述第一裂解单元内的温度为220-380℃，并至少包括两个温区，靠近入口一侧的温区的温度低于靠近出口一侧的温区的温度，且相邻两个温区的温差不低于20℃；

将所述第一裂解单元输出的第二浆料输入至第二裂解单元进行第二裂解处理，所述第二裂解单元内的温度为450-550℃，第二裂解处理后得到处理产物。

本发明提供的方法，首先对废塑料进行预处理，去除废塑料表面的杂质和油脂，接着将废塑料和重油输入至混合单元内进行混合溶解，实现了废塑料的稳定连续进料和重油的加工利用；接着，对混合单元输出的第一浆料依次进行第一裂解处理和第二裂解处理，并且在第一裂解处理过程中，通过分区升温的方式，控制废塑料中含氯化合物逐渐分解，并搭配保护气体吹扫，避免分解出的氯气与废塑料裂解产物重新结合再次生成有机氯化物，第二裂解处理对废塑料进行深度裂解，同时，不再设置气体出口排除气相混合物，这样裂解生成的轻油不会被带出，并进入后续分馏，此外，第二裂解处理在脱氯剂作用下进行，有助于实现HCl及有机氯的吸附脱除。因此，通过本发明提供的方法，可以实现废塑料和重油的共裂解，实现废塑料的稳定连续加工并有效降低裂解产物中的氯含量，减轻了后续精制的压力和负荷，满足下游工序对裂解产物中氯含量的限制。

在一种具体实施方式中，该处理方法采用依次连通的混合单元、第一裂解单元和第二裂解单元进行，第一裂解单元和第二裂解单元可以为相互独立的反应单元，也可以为同一反应单元内的不同分区，其中，第一裂解单元包括气体输入口和气体输出口，第二裂解单元内部设置有脱氯剂，以下对处理过程进行详细阐述：

步骤1、对废塑料进行预处理，并将预处理后的废塑料和重油输入至混合单元内进行混合；

废塑料包括化学工业中使用过的袋、桶、纺织工业中的容器，家电行业中的包装材料，建筑行业中的建材、管材，罐装工业中的收缩膜，食品加工中的包装袋，农业中的地膜，汽车分解料，也可以是生活垃圾等；主要成分包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)中的一种或两种，还可以包括聚氯乙烯(PVC)，但考虑到废塑料裂解产物的品质及加工需要，废塑料中PVC含量不高于20％，进一步地，PVC含量不高于10％，例如1％、2％、3％、5％、8％、10％。

首先对废塑料进行预处理，预处理包括破碎处理和清洗处理，具体地，可采用常规的破碎机，将废塑料破碎为20-50mm的塑料片状或颗粒；清洗处理可在沉淀池内进行水洗，以去除附着在废塑料表面的泥浆、金属杂质和油脂，具体地，废塑料和水的质量比为1：10-10：1，清洗后的废塑料经过滤后干燥，干燥后的废塑料水含量控制在3％以下。

重油具体包括500℃以上的渣油馏分、350℃以上的减压蜡油、加氢裂化尾油、催化裂解重循环油中的一种或多种；进一步地，废塑料与重油的质量比为(1：20)-(10：1)。

其次，将预处理后的废塑料和重油输入至混合单元，使废塑料与重油充分混合，形成第一浆料。

将预处理后的废塑料和重油在混合单元内进行混合，控制混合单元内的温度为120-220℃，并且混合过程在搅拌状态下进行，使大部分废塑料溶解在重油中，不溶解的部分在加热和搅拌的作用下与重油充分融合，形成混合第一浆料。

步骤2、将所述混合单元输出的第一浆料输入至第一裂解单元内进行第一裂解处理；

采用连续反应的方式，将步骤1处理结束后的第一浆料输入至第一裂解单元内进行第一裂解处理，第一裂解单元可以为卧式反应炉，第一裂解单元内的温度控制为220-380℃，主要用于分解废塑料中的部分PVC，进一步地，第一裂解单元内的温度控制为250-350℃。

在第一裂解处理过程中，为了使废塑料裂解产生的HCl脱除，第一裂解处理在保护气体吹扫下进行，具体地，通过所述气体输入口向所述第一裂解单元内输入保护气体，对第一浆料进行吹扫，并通过所述气体输出口排出所述第一裂解处理过程中的气体，以降低分解物与HCl再次结合生成有机氯的机会，也避免HCl和水蒸汽结合生成盐酸对装置造成腐蚀，保护气体可以为N2。

为了吸收第一裂解处理过程中释放出的HCl，避免环境污染，将第一裂解处理过程中产生的气体输入至吸收液中，所述吸收液可以是NaOH溶液，也可以是石灰乳等pH≥7的溶液。

为了使得废塑料能缓慢分解而且能在保护气体吹扫下及时脱除HCl，所述第一裂解单元内至少包括两个温区，温区沿第一裂解单元的入口一侧至出口一侧依次分布，且靠近入口一侧的温区的温度低于靠近出口一侧的温区的温度，相邻两个温区的温差不低于20℃；例如，从第一裂解单元入口至出口一侧，共包括第一温区、第二温区和第三温区，第一温区的温度为T1，第二温区的温度为T2，第三温区的温度为T3，220℃≤T1＜T2＜T3≤380℃，且T2-T1≥20℃，T3-T2≥20℃。

步骤3、将所述第一裂解单元输出的第二浆料输入至第二裂解单元进行第二裂解处理；

采用连续反应的方式，将第一裂解处理结束后的第二浆料输入至第二裂解单元进行第二裂解处理，第二裂解单元可以为卧式反应炉，第二裂解单元内的温度控制为450-550℃，且保持无氧或缺氧环境，主要用于PE、PP等其他废塑料的裂解，同时也有部分未完全分解的PVC，在该温度下，少量的PVC裂解产生的HCl容易与裂解产物进行结合生成有机氯，因此，第二裂解处理在脱氯剂环境下进行，进行HCl、有机氯以及其他杂质如硅、铁等的吸附脱除。

具体地，所述脱氯剂包括载体基质和金属氧化物，所述载体基质为氧化铝、活性炭、分子筛中的一种或多种，所述金属氧化物为CuO、CaO、MgO、Fe₂O₃中的一种或多种。

进一步地，所述金属氧化物的质量为脱氯剂总质量的1％-10％。

脱氯剂的制备可根据本领域常规技术手段进行。

此外，第二裂解单元输出的处理产物可以直接进入下游经精制后加工，或者也可以对处理产物进行气液分离，收集裂解油，并对裂解油进行分馏处理，分馏处理可根据本领域常规技术手段和实际需要进行，例如，可以将裂解油分割为汽油、柴油和尾油，或分割为更细的馏分段。

综上，本发明提供的方法，可以实现废塑料和重油的共裂解，实现废塑料的连续加工并有效降低裂解产物中的氯含量，减轻了后续精制的压力和负荷，满足下游工序对裂解产物中氯含量的限制。

本发明第二方面提供一种实现上述任一所述方法的装置，所述装置包括预处理单元、混合单元、第一裂解单元、第二裂解单元和加热单元，其中：

所述预处理单元用于对废塑料进行预处理；

所述混合单元包括废塑料入口和重油入口，所述废塑料入口用于输入预处理后的废塑料，所述重油入口用于输入重油；

所述混合单元的出口与所述第一裂解单元的入口连通，所述第一裂解单元包括浆料输送器、气体输入口和气体输出口，所述浆料输送器用于输送第一裂解单元内的浆料至出口；所述气体输入口用于向所述第一裂解单元内输送保护气体，所述气体输出口用于排出第一裂解过程中的气体；

所述第一裂解单元的出口与所述第二裂解单元的入口连通，所述第二裂解单元内设置有脱氯剂存储器，所述脱氯剂存储器内部存储有脱氯剂；

所述加热单元用于控制所述混合单元、第一裂解单元和第二裂解单元内的温度，并实现第一裂解单元内包括至少两个温区。

在一种具体实施方式中，图1为本发明一实施例提供的装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括预处理单元、混合单元1、第一裂解单元21、第二裂解单元22和加热单元，以下对各个单元进行详细阐述：

预处理单元用于对废塑料进行预处理，具体地，预处理单元包括破碎单元和清洗单元，分别用于对废塑料进行破碎和清洗，破碎单元具体为破碎机，清洗单元可以为沉淀池。

混合单元1包括废塑料入口和重油入口，废塑料入口用于输入预处理后的废塑料，可以理解，预处理单元可以和废塑料入口连通，使预处理后的废塑料直接进入混合单元1，也可以分别设置，通过人工或机器将预处理单元处理后的废塑料搬运至混合单元1进行混合，所述重油入口用于输入重油，重油入口可单独设置，也可与其他重油加工单元连通；混合单元内设置有搅拌器，对废塑料和重油进行搅拌，使大部分废塑料溶解在重油中，形成第一浆料；此外，加热单元与混合单元1连接，用于控制混合单元1内的温度为120-220℃。

混合单元1的出口与第一裂解单元21的入口连通，第一裂解单元21的出口与第二裂解单元22的入口连通，使得混合单元1输出的第一浆料连续通过第一裂解单元21和第二裂解单元22进行裂解，第一裂解单元21和第二裂解单元22可以为两个独立的裂解单元，也可以一个裂解单元内的两个分区，第一裂解单元21和第二裂解单元22可以为卧式反应炉。

图2为本发明一实施例提供的第一裂解单元和第二裂解单元的结构示意图，如图2所示，由于进入第一裂解单元21内的第一浆料为粘稠膏状，第一裂解单元21内设置有浆料输送器212，用于输送第一裂解单元21内的浆料至出口，浆料输送器212可以为螺旋桨，推动浆料按一定速度沿着螺旋桨前进，并从出口输出。

所述加热单元与第一裂解单元21连接，用于控制第一裂解单元21内的温度，并实现第一裂解单元21内包括至少两个温区；例如，继续参考图2，通过加热单元对第一裂解单元21进行加热，使第一裂解单元21内包括三个温区，第一温区的温度为T1，第二温区的温度为T2，第三温区的温度为T3，三个温区的温度要求如前所述。

为了使PVC裂解产生的HCl排出，所述第一裂解单元21设置有气体输入口213和气体输出口214，气体输入口213用于向第一裂解单元21内输送保护气体，气体输出口214用于收集第一裂解处理过程中的气体。

上述装置还包括吸收单元，气体输出口214可以和吸收单元连通，吸收单元内存储有吸收液，用于吸收气体输出口214排出的气体。

第一裂解单元21的出口与第二裂解单元22的入口连通，第二裂解单元22内设置有脱氯剂存储器221，脱氯剂存储器221和第二裂解单元22的轴向方向重叠，并保持一定的转速，能够推动第二裂解单元22内的浆料向出口方向移动。

脱氯剂存储器221内部存储有脱氯剂，脱氯剂能够对第二裂解过程中产生的HCl及有机氯进行吸附脱除。

进一步地，脱氯剂存储器221的内径为D1，第二裂解单元22的内径为D2，1/2≤D1/D2≤2/3，在实现脱氯剂与有机氯结合的基础上，避免废塑料结焦堵塞脱氯剂存储器。

此外，所述第二裂解单元22内设置有清洁器222和废料输出口223，所述清洁器222设置在第二裂解单元22的内壁，所述废料输出口223设置在第二裂解单元22靠近出口的底壁，用于排出第二裂解处理过程中产生的废渣；清洁器222具体可以为刮板，清除残留在第二裂解单元22内的残渣，并通过废料输出口223排出，一般在5-10h排渣一次。

综上，本发明提供的装置，可用于废塑料和重油的处理，在实现废塑料与重油稳定连续加工的同时降低裂解产物中的氯含量，减轻后续精制的压力和负荷，满足下游工序对裂解产物中氯含量的限制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的第一裂解单元和第二裂解单元的结构示意图。

附图标记说明：

1-混合单元；

21-第一裂解单元；

212-浆料输送器；

213-气体输入口；

214-气体输出口；

22-第二裂解单元；

221-脱氯剂存储器；

222-清洁器；

223-废料输出口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种处理装置，包括预处理单元、混合单元、吸收单元、第一裂解单元、第二裂解单元和加热单元，预处理单元用于对废塑料进行预处理，混合单元包括废塑料入口、重油入口和第一浆料出口，废塑料入口与预处理单元的出口连通，重油入口用于输入重油，第一浆料出口依次连通有第一裂解单元和第二裂解单元，第二裂解单元的出口可连接其他分离单元进行气液分离或馏分分馏，也可以直接连结下游加工单元，加热单元与混合单元、第一裂解单元、第二裂解单元连接，其中：

预处理单元包括破碎机和沉淀池，破碎机用于将废塑料破碎成20-50mm的塑料片状或颗粒，破碎后的废塑料进入沉淀池中，沉淀池内包括水，在重力作用下，废塑料表面的泥浆和金属杂质沉淀至沉淀池底部，上层刮膜去除油脂。

混合单元具体为溶解釜，包括搅拌器，通过加热单元控制溶解釜内温度为120-220℃。

第一裂解单元内设置有螺旋桨，用于推动浆料前进。

第一裂解单元靠近入口的底部设置有气体输入口，靠近出口的上部设置有气体输出口，气体输入口与氮气罐连通，用于向第一裂解单元内连续输送氮气，气体输出口与吸收单元连通，用于收集第一裂解处理过程中产生的气体并输入至吸收单元内。

通过加热单元控制第一裂解单元内温度相同。

第二裂解单元内设置有脱氯剂存储器，脱氯剂存储器内部存储有脱氯剂，脱氯剂存储器的内径为D1，第二裂解单元的内径为D2，D1/D2为1/2。

第二裂解单元内设置有刮板和废料输出口，刮板用于清除残留在第二裂解单元内的残渣，并通过废料输出口排出。

实施例2

本实施例提供一种处理装置，可参考实施例1，区别在于，第一裂解反应单元内包括三个温区，三个温区沿第一裂解单元的入口至出口方向依次分布设置。

实施例3

本实施例提供一种废塑料和重油的处理方法，使用实施例1提供的装置，处理方法具体包括如下步骤：

采用生活垃圾中的饮料瓶、一次性塑料袋等混合得到废塑料，通过燃烧-微库仑法测定废塑料中的Cl含量为0.5％。

经实验室小型冷冻粉碎机将废塑料破碎为粒径小于50mm的颗粒，破碎后的废塑料颗粒在超声波清洗机中进行清洗，沉淀脱除杂质后采用旋风干燥器进行干燥，得到含水量为2.1％的废塑料。

将质量比为1：10的废塑料颗粒与重油(减压蜡油，馏程见表1)在溶解釜中常压120℃搅拌进行混合，形成第一浆料，将第一浆料经原料泵输入至第一裂解单元进行第一裂解处理，控制炉内温度为250℃，进料速度为100g/min。经气体输入口向炉内连续通N2吹扫，N2流量为50ml/min，N2和第一裂解处理产生的气体从气体输出口输出，进入吸收单元进行吸收。

第一裂解处理后的浆料进入第二裂解单元进行第二裂解处理，控制温度为480℃，第二裂解处理在脱氯剂环境下进行，脱氯剂为氧化铝-活性炭-CaO复合脱氯剂，CaO的质量含量为10％，装载量200g。

将第二裂解处理后的处理产物经气液分离后收集裂解油，对裂解油进行分馏，切割出<180℃汽油馏分、180℃-360℃柴油馏分和>360℃尾油馏分，各馏分的收率、馏程以及氯含量见表1，裂解油收率为裂解油与进料质量比，汽油馏分、柴油馏分及尾油馏分的收率为各馏分段在裂解油中的质量占比。

表1

实施例4

本实施例提供一种废塑料和重油的处理方法，使用实施例1提供的装置，处理方法具体包括如下步骤：

采用生活垃圾中一次性塑料袋与去盖塑料饮料瓶混合塑料，通过燃烧-微库仑法测定废塑料中Cl含量为1.2％。

经实验室小型冷冻粉碎机将废塑料破碎为粒径小于50mm的颗粒，破碎后的废塑料颗粒在超声波清洗机中进行清洗，沉淀脱除杂质后采用旋风干燥器进行干燥，得到含水量为1.8％的废塑料。

将质量比为1：20的废塑料颗粒与重油(减压蜡油，同实施例3)在溶解釜中常压120℃搅拌进行混合，形成第一浆料，将第一浆料经原料泵输入至第一裂解单元进行第一裂解处理，控制炉温为300℃，进料速度为80g/min，经气体输入口向炉内连续通N2吹扫，N2流量为60ml/min，N2和第一裂解处理产生的气体从气体输出口输出，进入吸收单元进行吸收。

第一裂解处理后的浆料进入第二裂解单元进行第二裂解处理，控制炉温为480℃，第二裂解处理在脱氯剂环境下进行，脱氯剂与实施例3相同。

将第二裂解处理后的处理产物经气液分离后收集裂解油，对裂解油进行分馏，切割出<180℃汽油馏分、180℃-360℃柴油馏分和>360℃尾油馏分，各馏分的收率、馏程以及氯含量见表2，裂解油收率为裂解油与进料质量比，汽油馏分、柴油馏分及尾油馏分的收率为各馏分段在裂解油中的质量占比。

表2

实施例5

本实施例提供一种废塑料和重油的处理方法，使用实施例1提供的装置，处理方法具体包括如下步骤：

采用与实施例4相同的废塑料，并按照质量比2：1将废塑料与重油(减压蜡油，同实施例3)在溶解釜中常压120℃搅拌进行混合，形成第一浆料，将第一浆料经原料泵输入至第一裂解单元进行第一裂解处理，控制炉温为280℃，进料速度为100g/min。经气体输入口向炉内连续通N2吹扫，N2流量为50ml/min，N2和第一裂解处理产生的气体从气体输出口输出，进入吸收单元进行吸收。

第一裂解处理后的浆料进入第二裂解单元进行第二裂解处理，控制炉温为500℃，第二裂解处理在脱氯剂环境下进行，脱氯剂与实施例3相同。

将第二裂解处理后的处理产物经气液分离后收集裂解油，对裂解油进行分馏，切割出<180℃汽油馏分、180℃-360℃柴油馏分和>360℃尾油馏分，各馏分的收率、馏程以及氯含量见表3，裂解油收率为裂解油与进料质量比，汽油馏分、柴油馏分及尾油馏分的收率为各馏分段在裂解油中的质量占比。

表3

实施例6

本实施例提供一种废塑料和重油的处理方法，使用实施例2提供的装置，设置第一裂解单元内的温度为250℃、280℃、300℃，其他条件均与实施例5相同。

将第二裂解处理后的处理产物经气液分离后收集裂解油，对裂解油进行分馏，切割出<180℃汽油馏分、180℃-360℃柴油馏分和>360℃尾油馏分，各馏分的收率、馏程以及氯含量见表4，裂解油收率为裂解油与进料质量比，汽油馏分、柴油馏分及尾油馏分的收率为各馏分段在裂解油中的质量占比。

表4

实施例7

本实施例提供一种废塑料和重油的处理方法，使用实施例1提供的装置，处理方法具体包括如下步骤：

采用来自造纸厂的混合废塑料，通过燃烧-微库仑法测定废塑料中的Cl含量为4.0％。

经实验室小型冷冻粉碎机将废塑料破碎为粒径小于50mm的颗粒，破碎后的废塑料颗粒在超声波清洗机中进行清洗，沉淀脱除杂质后采用旋风干燥器进行干燥，得到含水量为1.9％的废塑料。

将质量比为5：1的废塑料颗粒与重油(渣油，馏程见表5)在溶解釜中常压120℃搅拌进行混合，形成第一浆料，将第一浆料经原料泵输入至第一裂解单元进行第一裂解处理，控制炉内温度为230℃，进料速度为80g/min，经气体输入口向炉内连续通N2吹扫，N2流量为50ml/min，N2和第一裂解处理产生的气体从气体输出口输出，进入吸收单元进行吸收。

第一裂解处理后的浆料进入第二裂解单元进行第二裂解处理，控制炉温为520℃，第二裂解处理在脱氯剂环境下进行，脱氯剂与实施例3相同。

将第二裂解处理后的处理产物经气液分离后收集裂解油，对裂解油进行分馏，切割出<180℃汽油馏分、180℃-360℃柴油馏分和>360℃尾油馏分，各馏分的收率、馏程以及氯含量见表5，裂解油收率为裂解油与进料质量比，汽油馏分、柴油馏分及尾油馏分的收率为各馏分段在裂解油中的质量占比。

表5

实施例8

本实施例提供一种废塑料和重油的处理方法，使用实施例2提供的装置，设置第一温区、第二温区、第三温区的温度分别为240℃、300℃、360℃，其他条件均与实施例7相同。

将第二裂解处理后的处理产物经气液分离后收集裂解油，对裂解油进行分馏，切割出<180℃汽油馏分、180℃-360℃柴油馏分和>360℃尾油馏分，各馏分的收率、馏程以及氯含量见表6，裂解油收率为裂解油与进料质量比，汽油馏分、柴油馏分及尾油馏分的收率为各馏分段在裂解油中的质量占比。

表6

实施例9

本实施例提供一种废塑料和重油的处理方法，使用实施例1提供的装置，处理方法具体包括如下步骤：

采用来自造纸厂的混合废塑料，通过燃烧-微库仑法测定废塑料中的Cl含量为6.0％。

经实验室小型冷冻粉碎机将废塑料破碎为粒径小于50mm的颗粒，破碎后的废塑料颗粒在超声波清洗机中进行清洗，沉淀脱除杂质后采用旋风干燥器进行干燥。

将质量比为10：1的废塑料颗粒与渣油(同实施例7)在溶解釜中常压120℃搅拌进行混合，形成混合浆料，经原料泵输入至第一裂解单元进行第一裂解处理，控制温度为350℃，进料速度为80g/min，经气体输入口向炉内连续通N2吹扫，N2流量为50ml/min，N2和第一裂解处理产生的气体从气体输出口输出，进入吸收单元进行吸收。

第一裂解处理后的浆料进入第二裂解单元进行第二裂解处理，控制炉温为500℃，第二裂解处理在脱氯剂环境下进行，脱氯剂与实施例3相同。

将第二裂解处理后的处理产物经气液分离后收集裂解油，对裂解油进行分馏，切割出<180℃汽油馏分、180℃-360℃柴油馏分和>360℃尾油馏分，各馏分的收率、馏程以及氯含量见表7，裂解油收率为裂解油与进料质量比，汽油馏分、柴油馏分及尾油馏分的收率为各馏分段在裂解油中的质量占比。

表7

实施例10

本实施例提供一种废塑料和重油的处理方法，使用实施例2提供的装置，设置第一温区、第二温区、第三温区的温度分别为250、300℃、350℃，其他条件均与实施例9相同。

将第二裂解处理后的处理产物经气液分离后收集裂解油，对裂解油进行分馏，切割出<180℃汽油馏分、180℃-360℃柴油馏分和>360℃尾油馏分，各馏分的收率、馏程以及氯含量见表8，裂解油收率为裂解油与进料质量比，汽油馏分、柴油馏分及尾油馏分的收率为各馏分段在裂解油中的质量占比。

表8

实施例11

本实施例提供一种废塑料和重油的处理方法，使用实施例1提供的装置，处理方法具体包括如下步骤：

采用来自造纸厂及生活垃圾中的混合废塑料，燃烧-微库仑法测定Cl含量为5.2％，清洗干燥后冷冻粉碎为粉末颗粒；

将质量比为1：1的废塑料颗粒与加氢裂化尾油(馏程分布见表9)在溶解釜中常压130℃搅拌进行混合，形成第一浆料，将第一浆料经原料泵输入至第一裂解单元进行第一裂解处理，控制炉内温度为280℃，进料速度为80g/min。经气体输入口向炉内连续通N2吹扫，N2流量为50ml/min，N2和第一裂解处理产生的气体从气体输出口输出，进入吸收单元进行吸收。

第一裂解处理后的浆料进入第二裂解单元进行第二裂解处理，控制炉温为530℃，第二裂解处理在脱氯剂环境下进行，脱氯剂与实施例3相同。

将第二裂解处理后的处理产物经气液分离后收集裂解油，对裂解油进行分馏，切割出<180℃汽油馏分、180℃-360℃柴油馏分和>360℃尾油馏分，各馏分的收率、馏程以及氯含量见表9，裂解油收率为裂解油与进料质量比，汽油馏分、柴油馏分及尾油馏分的收率为各馏分段在裂解油中的质量占比。

表9

对比例1

本对比例提供一种废塑料的处理方法，使用与实施例5相同的废塑料，经预处理后直接进入釜式裂解炉进行裂解处理，控制炉温为500℃，处理结束后得到处理产物。

处理产物进入气液分离器后收集裂解油，裂解油总收率为76.3％，其中，<180℃的汽油馏分收率为18.6％，180℃-360℃的柴油馏分的收率为48.2％，>360℃的重油馏分的收率为23.2％，裂解油中氯含量为327ppm。

对比例2

本对比例提供一种废塑料的处理方法，使用与实施例5相同的废塑料和预处理方法，将预处理后的废塑料输入至挤出机中进行熔融挤出处理，加料段的温度控制在130℃，压缩段和挤出段都控制在200℃。

将熔融挤出处理后的浆料输入至第一裂解单元进行第一裂解处理，控制炉温为280℃，进料速度为100g/min，经气体输入口向炉内连续通N2吹扫，N2流量为50ml/min，N2和第一裂解处理产生的气体从气体输出口输出，进入吸收单元进行吸收。

第一裂解处理后的浆料进入第二裂解单元进行第二裂解处理，控制炉温为500℃，第二裂解处理在脱氯剂环境下进行，脱氯剂与实施例3相同。

将第二裂解处理后的处理产物经气液分离后收集裂解油，对裂解油进行分馏，切割出<180℃汽油馏分、180℃-360℃柴油馏分和>360℃尾油馏分，各馏分的收率、馏程以及氯含量见表10，裂解油收率为裂解油与进料质量比，汽油馏分、柴油馏分及尾油馏分的收率为各馏分段在裂解油中的质量占比。

表10

综上，本发明提供的方法可以实现废塑料和重油的共裂解，实现废塑料的连续加工并降低裂解油中的氯含量，减轻后续精制的压力和负荷，满足下游工序对裂解产物中氯含量的限制；此外，通过将重油与废塑料混合，也有助于提高裂解油收率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种废塑料和重油的处理方法，其特征在于，采用依次连通的混合单元、第一裂解单元和第二裂解单元进行，所述第一裂解单元包括气体输入口和气体输出口，所述第二裂解单元内部设置有脱氯剂，所述处理方法包括如下步骤：

对废塑料进行预处理，并将预处理后的废塑料和重油输入至混合单元内进行混合；

将所述混合单元输出的第一浆料输入至第一裂解单元内进行第一裂解处理，所述第一裂解处理在无氧条件下进行，通过所述气体输入口向所述第一裂解单元内输入保护气体，对所述第一浆料进行吹扫，并通过所述气体输出口排出所述第一裂解处理过程中的气体；所述第一裂解单元内的温度为220-380℃，并至少包括两个温区，靠近入口一侧的温区的温度低于靠近出口一侧的温区的温度，且相邻两个温区的温差不低于20℃；

将所述第一裂解单元输出的第二浆料输入至第二裂解单元进行第二裂解处理，所述第二裂解单元内的温度为450-550℃，第二裂解处理后得到处理产物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废塑料中PVC的含量不高于20％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合单元内的温度为120-220℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱氯剂包括载体基质和金属氧化物，所述载体基质为氧化铝、活性炭、分子筛中的一种或多种，所述金属氧化物为CuO、CaO、MgO、Fe₂O₃中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述金属氧化物的质量为脱氯剂总质量的1％-10％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重油包括500℃以上的渣油馏分、350℃以上的减压蜡油、加氢裂化尾油、催化裂解重循环油中的一种或多种。

7.一种实现权利要求1-6任一项所述方法的装置，其特征在于，所述装置包括预处理单元、混合单元、第一裂解单元、第二裂解单元和加热单元，其中：

所述预处理单元用于对废塑料进行预处理；

所述混合单元包括废塑料入口和重油入口，所述废塑料入口用于输入预处理后的废塑料，所述重油入口用于输入重油；

所述混合单元的出口与所述第一裂解单元的入口连通，所述第一裂解单元包括浆料输送器、气体输入口和气体输出口，所述浆料输送器用于输送第一裂解单元内的浆料至出口；所述气体输入口用于向所述第一裂解单元内输送保护气体，所述气体输出口用于排出第一裂解过程中的气体；

所述第一裂解单元的出口与所述第二裂解单元的入口连通，所述第二裂解单元内设置有脱氯剂存储器，所述脱氯剂存储器内部存储有脱氯剂；

所述加热单元用于控制所述混合单元、第一裂解单元和第二裂解单元内的温度，并实现第一裂解单元内包括至少两个温区。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述脱氯剂存储器的内径为D1，所述第二裂解单元的内径为D2，1/2≤D1/D2≤2/3。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二裂解单元内还设置有清洁器和废料输出口，所述清洁器设置在所述第二裂解单元内壁，所述废料输出口用于排出第二裂解处理过程中产生的废渣。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括吸收单元，所述吸收单元与所述气体输出口连通。