RU2522615C2 - Method of combined refinery of oil fractions and polymer wastes - Google Patents

Method of combined refinery of oil fractions and polymer wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2522615C2
RU2522615C2 RU2012141964/05A RU2012141964A RU2522615C2 RU 2522615 C2 RU2522615 C2 RU 2522615C2 RU 2012141964/05 A RU2012141964/05 A RU 2012141964/05A RU 2012141964 A RU2012141964 A RU 2012141964A RU 2522615 C2 RU2522615 C2 RU 2522615C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
temperature
reactor
polymer
waste
Prior art date
Application number
RU2012141964/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012141964A (en
Inventor
Ольга Анатольевна Пахманова
Константин Игоревич Дементьев
Ильяс Магомедович Герзелиев
Сергей Вячеславович Антонов
Саламбек Наибович Хаджиев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН)
Priority to RU2012141964/05A priority Critical patent/RU2522615C2/en
Publication of RU2012141964A publication Critical patent/RU2012141964A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2522615C2 publication Critical patent/RU2522615C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of chemistry and can be used in oil processing in order to utilise the most widely spread polymer wastes and to obtain valuable oil refinery products. A method includes a combination of polymer wastes and oil fractions, introduction of the obtained mixture directly into a reactor and realisation of cracking at a higher temperature and atmospheric pressure, as oil fractions used is a vacuum distillate, and as the reactor - a catalytic cracking reactor, the said combination is realised by dissolution of polymer wastes, taken in a quantity of 1-7 wt % relative to the initial raw material, in oil fractions at a temperature, ensuring complete dissolution in them of polymer wastes, cracking is performed at a temperature of 475-525°C with the weight rate of the raw material supply 1.8-7.0 h-1 in the presence of a zeolite-containing catalyst of Y type, containing rare earth metals as exchange cations.
EFFECT: invention makes it possible to increase the output of a petrol fraction of distillates to 53 wt % and light gas oil to 24 wt % and obtain an additional amount of motor fuels and raw material for oil chemistry - lower hydrocarbon gases of C2-C4 composition, use operating installations, which are available in the domestic industry, reduce environment pollution with polymer wastes, obtain the petrol fraction with the high octane number (not lower than 91,0).
2 cl, 2 tbl, 12 ex

Description

Изобретение относится к области химии, а именно к химической переработке полимерных отходов, и может быть использовано в нефтепереработке с целью утилизации наиболее широко распространенных полимерных отходов и с получением из них ценных продуктов нефтепереработки.The invention relates to the field of chemistry, namely to the chemical processing of polymer waste, and can be used in oil refining with the aim of disposing of the most widespread polymer waste and to obtain valuable oil refining products from them.

Актуальность и важность задачи разработки современного способа утилизации полимерных отходов определяется как их широчайшей распространенностью, так и стойкостью к условиям внешней среды, в результате чего они могут находиться в практически неизменном виде в течение многих лет, загрязняя окружающую среду.The relevance and importance of the task of developing a modern method for the disposal of polymer wastes is determined both by their widest distribution and resistance to environmental conditions, as a result of which they can remain almost unchanged for many years, polluting the environment.

Существующие методы утилизации полимерных отходов, такие как вторичная переработка, сжигание, фото- и биодеструкция полимеров имеют свои недостатки и по целому ряду причин не получили широкого распространения, а проблема утилизации полимерных отходов в настоящее время далека от разрешения.Existing methods for the disposal of polymer waste, such as recycling, incineration, photo and biodegradation of polymers, have their drawbacks and for a number of reasons are not widespread, and the problem of recycling polymer waste is currently far from being resolved.

Альтернативой этим методам выступают способы каталитической и термической переработки полимерных отходов с использованием производимых в промышленных масштабах гетерогенных кислотных и бифункциональных катализаторов.An alternative to these methods are the methods of catalytic and thermal processing of polymer waste using industrially produced heterogeneous acidic and bifunctional catalysts.

Одним из возможных подходов, с точки зрения необходимости бережного расходования углеводородных ресурсов и защиты окружающей среды от загрязнения, является совместная переработка нефтяных фракций, применяемых для производства топлив, масел, кокса, битума и т.д., и полимерных отходов с помощью каталитической деполимеризации. Такой способ утилизации характеризуется:One of the possible approaches, from the point of view of the need for careful spending of hydrocarbon resources and protecting the environment from pollution, is the joint processing of oil fractions used for the production of fuels, oils, coke, bitumen, etc., and polymer waste using catalytic depolymerization. This method of disposal is characterized by:

- возможностью крупномасштабной переработки полимерных, а в перспективе и всех углеродсодержащих, отходов в сырье для нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств;- the possibility of large-scale processing of polymeric, and in the future, all carbon-containing, wastes in raw materials for oil refining and petrochemical industries;

- максимальным возвращением углеводородов в промышленный оборот с целью минимизации расходования природных углеводородных ресурсов;- the maximum return of hydrocarbons to industrial circulation in order to minimize the consumption of natural hydrocarbon resources;

- минимальными капитальными и эксплуатационными затратами.- minimum capital and operating costs.

Известно техническое решение, описанное в заявке JP 2002-294251. По нему полимеры, в том числе отходы полипропилена, полиэтилена и полистирола, растворяют в углеводородном растворителе - алкане С5-С8. Затем в смесителе при 250-320°С смешивают полимерный компонент в количестве 0.5-30 мас.% с углеводородными маслами, в том числе газойлем легкого крекинга, газойлем тяжелого крекинга, остатком крекинга, остатком десульфуризации - нефтяными маслами. После отделения углеводородного растворителя с помощью колонны разделения пара и жидкости полученную смесь вводят в реактор каталитического крекинга с содержащим пермутит катализатором при 0.4-3 МПа и 100-300°С. Количество полимера составляет 0.1-20% мас. (после удаления растворителя). Реакция протекает при давлении 0.02-0.5 МПа и температуре 480-550°С. Достигают выхода бензиновой фракции - 47.8-49.2% мас. и пропан-пропиленовой фракции - 3.6-5.3% мас.The technical solution described in JP 2002-294251 is known. According to it, polymers, including waste polypropylene, polyethylene and polystyrene, are dissolved in a hydrocarbon solvent - alkane C5-C8. Then, in the mixer at 250-320 ° C, the polymer component is mixed in an amount of 0.5-30 wt.% With hydrocarbon oils, including light cracking gas oil, heavy cracking gas oil, cracking residue, desulfurization residue - oil oils. After separating the hydrocarbon solvent using a vapor / liquid separation column, the resulting mixture is introduced into a catalytic cracking reactor with a permutite-containing catalyst at 0.4-3 MPa and 100-300 ° C. The amount of polymer is 0.1-20% wt. (after removal of solvent). The reaction proceeds at a pressure of 0.02-0.5 MPa and a temperature of 480-550 ° C. Reach the yield of gasoline fraction - 47.8-49.2% wt. and propane-propylene fraction - 3.6-5.3% wt.

Однако данный способ является многоступенчатым, включая до крекинга первоначальное растворение полимера, смешение его с нефтяными фракциями и удаление растворителя. Осуществление этого способа требует специального оборудования для растворения полимера в алкане и для отделения растворителя, что сопряжено с большими капитальными затратами и не позволяет эффективно применять этот способ на существующих установках каталитического крекинга. Стоимость переработки возрастает и за счет расхода растворителя, а также необходимости поддержания повышенного давления на входе в реактор. Отработанный растворитель является отходом, который необходимо утилизировать, что резко снижает экологический эффект от утилизации полимерных отходов данным способом.However, this method is multi-stage, including before cracking the initial dissolution of the polymer, mixing it with oil fractions and removing the solvent. The implementation of this method requires special equipment for dissolving the polymer in alkane and for separating the solvent, which is associated with high capital costs and does not allow the effective use of this method in existing catalytic cracking units. The processing cost increases due to the consumption of solvent, as well as the need to maintain high pressure at the inlet to the reactor. The waste solvent is waste that must be disposed of, which dramatically reduces the environmental effect of the disposal of polymer waste in this way.

Наиболее близким по технической сущности является техническое решение, описанное в патенте RU 2047645, согласно которому термокрекингом тяжелого и остаточного нефтяного сырья в присутствии инициирующей добавки - 10-20% полиэтилена любого вида, в том числе отходов, при 360-460°С и атмосферном давлении получают бензино-керосиновые дистилляты, выкипающие в интервале температур 100-300°С в количестве 22-36% от исходного сырья, масляные дистилляты, выкипающие в интервале температур 300-440°С в количестве 60-72% от исходного сырья. При этом вначале тяжелое и остаточное нефтяное сырье (нефтяной остаток прямой перегонки нефти, топочный мазут) смешивают с полиэтиленом, затем полученную смесь подвергают термокрекингу в реакторе.The closest in technical essence is the technical solution described in patent RU 2047645, according to which by thermal cracking of heavy and residual crude oil in the presence of an initiating additive - 10-20% of any kind of polyethylene, including waste, at 360-460 ° С and atmospheric pressure get gasoline-kerosene distillates boiling in the temperature range 100-300 ° C in the amount of 22-36% of the feedstock, oil distillates boiling in the temperature range 300-440 ° C in the amount of 60-72% of the feedstock. In this case, first, the heavy and residual oil feedstocks (oil residue of direct distillation of oil, heating oil) are mixed with polyethylene, then the resulting mixture is subjected to thermal cracking in a reactor.

В данном решении исключены стадии растворения полимерных отходов до их смешения с нефтяными фракциями и удаления растворителя. Недостатком описанного технического решения является необходимость применения сложного аппаратурного оформления и недостаточно высокий выход бензино-керосиновой фракции дистиллятов.This solution excludes the stages of dissolution of polymer wastes before they are mixed with oil fractions and solvent removed. The disadvantage of the described technical solution is the need for complex hardware design and insufficiently high yield of gasoline-kerosene fraction of distillates.

Задача предлагаемого технического решения заключается в разработке простого способа совместной переработки нефтяных фракций и полимерных отходов, проведение которого возможно на имеющихся уже в отечественной промышленности установках каталитического крекинга, без значительных капитальных затрат, и позволяющего увеличить выход высококачественной бензино-керосиновой фракции дистиллятов, а также пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой фракций - ценного сырья для нефтехимии.The objective of the proposed technical solution is to develop a simple method for the joint processing of oil fractions and polymer waste, which can be carried out on catalytic cracking units already available in the domestic industry, without significant capital expenditures, and which allows to increase the yield of high-quality gasoline-kerosene fraction of distillates and propane propylene and butane-butylene fractions - a valuable raw material for petrochemicals.

Поставленная задача решается тем, что предложен способ совместной переработки нефтяных фракций и полимерных отходов, включающий совмещение полимерных отходов и нефтяных фракций, введение полученной смеси непосредственно в реактор и осуществление крекинга при повышенной температуре и атмосферном давлении, отличающийся тем, что в качестве нефтяных фракций используют вакуумный дистиллят, в качестве реактора - реактор каталитического крекинга, указанное совмещение осуществляют растворением полимерных отходов, взятых в количестве 1- 7% масс. по отношению к исходному сырью, в нефтяных фракциях при температуре, обеспечивающей полное растворение в них полимерных отходов, а крекинг - при температуре 475-525°С при массовой скорости подачи сырья 1,8-7,0 ч-1 в присутствии цеолитсодержащего катализатора типа Y, содержащего в качестве обменных катионов редкоземельные элементы.The problem is solved in that a method is proposed for the joint processing of oil fractions and polymer waste, including combining polymer waste and oil fractions, introducing the resulting mixture directly into the reactor and cracking at elevated temperature and atmospheric pressure, characterized in that vacuum fractions are used as oil fractions distillate, as a reactor - a catalytic cracking reactor, the specified combination is carried out by dissolving polymer waste taken in an amount of 1-7% m ss. in relation to the feedstock, in oil fractions at a temperature that ensures complete dissolution of polymer waste in them, and cracking at a temperature of 475-525 ° C with a mass feed rate of 1.8-7.0 h -1 in the presence of a zeolite-containing catalyst of the type Y containing rare earth elements as exchange cations.

Предпочтительно в качестве полимерных отходов используют полиэтилен или полипропилен, или полиэтилентерефталат, или их смесь.Preferably, polyethylene or polypropylene, or polyethylene terephthalate, or a mixture thereof, is used as polymer waste.

Предлагаемое техническое решение позволяет:The proposed technical solution allows you to:

1) увеличить выход бензиновой фракции дистиллятов до 53% мас. и легкого газойля до 24% масс. и получить дополнительное количество моторных топлив и сырья для нефтехимии - низших углеводородных газов состава С2-С4;1) increase the yield of gasoline fraction of distillates to 53% wt. and light gas oil up to 24% of the mass. and get an additional amount of motor fuels and raw materials for petrochemistry - lower hydrocarbon gases of the composition C2-C4;

2) использовать действующие установки, имеющиеся в отечественной промышленности;2) use existing facilities available in domestic industry;

3) снизить загрязнение окружающей среды полимерными отходами;3) reduce environmental pollution with polymer waste;

4) получить бензиновую фракцию с высоким октановым числом (не ниже 91,0).4) to obtain a gasoline fraction with a high octane number (not lower than 91.0).

Нижеследующие примеры иллюстрируют предлагаемое техническое решение, но никоим образом не ограничивают его.The following examples illustrate the proposed technical solution, but in no way limit it.

Во всех примерах крекинг нефтяной фракции и полимерных отходов проводили в вакуумном дистилляте, полученном на Московском нефтеперерабатывающем заводе. Свойства его приведены в табл.1.In all examples, the cracking of the oil fraction and polymer waste was carried out in a vacuum distillate obtained at the Moscow refinery. Its properties are given in table 1.

Таблица 1.Table 1. Характеристики использованной нефтяной фракции - вакуумного дистиллятаCharacteristics of the used oil fraction - vacuum distillate Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Интервал температур выкипания, °СThe temperature range of boiling, ° C Групповой состав, мас.%:Group composition, wt.%: парафине - нафтеныparaffin - naphthenes ароматика легкая (моноциклическая)aroma light (monocyclic) ароматика средняя (бициклическая)aromatic medium (bicyclic) ароматика тяжелая (полициклическая)aromatics heavy (polycyclic) смолы нейтральныеneutral resins смолы кислого характераacidic resins асфальтеныasphaltenes 0,8890.889 166..533166..533 57.957.9 20.520.5 8.58.5 10.810.8 1.01.0 1.31.3 1.31.3

Во всех примерах крекинг нефтяной фракции и полимерных отходов проводили в присутствии типового промышленного микросферического цеолитсодержащего катализатора типа Y, содержащего в качестве обменных катионов редкоземельные элементы (REDUXION DMS РНО) компании BASF (Германия). Основные характеристики катализатора:In all examples, the cracking of the oil fraction and polymer waste was carried out in the presence of a typical industrial microspherical zeolite-containing catalyst type Y containing rare earth elements (REDUXION DMS РНО) of BASF company (Germany) as exchange cations. The main characteristics of the catalyst:

1) средний размер частиц 88 мкм;1) an average particle size of 88 microns;

2) содержание остаточного кокса 0,08%;2) the residual coke content of 0.08%;

3) удельная площадь поверхности 175 м2/г, в т.ч. цеолит 113 м2/г и матрица 65 м2/г.3) specific surface area 175 m 2 / g, incl. zeolite 113 m 2 / g and a matrix of 65 m 2 / g.

Состав катализатора:The composition of the catalyst:

Al2O3 - 40,8% масс., SiO2 - 54,8% масс. РЭО (CeO2; LaO2; Sm2O3) 0,93% масс., остальное - примеси.Al 2 O 3 - 40.8% of the mass., SiO 2 - 54.8% of the mass. REO (CeO 2 ; LaO 2 ; Sm 2 O 3 ) 0.93% wt., The rest is impurities.

Пример 1.Example 1

В шприц-дозатор загружают сырье - вакуумный дистиллят, в котором предварительно растворяют 3% масс. отходов полиэтилена при температуре 130°С и вводят его непосредственно в реактор каталитического крекинга при массовой скорости подачи сырья 1,8 ч-1. Осуществляют каталитический крекинг полученной смеси в присутствии цеолитсодержащего катализатора состава при температуре 500°С и атмосферном давлении. Результаты приведены в табл.2.The syringe dispenser is loaded with raw materials - a vacuum distillate, in which 3% of the mass is pre-dissolved. waste polyethylene at a temperature of 130 ° C and inject it directly into the catalytic cracking reactor at a mass feed rate of 1.8 h -1 . Carry out the catalytic cracking of the resulting mixture in the presence of a zeolite-containing catalyst composition at a temperature of 500 ° C and atmospheric pressure. The results are shown in table.2.

Пример 2.Example 2

В шприц-дозатор загружают сырье - вакуумный дистиллят, в котором предварительно растворяют 3% масс. отходов полиэтилена при температуре 130°С и вводят его непосредственно в реактор каталитического крекинга при массовой скорости подачи сырья 2,0 ч-1. Осуществляют каталитический крекинг полученной смеси в присутствии цеолитсодержащего катализатора состава при температуре 500°С и атмосферном давлении. Результаты приведены в табл.2. The syringe dispenser is loaded with raw materials - a vacuum distillate, in which 3% of the mass is pre-dissolved. waste polyethylene at a temperature of 130 ° C and inject it directly into the catalytic cracking reactor at a mass feed rate of 2.0 h -1 . Carry out the catalytic cracking of the resulting mixture in the presence of a zeolite-containing catalyst composition at a temperature of 500 ° C and atmospheric pressure. The results are shown in table.2.

Пример 3.Example 3

В шприц-дозатор загружают сырье - вакуумный дистиллят, в котором предварительно растворяют 5% масс. отходов полиэтилена при температуре 130°С и вводят его непосредственно в реактор каталитического крекинга при массовой скорости подачи сырья 2,0 ч-1. Осуществляют каталитический крекинг полученной смеси в присутствии цеолитсодержащего катализатора состава при температуре 500°С и атмосферном давлении. Результаты приведены в табл.2.The syringe dispenser is loaded with raw materials - a vacuum distillate, in which 5% of the mass is pre-dissolved. waste polyethylene at a temperature of 130 ° C and inject it directly into the catalytic cracking reactor at a mass feed rate of 2.0 h -1 . Carry out the catalytic cracking of the resulting mixture in the presence of a zeolite-containing catalyst composition at a temperature of 500 ° C and atmospheric pressure. The results are shown in table.2.

Пример 4.Example 4

В шприц-дозатор загружают сырье - вакуумный дистиллят, в котором предварительно растворяют 7% масс. отходов полиэтилена при температуре 130°С и вводят его непосредственно в реактор каталитического крекинга при массовой скорости подачи сырья 2,0 ч-1. Осуществляют каталитический крекинг полученной смеси в присутствии цеолитсодержащего катализатора состава при температуре 500°С и атмосферном давлении. Результаты приведены в табл.2.The syringe dispenser is loaded with raw materials - a vacuum distillate, in which 7% of the mass is pre-dissolved. waste polyethylene at a temperature of 130 ° C and inject it directly into the catalytic cracking reactor at a mass feed rate of 2.0 h -1 . Carry out the catalytic cracking of the resulting mixture in the presence of a zeolite-containing catalyst composition at a temperature of 500 ° C and atmospheric pressure. The results are shown in table.2.

Пример 5.Example 5

В шприц-дозатор загружают сырье - вакуумный дистиллят, в котором предварительно растворяют 1% масс. отходов полипропилена при температуре 170°С и вводят его непосредственно в реактор каталитического крекинга при массовой скорости подачи сырья 2,0 ч-1. Осуществляют каталитический крекинг полученной смеси в присутствии цеолитсодержащего катализатора состава при температуре 500°С и атмосферном давлении. Результаты приведены в табл.2.The syringe dispenser is loaded with raw materials - a vacuum distillate, in which 1% of the mass is pre-dissolved. waste polypropylene at a temperature of 170 ° C and inject it directly into the catalytic cracking reactor at a mass feed rate of 2.0 h -1 . Carry out the catalytic cracking of the resulting mixture in the presence of a zeolite-containing catalyst composition at a temperature of 500 ° C and atmospheric pressure. The results are shown in table.2.

Пример 6.Example 6

В шприц-дозатор загружают сырье - вакуумный дистиллят, в котором предварительно растворяют 3% масс. отходов полиэтилена и 1% масс. отходов полипропилена при температуре 170°С и вводят его непосредственно в реактор каталитического крекинга при массовой скорости подачи сырья 2,0 ч-1. Осуществляют каталитический крекинг полученной смеси в присутствии цеолитсодержащего катализатора состава при температуре 500°С и атмосферном давлении. Результаты приведены в табл.2.The syringe dispenser is loaded with raw materials - a vacuum distillate, in which 3% of the mass is pre-dissolved. polyethylene waste and 1% of the mass. waste polypropylene at a temperature of 170 ° C and inject it directly into the catalytic cracking reactor at a mass feed rate of 2.0 h -1 . Carry out the catalytic cracking of the resulting mixture in the presence of a zeolite-containing catalyst composition at a temperature of 500 ° C and atmospheric pressure. The results are shown in table.2.

Пример 7.Example 7

В шприц-дозатор загружают сырье - вакуумный дистиллят, в котором предварительно растворяют 1% масс. отходов полиэтилентерефталата при температуре 250°С и вводят его непосредственно в реактор каталитического крекинга при массовой скорости подачи сырья 2,0 ч-1. Осуществляют каталитический крекинг полученной смеси в присутствии цеолитсодержащего катализатора состава при температуре 500°С и атмосферном давлении. Результаты приведены в табл.2.The syringe dispenser is loaded with raw materials - a vacuum distillate, in which 1% of the mass is pre-dissolved. waste polyethylene terephthalate at a temperature of 250 ° C and inject it directly into the catalytic cracking reactor at a mass feed rate of 2.0 h -1 . Carry out the catalytic cracking of the resulting mixture in the presence of a zeolite-containing catalyst composition at a temperature of 500 ° C and atmospheric pressure. The results are shown in table.2.

Пример 8.Example 8

В шприц-дозатор загружают сырье - вакуумный дистиллят, в котором предварительно растворяют 3% масс. отходов полиэтилена, 1% масс. отходов полипропилена и 1% масс. отходов полиэтилентерефталата при температуре 250°С и вводят его непосредственно в реактор каталитического крекинга при массовой скорости подачи сырья 2,0 ч-1. Осуществляют каталитический крекинг полученной смеси в присутствии цеолитсодержащего катализатора состава при температуре 500°С и атмосферном давлении. Результаты приведены в табл.2.The syringe dispenser is loaded with raw materials - a vacuum distillate, in which 3% of the mass is pre-dissolved. polyethylene waste, 1% of the mass. polypropylene waste and 1% of the mass. waste polyethylene terephthalate at a temperature of 250 ° C and inject it directly into the catalytic cracking reactor at a mass feed rate of 2.0 h -1 . Carry out the catalytic cracking of the resulting mixture in the presence of a zeolite-containing catalyst composition at a temperature of 500 ° C and atmospheric pressure. The results are shown in table.2.

Пример 9.Example 9

В шприц-дозатор загружают сырье - вакуумный дистиллят, в котором предварительно растворяют 3% масс. отходов полиэтилена при температуре 130°С и вводят его непосредственно в реактор каталитического крекинга при массовой скорости подачи сырья 3,5 ч-1. Осуществляют каталитический крекинг полученной смеси в присутствии цеолитсодержащего катализатора состава при температуре 500°С и атмосферном давлении. Результаты приведены в табл.2.The syringe dispenser is loaded with raw materials - a vacuum distillate, in which 3% of the mass is pre-dissolved. waste polyethylene at a temperature of 130 ° C and inject it directly into the catalytic cracking reactor at a mass feed rate of 3.5 h -1 . Carry out the catalytic cracking of the resulting mixture in the presence of a zeolite-containing catalyst composition at a temperature of 500 ° C and atmospheric pressure. The results are shown in table.2.

Пример 10.Example 10

В шприц-дозатор загружают сырье - вакуумный дистиллят, в котором предварительно растворяют 3% масс. отходов полиэтилена при температуре 130°С и вводят его непосредственно в реактор каталитического крекинга при массовой скорости подачи сырья 7,0 ч-1. Осуществляют каталитический крекинг полученной смеси в присутствии цеолитсодержащего катализатора состава при температуре 500°С и атмосферном давлении. Результаты приведены в табл.2.The syringe dispenser is loaded with raw materials - a vacuum distillate, in which 3% of the mass is pre-dissolved. waste polyethylene at a temperature of 130 ° C and inject it directly into the catalytic cracking reactor at a mass feed rate of 7.0 h -1 . Carry out the catalytic cracking of the resulting mixture in the presence of a zeolite-containing catalyst composition at a temperature of 500 ° C and atmospheric pressure. The results are shown in table.2.

Пример 11.Example 11

В шприц-дозатор загружают сырье - вакуумный дистиллят, в котором предварительно растворяют 5% масс. отходов полиэтилена при температуре 130°С и вводят его непосредственно в реактор каталитического крекинга при массовой скорости подачи сырья 2,0 ч-1. Осуществляют каталитический крекинг полученной смеси в присутствии цеолитсодержащего катализатора состава при температуре 475°С и атмосферном давлении. Результаты приведены в табл.2.The syringe dispenser is loaded with raw materials - a vacuum distillate, in which 5% of the mass is pre-dissolved. waste polyethylene at a temperature of 130 ° C and inject it directly into the catalytic cracking reactor at a mass feed rate of 2.0 h -1 . Carry out the catalytic cracking of the resulting mixture in the presence of a zeolite-containing catalyst composition at a temperature of 475 ° C and atmospheric pressure. The results are shown in table.2.

Пример 12.Example 12

В шприц-дозатор загружают сырье - вакуумный дистиллят, в котором предварительно растворяют 5% масс. отходов полиэтилена при температуре 130°С и вводят его непосредственно в реактор каталитического крекинга при массовой скорости подачи сырья 2,0 ч-1. Осуществляют каталитический крекинг полученной смеси в присутствии цеолитсодержащего катализатора состава при температуре 525°С и атмосферном давлении. Результаты приведены в табл.2.The syringe dispenser is loaded with raw materials - a vacuum distillate, in which 5% of the mass is pre-dissolved. waste polyethylene at a temperature of 130 ° C and inject it directly into the catalytic cracking reactor at a mass feed rate of 2.0 h -1 . Catalytic cracking of the resulting mixture is carried out in the presence of a zeolite-containing catalyst composition at a temperature of 525 ° C and atmospheric pressure. The results are shown in table.2.

Результаты совместной переработки полимерных отходов с нефтяными фракциями приведены в табл.2, где: ПЭ - полиэтилен, ПП- полипропилен, ПЭТ - полиэтилентерефталат, ППФ - пропан-пропиленовая фракция, ББФ -бутан-бутиленовая фракция.The results of the joint processing of polymer waste with oil fractions are given in Table 2, where: PE - polyethylene, PP - polypropylene, PET - polyethylene terephthalate, PPF - propane-propylene fraction, BBP-butane-butylene fraction.

Были также проверены параметры бензина и легкого газойля по примерам 5 и 6. Октановое число для бензиновой фракции, полученной по примеру 5, составляет 91,0, по примеру 6-91,4. Йодное число легких газойлей, полученных по примерам 5 и 6, соответственно составляет 6, 0 и 2, 3, то есть не превышает предусмотренного требованиями ГОСТ.The parameters of gasoline and light gas oil were also checked according to examples 5 and 6. The octane number for the gasoline fraction obtained in example 5 is 91.0, in example 6-91.4. The iodine number of light gas oils obtained according to examples 5 and 6, respectively, is 6, 0 and 2, 3, that is, does not exceed that stipulated by the requirements of GOST.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает экономически эффективную утилизацию наиболее широко распространенных полимерных отходов с возвращением углеводородного сырья в хозяйственный оборот и получением из него ценных продуктов нефтепереработки с соответствующим увеличением углеводородной сырьевой базы и может быть реализовано на действующих установках каталитического крекинга НПЗ, что не потребует чрезмерных капитальных затрат.Thus, the proposed technical solution provides a cost-effective disposal of the most widespread polymeric wastes with the return of hydrocarbon raw materials into economic circulation and obtaining valuable oil products from it with a corresponding increase in the hydrocarbon resource base and can be implemented on existing catalytic cracking units of oil refineries, which will not require excessive capital costs.

Применение разрабатываемой технологии позволит решить проблему утилизации полимерных отходов в нефтяных фракциях с получением ценных продуктов нефтехимии, включая высококачественные моторные топлива, успешно и с наименьшими затратами, одновременно улучшая экологическую ситуацию.The application of the developed technology will solve the problem of recycling polymer waste in oil fractions to produce valuable petrochemical products, including high-quality motor fuels, successfully and at the lowest cost, while improving the environmental situation.

Таблица 2.Table 2. Результаты совместной переработки полимерных отходов и вакуумного дистиллята путем каталитического крекингаResults of co-processing of polymer waste and vacuum distillate by catalytic cracking
пр.
No.
etc.
Тип полимераPolymer type Концентрация полимера в смеси,
мас.%
The concentration of polymer in the mixture,
wt.%
Темпе- ратура
oC
Temperature
o C
Массовая скорость подачи сырья, ч-1 Mass feed rate, h -1 Степень конверсии, мас.% The degree of conversion, wt.% Выход газообразных,
мас.%
Gaseous output,
wt.%
Выход бензиновой фракции,
мас.%
Gasoline fraction output,
wt.%
Выход легкого газойля,
мас.%
Light gas oil outlet,
wt.%
ПЭPE ППPP ПЭТPAT ПЭPE ППPP ПЭТPAT СуммаAmount Сухой газDry gas ППФPPF ББФBBF 1.one. ++ -- -- 33 -- -- 500500 1,81.8 9090 2222 4four 77 11eleven 5151 1717 2.2. ++ -- -- 33 -- -- 500500 2,02.0 8989 2121 4four 66 11eleven 50fifty 18eighteen 3.3. ++ -- -- 55 -- -- 500500 2,02.0 8989 20twenty 4four 66 1010 50fifty 1919 4.four. ++ -- -- 77 -- -- 500500 2,02.0 9090 2222 4four 77 11eleven 50fifty 18eighteen 5.5. -- ++ -- -- 1one -- 500500 2,02.0 8989 1717 33 55 99 5353 1919 6.6. ++ ++ -- 33 1one -- 500500 2,02.0 8787 18eighteen 22 55 11eleven 50fifty 1919 7.7. -- -- ++ -- -- 1one 500500 2,02.0 9090 2222 4four 66 1212 50fifty 18eighteen 8.8. ++ ++ ++ 33 1one 1one 500500 2,02.0 9090 2121 77 55 99 4949 20twenty 9.9. ++ -- -- 33 -- -- 500500 3,53,5 8686 20twenty 33 66 11eleven 4848 18eighteen 10.10. ++ -- -- 33 -- -- 500500 7,07.0 7676 1010 1one 33 66 4242 2424 11.eleven. ++ -- -- 55 -- -- 475475 2,02.0 8787 11eleven 22 33 66 5353 2323 12.12. ++ -- -- 55 -- -- 525525 2,02.0 8989 2222 55 77 1010 4848 1919 * - бензиновая фракция с температурой кипения до 200°С;* - gasoline fraction with a boiling point up to 200 ° C; ** - легкий газойль с температурой кипения 200-320°С.** - light gas oil with a boiling point of 200-320 ° C.

Claims (2)

1. Способ совместной переработки нефтяных фракций и полимерных отходов, включающий совмещение полимерных отходов и нефтяных фракций, введение полученной смеси непосредственно в реактор и осуществление крекинга при повышенной температуре и атмосферном давлении, отличающийся тем, что в качестве нефтяных фракций используют вакуумный дистиллят, в качестве реактора - реактор каталитического крекинга, указанное совмещение осуществляют растворением полимерных отходов, взятых в количестве 1-7% масc. по отношению к исходному сырью, в нефтяных фракциях при температуре, обеспечивающей полное растворение в них полимерных отходов, крекинг осуществляют при температуре 475-525°С при массовой скорости подачи сырья 1,8-7,0 ч-1 в присутствии цеолитсодержащего катализатора типа Y, содержащего в качестве обменных катионов редкоземельные элементы.1. A method for the joint processing of petroleum fractions and polymer wastes, including combining polymeric wastes and petroleum fractions, introducing the resulting mixture directly into the reactor and cracking at elevated temperature and atmospheric pressure, characterized in that vacuum distillate is used as petroleum fractions as a reactor - a catalytic cracking reactor, the specified combination is carried out by dissolving polymer waste taken in an amount of 1-7% wt. relative to the feedstock, in oil fractions at a temperature that ensures complete dissolution of the polymer waste in them, cracking is carried out at a temperature of 475-525 ° C with a mass feed rate of 1.8-7.0 h -1 in the presence of a zeolite-containing catalyst of type Y containing rare earth elements as exchange cations. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерных отходов используют отходы полиэтилена, или полипропилена, или полиэтилентерефталата, или их смесь. 2. The method according to claim 1, characterized in that the waste polyethylene, or polypropylene, or polyethylene terephthalate, or a mixture thereof, is used as polymer waste.
RU2012141964/05A 2012-10-03 2012-10-03 Method of combined refinery of oil fractions and polymer wastes RU2522615C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012141964/05A RU2522615C2 (en) 2012-10-03 2012-10-03 Method of combined refinery of oil fractions and polymer wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012141964/05A RU2522615C2 (en) 2012-10-03 2012-10-03 Method of combined refinery of oil fractions and polymer wastes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012141964A RU2012141964A (en) 2014-04-10
RU2522615C2 true RU2522615C2 (en) 2014-07-20

Family

ID=50435836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012141964/05A RU2522615C2 (en) 2012-10-03 2012-10-03 Method of combined refinery of oil fractions and polymer wastes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2522615C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2634725C1 (en) * 2016-07-28 2017-11-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Method for processing combustible shale
RU2645338C1 (en) * 2016-12-09 2018-02-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Российской академии наук (ИПНГ РАН) Method of thermal cracking of organic polymer waste
EP3878926A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-15 Michiel Cramwinckel Suspension of a waste plastic and a vacuum gas oil, its preparation and use in fcc
NL2027029B1 (en) * 2020-12-03 2022-07-06 Cramwinckel Michiel Suspension of a waste plastic and a vacuum gas oil
RU2782059C1 (en) * 2021-12-20 2022-10-21 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Fuel and method for its preparation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU763452A1 (en) * 1977-03-09 1980-09-15 Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина Method of producing liquid motor fuel
RU2047645C1 (en) * 1993-04-20 1995-11-10 Институт органической и физической химии им.А.Е.Арбузова Казанского филиала АН СССР Method of distilled fraction preparing
JP2002294251A (en) * 2001-03-29 2002-10-09 Idemitsu Kosan Co Ltd Cracking method for hydrocarbon polymer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU763452A1 (en) * 1977-03-09 1980-09-15 Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина Method of producing liquid motor fuel
RU2047645C1 (en) * 1993-04-20 1995-11-10 Институт органической и физической химии им.А.Е.Арбузова Казанского филиала АН СССР Method of distilled fraction preparing
JP2002294251A (en) * 2001-03-29 2002-10-09 Idemitsu Kosan Co Ltd Cracking method for hydrocarbon polymer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАПУСТИН В.М. и др., Оптимизация процесса каталитического крекинга вакуумного газойля с добавлением отходов полиэтилена высокого давления, "Нефтепереработка и нефтехимия", 2012, N9, стр.48-51 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2634725C1 (en) * 2016-07-28 2017-11-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Method for processing combustible shale
RU2645338C1 (en) * 2016-12-09 2018-02-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Российской академии наук (ИПНГ РАН) Method of thermal cracking of organic polymer waste
EP3878926A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-15 Michiel Cramwinckel Suspension of a waste plastic and a vacuum gas oil, its preparation and use in fcc
NL2027029B1 (en) * 2020-12-03 2022-07-06 Cramwinckel Michiel Suspension of a waste plastic and a vacuum gas oil
RU2798461C2 (en) * 2021-11-02 2023-06-23 Общество с ограниченной ответственностью "Химмотолог" Method for processing heavy oil residues, industrial rubber and multicomponent polymer waste
RU2782059C1 (en) * 2021-12-20 2022-10-21 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Fuel and method for its preparation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012141964A (en) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7130632B2 (en) Maximizing high-value chemicals from mixed plastics using various steam cracker configurations
Wong et al. Current state and future prospects of plastic waste as source of fuel: A review
Thahir et al. Effect of temperature on the pyrolysis of plastic waste using zeolite ZSM-5 using a refinery distillation bubble cap plate column
Önenç et al. Copyrolysis of scrap tires with oily wastes
RU2522615C2 (en) Method of combined refinery of oil fractions and polymer wastes
JP2024501716A (en) Co-processing route for hydroprocessing polymer waste-based materials
WO2014003943A1 (en) Decontamination of deoxygenated biomass-derived pyrolysis oil using ionic liquids
Gala et al. Characterization and distillation of pyrolysis liquids coming from polyolefins segregated of MSW for their use as automotive diesel fuel
Lee Pyrolysis of waste polystyrene and high-density polyethylene
Shaw et al. Plastic to oil
Zeb et al. Purification and characterisation of post-consumer plastic pyrolysis oil fractionated by vacuum distillation
RU2378321C1 (en) Method of deep processing of gas condensate and installation for its implementation
KR102620209B1 (en) How to Dispose of Liquefied Waste-Polymers
Papari et al. Pyrolytic Conversion of Plastic Waste to Value-Added Products and Fuels: A Review. Materials 2021, 14, 2586
Verma et al. Rapid identification of optimized process parameters via rsm for the production of valuable aromatic hydrocarbons using multiphase catalytic pyrolysis of mixed waste plastics
Ermek et al. Thermal catalytic recycling of plastic wastes
Gulab et al. Copper catalyzed co‐pyrolysis of polyethylene terephthalate with low and high density polyethylene for liquid fuel production
Gulab et al. Catalytic co‐pyrolysis of waste rubber and waste lubricants with waste copper catalyst into value‐added fuel
CA3192817C (en) Method for processing liquefied waste polymers
Borsodi et al. Environmental saving disposal of contaminated plastics wastes by their pyrolysis
KR102384857B1 (en) One-step low temperature process for crude oil refining
RU2655925C2 (en) Method for obtaining styrene from polystyrene waste
Gaurha et al. Pyrolysis of Municipal Plastic Wastes to Valuable Liquid Hydrocarbons: An Option to Minimize Plastic Wastes Load to Environment
CN106701169A (en) Pretreatment method of high temperature coal tar
Boyar et al. Study of the Structure of Asphaltenes and Coke Isolated from the Products of Cracking of a Mixture of Oil Residues and Sunflower oil by X-Ray Structural Analysis