DE112020000884T5

DE112020000884T5 - Ein Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen

Info

Publication number: DE112020000884T5
Application number: DE112020000884.3T
Authority: DE
Inventors: Benen Xin; Zongjun Ye
Original assignee: Zhejiang Comy Environment Tech Co Ltd; Zhejiang Comy Environment Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Comy Environment Tech Co Ltd; Zhejiang Comy Environment Technology Co Ltd
Priority date: 2020-08-12
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2040-11-18
Also published as: KR102410057B1; NL2028942B1; NL2028942A; US11898102B2; DE112020000884B4; KR20220023971A; CN111825514B; WO2021174910A1; SG11202113321YA; JP7161631B2; US20230193140A1; CN111825514A; JP2022528584A

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen, umfassend hauptsächlich die folgenden Schritte: Zuführen vorverarbeiteter Rohmaterialien, die Rohöl samt mit Destillationsfraktionen desselben oder gemischte städtische Kunststoffabfälle sein können, zu einem katalytischen Krackreaktor, Abkühlen und Reinigen eines umgesetzten Hochtemperaturöls und -gases durch einen zweistufigen Vorwaschturm, um durch eine geeignete Trennung eine leichtere und eine schwerere Destillationsfraktion zu erhalten; Unterwerfen der schwereren Destillationsfraktion einer Hydrierungsreaktion; Unterwerfen der leichteren Destillationsfraktion einer Trennung, wonach eine Olefin-Komponente einer Reformierung unterworfen wird, die Kohlenwasserstoffe zu einer Dampkrackeinrichtung für Massenproduktion von Ethylen zugeführt wird, und eine getrennte aromatische Kohlenwasserstoff-Komponente als Nebenprodukt vorliegt; Zurückführen der Produkte aus der Hydrierungsreaktion und der Reformierung und der Destillationsfraktion aus dem Dampfkracken in den katalytischen Krackreaktor. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Ausbeute von Ethylen und Propylen bei 45 - 75 m% der Rohmaterialien und die Ausbeute von aromatischen Kohlenwasserstoffen bei 15 - 30 m% der Rohmaterialien. Insbesondere bei den Rohmaterialien von gemischten städtischen Kunststoffabfällen können neue Kunststoffe aus den so produzierten Ethylen und Propylen in einem herkömmlichen Polymerisationsprozess erzeugen werden, so dass die chemische Wiederverwendung von verbrauchten Kunststoffen erzielt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Produktionstechnologien für Ethylen oder Propylen, insbesondere ein Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung auch das Gebiet von Bearbeitung und Wiederverwendung von Feststoffabfällen, insbesondere ein Verfahren zur chemischen Rückgewinnung von Kunststoffabfällen in Haus- und Industriemüll.
Stand der Technik
Die Rohmaterialien für Produktion von Ethylen durch Dampfkracken waren immer auf Naphtha eingeschränkt. Aufgrund der begrenzten Naphtha-Quelle und der Zuführung eines Teils des Naphthas in einer Reformierungseinrichtung für Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen, ist der Durchsatz von Ethylen lange Zeit durch die Verfügbarkeit der Rohmaterialien limitiert. Ein kritisches Aspekt für die Erhöhung des Durchsatzes von Ethylen besteht darin, wie die Rohmaterialien für Dampfkracken erheblich erweitert werden können.
Kunststoffe findet verbreitet Anwendung in verschiedensten Gebieten, wie in Textilindustrie, Haushaltselektronik, Bauindustrie, Automobilindustrie, Landwirtschaft, usw., und mit dem immer zunehmenden Verbrauch an Kunststoffartikeln nimmt sich die Menge an Kunststoffabfällen auch zu. Zu den Kunststoffabfällen gehören zurzeit in China vor allem die Kunststofffolien, Kunststoffgarne, Schaum, Kunststoffverpackung und -behälter, tägliche Kunststoffartikel, Kunststofftüten, landwirtschaftliche Kunststoffmulche, usw.
Im Vergleich zur Rückgewinnung von Metallen besteht das größte Problem mit Rückgewinnung von Kunststoffen darin, dass eine automatische Sortierung unter Verwendung einer Maschine nur schwer durchzuführen ist, so dass der Prozess sehr arbeitsaufwendig ist. Zudem ist die Rückgewinnungsrate von Kunststoffen allgemein niedrig, was zu einer enormen Ressourcenverschwendung führt. Auch die Abfälle, die bei der großflächigen Verwendung von Kunststoffprodukten anfallen, werden schwere Umweltbelastungen verursachen, wenn sie auf Deponien und durch Verbrennung entsorgt werden.
In Anbetracht dessen ist ein Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen aus den Rohmaterialien von Kunststoffabfällen und anderen Ölprodukten dringend erforderlich.
Inhalt der Erfindung
Die Anmeldung offenbart ein Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen, umfassend die folgenden Schritte:

S1: Mischen vorverarbeiteter Rohmaterialien mit einem überhitzten Dampf in einem Mischer, Zuführen zu einem katalytischen Krackreaktor nach Durchmischen, Umwandeln der Rohmaterialien in ein Hochtemperaturöl und -gas und eine Schlacke unter der Einwirkung eines Katalysators, und Abkühlen und Reinigen des Hochtemperaturöls und -gases durch einen zweistufigen Vorwaschturm, um unter anderen eine leichtere und eine schwerere Destillationsfraktion sowie ein Gasprodukt zu erhalten, wobei der zweistufige Vorwaschturm einen Vorwärmabschnitt und einen Abschnitt zur Kühlung des überhitzen Dampfs umfasst;
S2: Hydrieren der im Schritt S1 erhaltenen schwereren Destillationsfraktion; Reformieren einer Olefin-Komponente in der leichteren Destillationsfraktion, wobei die getrennte BTX-Komponente als eines von Produkten vorliegt; und Zuführen einer Kohlenwasserstoffkomponente zu einer Dampfkrackeinrichtung;
S3: Zurückführen der im Schritt S2 erhaltenen Produkte aus der Hydrierungsreaktion und der Reformierung und der Destillationsfraktion aus dem Dampfkracken in den katalytischen Krackreaktor im Schritt S1, in dem eine selektive katalytische Krackreaktion wieder durchzuführen ist, wobei die Massenverhältnis von der gesamten zurückgeführten Produktmenge zur frisch zugeführten Rohmaterialien 10 - 60 : 100 beträgt; und
S4: Zuführen des Gasprodukts aus dem Schritt S1 zur Dampkrackeinrichtung, um in einem Prozess Methan, Ethan, Ethylen, Propan, Propylen, usw. zu trennen, unter denen Ethylen und Propylen als Produkte vorliegen; und Zurückführen von Ethan, Propan, Butan und anderen Kohlenwasserstoffen in die Dampkrackeinrichtung,

Dadurch werden die Rohmaterialien schließlich in die Produkte von Methan, Ethylen, Propylen, BTX umgewandelt, wobei die Ausbeute von Ethylen und Propylen bei 45 - 75 m% der Rohmaterialien und die Ausbeute von aromatischen Kohlenwasserstoffen BTX bei 15 - 30 m% liegt, und wobei der Rest Methan ist.
Die katalytische Krackreaktion zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass die Produkte auswählbar sind. Um beispielsweise die Produktion von Ethylen zu maximieren, werden zuerst durch die katalytische Krackreaktion überwiegend Propan und Butan mit einer Ausbeute von mehr als 60 m% der Rohmaterialien erzeugt und dann Ethylen durch Dampfkracken von Propan und Butan hergestellt, um die maximale Produktion von Ethylen zu erfolgen. Um beispielsweise die Produktion von Propylen zu maximieren, werden zuerst durch die katalytische Krackreaktion überwiegend Propylen mit einer Ausbeute von mehr als 40 m% der Rohmaterialien erzeugt, und dabei beträgt die Ausbeute von Propan und Butan, die zum Dampfkracken zugeführt sind, ungefähr 10 m% - 20 m% der Rohmaterialien. Es ist ersichtlich, dass der katalytischen Krackprozess vor allem für die Umwandlung der Rohmaterialien, wie einer Kunststoffflüssigkeit (oder als verflüssigte Kunststoffabfälle bezeichnet) oder einer Sumpfkomponente bei Normaldruck (a bottom fraction of atmospheric distillation), in Propylen und BTX bzw. in Propan und BTX sorgt. Dagegen sorgt der Dampfkrackprozess hauptsächlich für die Umwandlung der Kopfkomponente und Kohlenwasserstoffe, wie Propan und Butan, die durch das katalytische Kracken erzeugt wurden, in Ethylen. Zudem werden die flüssigen Produkte, wie das durch das Dampfkracken erzeugten gekrackten Benzin, in den katalytischen Krackreaktor für Wiederverwendung zurückgeführt.
Durch die nachfolgende Beschreibung, Ansprüche und Figuren werden dem Fachmann die obengenannten und anderen Merkmale, Vorteile und Ziele der Offenbarung besser verständlich.
Figurenliste

1 zeigt ein Ablaufdiagramm der Prozessschritte zum Vorverarbeiten, thermischen Schmelzen, und katalytischen Kracken von als Rohmaterialien dienenden, gemischten städtischen Kunststoffabfällen.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm der Prozessschritte zum Vorverarbeiten und katalytischen Kracken eines als Rohmaterialien dienenden Rohöls.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm des Prozesses zum Kohlenwasserstoff-Dampfkracken eines Zwischenprodukts, bei dem Ethylen und/oder Propylen erzeugt wird/werden.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm des Prozesses zur Olefin-Reformierung der leichteren Destillationsfraktion.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm des Prozesses zur Hydrierungsreaktion der schwereren Destillationsfraktion.
6 zeigt eine schematische Ansicht der Struktur des zweistufigen Vorwaschturms aus 1.

Bezugszeichenliste

1: Schmelzkessel
2: zweistufiger Vorwaschturm
3: Mischer
4: katalytischer Krackreaktor
5: Regenerator
6: atmosphärische Kolonne
7: Turm für Entasphaltierung mittels Butan
8: erster Hydrierungsreaktor
9: zweiter Hydrierungsreaktor
10: Hochdruckabscheider
11: Niederdruchabscheider
12: kaustischer Gaswäscher
13: Wassergaswäscher
14: Rektifikationskolonne für Hydrierungsprodukt
15: Kompressor
16: Dampfkrackeinrichtung
17: Deethanizer
18: Demethanizer
19: Ethylen-Turm
20: Propylen-Turm
21: Oligomerizationsreaktor
22: Rektifikationskolonne für Reformierungsprodukt
101: Zerkleinerungseinrichtung
102: Eisenabscheider am Rohr
103: erste Förderpumpe
201: Dreiphasentrenner
202: zweite Förderpumpe
203: erste Zirkulationspumpe
204: zweite Zirkulationspumpe
205: erste Kühlung
206: dritte Zirkulationspumpe
207: zweite Kühlung
170: erster Zweiphasentrenner
171: erste Rückflusspumpe
172: erste Kühlung am Turmkopf
180: zweiter Zweiphasentrenner
181: zweite Rückflusspumpe
182: zweite Kühlung am Turmkopf
183: dritte Förderpumpe
190: dritter Zweiphasentrenner
191: dritte Rückflusspumpe
192: dritte Kühlung am Turmkopf
210: vierter Zweiphasentrenner
211: vierte Rückflusspumpe
212: vierte Kühlung am Turmkopf
501: Pufferspeicher
502: Dosierbehälter
901: erster Vorwärmer
1101: vierte Förderpumpe
1301: zweiter Vorwärmer
1401: vierte Zirkulationspumpe
2001: Vorwärmabschnitt
2002: Abschnitt zur Kühlung des überhitzen Dampfs
2101: fünfte Zirkulationspumpe

Ausführliche Ausführungsformen
Hierin dienen die Begriffe „erste“, „zweite“, „dritte“, „Nr. 1“, „Nr. 2“, „Nr. 3“ usw. nur dazu, ein Material, ein Produkt, eine Vorrichtung oder eine einheitliche Betätigung von einem/einer anderen Material, Produkt, Vorrichtung oder einheitliche Betätigung zu unterschieden, ohne solches tatsächliche Verhältnis oder Ordnung dazwischen unbedingt zu erfordern oder hinzuweisen. Die Begriffe „umfassen“ oder beliebige Varianten davon sollen die Bedeutung eines nicht exklusiven Einschlusses decken, so dass eine Vorrichtung in den aufgelisteten Schritten nicht nur die erwähnten Elemente, sondern auch andere, nicht spezifisch angegebenen Elemente enthalten kann.
Wenn hierin der Ausdruck „und/oder“ in eine Liste von zwei oder mehreren Einträgen verwendet wird, bedeutet es, dass ein beliebiger Eintrag in der Liste allein, oder eine beliebige Kombination von zwei oder mehreren aufgelisteten Einträgen eingesetzt werden kann. Wenn beispielsweise das Rohmaterial oder Produkt so beschrieben wird, dass es eine Komponente A und/oder eine Komponente B umfasst, kann das Rohmaterial oder Produkt lediglich A, oder lediglich B, oder eine Kombination von A und B umfassen.
Bezugnehmend jetzt auf 1 wird ein Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen gemäß zumindest einem Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem gemischte städtische Kunststoffabfälle als Rohmaterialien verwendet werden. Die gemischten städtischen Kunststoffabfälle besteht vor allem aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polystyrolschaum (PSF) und Polyvinylchlorid (PVC). Da Kunststoffe die Produkte der Petrochemie sind, gehören die Kunststoffe hinsichtlich ihrer chemischer Struktur und Bestandteile zu Hochmolekülen-Kohlenwasserstoffen, die durch das Kracken ihrer Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen, Abbau und Isolieren wieder in die Produkte von Ethylen und Propylen, die wiederum als Rohmaterialien für die Produktionen von meisten Kunststoffen dienen, umgewandelt werden können. Vor der maximalen Produktion von Ethylen und Propylen aus Kunststoffabfällen sollen die Kunststoffabfälle vorverarbeitet werden. Die Vorverarbeitung umfasst Zerkleinerung und/oder Eisenentfernung. Die Zerkleinerung erfolgt mittels einer Zerkleinerungseinrichtung 101. Die Kunststoffabfälle werden zu der Zerkleinerungseinrichtung 101 zugeführt. Je nach den Eigenschaften der Kunststoff-Rohmaterialien müssen unterschiedliche Shredder oder Brecher, oder eine Kombination davon verwendet werden, um Teilchen von den Kunststoffabfällen mit geeigneter Größe und homogener Verteilung zu erhalten. Beispielsweise sollen die weichen Kunststoffe, wie Folien oder Verpackungstüten, mit einem Shredder zerkleinert werden. Dagegen sollen die harten Kunststoffe, wie Gehäuse von elektrischen Geräten, mit einem Brecher gebrochen werden. Die Eisenentfernung erfolgt hauptsächlich durch eine magnetische Entziehung der eisenhaltigen Verunreinigungen mittels eines Eisenabscheider 102 am Rohr, um ihren Einfluss an die nachfolgende Abbaureaktion der Kunststoffabfälle zu vermindern. Es sollte verstanden werden, dass die Rohmaterialien von gemischten städtischen Kunststoffabfällen einen geringeren Gehalt an eisenhaltigen Verunreinigungen aufweisen, d. h. sie wurden vorher bereits einer Eisenentfernung unterworfen, so dass hierbei auf die Eisenentfernung verzichtet werden kann. Die Kunststoffabfälle nach der Zerkleinerung und/oder Eisenentfernung können unmittelbar durch einen Förderer zu dem Schmelzkessel 1 für thermisches Schmelzen befördert werden.
Danach werden die zum Schmelzkessel 1 beförderten Kunststoffabfälle unter Verwendung eines überhitzten Dampfs zu einer Flüssigkeit (Kunststoffflüssigkeit), die sich am Boden des Schmelzkessels 1 sammelt, geschmolzen. Das Schmelzen der Kunststoffabfälle zu der Flüssigkeit erfolgt bei einer Temperatur von 200 - 300°C, und bei einem Druck von 0,01 - 0,5 MPa. Die von den Kunststoffabfällen umgewandelten, geschmolzen Kunststoffflüssigkeit wird durch eine erste Förderpumpe 103 zum Kopf eines zweistufigen Vorwaschturms 2 befördert. Wie in 6 gezeigt, umfasst der zweistufige Vorwaschturm 2 einen Vorwärmabschnitt 2001 und einen Abschnitt 2002 zur Kühlung des überhitzen Dampfs. Unter Verwendung eines Hochtemperaturöls und -gases aus einem Ausgang eines katalytischen Krackreaktors 4 als Wärmequelle wird die Kunststoffflüssigkeit in dem zweistufigen Vorwaschturm 2 vorgewärmt. Dabei liegt die Temperatur des Hochtemperaturöls und -gases im Bereich von 450 - 550°C. Die Temperatur der Kunststoffflüssigkeit wird beim Durchlaufen durch den Vorwärmabschnitt 2001 und den Abschnitt 2002 zur Kühlung des überhitzen Dampfs von Boden zu Boden erhöht, und auf 250 - 320°C im Sumpf. Ein Teil der vorgewärmten Kunststoffflüssigkeit wird durch eine zweite Förderpumpe 202 zu einem Mischer 3 befördert, um dort mit dem überhitzten Dampf homogen zu mischen, und dann in den katalytischen Krackreaktor 4 geführt. Ein anderer Teil wird durch eine erste Zirkulationspumpe 203 in den Schmelzkessel 1 zurückgeführt und dort mit frischen Materialien gemischt, um die Temperatur der frischen Materialien zu erhöhen und somit den Energieverbrauch des Schmelzkessels 1 zu reduzieren.
In zumindest einem Ausführungsbeispiel ist in einem mittleren Abschnitt des Schmelzkessels 1 ein Filterelement vorgesehen, und an dem Körper des Schmelzkessels 1 sind auch ein Eingang und ein Ausgang für ein inertes Wärmemittel, ein Ausgang für Flüssigkeit und ein Ausgang für Feststoff vorgesehen. Der Eingang und der Ausgang für das inerte Wärmemittel sind jeweils an der Oberseite und der Unterseite des Schmelzkessels 1 angeordnet, um den Zufuhr und Abfuhr des Dampfs zu ermöglichen. Der abgeführte Dampf und ein Teil des niedermolekularen Gasprodukts werden zum Mischer 3 zugeführt und dort mit der vorgewärmten Kunststoffflüssigkeit homogen gemischt. Die frischen Teilchen der Kunststoffabfälle wird durch eine Zufuhröffnung auf dem Filterelement geführt, wo sie durch Erwärmung mittels des Dampfs zur Kunststoffflüssigkeit geschmolzen werden. Die Kunststoffflüssigkeit sammelt sich am Boden des Schmelzkessels 1 und kann durch den Ausgang für Flüssigkeit abgeführt werden. Die abgeführte Kunststoffflüssigkeit wird vorgewärmt und teilweise durch eine Rücklauföffnung auf das Filterelement für Mischung mit den frischen Materialien zurückgeführt. Die nicht verflüssigbaren Abfälle, die nicht Kunststoffe sind, verbleiben dagegen in einem Raum oberhalb des Filterelements und können durch den Ausgang für Feststoff nach außen übertragen werden.
Die in dem Mischer 3 gemischte Kunststoffflüssigkeit wird zum katalytischer Krackreaktor 4 zugeführt und unter der Einwirkung des Katalysators in ein Hochtemperaturöl und -gas und eine Schlacke umgewandelt. Der katalytische Krackreaktor 4 wird bei einer Reaktionstemperatur von 300 - 600°C, einem Reaktionsdruck von 0,05 - 0,5 MPa, einem Gewichtsverhältnis vom Katalysator zum Öl von 6 - 12, und einer Raumgeschwindigkeit von 0,1 - 30 h^-1 betrieben. Der Katalysator im katalytischen Krackreaktor 4 ist ein Katalysator der Art Molekularsiebs, bei dem es sich um ZSM5-, ZSM35-, BETA- oder USY-Molekularsieb oder eine modifizierte Form davon handelt. Beim katalytischen Krackreaktor 4 wird/werden eine feste Wirbelschicht und/oder eine zirkulierende Wirbelschicht eingesetzt. Die Schlacke verbleibt im katalytischen Krackreaktor 4 und wird durch Einblasen des überhitzen Dampfs abgeblasen und dann vom katalytischen Krackreaktor 4 abgeführt.
Das vom katalytischen Krackreaktor 4 abgeführte Hochtemperaturöl und -gas wird durch den zweistufigen Vorwaschturm 2 abgekühlt und gereinigt, um unter anderen eine leichtere und eine schwerere Destillationsfraktion sowie ein Gasprodukt zu erhalten. Die Temperatur im Kopf des zweistufigen Vorwaschturms 2 beträgt 100 - 200°C und der Druck beträgt 0,05 - 0,30 MPa; und die Temperatur im Sumpf beträgt 250 - 320°C. Im Abschnitt 2002 zur Kühlung des überhitzen Dampfs werden das Hochtemperaturöl und -gas von dem überhitzten Zustand auf einem gesättigten Zustand abgekühlt, und gleichzeitig werden die vom Öl und Gas getragenen Stäube abgewaschen. Im Sumpf wird die schwerere Destillationsfraktion erhalten. Wenn die vorverarbeiteten gemischten städtischen Kunststoffabfälle allein als Rohmaterialien für die katalytische Krackreaktion verwendet werden, wird nur eine geringere, gegebenenfalls sogar vernachlässige, Menge der schwereren Destillationsfraktion im Sumpf erhalten, wobei es sich beim Hochtemperaturöl und -gas hauptsächlich um das Öl und Gas aus dem Kopf handelt. Das abgekühlte und gereinigte Öl und Gas aus dem Kopf werden durch Wärmeaustausch abgekühlt und zu einem Dreiphasentrenner 201 zugeführt, um von dem Boden des Tanks die leichtere Destillationsfraktion und von dem Kopf des Tanks das nicht kondensierbare Gasprodukt zu erhalten. In dem Tank gibt noch eine geringere Menge an verschmutzter Flüssigkeit. Die leichtere Destillationsfraktion wird zu einem nachgelagerten Oligomerizationsreaktor 21 zugeführt. Das nicht kondensierbare Gasprodukt wird zu einer nachgelagerten Dampfkrackeinrichtung 16 zugeführt.
Bezugnehmend jetzt auf 2 wird ein Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen gemäß zumindest einem Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem ein Rohöl als Rohmaterial verwendet wird. Vor der maximalen Produktion von Ethylen und Propylen aus dem Rohöl soll das Rohöl vorverarbeitet werden. Im Fall, in dem es sich bei den Rohmaterialien um ein Rohöl handelt, umfasst dabei das Vorverarbeiten zumindest einen Prozessschritt aus der Gruppe von elektrischer Entsalzung, fraktionierter Destillation bei Normaldruck und Entasphaltierung mittels Butan. Dabei wird das Rohöl in einer atmosphärischen Kolonne 6 der fraktionierten Destillation bei Normaldruck unterworfen. Die Kopfkomponente (topped oil) im Kopf des Turms wird zu einer nachgelagerten Dampkrackeinrichtung 16 für die Massenproduktion von Ethylen zugeführt. Die erste Seitenkomponente und zweite Seitenkomponente bei Normaldruck als Seitenabzüge werden durch Hydrokracken unter Verwendung eines Festbettes in einem ersten Hydrierungsreaktor 8 für die Produktion von Flugzeugkerosin verwendet. Die restliche Sumpfkomponente bei Normaldruck wird zum katalytischen Krackreaktor 4 zugeführt. Vor dem Zuführen der Sumpfkomponente bei Normaldruck zum katalytischen Krackreaktor 4 kann eine Entasphaltierung mittels Butan in einem Turm für Entasphaltierung mittels Butan 7 durchgeführt werden, um die Qualität der Sumpfkomponente bei Normaldruck zu verbessern, indem die Verunreinigungen, wie schwere Metalle, Asphalte, Kolloide, usw. in dem Rohöl entfernt werden. Die Entasphaltierung mittels Butan erfolgt bei einer Betriebstemperatur von 250 - 350°C und einem Druck von 0,5 - 1,2 MPa.
Die verbesserte Sumpfkomponente bei Normaldruck wird durch eine vierte Förderpumpe 1101 zum Mischer 3 befördert, um dort mit den anderen Materialien homogen zu mischen, und dann zum katalytischen Krackreaktor 4 zugeführt. Unter der Einwirkung des Katalysators wird die Kunststoffflüssigkeit in ein Hochtemperaturöl und -gas und eine Schlacke umgewandelt. Der katalytische Krackreaktor 4 wird bei einer Reaktionstemperatur von 300 - 600°C, einem Reaktionsdruck von 0,05 - 0,5 MPa, einem Gewichtsverhältnis vom Katalysator zum Öl von 6 - 12, und einer Raumgeschwindigkeit von 0,1 - 30 h^-1 betrieben. Der Katalysator im katalytischen Krackreaktor 4 ist ein Katalysator der Art Molekularsiebs, bei dem es sich um ZSM5-, ZSM35-, BETA- oder USY-Molekularsieb oder eine modifizierte Form davon handelt. Beim katalytischen Krackreaktor 4 wird/werden eine feste Wirbelschicht und/oder eine zirkulierende Wirbelschicht eingesetzt. Die Schlacke verbleibt im katalytischen Krackreaktor 4 und wird durch Einblasen des überhitzen Dampfs abgeblasen und dann vom katalytischen Krackreaktor 4 abgeführt.
Das Hochtemperaturöl und -gas wird zum zweistufigen Vorwaschturm 2 zugeführt und getrennt, um unter anderen eine leichtere und eine schwerere Destillationsfraktion sowie ein Gasprodukt zu erhalten. An dem Kopf und Boden des zweistufigen Vorwaschturms 2 wird jeweils eine externe Zirkulationskühlung vorgesehen. Die externe Zirkulationskühlung am Boden ist aus einem zweiten Zirkulationspumpe 204 und einer ersten Kühlung 205 gebildet. Die externe Zirkulationskühlung am Kopf ist aus einem dritten Zirkulationspumpe 206 und einer zweiten Kühlung 207 gebildet. Die Temperatur im Kopf des zweistufigen Vorwaschturms 2 beträgt 100 - 200°C und der Druck beträgt 0,05 - 0,30 MPa; und die Temperatur im Sumpf beträgt 250 - 320°C. Das Hochtemperaturöl und -gas wird durch den zweistufigen Vorwaschturm 2 vom überhitzten Zustand zum gesättigten Zustand abgekühlt, so dass im Sumpf eine schwerere Destillationsfraktion erhalten und im Kopf eine Öl-gas-Komponente erhalten wird. Das Öl und Gas aus dem Kopf werden durch Wärmeaustausch abgekühlt und zum Dreiphasentrenner 201 zugeführt, um von dem Boden des Tanks die leichtere Destillationsfraktion und von dem Kopf des Tanks das nicht kondensierbare Gasprodukt zu erhalten. In dem Tank gibt noch eine geringere Menge an verschmutzter Flüssigkeit. Die leichtere Destillationsfraktion wird zu einem nachgelagerten Oligomerizationsreaktor 21 zugeführt. Das nicht kondensierbare Gasprodukt wird zu einer nachgelagerten Dampfkrackeinrichtung 16 zugeführt.
Bei einem Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen gemäß zumindest einem Ausführungsbeispiel wird eine Mischung aus den gemischten städtischen Kunststoffen und dem Rohöl als Rohmaterial verwendet. Die jeweiligen Komponenten dieser Mischung werden jeweils nach den obengenannten Vorverarbeitungen für die Rohmaterialien vorverarbeitet, und im Mischer 3 homogen gemischt, und zum katalytischem Krackreaktor 4 für die selektive katalytische Krackreaktion, um ein Hochtemperaturöl und -gas zu gewinnen, zugeführt. Wenn der Anteil von Kunststoffabfällen in der Mischung groß ist, weist die vorverarbeitete Mischung eine niedrige Temperatur auf. Dabei kann das Hochtemperaturöl und -gas als Wärmequelle verwendet werden, so dass im zweistufigen Vorwaschturm 2 die Mischung und das Hochtemperaturöl und -gas für Vorwärmung unmittelbar miteinander kontaktiert werden und das Hochtemperautröl und -gas vom überhitzten Zustand zum gesättigten Zustand abgekühlt werden. Im Sumpf der zweistufigen Vorwaschturm 2 wird eine schwerere Destillationsfraktion erhalten und im Kopf wird eine Öl-gas-Komponente erhalten. Das Öl und Gas aus dem Kopf werden durch Wärmeaustausch abgekühlt und zum Dreiphasentrenner 201 zugeführt, um von dem Boden des Tanks die leichtere Destillationsfraktion und von dem Kopf des Tanks das nicht kondensierbare Gasprodukt zu erhalten. In dem Tank gibt noch eine geringere Menge an verschmutzter Flüssigkeit. Die leichtere Destillationsfraktion wird zu einem nachgelagerten Oligomerizationsreaktor 21 zugeführt. Das nicht kondensierbare Gasprodukt wird zu einer nachgelagerten Dampfkrackeinrichtung 16 zugeführt.
Bezugnehmend jetzt auf 3 werden/wird das nicht kondensierbare Gasprodukt und/oder die Kopfkomponente zur nachgelagerten Dampfkrackeinrichtung 16 für das Dampfkracken von Kohlenwasserstoffen zugeführt. Das Dampfkracken erfolgt bei einer Reaktionstemperatur von 700 - 1000°C, einem Reaktionsdruck von 0,01 - 1,0 MPa und einer Verweildauer von 0,01 - 0,6 s. Im Kopf der Dampfkrackeinrichtung 16 werden die Krackprodukte, wie Methan, Ethan, Ethylen, Propan und Propylen, erhalten, während im Boden eine Destillationsfraktion aus dem Dampfkracken erhalten wird, die in den katalytischen Krackreaktor 4 für erneute selektive katalytische Krackreaktion zurückgeführt.
Das Krackprodukt wird zuerst zu einem Deethanizer 17 zugeführt, um C₂ zu entfernen. Das Produkt aus dem Kopf des Deethanizers 17 wird durch eine erste Kühlung am Turmkopf 172 abgekühlt und zu einem ersten Zweiphasentrenner 170 für Kühlung und Trennung zugeführt. Ein Teil des getrennten Produkts wird durch die erste Rückflusspumpe 171 in den Kopf des Deethanizers 17 zurückgeführt, und ein anderer Teil des Produkts wird abgezogen und zu einem Demethanizer 18 befördert. Die Destillationsfraktion von rohem Propylen am Boden wird zu einem Propylen-Turm 20 für Trennung von Propylen zugeführt. Das Produkt aus dem Kopf des Demethanizers 18 wird durch eine zweite Kühlung am Turmkopf 182 abgekühlt und zu einem zweiten Zweiphasentrenner 180 für Kühlung und Trennung zugeführt. Ein Teil des getrennten Produkts wird durch die zweite Rückflusspumpe 181 in den Kopf des Demethanizers 18 zurückgeführt, und ein anderer Teil des Produkts wird abgezogen, um Methan-Gas zu erhalten. Die Destillationsfraktion von rohem Ethylen am Boden wird durch eine dritte Förderpumpe 183 zu einem Ethylen-Turm 19 für Trennung von Ethylen zugeführt. Das Produkt aus dem Kopf des Ethylen-Turms 19 wird durch eine dritte Kühlung am Turmkopf 192 abgekühlt und zu einem dritten Zweiphasentrenner 190 für Kühlung und Trennung zugeführt. Ein Teil des getrennten Produkts wird durch die dritte Rückflusspumpe 191 in den Kopf des Ethylen-Turms 19 zurückgeführt, und ein anderer Teil des Produkts wird abgezogen, um Ethylen-Gas zu erhalten. Das Produkt vom Boden des Ethylen-Turms 19 ist Ethan, welches zur Dampfkrackeinrichtung 16 für die Massenproduktion von Ethylen durch Dampfkracken zugeführt wird. Das Produkt aus dem Kopf des Propylen-Turms 20 wird durch eine vierte Kühlung am Turmkopf 212 abgekühlt und zu einem vierten Zweiphasentrenner 210 für Kühlung und Trennung zugeführt. Ein Teil des getrennten Produkts wird durch die vierte Rückflusspumpe 211 in den Kopf des Propylen-Turms 20 zurückgeführt, und ein anderer Teil des Produkts wird abgezogen, um Propylen-Gas zu erhalten. Das Produkt am Boden des Propylen-Turms 20 ist Propan, welches zur Dampfkrackeinrichtung 16 für die Massenproduktion von Ethylen durch Dampfkracken zugeführt wird.
Bezugnehmend auf 4 wird die leichtere Destillationsfraktion einer Olefin-Reformierung in einem Oligomerizationsreaktor 21 unterworfen. Es handelt sich bei der Olefin-Komponente hauptsächlich um C₄-C₉-Olefine. Die Reformierung bedeutet hierin den Vorgang der Oligomerization von Olefinen. Die Reformierung wird bei einer Reaktionstemperatur von 40 - 200°C, einem Reaktionsdruck von 0,5 - 5,0 MPa und einer Raumgeschwindigkeit von 0,1 - 6 h^-1 betrieben. Ein Teil des Reformierungsprodukts wird durch eine fünfte Zirkulationspumpe 2101 in einen Eingang des Oligomerizationsreaktors 21 zurückgeführt. Ein anderer Teil wird in einer Rektifikationskolonne für Reformierungsprodukt 22 getrennt, um im Kopf ein Nebenprodukt von BTX (eine Benzol-Toluol-Xylol-Mischung) zu erhalten. Das Reformierungsprodukt am Boden wird in den katalytischen Krackreaktor 4 zurückgeführt.
Bezugnehmend jetzt auf 5 wird die schwerere Destillationsfraktion durch einen ersten Vorwärmer 901 vorgewärmt und dann zu einem zweiten Hydrierungsreaktor 9 für eine Hydrierungsreaktion zugeführt. Das Hydrierungsprodukt wird abgekühlt und dann zu einem Hochdruckabscheider 10 zugeführt. Einerseits, im Kopf des Hochdruckabscheiders 10 befindet sich der nicht reagierte Wasserstoff, der durch einem Kompressor 15 gedrückt wird und dann teilweise in den zweiten Hydrierungsreaktor 9 und teilweise für Mischung mit der zugeführten schwereren Destillationsfraktion zurückgeführt wird. Andererseits, das Produkt am Boden des Hochdruckabscheiders 10 wird für die Reinigung nacheinander durch einen Niederdruchabscheider 11, einen kaustischen Gaswäscher 12, und einen Wassergaswäscher 13 durchgelaufen, und durch einem zweiten Vorwärmer 1301 erwärmt, und dann zu einer Rektifikationskolonne für Hydrierungsprodukt 14 für Rektifikation zugeführt. Das Produkt am Boden der Kolonne wird durch eine vierte Zirkulationspumpe 1401 in den zweiten Hydrierungsreaktor 9 zurückgeführt, während das Produkt im Kopf in den katalytischen Krackreaktor 4 zurückgeführt wird.
Die Reaktion im zweiten Hydrierungsreaktor 9 erfolgt bei einer Reaktionstemperatur von 300 - 550°C, einem Reaktionsdruck von 10,0 - 30,0 MPa und einer Raumgeschwindigkeit von 0,1 - 3 h^-1.
Der Hochdruckabscheider 10 und der Niederdruchabscheider 11 werden jeweils bei einem Betriebsdruck von 0,1 - 20,0MPa betrieben.
Der kaustische Gaswäscher 12 und der Wassergaswäscher 13 werden bei einem Betriebsdruck von 0,1 - 0,5 MPa betrieben.
Die Rektifikationskolonne für Hydrierungsprodukt 14 wird bei einem Druck von 0,1 - 0,2 MPa und einer Temperatur von 100 - 200°C betrieben.
In einem Ausführungsbeispiel beträgt die Temperatur des überhitzten Dampfs 450 - 550°C und der Druck 0,2 - 0,5 MPa. Es kann sich bei dem überhitzten Dampf auch um ein anderes überhitztes inertes Mittel, wie z. B. Stickstoff, handeln.
Die obengenannte Destillationsfraktion aus dem Dampfkracken, das Reformierungsprodukt und das Hydrierungsprodukt werden in den katalytischen Krackreaktor 4 für erneute selektive katalytische Krackreaktion zurückgeführt, wobei das Massenverhältnis von der gesamten zurückgeführten Produktmenge zu den frisch zugeführten Rohmaterialien 10 - 60 : 100 beträgt.
In zumindest einem Ausführungsbeispiel zeichnet sich die katalytische Krackreaktion vor allem dadurch aus, dass die Produkte auswählbar sind. Um beispielsweise die Produktion von Ethylen zu maximieren, werden zuerst durch die katalytische Krackreaktion überwiegend Propan und Butan mit einer Ausbeute von mehr als 60 m% der Rohmaterialien erzeugt und dann Ethylen durch Dampfkracken von Propan und Butan hergestellt, um die maximale Produktion von Ethylen zu erfolgen. Um beispielsweise die Produktion von Propylen zu maximieren, werden zuerst durch die katalytische Krackreaktion überwiegend Propylen mit einer Ausbeute von mehr als 40 m% der Rohmaterialien erzeugt, und dabei beträgt die Ausbeute von Propan und Butan, die zum Dampfkracken zugeführt sind, ungefähr 10 m% - 20 m% der Rohmaterialien. Es ist ersichtlich, dass der katalytischen Krackprozess für die Umwandlung einer Kunststoffflüssigkeit (oder als verflüssigte Kunststoffabfälle bezeichnet) oder einer Sumpfkomponente bei Normaldruck in Propylen und BTX bzw. in Propan und BTX sorgt. Dagegen sorgt der Dampfkrackprozess für die Umwandlung der Kopfkomponente und Kohlenwasserstoffe, wie Propan und Butan, die durch das katalytische Kracken erzeugt wurden, in Ethylen. Zudem werden die flüssigen Produkte, wie das durch das Dampfkracken erzeugten gekrackten Benzin, in der katalytischen Krackreaktor 4 für Wiederverwendung zurückgeführt.
Dadurch werden die Rohmaterialien schließlich in die Produkte von Methan, Ethylen, Propylen, BTX umgewandelt, wobei die Ausbeute von Ethylen und Propylen bei 45 - 75 m% der Rohmaterialien und die Ausbeute von aromatischen Kohlenwasserstoffen BTX bei 15 - 30 m% liegt, und wobei der Rest Methan ist.
Bezugnehmend wieder auf 1 und 2 wird nach einer Zeitdauer der katalytischen Krackreaktion der Katalysator im katalytischen Krackreaktor 4 aufgrund der Kohlenstoffablagerung deaktiviert. Dabei soll der Katalysator reaktiviert werden. Es umfasst vor allem die folgenden Schritte: Der Katalysator wird vom katalytischen Krackreaktor 4 durch eine Abfuhrleitung abgeführt und in einem Pufferspeicher 501 gesammelt. In den Pufferspeicher 501 wird ein Dampf für Stripping eingeleitet, um das auf dem Katalysator getragene Öl und Gas zu entfernen. Dann wird der Katalysator zu einem Regenerator 5 befördert. In den Regenerator 5 werden ein überhitztes Mittel und eine geeignete Menge an Luft eingeleitet, um den auf dem Katalysator abgelagerten Kohlenstoff in CO₂ und H₂O umzuwandeln und damit die Aktivität des Katalysators allmählich zurückzugewinnen. Der regenerierte Katalysator wird zu einem Dosierbehälter 502 oberhalb des katalytischen Krackreaktors 4 zugeführt. Danach wird der Druck innerhalb des Dosierbehälters 502 erhöht, so dass er um 0,1 - 0,2 MPa größer als der im katalytischen Krackreaktor 4 ist. Unter der Einwirkung des Druckunterschieds und der Schwerkraft tritt der Katalysator wieder in den katalytischen Krackreaktor 4 ein.
Der regenerierte Katalysator kann dann wiederverwendet werden. Der Katalysator ist mehrmalig recycelbar. Dabei kann ein überhitztes Mittel, wie Dampf, Stickstoff, usw., als Wärmequelle für die Regeneration eingesetzt werden. Bei der Regeneration ist eine bestimmte Menge an Luft in das überhitzte Mittel einzuleiten. Wenn bei dem katalytischen Krackreaktor 4 eine Wirbelschicht als Reaktor eingesetzt ist, wird der Katalysator zwischen dem Reaktor und dem Regenerator 5 zirkuliert, und in diesem Fall wird die Luft unmittelbar in den Regenerator 5 eingeleitet.

Tabelle 1 und 2 zeigen die Betriebsbedingungen und Produktverteilungen in den Prozessen für maximalen Produktion von Propylen oder Ethylen mit verschiedenen Zusammensetzungen der Rohmaterialien nach zumindest einem konkreten Ausführungsbeispiel. Tabelle 1

	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3
Zusammensetzung der Rohmaterialien	gemischte städtische Kunststoffabfälle	Rohöl	20 m% gemischte städtische Kunststoffabfälle und 80 m% Rohöl

Betriebsbedingungen
Schmelzkessel 1	Temperatur 180°C Druck 0,13 MPa	Temperatur 150°C Druck 0,15 MPa	Temperatur 180°C Druck 0,13 MPa
atmosphärische Kolonne 6	Temperatur im Kopf 116°C; Druck 0,16 MPa; Temperatur im Sumpf 310°C	Temperatur im Kopf 110°C; Druck 0,12 MPa; Temperatur im Sumpf 308°C	Temperatur im Kopf 116°C; Druck 0,16 MPa; Temperatur im Sumpf 310°C
zweistufiger Vorwaschturm 2	Temperatur im Kopf 150°C; Druck 0,1 MPa; Temperatur im Sumpf 300°C	Temperatur im Kopf 200°C; Druck 0,13 MPa; Temperatur im Sumpf 320°C	Temperatur im Kopf 150°C; Druck 0,1 MPa; Temperatur im Sumpf 300°C
katalytischer Krackreaktor 4	Reaktionstemperatur 450°C; Reaktionsdruck 0,15 MPa; Raumgeschwindigkei t 25 h^-1; Katalysator:	Reaktionstemperatur 520°C; Reaktionsdruck 0,10 MPa; Raumgeschwindigke it 20 h^-1; Katalysator:	Reaktionstemperatur 450°C; Reaktionsdruck 0,15 MPa; Raumgeschwindigkei t 25 h^-1; Katalysator:
	Y-förmige Molekularsieb + ZSM35-Molekularsie b (85 : 15) Gewichtsverhältnis vom Katalysator zum Öl: 6	Y-förmige Molekularsieb + ZSM5-Molekularsie b (85 : 15) Gewichtsverhältnis vom Katalysator zum Öl: 8	Y-förmige Molekularsieb + ZSM35-Molekularsie b (85 : 15) Gewichtsverhältnis vom Katalysator zum Öl: 6
Zweiter Hydrierungsreaktor 9	Reaktionstemperatur 365°C; Reaktionsdruck 18,0 MPa; Raumgeschwindigkei t 1 h^-1;	Reaktionstemperatur 353°C; Reaktionsdruck 21,0 MPa; Raumgeschwindigke it 0,8 h^-1;	Reaktionstemperatur 360°C; Reaktionsdruck 18,0 MPa; Raumgeschwindigkei t 1 h^-1;
Dampfkrackeinrichtun g 16	Reaktionstemperatur 880°C; Reaktionsdruck 0,50 MPa; Verweildauer 0,2 s	Reaktionstemperatur 950°C; Reaktionsdruck 0,30 MPa; Verweildauer 0,1 s	Reaktionstemperatur 1000°C; Reaktionsdruck 0,45 MPa; Verweildauer 0,05 s
Oligomerizationsreakto r 21	Reaktionstemperatur 100°C; Reaktionsdruck 1,50 MPa; Raumgeschwindigkei t 1 h^-1;	Reaktionstemperatur 80°C; Reaktionsdruck 4,00 MPa; Raumgeschwindigke it 1 h^-1;	Reaktionstemperatur 100°C; Reaktionsdruck 1,50 MPa; Raumgeschwindigkei t 1 h^-1;
Rektifikationskolonne für Reformierungsprodukt 22	Temperatur im Kopf 50°C; Druck 0,6 MPa; Temperatur im Sumpf 200°C	Temperatur im Kopf 55°C; Druck 0,7 MPa; Temperatur im Sumpf 208°C	Temperatur im Kopf 50°C; Druck 0,6 MPa; Temperatur im Sumpf 200°C
Ausbeuten der Produkte:
Methan	5,0%	7,2%	5,0%
Ethylen	45,3%	30,1%	35,3%
Propylen	27,7%	34,4%	37,7%
BTX	15,0%	20,0%	15,0%
Kohle	6,6%	7,7%	6,6%
andere Komponente	0,4%	0,6%	0,4%

Tabelle 2

	Beispiel 4	Beispiel 5	Beispiel 6
Zusammensetzung der Rohmaterialien	30 m% gemischte städtische Kunststoffabfälle und 70 m% Rohöl	40 m% gemischte städtische Kunststoffabfälle und 60 m% Rohöl	50 m% gemischte städtische Kunststoffabfälle und 50 m% Rohöl

Betriebsbedingungen
Schmelzkessel 1	Temperatur 180°C Druck 0,13 MPa	Temperatur 150°C Druck 0,15 MPa	Temperatur 200°C; Druck 0,1 MPa
atmosphärische Kolonne 6	Temperatur im Kopf 116°C; Druck 0,16 MPa; Temperatur im Sumpf 310°C	Temperatur im Kopf 110°C; Druck 0,12 MPa; Temperatur im Sumpf 308°C	Temperatur im Kopf 120°C; Druck 0,18 MPa; Temperatur im Sumpf 320°C
zweistufiger Vorwaschturm 2	Temperatur im Kopf 150°C; Druck 0,1 MPa; Temperatur im Sumpf 300°C	Temperatur im Kopf 200°C; Druck 0,13 MPa; Temperatur im Sumpf 320°C	Temperatur im Kopf 100°C; Druck 0,05 MPa; Temperatur im Sumpf 250°C
katalytischer Krackreaktor 4	Reaktionstemperatur 450°C;	Reaktionstemperatur 520°C;	Reaktionstemperatur 480°C;
	Reaktionsdruck 0,15 MPa; Raumgeschwindigkei t 25 h^-1; Katalysator: Y-förmige Molekularsieb + ZSM5-Molekularsieb (85 : 15) Gewichtsverhältnis vom Katalysator zum Öl: 6	Reaktionsdruck 0,10 MPa; Raumgeschwindigkei t 20 h^-1; Katalysator: Y-förmige Molekularsieb + ZSM5-Molekularsieb (85 : 15) Gewichtsverhältnis vom Katalysator zum Öl: 8	Reaktionsdruck 0,05 MPa; Raumgeschwindigkei t 10 h^-1; Katalysator: Y-förmige Molekularsieb + ZSM5-Molekularsieb (85 : 15) Gewichtsverhältnis vom Katalysator zum Öl: 10
Zweiter Hydrierungsreaktor 9	Reaktionstemperatur 360°C; Reaktionsdruck 18,0 MPa; Raumgeschwindigkei t 1 h^-1;	Reaktionstemperatur 355°C; Reaktionsdruck 21,0 MPa; Raumgeschwindigkei t 0,5 h^-1;	Reaktionstemperatur 365°C; Reaktionsdruck 20,0 MPa; Raumgeschwindigkei t 0,6 h^-1;
Dampfkrackeinrichtung 16	Reaktionstemperatur 820°C; Reaktionsdruck 0,40 MPa; Verweildauer 0,2 s	Reaktionstemperatur 850°C; Reaktionsdruck 0,30 MPa; Verweildauer 0,1 s	Reaktionstemperatur 900°C; Reaktionsdruck 0,45 MPa; Verweildauer 0,05 s
Oligomerizationsreakto r 21	Reaktionstemperatur 100°C; Reaktionsdruck 1,50 MPa; Raumgeschwindigkei t 1 h^-1;	Reaktionstemperatur 80°C; Reaktionsdruck 4,00 MPa; Raumgeschwindigkei t 1 h^-1;	Reaktionstemperatur 110°C; Reaktionsdruck 2,00 MPa; Raumgeschwindigkei t 0,8 h^-1;
Rektifikationskolonne für Reformierungsprodukt 22	Temperatur im Kopf 50°C; Druck 0,6 MPa; Temperatur im Sumpf 200°C	Temperatur im Kopf 55°C; Druck 0,7 MPa; Temperatur im Sumpf 208°C	Temperatur im Kopf 50°C; Druck 0,65 MPa; Temperatur im Sumpf 210°C
Ausbeuten der Produkte:
Methan	5,0%	7,2%	6,3%
Ethylen	25,3%	40,1%	16,9%
Propylen	47,7%	24,4%	38,1%
BTX	15,0%	20,0%	30,0%
Kohle	6,6%	7,7%	8,2%
andere Komponente	0,4%	0,6%	0,5%

Es ist ersichtlich, dass beim in der Anmeldung offenbarten Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen die Ausbeuten der chemischen Produkte signifikant höher als bei einer herkömmlichen Prozesskombination für Ölraffination sind, wobei die Ausbeute für Ethylen und Propylen 45 - 75 m% der Rohmaterialien beträgt und sie als Rohmaterialien für die industrielle Produktion von Kunststoffe wiederverwendbar sind. Darüber hinaus wird bei dem ganzen Prozess das Nebenprodukt von aromatischen Kohlenwasserstoffen BTX mit einer Ausbeute von 15 - 30 m% der Rohmaterialien erzeugt, während wenigere Nebenprodukte von Methan und Kohle hergestellt werden.
Beim in der Anmeldung offenbarten Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen ist möglich, nicht nur das Rohöl, sondern auch die gemischten städtischen Kunststoffabfälle nach der entsprechenden Vorverarbeitung als Rohmaterialien für die katalytische Krackreaktion zu verwenden, um die maximale Produktion von hochwertigen Rohmaterialien, wie Ethylen, Propylen und BTX, zu ermöglichen und damit eine erhebliche wirtschaftliche und soziale Leistung zu erzielen.
Oben wurden nur die grundlegenden Prinzipien, die Hauptmerkmale und die Vorteile der Erfindung dargestellt und beschrieben. Für den Fachmann sollte verständlich sein, dass die Erfindung nicht auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele beschränkt werden soll, und dass die oben genannten Ausführungsformen sowie die Erläuterung in der Beschreibung lediglich der Erklärung des Prinzips der Anmeldung dienen. Weitere Veränderungen und Verbesserungen für die Erfindung sind möglich, ohne die Grundidee und den Rahmen der Erfindung zu verlassen, und diese Veränderungen und Verbesserungen werden auch im Schutzbereich der Erfindung enthalten. Der beanspruchte Umfang der Erfindung soll von den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert werden.

Claims

Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: S1: Mischen vorverarbeiteter Rohmaterialien mit einem überhitzten Dampf in einem Mischer, Zuführen zu einem katalytischen Krackreaktor nach Durchmischen, Umwandeln der Rohmaterialien in ein Hochtemperaturöl und -gas und eine Schlacke unter der Einwirkung eines Katalysators, und Abkühlen und Reinigen des Hochtemperaturöls und -gases durch einen zweistufigen Vorwaschturm, um unter anderen eine leichtere und eine schwerere Destillationsfraktion sowie ein Gasprodukt zu erhalten, wobei der zweistufige Vorwaschturm einen Vorwärmabschnitt und einen Abschnitt zur Kühlung des überhitzen Dampfs umfasst; S2: Hydrieren der im Schritt S1 erhaltenen schwereren Destillationsfraktion; Reformieren einer Olefin-Komponente in der leichteren Destillationsfraktion, wobei die getrennteBTX-Komponente als eines von Produkten vorliegt; und Zuführen einer Kohlenwasserstoffkomponente zu einer Dampfkrackeinrichtung; S3: Zurückführen der im Schritt S2 erhaltenen Produkte aus der Hydrierungsreaktion und der Reformierung und der Destillationsfraktion aus dem Dampfkracken in den katalytischen Krackreaktor im Schritt S1, in dem eine selektive katalytische Krackreaktion wieder durchzuführen ist, wobei die Massenverhältnis von der gesamten zurückgeführten Produktmenge zu den frisch zugeführten Rohmaterialien 10 - 60 : 100 beträgt; und S4: Zuführen des Gasprodukts aus dem Schritt S1 zur Dampkrackeinrichtung, um in einem Prozess Methan, Ethan, Ethylen, Propan, Propylen, usw. abzutrennen, unter denen Ethylen und Propylen als Produkte vorliegen; und Zurückführen von Ethan, Propan und anderen Kohlenwasserstoffen in die Dampkrackeinrichtung, wobei dadurch die Rohmaterialien schließlich in die Produkte von Methan, Ethylen, Propylen, BTX, usw. umgewandelt werden, wobei die Ausbeute von Ethylen und Propylen bei 45 - 75 m% der Rohmaterialien und die Ausbeute von aromatischen Kohlenwasserstoffen BTX bei 15 - 30 m% liegt, und wobei der Rest überwiegend Methan ist.
Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall, in dem es sich bei den Rohmaterialien um gemischte städtische Kunststoffabfälle handelt, das Vorverarbeiten die folgende Schritte umfasst: erstens Unterwerfen der gemischten städtischen Kunststoffabfälle einer Zerkleinerung und/oder Eisenentfernung; zweitens Zuführen der Kunststoffabfälle zu einem Schmelzkessel, in dem die Kunststoffabfälle unter Verwendung eines überhitzten Dampfs zu einer Flüssigkeit, die sich am Boden des Schmelzkessels sammelt, geschmolzen werden, wobei das Schmelzen der Kunststoffabfälle zu der Flüssigkeit bei einer Temperatur von 150 - 250°C und einem Druck von 0,01 - 0,5 MPa erfolgt; und schließlich Zuführen der verflüssigten Kunststoffabfälle zum zweistufigen Vorwaschturm für die Vorwärmung mittels des als Wärmequelle dienenden Hochtemperaturöls und -gases, Mischen der vorgewärmten verflüssigten Kunststoffabfälle als Rohmaterialien nochmal mit dem überhitzten Dampf, und dann Zuführen zu dem katalytischen Krackreaktor.
Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verflüssigte Kunststoffabfälle durch den Vorwärmabschnitt und den Abschnitt zur Kühlung des überhitzen Dampfs durchgelaufen wird, währenddessen die Temperatur der Flüssigkeit von Boden zu Boden erhöht wird, auf 250 - 320°C beim Erreichen eines Sumpfs, und dass ein Teil der vorgewärmten verflüssigten Kunststoffabfälle durch den Mischer in den katalytischen Krackreaktor für das katalytischen Kracken eingeführt wird und der andere Teil in den Schmelzkessel zurückgeführt wird.
Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall, in dem es sich bei den Rohmaterialien um ein Rohöl handelt, das Vorverarbeiten zumindest einen Prozessschritt aus der Gruppe von elektrischer Entsalzung, fraktionierter Destillation bei Normaldruck und Entasphaltierung mittels Butan umfasst, wobei nach dem fraktionierten Destillation bei Normaldruck die Kopfkomponente zur Dampkrackeinrichtung für die Produktion von Ethylen zugeführt wird, die erste Seitenkomponente und zweite Seitenkomponente bei Normaldruck durch Hydrokracken unter Verwendung eines Festbettes für die Produktion von Flugzeugkerosin verwendet werden, und die restliche Sumpfkomponente bei Normaldruck sämtlich zum katalytischen Krackreaktor zugeführt wird.
Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zuführen der Sumpfkomponente bei Normaldruck zum katalytischen Krackreaktor eine Entasphaltierung mittels Butan durchgeführt werden kann, um die Qualität der Sumpfkomponente bei Normaldruck zu verbessern, indem eine große Menge an Verunreinigungen, wie schwere Metalle, Asphalte, Kolloide, usw. in dem Rohöl entfernt wird, wobei die Entasphaltierung mittels Butan bei einer Betriebstemperatur von 100 - 200°C und einem Druck von 2,0 - 6,0 MPa erfolgt.
Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorverarbeiteten Rohmaterialien aus den Rohmaterialien gemäß einem der Ansprüche 2-5 und Kombinationen davon ausgewählt sind.
Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem überhitzten Dampf auch um ein anderes überhitztes inertes Mittel handeln kann.
Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Kopf des zweistufigen Vorwaschturms die Temperatur 100 - 200°C und der Druck 0,05 - 0,30 MPa beträgt; die Temperatur im Sumpf 250 - 320°C beträgt, wobei im Abschnitt zur Kühlung des überhitzen Dampfs das Hochtemperaturöl und -gas von dem überhitzten Zustand zu einem gesättigten Zustand abgekühlt wird und gleichzeitig die vom Öl und Gas getragenen Stäube abgewaschen werden, wobei im Sumpf die schwerere Destillationsfraktion erhalten wird, und wobei das Öl und Gas im Kopf durch Wärmeaustausch abgekühlt und zu einem Dreiphasentrenner zugeführt werden, um von dem Boden des Tanks die leichtere Destillationsfraktion und von dem Kopf des Tanksdas nicht kondensierbare Gas zu erhalten.
Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der katalytische Krackreaktor im Schritt S1 bei einer Reaktionstemperatur von 300 - 600°C, einem Reaktionsdruck von 0,05 - 0,5 MPa, einem Gewichtsverhältnis vom Katalysator zum Öl von 6 - 12, und einer Raumgeschwindigkeit von 0,1 - 30 h^-1 betrieben wird; der Katalysator im katalytischen Krackreaktor ein Katalysator der Art Molekularsiebs ist, bei dem es sich um ZSM5-, ZSM35-, BETA- oder USY-Molekularsieb oder eine modifizierte Form davon handelt; und beim katalytischen Krackreaktor eine feste Wirbelschicht und/oder eine zirkulierende Wirbelschicht eingesetzt wird/werden.
Verfahren zur maximalen Produktion von Ethylen oder Propylen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reformieren im Schritt S2 in einem Oligomerizationsreaktor bei einer Reaktionstemperatur von 40 - 200°C, einem Reaktionsdruck von 0,5 - 6,0 MPa und einer Raumgeschwindigkeit von 0,1 - 6 h^-1 erfolgt.