TW202202607A - 廢塑膠處理方法和系統 - Google Patents

Abstract

一種廢塑膠的預處理方法和系統以及由廢塑膠生產車用燃料的方法和系統，所述廢塑膠預處理方法包括以下步驟：1）使廢塑膠與預處理劑和溶劑油接觸進行脫雜質處理；以及2）對步驟1）的流出物進行固液分離，得到不溶物和脫雜質含塑溶液。所述廢塑膠預處理方法和系統得到的脫雜質含塑溶液中金屬含量、氯含量和矽含量均很低，有效減少了對後續處理單元的影響；所述方法和系統在運行過程中排汙小，環保性好，可降低碳排放，具有良好的環境效益、社會效益和經濟效益。

Description

廢塑膠處理方法和系統

相關申請的交叉引用 本申請要求2020年6月30日遞交的、發明名稱為“一種廢塑膠生產車用燃料的方法及系統”的中國專利申請No. 202010617815.X號，和2020年10月28日遞交的、發明名稱為“一種廢塑膠預處理的方法和系統”的中國專利申請No. 202011171603.X號的優先權，它們的內容經此引用全文併入本文。

本申請涉及固體廢塑膠處理的技術領域，具體涉及一種廢塑膠處理方法和系統。

塑膠工業的發展給社會發展做出了巨大的貢獻，目前我國的年塑膠生產量已經高達1.2億噸左右，其中絕大多數經過一次使用後即丟棄到環境中。據統計，我國的廢塑膠產量約為240-480萬噸/年；到2035年全球約有80億噸廢塑膠存在於自然環境中，由於塑膠完全降解需要200-500年，因此廢塑膠的不斷累積不僅造成了嚴重的環境污染，甚至影響了自然環境中的生態平衡。

現有的廢塑膠處理技術主要有填埋和焚燒兩種方式，填埋除了佔用大量土地外，極易造成二次污染，並不能從本質上解決問題；而目前國內有能夠處理廢塑膠的垃圾焚燒發電廠僅約400個，如將所有廢塑膠採用垃圾焚燒發電的方式解決，預計仍需建設1000個以上，這明顯是不可行的。此外，廢塑膠物理回收工藝成本高，經濟價值低，企業獲利不足且回收過程中易造成二次污染，均導致廢舊塑膠資源回收發展較慢。

廢塑膠化學轉化是實現廢塑膠快速回收和轉化的有效手段，特別是熱塑性廢塑膠通過熱解工藝能得到油品和氣體，因此，熱解工藝是目前廢塑膠化學轉化的主要工藝路徑之一。

中國專利CN106635115B公開了一種利用混合廢塑膠垃圾高效清洗製油的方法及水熱反應系統，所述方法包括在溫度為160～300℃及壓力為20～220bar的條件下，使用鹼性水溶液對混合廢塑膠垃圾進行熱水解處理；所述混合廢塑膠垃圾含聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）中的一種或多種，及PET，選擇性的該混合廢塑膠垃圾還可包括聚氯乙烯（PVC）；將水熱處理後的物料中的水相與固相進行分離，將分離得到的固相進行製油。本申請不僅避免了混合廢塑膠中的PET、PVC對油品質的不利影響，能高效清洗製油，還可產生高附加值的產品，例如TA粉末或顆粒，PS再生塑膠。

中國專利申請CN108456328A公開了一種廢塑膠的處理方法，包括：將廢塑膠、改性催化劑、反應溶劑加入到催化裂解反應器中混合均勻，然後進行催化裂解反應，其特徵在於：所述的改性催化劑為改性劑氧化物改性的HZSM-5和HY複合型分子篩催化劑，改性劑選自Sn、Fe、Ti和Zn中的一種或多種，所述的反應溶劑為四氫化萘和正十六烷的混合物，所述的催化裂解反應條件如下：反應溫度為150-300℃，反應時間為120-240分鐘，反應在攪拌下進行，攪拌速率為600-1000轉/分鐘，反應中通入氫氣，氫分壓為4-7 MPa。

中國專利CN102786980B公開了一種廢塑膠煉油生產方法及其生產線，所述方法包括以下步驟：1)廢塑膠預處理；2)裂解反應；3)催化反應；4)冷凝；5)過濾脫水，通過本方法對廢舊塑膠進行油化處理，出油率高，出渣率低；所述生產線包括上料裝置、高頻電加熱反應釜、催化塔、冷卻過濾槽、冷卻液化塔和儲油槽，上料裝置與高頻電加熱反應釜連接，高頻電加熱反應釜與催化塔通過管道連接，催化塔與冷卻過濾槽通過管道連接，冷卻過濾槽與冷卻液化塔通過管道連接，冷卻液化塔與儲油槽通過管道連接。

由於廢塑膠組成複雜，本身含有大量的雜原子；在塑膠生產過程中也會添加大量有機或無機的各類添加劑以提高塑膠性能；塑膠在丟棄過程中易黏連大量的雜質等原因，現有技術的熱解工藝主要存在的問題是熱解油品質不達標，特別是其中Cl、Si雜質含量高。熱解油中的Cl主要來自於廢塑膠中的PVC分解，多為小分子有機氯，在後續的油品加工過程中易分解形成HCl而造成嚴重的腐蝕。現有技術中針對熱解油脫氯主要採用鹼性物質中和，但這一方面產生了大量的固廢，另一方面使PVC最終轉化成NaCl、CaCl₂ 等無機鹽，本質上降低了其價值。熱解油中的Si主要來自於矽油、矽樹脂、矽橡膠粉末等高分子添加劑的分解以及SiO₂ 等無機添加劑，主要為烷基環氧矽烷，是後續加工工藝催化劑的毒物，會導致催化劑永久性失活。

因此，仍然迫切需要一種新的廢塑膠處理技術，用以解決現有技術中廢塑膠熱解油中有害元素Cl、Si雜質含量高，致使後續工藝過程管線和設備易腐蝕、催化劑易失活的問題。

本申請的目的是提供一種新穎的廢塑膠處理方法和系統，其可以解決一個或多個上述現有技術中存在的問題。

為了實現上述目的，一方面，本申請提供了一種廢塑膠的預處理方法，包括以下步驟：

1）使廢塑膠與預處理劑和溶劑油接觸進行脫雜質處理，所述預處理劑選自腐殖土、赤泥、煉油裝置廢催化劑、高嶺土、半焦、活性碳、氣化灰渣，或者它們的組合；以及

2）對步驟1）的流出物進行固液分離，得到不溶物和脫雜質含塑溶液。

優選地，步驟1）中所用的廢塑膠的至少一部分經過脫氯處理，所述脫氯處理包括如下步驟：

i）用第一有機溶劑對廢塑膠進行溶解，所述第一有機溶劑選自四氫呋喃、酮類溶劑、氯化脂肪烴，或者它們的組合；以及

ii）對步驟i）所得的混合物進行固液分離，得到含氯溶液和脫氯廢塑膠。

另一方面，本申請提供了一種用於實施根據本申請的廢塑膠預處理方法的廢塑膠預處理系統，包括廢塑膠預處理單元和固液分離單元，所述廢塑膠預處理單元設置有廢塑膠入口、任選的脫氯廢塑膠入口、預處理劑入口、溶劑油入口和預處理後物料出口，所述固液分離單元設置有入口、不溶物出口和脫雜質含塑溶液出口，所述廢塑膠預處理單元的預處理後物料出口與所述固液分離單元的入口連通。

優選地，所述廢塑膠預處理系統還包括廢塑膠溶解脫氯單元和脫氯分離單元，所述廢塑膠溶解脫氯單元設置有廢塑膠入口、第一有機溶劑入口和溶解後物料出口，所述脫氯分離單元設置有入口、含氯溶液出口和脫氯廢塑膠出口，所述廢塑膠溶解脫氯單元的溶解後物料出口與所述脫氯分離單元的入口連通，且所述脫氯分離單元的脫氯廢塑膠出口與所述廢塑膠預處理單元的脫氯廢塑膠入口連通。

再一方面，本申請提供了一種廢塑膠生產車用燃料的方法，包括以下步驟：

I）採用本申請的廢塑膠預處理方法或者本申請的廢塑膠預處理系統對所述廢塑膠進行預處理，得到脫雜質含塑溶液；

II）使所述脫雜質含塑溶液和任選的催化裂解原料與催化裂解催化劑接觸反應；以及

III）分離步驟II）的反應產物，得到汽油餾份和/或柴油餾份。

又一方面，本申請提供了用於實施本申請的廢塑膠生產車用燃料的方法的系統，包括根據本申請的廢塑膠預處理系統和催化裂解單元；所述催化裂解單元設置有脫雜質含塑溶液入口、任選的催化裂解原料入口和至少一個出口，所述廢塑膠預處理系統的固液分離單元的脫雜質含塑溶液出口與所述催化裂解單元的脫雜質含塑溶液入口連通。

本申請的廢塑膠預處理方法和系統，可以將廢塑膠中的金屬雜質、氯雜質和矽雜質進行有效脫除，避免了金屬雜質、氯雜質對後續加工單元的影響作用；其中，矽雜質以塑膠加工過程中添加的有機矽高分子的原始形態脫除，有效避免了後續加工單元的催化劑的失活問題。此外，本申請的廢塑膠預處理方法和系統在運行過程中排汙小，環保性好，可降低碳排放。

本申請的廢塑膠生產車用燃料的方法和系統可以由廢塑膠製備車用燃料，有助於解決“白色污染”，具有良好的環境效益、社會效益和經濟效益。

本申請的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。

以下結合附圖對本申請的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本申請，並不用於限制本申請。

在本文中所披露的任何具體數值（包括數值範圍的端點）都不限於該數值的精確值，而應當理解為還涵蓋了接近該精確值的值，例如在該精確值±5%範圍內的所有可能的數值。並且，對於所披露的數值範圍而言，在該範圍的端點值之間、端點值與範圍內的具體點值之間，以及各具體點值之間可以任意組合而得到一個或多個新的數值範圍，這些新的數值範圍也應被視為在本文中具體公開。

除非另有說明，本文所用的術語具有與本領域技術人員通常所理解的相同的含義，如果術語在本文中有定義，且其定義與本領域的通常理解不同，則以本文的定義為准。

在本申請中，術語“腐殖土”指垃圾填埋場挖掘出的廢塑膠夾帶的由植物物質及各類有機垃圾腐爛後形成的混合物。

在本申請中，術語“半焦”指煤、生物質、廢塑膠等含碳物質在350-600℃條件下熱解生成的固體產物。

在本申請中，術語“氣化灰渣”指煤、半焦、焦炭、生物質、石油焦、廢塑膠等含碳物質在高於600℃、常壓或加壓條件下與氣化劑反應後剩餘的固體產物。

在本申請中，術語“赤泥”也稱“紅泥”，指從鋁土礦中提煉氧化鋁後排出的工業固體廢物。

在本申請中，術語“溶劑油”具有本領域公知的含義，其通常為烴類的複雜混合物。優選地，所述“溶劑油”為富含芳烴的餾份油，所述富含芳烴餾份油可以是石油加工過程、煤熱解過程、煤直接液化過程、生物質和/或廢塑膠熱解過程所得的液體餾份油中的一種，或者其中多種的混合物。

在本申請中，術語“任選”意思是指相應的步驟、單元、元件或者成分是可選擇的，而非必需的，亦即該步驟、單元、元件或者成分可以存在也可以不存在。

在本申請中，如無相反表示，所給反應壓力和處理壓力均為表壓。

本申請中，除了明確說明的內容之外，未提到的任何事宜或事項均直接適用本領域已知的那些而無需進行任何改變。而且，本文描述的任何實施方式均可以與本文描述的一種或多種其他實施方式自由結合，由此形成的技術方案或技術思想均視為本發明原始公開或原始記載的一部分，而不應被視為是本文未曾披露或預期過的新內容，除非本領域技術人員認為該結合明顯不合理。

在本文中提及的所有專利和非專利文獻，包括但不限於教科書和期刊文章等，均通過引用方式全文併入本文。

第一方面，本申請提供了一種廢塑膠的預處理方法，包括以下步驟：

1）使廢塑膠與預處理劑和溶劑油接觸進行脫雜質處理，所述預處理劑選自腐殖土、赤泥、煉油裝置廢催化劑、高嶺土、半焦、活性碳、氣化灰渣，或者它們的組合，並且任選包含鹼性氧化物；以及

2）對步驟1）的流出物進行固液分離，得到不溶物和脫雜質含塑溶液。

在優選的實施方式中，步驟1）在200-450℃的溫度下進行；進一步優選地，步驟1）的處理條件包括：溫度為250-410℃，壓力為0.1-5 MPa，時間（即廢塑膠的停留時間）為10-60 min。在某些更進一步優選的實施方式中，步驟1）的處理條件包括：溫度為320-390℃，壓力為0.5-4.0 MPa，時間為15-45 min。在另一些更進一步優選的實施方式中，步驟1）的處理條件包括：溫度為280-390℃，壓力為0.1-5 MPa，時間為10-30 min。

在優選的實施方式中，步驟1）所用溶劑油的餾程範圍為80-550℃，所述溶劑油具有高於50質量%的總芳烴含量和高於20質量%的單環芳烴含量。進一步優選地，所述溶劑油具有高於40質量%的單環芳烴含量。例如，所述溶劑油可以為減壓瓦斯油（VGO）、氫化輕循環油（HLCO）、直餾柴油（直柴）、煤焦油等。

在優選的實施方式中，步驟1）中所述溶劑油與廢塑膠的重量比例為1:10至10:1，更優選為1:1至7:1。

根據本申請，步驟1）中所用的預處理劑可以是腐植土、赤泥、煉油裝置廢催化劑、高嶺土、半焦、活性碳、氣化灰渣中的一種，或者其中多種組成的混配物，並且任選包含鹼性氧化物。在優選的實施方式中，步驟1）中所用的預處理劑選自廢催化裂解催化劑、腐殖土、活性碳，或者它們的組合，並且任選包含鹼性氧化物。

在優選的實施方式中，步驟1）中所用預處理劑的粒徑範圍為75-150 μm；進一步優選地，步驟1）中所述預處理劑與廢塑膠的重量比例為1:10至2:1，更優選為1:7至1:5。例如，在某些特別優選的實施方式中，以步驟1）中所得混合物料的總重量為基準，所述預處理劑的重量分數為1-10%。

在優選的實施方式中，步驟1）所用的廢塑膠預先經過清洗、乾燥和破碎，破碎後的廢塑膠細微性為1-200 mm，優選為1-50 mm。

在優選的實施方式中，步驟2）的固液分離的操作溫度為250-410℃。

在本申請的方法中，通過採用所述經過精心選擇的預處理劑和溶劑油類型、以及處理條件，能夠將所得脫雜質含塑溶液中的雜質含量控制在所期望的範圍內，以有利於後續的進一步加工和處理，例如催化裂解。在優選的實施方式中，所述脫雜質含塑溶液具有小於5 μg/g的金屬含量、小於20 μg/g的氯含量和小於3 μg/g的矽含量；進一步優選地，所述脫雜質含塑溶液具有小於5 μg/g的金屬含量、小於3 μg/g的氯含量和小於3 μg/g的矽含量；特別優選地，所述脫雜質含塑溶液具有小於3 μg/g的金屬含量、小於1 μg/g的氯含量和小於1 μg/g的矽含量。

在優選的實施方式中，步驟1）中所用的廢塑膠的至少一部分經過脫氯處理，所述脫氯處理包括如下步驟：

i）用第一有機溶劑對廢塑膠進行溶解，所述第一有機溶劑選自四氫呋喃、酮類溶劑、氯化脂肪烴，或者它們的組合；以及

ii）對步驟i）所得的混合物進行固液分離，得到含氯溶液和脫氯廢塑膠。

根據該優選實施方式，步驟i）中採用第一有機溶劑對廢塑膠進行選擇性溶解，將廢塑膠中的含氯塑膠溶解到溶液中。當廢塑膠中含有聚苯乙烯時，在步驟i）中，含氯塑膠和聚苯乙烯會一起溶解在第一有機溶劑中。根據本申請，所述含氯塑膠可以選自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯及其共聚物中的一種或多種。

根據該優選實施方式，在步驟i）中優選使用對含氯塑膠的溶解效果好，溶解效率高的第一有機溶劑。在進一步優選的實施方式中，步驟i）中所用的第一有機溶劑為四氫呋喃與酮類溶劑以任意重量比例組成的混合溶劑，進一步優選地所述第一有機溶劑為四氫呋喃與酮類溶劑以1:3至3:1、更優選1:2至2:1的重量比例組成的混合溶劑，其中所述酮類溶劑選自甲乙酮、甲基異丁基酮、環己酮、異佛爾酮，或者它們的組合，優選選自甲乙酮、環己酮或者它們的組合，更優選為甲乙酮。

在進一步優選的實施方式中，步驟i）中在50-100℃溫度下使廢塑膠在第一有機溶劑中溶解30-60 min。

在進一步優選的實施方式中，步驟i）中所用所述第一有機溶劑與廢塑膠的重量比例為1:10至10:1。

在某些進一步優選的實施方式中，步驟i）中所用的第一有機溶劑經過預熱處理，預熱溫度為40-60℃。

在進一步優選的實施方式中，步驟ii）的固液分離的操作溫度為50-100℃。優選地，所得脫氯廢塑膠中氯含量為小於20 μg/g。

在進一步優選的實施方式中，所述脫氯處理還包括如下步驟：

iii）對步驟ii）所得的含氯溶液進行析出處理和分離，得到塑膠（如PVC和/或PS）顆粒以及回收的第一有機溶劑，所述析出處理選自反萃取、簡單蒸餾、驟沸、精餾，或者它們的組合。

在更進一步優選的實施方式中，步驟iii）的所述析出處理採用反萃取耦合蒸餾的方式，反萃取劑為水，反萃取的溫度為70-100℃，蒸餾溫度為80-100℃。在某些特別優選的實施方式中，在步驟iii）中所述含氯溶液與反萃取劑水接觸後，溶解的塑膠（如PVC和/或PS）以固體顆粒的形式析出，液體部分則是含水的第一有機溶劑；含水的第一有機溶劑經蒸餾處理後，得到水和回收的第一有機溶劑，所得回收的第一有機溶劑可重複使用。在某些具體實施方式中，反萃取後物料採用過濾的方式進行分離，得到塑膠（如PVC和/或PS）顆粒和含有機溶劑廢水。

在優選的實施方式中，根據本申請的廢塑膠預處理方法還包括如下步驟：

3）使步驟2）所得的不溶物與第二有機溶劑接觸進行溶劑萃取，所得產物經固液分離得到固相物料和液相物料，所述第二有機溶劑選自苯、甲苯、三氯甲烷、環己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二硫化碳、四氫呋喃、汽油，或者它們的組合；

4）對步驟3）所得的固相物料進行處理以回收預處理劑，並將所回收的預處理劑的至少一部分再循環到步驟1）中，所述處理選自篩分、再生，或者它們的組合；以及

5）對步驟3）所得的液相物料進行析出處理和分離，得到固體塑膠顆粒和回收的第二有機溶劑，所述析出處理選自反萃取、簡單蒸餾、驟沸、精餾，或者它們的組合。

適用於本申請的廢塑膠可以為任何常見的廢棄塑膠材料，例如為新鮮生活垃圾中的廢塑膠、工農業生產中的廢塑膠、陳化垃圾中的廢塑膠，優選為無法物理回收再生的品質較差的廢塑膠。所述廢塑膠的形式可以選自上述廢塑膠經初步加工形成的廢塑膠棒、廢塑膠粒、廢塑膠片，或者它們的組合。所述廢塑膠可以包含PE、PP、PS和PVC塑膠中的任意一種或多種。

在某些優選實施方式中，本申請的廢塑膠預處理方法包括以下步驟：

1）在廢塑膠預處理單元中，使廢塑膠與預處理劑和溶劑油接觸進行脫雜質處理；以及

2）在固液分離單元中，對步驟1）的流出物進行分離，得到不溶物和脫雜質含塑溶液，所述脫雜質含塑溶液具有小於5 μg/g的金屬含量、小於20 μg/g的氯含量和小於3 μg/g的矽含量。

在某些進一步優選的實施方式中，所述廢塑膠預處理方法還包括以下步驟：

3）在萃取單元中，使步驟2）所得的不溶物與第二有機溶劑接觸進行溶劑萃取，所得產物經固液分離後，得到固相物料和液相物料；

4）在預處理劑回收單元中對步驟3）所得的固相物料進行處理以回收預處理劑，並將所回收的預處理劑的至少一部分作為循環預處理劑返回步驟1）的廢塑膠預處理單元；以及

5）在第二溶劑回收單元中對步驟3）所得的液相物料進行析出處理和分離，得到固體塑膠顆粒和回收的第二有機溶劑。

在另一些優選實施方式中，本申請的廢塑膠預處理方法包括以下步驟：

a）在廢塑膠溶解脫氯單元中，使廢塑膠在第一有機溶劑中充分溶解；

b）在脫氯分離單元中，對步驟a）溶解後的物料進行固液分離，得到含氯溶液和脫氯廢塑膠；

c）在廢塑膠預處理單元中，使步驟b）得到的脫氯廢塑膠和任選的附加廢塑膠與預處理劑和溶劑油接觸進行脫雜質處理；以及

d）在固液分離單元中，對步驟c）的流出物進行分離，得到不溶物和脫雜質含塑溶液，所述脫雜質含塑溶液具有小於5 μg/g的金屬含量、小於20 μg/g的氯含量和小於3 μg/g的矽含量。

在進一步優選的實施方式中，步驟a）中廢塑膠在廢塑膠溶解脫氯單元中，在50-100℃溫度下，在第一有機溶劑中充分溶解，廢塑膠的停留時間為30-60 min；溶解後物料在步驟b）中用脫氯分離單元進行固液分離，所述脫氯分離單元的操作溫度為50-100℃。

在更進一步優選的實施方式中，所述步驟b）中脫氯分離單元所得含氯溶液在第一溶劑回收單元中進行析出處理和分離，得到塑膠（如PVC和/或PS）顆粒和回收的第一有機溶劑，所述析出處理的操作和條件如前所述，在此不再贅述。

在某些進一步優選的實施方式中，所述廢塑膠預處理方法還包括以下步驟：

e）在萃取單元中，使步驟d）所得的不溶物與第二有機溶劑接觸進行溶劑萃取，所得產物經固液分離後，得到固相物料和液相物料；

f）在預處理劑回收單元中對步驟e）所得的固相物料進行處理以回收預處理劑，並將所回收的預處理劑的至少一部分作為循環預處理劑返回步驟c）的廢塑膠預處理單元；以及

g）在第二溶劑回收單元中對步驟e）所得的液相物料進行析出處理和分離，得到固體塑膠顆粒和回收的第二有機溶劑。

在上述進一步優選的實施方式中，步驟3）或步驟e）中萃取單元的具體操作條件與所選第二有機溶劑相匹配，萃取的目的是脫除外排固相物料上黏附的溶劑油，降低外排固體物料總量，最終達到減排的目的。

在上述進一步優選的實施方式中，步驟5）或步驟g）中所述的析出處理優選選自反萃取、簡單蒸餾、驟沸、精餾，或者它們的組合，具體操作溫度可根據所選溶劑種類及配比靈活調控。

本申請的廢塑膠預處理方法可以將廢塑膠中的金屬雜質、氯雜質和矽雜質進行有效脫除，所得的脫雜質含塑溶液可以作為烴類原料，繼續進行後續加工處理，以生產烯烴、芳烴等化工原料，或者生產車用燃料等產品。其中矽雜質以塑膠加工過程中添加的有機矽高分子的原始形態脫除，有效避免了矽雜質對後續加工單元催化劑的影響作用。同時通過降低廢塑膠中的氯含量，有效避免了氯雜質對後續加工單元的影響作用。

第二方面，本申請提供了用於實施本申請的廢塑膠預處理方法的廢塑膠預處理系統，包括廢塑膠預處理單元和固液分離單元，所述廢塑膠預處理單元設置有廢塑膠入口、任選的脫氯廢塑膠入口、預處理劑入口、溶劑油入口和預處理後物料出口，所述固液分離單元設置有入口、不溶物出口和脫雜質含塑溶液出口，所述廢塑膠預處理單元的預處理後物料出口與所述固液分離單元的入口連通。

在本申請的廢塑膠預處理系統中，在所述廢塑膠預處理單元內，大多數塑膠溶解於溶劑油並在預處理劑的作用下進行脫矽和脫金屬處理，廢塑膠中的PVC充分分解為HCl並被預處理劑捕獲，起到了脫氯的作用。脫雜質後的流出物進入固液分離單元，分離為不溶物和脫雜質含塑溶液。

在本申請的廢塑膠預處理系統中，所述廢塑膠預處理單元可以將廢塑膠中金屬雜質、氯雜質和矽雜質進行有效脫除，所得的脫雜質含塑溶液優選具有小於5 μg/g的金屬含量、小於20 μg/g的氯含量和小於3 μg/g的矽含量；進一步優選具有小於5 μg/g的金屬含量、小於3 μg/g的氯含量和小於3 μg/g的矽含量；特別優選具有小於3 μg/g的金屬含量、小於1 μg/g的氯含量和小於1 μg/g的矽含量。其中矽雜質以塑膠加工過程中添加的有機矽高分子的原始形態脫除，有效避免了矽雜質對後續加工單元催化劑的影響作用。同時通過降低廢塑膠中的氯含量，有效避免了氯雜質對後續加工單元的影響作用。

在優選的實施方式中，所述廢塑膠預處理單元可以是一級或多級串聯或並聯的釜式溶解裝置，或者是具有溶解作用的異形溶解裝置，或者是具有相同功能的設備如連續螺旋浸取器。進一步優選地，所述廢塑膠預處理單元內設置有攪拌裝置及加熱裝置，所述攪拌裝置可以是電力驅動，或者是磁力驅動，並且可以是槳式、錨式、框式、螺桿式中的一種或多種，所述攪拌裝置的攪拌速率可以為1-300 r/min，優選為60-100 r/min；所述加熱裝置可以是內加熱式和/或外加熱式加熱裝置中的一種或多種。例如，外熱式加熱裝置可以是夾模式或半圓盤管中的一種或多種，內熱式加熱裝置可以是各類內置盤管；熱源可以是電、導熱油、蒸汽、明火加熱中的一種或多種。

本申請的廢塑膠預處理系統對所述固液分離單元的具體形式沒有特別要求，可以是各種形式的過濾器、離心機，或者它們的組合。在優選的實施方式中，所述固液分離單元可以是一級或多級串聯的各種形式的帶保溫功能的耐油、耐有機溶劑的連續式自動固液分離設備，或者是各種型號的可自動更換濾網的過濾器、帶刮板的壓濾機、錯流過濾器、臥螺離心機、螺旋擠壓脫溶劑設備中的一種或多種。進一步優選地，所述固液分離單元可以設置有加熱及保溫裝置，所述加熱裝置可以為外熱式或內熱式加熱裝置中的一種或多種，外熱式加熱裝置可以是夾模式或半圓盤管中的一種或多種，內熱式加熱裝置可以是各類內置盤管；熱源可以是電、導熱油、蒸汽、明火加熱中的一種或多種。優選地，所述固液分離單元的操作溫度可以為例如250-410℃。所述的固液分離單元為過濾器時，濾網孔徑可以為0.1-1 mm，優選為0.1-10 μm。

在優選的實施方式中，所述廢塑膠預處理系統還包括廢塑膠溶解脫氯單元和脫氯分離單元，所述廢塑膠溶解脫氯單元設置有廢塑膠入口、第一有機溶劑入口和溶解後物料出口，所述脫氯分離單元設置有入口、含氯溶液出口和脫氯廢塑膠出口，所述廢塑膠溶解脫氯單元的溶解後物料出口與所述脫氯分離單元的入口連通，且所述脫氯分離單元的脫氯廢塑膠出口與所述廢塑膠預處理單元的脫氯廢塑膠入口連通。

在該優選實施方式中，廢塑膠可以在廢塑膠溶解脫氯單元中，在例如50-100℃的溫度下，在第一有機溶劑中充分溶解處理，廢塑膠的停留時間可為例如30-60 min。處理後物料在脫氯塑膠分離單元中進行固液分離得到含氯溶液和脫氯廢塑膠，所述脫氯分離單元的操作溫度可為例如50-100℃。

在該優選實施方式中，廢塑膠經過廢塑膠溶解脫氯單元，脫除了廢塑膠中大部分含氯廢塑膠，經脫氯分離單元分離所得的脫氯廢塑膠中氯含量可以小於20 μg/g。

在進一步優選的實施方式中，所述廢塑膠溶解脫氯單元可以是一級或多級串聯或並聯的釜式溶解裝置，或者是具有溶解作用的異形溶解裝置，或者是具有相同功能的設備如連續螺旋浸取器。進一步優選地，所述廢塑膠溶解脫氯單元內設置有攪拌裝置及加熱裝置，所述的攪拌裝置可以是電力驅動，或者是磁力驅動，並且可以是槳式、錨式、框式、螺桿式中的一種或多種，所述攪拌裝置的攪拌速率可以為1-300 r/min，優選為60-100 r/min；所述的加熱裝置可以是內加熱式和/或外加熱式加熱裝置中的一種或多種。例如，外熱式加熱裝置可以是夾模式或半圓盤管中的一種或多種，內熱式加熱裝置可以是各類內置盤管；熱源可以是電、導熱油、蒸汽、明火加熱中的一種或多種。

在進一步優選的實施方式中，所述脫氯分離單元可以是一級或多級串聯的各種形式的帶保溫功能的耐油、耐有機溶劑的連續式自動固液分離設備，或者是各種型號的可自動更換濾網的過濾器、帶刮板的壓濾機、錯流過濾器、臥螺離心機、螺旋擠壓脫溶劑設備中的一種或多種。進一步優選地，所述脫氯分離單元可以設置有加熱及保溫裝置，所述加熱裝置可以是外熱式或內熱式加熱裝置中的一種或多種；外熱式加熱裝置可以是夾模式或半圓盤管中的一種或多種，內熱式加熱裝置可以是各類內置盤管；熱源可以是電、導熱油、蒸汽、明火加熱中的一種或多種。所述的脫氯分離單元為過濾器時，所用的濾網孔徑可以為0.1-10 mm，進一步優選為0.1-1 mm。

在進一步優選的實施方式中，所述廢塑膠預處理系統還包括第一溶劑回收單元，所述第一溶劑回收單元設置有含氯溶液入口，塑膠顆粒出口，和回收的第一有機溶劑出口，所述廢塑膠溶解脫氯單元的含氯溶液出口與第一溶劑回收單元的含氯溶液入口連通。

在該進一步優選的實施方式中，所述脫氯分離單元所得的含氯溶液在第一溶劑回收單元中進行析出處理和分離，得到塑膠（如PVC和/或PS）顆粒和回收的第一有機溶劑。優選地，所述析出處理選自反萃取、簡單蒸餾、驟沸、精餾，或者它們的組合，相應地所用析出處理設備可選自反萃取釜、反萃取塔、分餾塔、驟沸塔、精餾塔，或者它們的組合。進一步優選地，所述析出處理採用反萃取耦合蒸餾的方式，反萃取劑為水。例如，在某些具體實施方式中，含氯溶液進入第一溶劑回收單元中與反萃取劑水接觸後，溶解的塑膠（如PVC和/或PS）以固體顆粒的形式析出，液體部分則是含水的第一有機溶劑；含水的第一有機溶劑經蒸餾處理後，得到水和回收的第一有機溶劑，所得回收的第一有機溶劑可重複使用。

在某些更進一步優選的實施方式中，反萃取後的物料採用過濾的方式進行分離，得到塑膠（PVC和/或PS）顆粒和含有機溶劑廢水，所用的過濾裝置選自一級或多級串聯或並聯的壓濾機、板框、離心機、螺旋擠壓脫溶劑設備，或者它們的組合。

在優選的實施方式中，所述廢塑膠預處理系統還包括萃取單元、預處理劑回收單元和第二溶劑回收單元；

所述萃取單元設置有不溶物入口、第二有機溶劑入口、固相物料出口、液相物料出口，所述固液分離單元的不溶物出口與萃取單元的不溶物入口連通；

預處理劑回收單元設置有固相物料入口，循環預處理劑出口，萃取單元的固相物料出口與預處理劑回收單元的固相物料入口連通，預處理劑回收單元的循環預處理劑出口與廢塑膠預處理單元的預處理劑入口連通；

第二溶劑回收單元設置有液相物料入口，固體塑膠顆粒出口和回收的第二有機溶劑出口，萃取單元的液相物料出口與第二溶劑回收單元的液相物料入口連通。

在該優選實施方式中，所述萃取單元中可以設置溶劑萃取塔或靜態混合萃取器中的一種或多種，萃取單元的具體操作條件與所選第二有機溶劑相匹配，萃取的目的是脫除外排固相物料上黏附的溶劑油，降低外排固體物料總量，最終達到減排的目的。

在該優選實施方式中，萃取單元所得的固相物料在預處理劑回收單元進行處理，部分或全部作為循環預處理劑返回廢塑膠預處理單元中，所述預處理劑回收單元的處理方式可以選自篩分、再生，或者它們的組合。所述預處理劑回收單元可以為振盪篩、滾筒篩、單段或多段流化床再生爐、回轉窯式再生爐、紅外線加熱爐等的形式。

在該優選實施方式中，萃取單元所得的液相物料在第二溶劑回收單元中進行析出處理和分離，得到固體塑膠顆粒和回收的第二有機溶劑，所述析出處理可以選自反萃取、簡單蒸餾、驟沸、精餾，或者它們的組合，具體操作溫度根據所選溶劑種類及配比靈活調控。可用於所述第二溶劑回收單元的設備的類型與上文針對第一溶劑回收單元所述的相同，在此不再贅述。

圖1為根據本申請的廢塑膠預處理方法和系統的一種優選實施方式的示意圖。如圖1所示，經過乾燥、破碎處理的廢塑膠25進入廢塑膠溶解脫氯單元1，在第一有機溶劑8中充分溶解，溶解後物料在脫氯分離單元中經固液分離後，得到含氯溶液10和脫氯廢塑膠9。所得含氯溶液10進入第一溶劑回收單元2，經析出處理和分離後，得到塑膠（如PVC和/或PS）顆粒12和回收的第一有機溶劑11，回收的第一有機溶劑11循環使用。

經過乾燥、破碎處理的廢塑膠13和任選的脫氯廢塑膠9，進入廢塑膠預處理單元3，與溶劑油14、預處理劑15接觸進行脫雜質處理，處理後的流出物16經固液分離單元4，分離為不溶物17和脫雜質含塑溶液24。

所得不溶物17進入萃取單元5，與第二有機溶劑18接觸進行溶劑萃取，所得產物經固液分離後，得到固相物料21和液相物料19。所得固相物料21在預處理劑回收單元7經處理後，至少部分作為循環預處理劑22返回廢塑膠預處理單元3，剩餘部分固相物料23排出裝置。所得液相物料19在第二溶劑回收單元6中進行析出處理和分離，得到固體塑膠顆粒26和回收的第二有機溶劑20，回收的第二有機溶劑20循環使用。

協力廠商面，本申請提供了一種廢塑膠生產車用燃料的方法，包括以下步驟：

I）採用本申請的廢塑膠預處理方法或本申請的廢塑膠預處理系統對所述廢塑膠進行預處理，得到脫雜質含塑溶液；

II）使所述脫雜質含塑溶液和任選的催化裂解原料與催化裂解催化劑接觸反應；以及

III）分離步驟II）的反應產物，得到汽油餾份和/或柴油餾份。

根據本申請，所述任選的催化裂解原料可以是任何傳統的催化裂解原料，例如VGO、常壓渣油（AR）、脫瀝青油（DAO）等

根據本申請，步驟II）中所用的催化裂解催化劑可以是任何傳統的催化裂解催化劑。在優選的實施方式中，所述催化裂解催化劑包括沸石、無機氧化物黏合劑和任選的黏土；優選地，以催化劑的總重量計，所述沸石的含量為5-50重量%，無機氧化物的含量為5-90重量%，黏土的含量為0-70重量%。進一步優選地，所述沸石選自含或不含稀土的Y型或HY型沸石、含或不含稀土的超穩Y型沸石、具有MFI結構的沸石，或者它們的組合。

在優選的實施方式中，步驟II）中所用的催化裂解反應條件包括：反應溫度460-530℃，反應壓力為0.1-0.4 MPa，劑油比3-10，反應時間2-4 s。在使用提升管反應器進行該催化裂解反應的情況下，劑油比指催化劑循環量與總進料量的重量比，而反應時間指物料在提升管進料至旋風分離器入口的平均停留時間。

在優選的實施方式中，步驟II）所得的催化裂解反應產物在步驟III）中經分離至少得到氣體、汽油餾份和柴油餾份。所得的汽油餾份、柴油餾份均是優質的車用燃料組份，分別經過後續處理後，如汽油餾份經中國石化S-Zorb技術、中國石化石科院的RSDS技術等，能得到符合國V標準或者國VI標準的清洗汽油。柴油餾份與直餾柴油餾份一起經中國石化石科院的RTS技術、柴油氫化超深度脫硫技術等，能得到符合國V標準或者國VI標準的清洗柴油。

在某些優選實施方式中，本申請的廢塑膠生產車用燃料的方法，包括以下步驟：

A）在廢塑膠溶解脫氯單元（本申請中也稱為廢塑膠第一脫雜單元）中，使廢塑膠與第一有機溶劑（本申請中也稱為溶劑I）混合，在25-120℃溫度下充分溶解；

B）在脫氯分離單元（本申請中也稱為固液分離裝置I或分離單元I）中，對步驟A）溶解後的物料進行固液分離，得到含氯溶液（本申請中也稱為第一溶液）和脫氯廢塑膠（本申請中也稱為第一固體混合物）；

C）在廢塑膠預處理單元（本申請中也稱為廢塑膠第二脫雜單元）中，使步驟B）得到的脫氯廢塑膠和任選的附加廢塑膠與預處理劑（本申請中也稱為脫雜助劑）和溶劑油（本申請中也稱為溶劑II）接觸，在200-450℃溫度下進行脫雜質處理；

D）在固液分離單元（本申請中也稱為分離單元II）中，對步驟C）的流出物進行分離，得到不溶物（本申請中也稱為第二固體混合物）和脫雜質含塑溶液（本申請中也稱為第二溶液），所述脫雜質含塑溶液具有小於3 μg/g的氯含量和小於3 μg/g的矽含量；

E）在催化裂解單元中，使步驟D）所得的脫雜質含塑溶液和任選的催化裂解原料與催化裂解催化劑接觸反應；以及

F）分離步驟E）的反應產物，得到氣體、汽油餾份和柴油餾份。

第四方面，提供了用於實施本申請的廢塑膠生產車用燃料的方法的系統，包括根據本申請的廢塑膠預處理系統和催化裂解單元；所述催化裂解單元設置有脫雜質含塑溶液入口、任選的催化裂解原料入口和至少一個出口，所述廢塑膠預處理系統的固液分離單元的脫雜質含塑溶液出口與所述催化裂解單元的脫雜質含塑溶液入口連通。

在本申請的廢塑膠生產車用燃料的系統中，所述催化裂解單元可以是各種適用於實施催化裂解反應的反應單元的形式，例如可以選自固定床催化裂解反應單元、移動床催化裂解反應單元、流化床催化裂解反應單元、提升管催化裂解反應單元，或者它們的組合。特別地，所述催化裂解單元可以選自TSRFCC、MIP、MIP-CGP、FDF-CC、MGG、MIO、ARGG催化裂解反應單元，或者它們的組合，具體可根據煉廠現有裝置進行靈活選擇。

在某些優選實施方式中，所述廢塑膠生產車用燃料的系統包括廢塑膠溶解脫氯單元、脫氯分離單元、廢塑膠預處理單元、固液分離單元和催化裂解單元；

所述廢塑膠溶解脫氯單元設置有廢塑膠入口、第一有機溶劑入口、攪拌裝置、加熱裝置和溶解後物料出口；

所述脫氯分離單元設置有入口、含氯溶液出口和脫氯廢塑膠出口；

所述廢塑膠預處理單元設置有廢塑膠入口、脫氯廢塑膠入口、預處理劑入口、溶劑油入口、攪拌裝置、加熱裝置和預處理後物料出口；

所述固液分離單元設置有入口、不溶物出口和脫雜質含塑溶液出口；

所述催化裂解單元設置脫雜質含塑溶液入口、任選的催化裂解原料入口、氣體出口、汽油餾份出口和柴油餾份出口；

所述廢塑膠溶解脫氯單元的溶解後物料出口與所述脫氯分離單元的入口連通，所述脫氯分離單元的脫氯廢塑膠出口與所述廢塑膠預處理單元的脫氯廢塑膠入口連通，所述廢塑膠預處理單元的預處理後物料出口與所述固液分離單元的入口連通，所述固液分離單元的脫雜質含塑溶液出口與所述催化裂解單元的脫雜質含塑溶液入口連通。

在進一步優選的實施方式中，所述廢塑膠生產車用燃料系統還包括第一溶劑回收單元，所述第一溶劑回收單元設置有含氯溶液入口、塑膠顆粒出口（本申請中也可稱為含氯塑膠顆粒出口），和回收的第一有機溶劑出口，所述脫氯分離單元的含氯溶液出口與所述第一溶劑回收單元的含氯溶液入口連通，任選地，所述第一溶劑回收單元的回收第一有機溶劑出口與所述廢塑膠溶解脫氯單元的第一有機溶劑入口連通。

圖2顯示了根據本申請的廢塑膠製備車用燃料的方法和系統的一種優選實施方式的示意圖。如圖2所示，廢塑膠依次進入乾燥單元201和破碎單元202進行處理，乾燥和破碎後的廢塑膠顆粒和第一有機溶劑進入廢塑膠溶解脫氯單元203中，進行充分的混合溶解，溶解後物料經脫氯分離單元204分離為含氯溶液和脫氯廢塑膠。所得含氯溶液進入第一溶劑回收單元209經處理後，得到回收第一有機溶劑和塑膠顆粒（如PVC和/或PS）。所得脫氯廢塑膠進入廢塑膠預處理單元205，在溶劑油和預處理劑的作用下進行脫雜質處理，處理後物料經固液分離單元206，分離為脫雜質含塑溶液和不溶物。所得脫雜質含塑溶液經流體輸送單元207進入催化裂解單元208，與任選的催化裂解原料一同與催化裂解催化劑接觸，進行催化裂解反應，經分離得到氣體、汽油餾份、柴油餾份、重循環油餾份和油漿，所得汽油餾份和柴油餾份為車用燃料。所得不溶物與第二有機溶劑混合進入萃取單元210並分離為固相物料和液相物料，所得固相物料進入預處理劑回收單元211，部分回收的預處理劑回收使用，其餘部分作為廢預處理劑外排，所得液相物料進入第二溶劑回收單元212經處理後得到回收第二有機溶劑和固體塑膠顆粒。

在特別優選的實施方式中，本申請提供了如下的技術方案：

A1、一種廢塑膠的預處理方法，包括以下步驟：

（1）任選的廢塑膠溶解脫氯單元，廢塑膠進入廢塑膠溶解脫氯單元，在第一有機溶劑中充分溶解，溶解後物料經固液分離後，得到含氯溶液和脫氯廢塑膠，所述第一有機溶劑選自四氫呋喃、酮類溶劑、氯化脂肪烴，或者它們的組合；

（2）廢塑膠和任選的步驟（1）脫氯廢塑膠，進入廢塑膠預處理單元，與預處理劑、溶劑油接觸進行脫雜質處理，流出物經固液分離單元，分離為不溶物和脫雜質含塑溶液，所述脫雜質含塑溶液具有小於5 μg/g的金屬含量、小於20 μg/g的氯含量和小於3 μg/g的矽含量；所述預處理劑為腐殖土、赤泥、煉油裝置廢催化劑、高嶺土、半焦、活性碳、氣化灰渣中的一種或多種，以及任選的鹼性氧化物。

A2、根據專案A1所述的方法，其特徵在於，所述廢塑膠選自新鮮生活垃圾中的廢塑膠、工農業生產中的廢塑膠、陳化垃圾中的廢塑膠，或者它們的組合，廢塑膠的種類為PE、PP、PS和PVC中的任意一種或多種。

A3、根據專案A1所述的方法，其特徵在於，廢塑膠在進入任選的廢塑膠溶解脫氯單元、廢塑膠預處理單元前進行清洗、乾燥和破碎，破碎後的廢塑膠細微性為1-200 mm，優選為1-50 mm。

A4、根據專案A1所述的方法，其特徵在於，所述第一有機溶劑為四氫呋喃與酮類溶劑以任意重量比例組成的混合溶劑，所述酮類溶劑選自甲乙酮、甲基異丁基酮、環己酮、異佛爾酮，或者它們的組合；

第一有機溶劑與廢塑膠的重量比例為1:10至10:1。

A5、根據專案A1或A4所述的方法，其特徵在於，所述酮類溶劑選自甲乙酮、環己酮中一種或多種；優選為甲乙酮；

所述第一有機溶劑為四氫呋喃與酮類溶劑以1:3-3:1重量比例組成的混合溶劑；

優選所述第一有機溶劑為四氫呋喃與酮類溶劑以1:2-2:1重量比例組成的混合溶劑。

A6、根據專案A1所述的方法，其特徵在於，步驟（1）中廢塑膠在廢塑膠溶解脫氯單元，在50-100℃溫度下，在第一有機溶劑中充分溶解，廢塑膠的停留時間為30-60 min。

A7、根據專案A1所述的方法，其特徵在於，設置第一溶劑回收單元，步驟（1）所得含氯溶液進入第一溶劑回收單元，經析出處理和分離後，得到PVC和/或PS顆粒和回收的第一有機溶劑；

所述析出處理選自反萃取、簡單蒸餾、驟沸、精餾，或者它們的組合。

A8、根據專案A7所述的方法，其特徵在於，第一溶劑回收單元中，析出處理採用反萃取耦合蒸餾的方式，反萃取劑為水，反萃取的溫度為70-100℃，蒸餾溫度為80-100℃。

A9、根據專案A1所述的方法，其特徵在於，廢塑膠預處理單元的處理條件為：溫度為250-410℃，壓力為0.1-5 MPa，廢塑膠的停留時間為10-60 min。

A10、根據專案A9所述的方法，其特徵在於，廢塑膠預處理單元的處理條件為：溫度為320-390℃，壓力為0.5-4.0 MPa，廢塑膠的停留時間為15-45 min。

A11、根據專案A1所述的方法，其特徵在於，溶劑油的餾程範圍為80-550℃，溶劑油具有高於50質量%的總芳烴含量和高於20質量%的單環芳烴含量；溶劑油與廢塑膠的重量比例為1:10至10:1。

A12、根據專案A11所述的方法，其特徵在於，溶劑油中單環芳烴含量高於40質量%；

溶劑油與廢塑膠的重量比例為1:1至7:1。

A13、根據專案A1所述的方法，其特徵在於，預處理劑的粒徑範圍為75-150 μm；預處理劑與廢塑膠的重量比例為1:10至2:1，優選為1:7至1:5。

A14、根據專案A1或A13所述的方法，其特徵在於，所述預處理劑為廢催化裂解催化劑、腐殖土、活性碳中的一種或多種，以及任選的鹼性氧化物。

A15、根據專案A1所述的方法，其特徵在於，固液分離單元的操作溫度為250-410℃；

所述脫雜質含塑溶液具有小於3 μg/g的金屬含量、小於1 μg/g的氯含量和小於1 μg/g的矽含量。

A16、根據專案A1所述的方法，其特徵在於，還包括步驟（3）：

（3）步驟（2）所得不溶物進入萃取單元，與第二有機溶劑接觸進行溶劑萃取，所得產物經固液分離後，得到固相物料和液相物料，

所得固相物料在預處理劑回收單元經處理後，至少部分作為循環預處理劑返回步驟（2）的廢塑膠預處理單元；

所得液相物料在第二溶劑回收單元，進行析出處理和分離，得到固體塑膠顆粒和回收的第二有機溶劑；

所述第二有機溶劑選自苯、甲苯、三氯甲烷、環己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二硫化碳、四氫呋喃、汽油，或者它們的組合。

A17、根據專案A16所述的方法，其特徵在於，預處理劑回收單元包括篩分、再生處理方式中的一種或多種。

A18、根據專案A16所述的方法，其特徵在於，在第二溶劑回收單元中，所述析出處理選自反萃取、簡單蒸餾、驟沸、精餾，或者它們的組合。

A19、用於項目A1至A18任一方法的系統，包括，任選的廢塑膠溶解脫氯單元、廢塑膠預處理單元、固液分離單元；

所述廢塑膠溶解脫氯單元設置廢塑膠入口、第一有機溶劑入口、含氯溶液出口和脫氯廢塑膠出口；

所述廢塑膠預處理單元設置廢塑膠入口、任選的脫氯廢塑膠入口、預處理劑入口、溶劑油入口和預處理後物料出口，預處理後物料出口與固液分離單元的入口連通，固液分離單元設置不溶物出口和脫雜質含塑溶液出口。

A20、根據專案A19所述的系統，其特徵在於，還設置第一溶劑回收單元，所述第一溶劑回收單元設置含氯溶液入口，PVC和/或PS顆粒出口、回收的第一有機溶劑出口；廢塑膠溶解脫氯單元的含氯溶液出口與第一溶劑回收單元的含氯溶液入口連通。

A21、根據專案A19所述的系統，其特徵在於，所述系統還包括萃取單元、預處理劑回收單元、第二溶劑回收單元；

所述萃取單元設置不溶物入口、第二有機溶劑入口、固相物料出口、液相物料出口，固液分離單元的不溶物出口與萃取單元的不溶物入口連通；

預處理劑回收單元設置固相物料入口，循環預處理劑出口，萃取單元的固相物料出口與預處理劑回收單元的固相物料入口連通，預處理劑回收單元的循環預處理劑出口與廢塑膠預處理單元的預處理劑入口連通；

第二溶劑回收單元設置液相物料入口，固體塑膠顆粒出口和回收的第二有機溶劑出口，萃取單元的液相物料出口與第二溶劑回收單元的液相物料入口連通。

B1、一種廢塑膠生產車用燃料的方法，包括以下步驟：

（1）廢塑膠和第一有機溶劑進入廢塑膠溶解脫氯單元中，在25-120℃溫度下，進行充分混合溶解，溶解後物料經脫氯分離單元分離為含氯溶液和脫氯廢塑膠，所述第一有機溶劑選自四氫呋喃、酮類溶劑、氯化脂肪烴，或者它們的組合；

（2）脫氯廢塑膠進入廢塑膠預處理單元，在溶劑油、預處理劑的作用下，在200-450℃溫度下進行脫雜質處理，處理後物料經固液分離單元分離為脫雜質含塑溶液和不溶物，所述脫雜質含塑溶液中，氯含量為小於3 μg/g，矽含量為小於3 μg/g；

（3）脫雜質含塑溶液和任選的催化裂解原料進入催化裂解單元，與催化裂解催化劑接觸，進行催化裂解反應，經分離至少得到氣體、汽油餾份、柴油餾份。

B2、根據專案B1所述的方法，其特徵在於，所述第一有機溶劑為四氫呋喃與酮類溶劑以任意重量比例組成的混合溶劑，所述酮類溶劑選自甲乙酮、甲基異丁基酮、環己酮、異佛爾酮，或者它們的組合；

第一有機溶劑與廢塑膠的重量比例為1:10至10:1。

B3、根據專案B2所述的方法，其特徵在於，所述酮類溶劑選自甲乙酮、環己酮中一種或多種；優選為甲乙酮

所述第一有機溶劑為四氫呋喃與酮類溶劑以1:3-3:1重量比例組成的混合溶劑。

B4、根據專案B1至B3任一所述的方法，其特徵在於，所述第一有機溶劑為四氫呋喃與酮類溶劑以1:2-2:1重量比例組成的混合溶劑。

B5、根據專案B1所述的方法，其特徵在於，步驟（1）廢塑膠溶解脫氯單元中，在50-100℃溫度下，廢塑膠在第一有機溶劑中充分混合溶解；優選廢塑膠的停留時間為30-60 min。

B6、根據專案B1所述的方法，其特徵在於，所得脫氯廢塑膠中氯含量為小於20 μg/g。

B7、根據專案B1所述的方法，其特徵在於，步驟（2）中，溶劑油為富含芳烴餾份油，餾程範圍為80-540℃；溶劑油具有高於50質量%的總芳烴含量和高於20質量%的單環芳烴含量；

優選溶劑油中單環芳烴含量高於40質量%。

B8、根據專案B1所述的方法，其特徵在於，步驟（2）中，預處理劑選自腐植土、赤泥、煉油裝置廢催化劑、高嶺土、活性碳、半焦、氣化灰渣中的一種或多種；預處理劑的粒徑範圍為75-150 μm。

B9、根據專案B8所述的方法，其特徵在於，步驟（2）中，預處理劑選自催化裂解單元廢催化裂解催化劑、腐殖土、活性碳中的一種或多種。

B10、根據專案B1所述的方法，其特徵在於，步驟（2）中，溶劑油與廢塑膠的重量比例為1:10至10:1；

以廢塑膠預處理單元內混合物料總重量為基準，所述的預處理劑的重量分數為1%-10%。

B11、根據專案B1所述的方法，其特徵在於，步驟（2）中，脫雜質處理的條件為：溫度為280-390℃，壓力為0.1-5 MPa，含氯溶液的停留時間為10-30 min。

B12、根據專案B1所述的方法，其特徵在於，步驟（3）中，催化裂解催化劑包括沸石、無機氧化物黏合劑和任選的黏土；

以催化劑的總重量計，所述沸石的含量為5-50重量%，無機氧化物的含量為5-90重量%，黏土的含量為0-70重量%；

所述沸石選自含或不含稀土的Y型或HY型沸石、含或不含稀土的超穩Y型沸石、具有MFI結構的沸石，或者它們的組合。

B13、根據專案B1所述的方法，其特徵在於，步驟（3）中，催化裂解反應條件為：反應溫度460-530℃，劑油比5-10，停留時間2-4s。

B14、根據專案B1所述的方法，其特徵在於，所述廢塑膠選自新鮮生活垃圾中的廢塑膠、工農業生產中的廢塑膠、陳化垃圾中的廢塑膠，或者它們的組合，廢塑膠的種類為PE、PP、PS和PVC中的任意一種或多種。

B15、根據專案B1所述的方法，其特徵在於，廢塑膠在進入廢塑膠溶解脫氯單元前進行清洗、乾燥和破碎，破碎後的廢塑膠細微性為1-200 mm，優選為1-50 mm。

B16、根據專案B1至B15任一所述的方法，其特徵在於，步驟（1）中設置溶劑回收單元，含氯溶液進入溶劑回收單元，經選自反萃取、簡單蒸餾、驟沸、精餾，或者它們的組合後，得到回收的第一有機溶劑和含氯塑膠顆粒。

B17、根據專案B16所述的方法，其特徵在於，步驟（1）溶劑回收單元採用反萃取耦合蒸餾的方式，反萃取劑為水，反萃取的溫度為70-100℃，蒸餾溫度為80-100℃。

B18、用於項目B1至B15任一方法的廢塑膠生產車用燃料系統，包括：廢塑膠溶解脫氯單元、廢塑膠預處理單元和催化裂解單元；

所述廢塑膠溶解脫氯單元設置廢塑膠入口、第一有機溶劑入口、物料出口、攪拌裝置、加熱裝置，所述廢塑膠溶解脫氯單元的物料出口與脫氯分離單元連通，所述脫氯分離單元設置含氯溶液出口和脫氯廢塑膠出口；

所述廢塑膠預處理單元設置脫氯廢塑膠入口、溶劑油入口、預處理劑入口、物料出口、攪拌裝置、加熱裝置，所述脫氯分離單元的脫氯廢塑膠出口與廢塑膠預處理單元的脫氯廢塑膠入口連通；所述廢塑膠預處理單元的物料出口與固液分離單元連通，所述固液分離單元設置脫雜質含塑溶液出口和不溶物出口；

所述催化裂解單元設置脫雜質含塑溶液入口、任選的催化裂解原料入口、氣體出口、汽油餾份出口、柴油餾份出口，所述固液分離單元設置脫雜質含塑溶液出口與催化裂解單元設置脫雜質含塑溶液入口連通。

B19、用於專案B16方法的廢塑膠生產車用燃料系統，包括：廢塑膠溶解脫氯單元、溶劑回收單元、廢塑膠預處理單元、催化裂解單元；

所述廢塑膠溶解脫氯單元設置廢塑膠入口、第一有機溶劑入口、物料出口、攪拌裝置、加熱裝置，所述廢塑膠溶解脫氯單元的物料出口與脫氯分離單元連通，所述脫氯分離單元設置含氯溶液出口和脫氯廢塑膠出口；

所述溶劑回收單元設置含氯溶液入口、回收第一有機溶劑出口、含氯塑膠顆粒出口，脫氯分離單元的含氯溶液出口與溶劑回收單元的含氯溶液入口連通，溶劑回收單元的回收第一有機溶劑出口與廢塑膠溶解脫氯單元的第一有機溶劑入口連通；

所述廢塑膠預處理單元設置脫氯廢塑膠入口、溶劑油入口、預處理劑入口、物料出口、攪拌裝置、加熱裝置，所述脫氯分離單元的脫氯廢塑膠出口與廢塑膠預處理單元的脫氯廢塑膠入口連通；所述廢塑膠預處理單元的物料出口與固液分離單元連通，所述固液分離單元設置脫雜質含塑溶液出口和不溶物出口；

所述催化裂解單元設置脫雜質含塑溶液入口、任選的催化裂解原料入口、氣體出口、汽油餾份出口、柴油餾份出口，所述固液分離單元設置脫雜質含塑溶液出口與催化裂解單元設置脫雜質含塑溶液入口連通。

實施例

下面結合實施例對本申請作進一步的說明，但並不因此而使本申請受到任何限制。

在以下實施例中，固體物料中的氯含量採用庫侖法進行測定，具體方法可參照RIPP 64-90的標準方法（參見《石油化工分析方法》（RIPP試驗方法）楊翠定等編，科學出版社，1990年出版，164-167頁，“電量法測定原油中總氯含量”）。所用儀器為Thermo Fisher ECS300型微庫侖分析儀，試樣為冷凍粉碎後的廢塑膠粉末樣品。

在以下實施例中，液體物料中的氯含量同樣採用RIPP 64-90的方法進行測定，所不同的是試樣為液體混合物。

在以下實施例中，液體物料中的矽含量及金屬含量根據GB17476-1998，《使用過的潤滑油中添加劑元素、磨損金屬和污染物以及基礎油中某些元素測定法(電感耦合電漿發射光譜法)》，進行測定。

在以下實施例中，如無明確說明，廢塑膠的破碎採用剪切式破碎機進行，濾網孔徑為50 mm。

實施例I和對照例I系列中所用的廢塑膠原料如下：

廢塑膠A1為山東省某地區溫室大棚棚膜、地膜等，經清洗、乾燥後破碎，所得廢塑膠A1中灰分為4.3%，水分為0.5%，主要塑膠組份為PE和少量EVA，還含有微量其它無法分離的PP、PS等材料，平均總氯含量約為850ppm；

廢塑膠B1為江蘇省某造紙廠垃圾中分選出的廢塑膠，經清洗、深度乾燥後破碎，所得廢塑膠B1中灰分為9.5%，水分為0，廢塑膠主要成分為PE、PP，還含有少量的PVC、PET、PS等，平均氯含量為2.2%；

廢塑膠C為廣東某垃圾填埋場挖掘出的陳化垃圾中的廢塑膠，經清洗、深度乾燥後破碎，所得廢塑膠C中灰分為7.3%，水分為0，該廢塑膠為包含PE、PP、PS、PET及PVC在內的混合廢塑膠，氯含量為1.9%；以及

廢塑膠D為江西贛州某垃圾填埋場挖掘出的廢塑膠，經清洗、深度乾燥後破碎，所得廢塑膠D中灰分為11.9%，水分為0.5%，氯含量為2.2%，廢塑膠主要成分為包含PE、PP、PS、PET及PVC在內的混合廢塑膠。

實施例I-1

將破碎後的廢塑膠A1通過螺旋進料器送往廢塑膠預處理單元，廢塑預處理單元採用外熱式溶解釜，與預處理劑、溶劑油混合後，在350℃、1.5 MPa下進行脫雜質處理，廢塑膠A1的停留時間為30 min。處理後物料經固液分離單元分離為不溶物和脫雜質含塑溶液，所得脫雜質含塑溶液中的塑膠組份主要為PE、PP（EVA發生分解，進入溶劑油），濃度為14.4%，其矽含量為＜1 μg/g，氯含量為6 μg/g，總金屬含量為5.5 μg/g。將不溶物送至萃取單元，與四氫呋喃接觸進行溶劑萃取，所得產物經分離後，得到固相物料和液相物料，所得固相物料在預處理劑回收單元經處理後，部分作為循環預處理劑返回廢塑膠預處理單元。液相物料在第二溶劑回收單元，與反萃取劑接觸進行反萃取處理，所得固液混合物經過過濾，得到固體塑膠顆粒和混合液，所得的混合液經精餾份別回收四氫呋喃和反萃取劑以循環使用。

採用的溶劑油為催化裂解輕循環油，其餾程範圍為195-355℃，總芳烴含量為73質量%，單環芳烴含量為52質量%；溶劑油與廢塑膠的重量比例為5:1。

採用的預處理劑為煉廠提供的廢FCC平衡劑，粒徑為75-150 μm，其SiO₂ 含量為38.1%，主要金屬組份含量如下：Al₂ O₃ 50.5%；Fe₂ O₃ 1.31%；NiO 1.8%；La₂ O₃ 3.3%；CeO₂ 1.4%；預處理劑與廢塑膠的重量比例為1:9。

採用的反萃取劑為水，用量為液相物料的3倍，反萃取溫度為常溫。

實施例I-2

將破碎後的廢塑膠B1通過螺旋進料器送往廢塑膠預處理單元，廢塑預處理單元採用外熱式溶解釜，與預處理劑、溶劑油混合後，在300℃、1.2 MPa下進行脫雜質處理，廢塑膠B1的停留時間為40 min。處理後物料經固液分離單元分離為不溶物和脫雜質含塑溶液，所得脫雜質含塑溶液中的塑膠組份為PE和PP，濃度為14.2%，其矽含量為＜1 μg/g，氯含量為18 μg/g，總金屬含量為7.9 μg/g。將不溶物送至萃取單元，與四氫呋喃接觸進行溶劑萃取，所得產物經分離後，得到固相物料和液相物料，所得固相物料在預處理劑回收單元經處理後，部分作為循環預處理劑返回廢塑膠預處理單元。液相物料在溶劑回收單元，與反萃取劑水接觸進行反萃取處理，所得固液混合物經過過濾，得到固體塑膠顆粒和混合液，所得的混合液經精餾份別回收四氫呋喃和反萃取劑以循環使用。

採用的溶劑油為催化裂解輕循環油，其餾程範圍為195-355℃，總芳烴含量為73質量%，單環芳烴含量為52質量%；溶劑油與廢塑膠的重量比例為5:1。

採用的預處理劑為篩分後的腐殖土與CaO的混合物，其中腐殖土經過篩分，除去其中有機質，取粒徑75-150 μm的部分作為預處理劑；塊狀氧化鈣破碎後篩分，取相同細微性樣品與腐殖土按比例混配，兩者的質量比為8:2；預處理劑與廢塑膠的重量比例為1:7。

實施例I-3

將破碎後的廢塑膠B1通過螺旋進料器送往廢塑膠預處理單元，廢塑預處理單元採用外熱式溶解釜，與預處理劑、溶劑油混合後，在350℃、1.8 MPa下進行脫雜質處理，廢塑膠B1的停留時間為45 min。處理後物料經固液分離單元分離為不溶物和脫雜質含塑溶液，所得脫雜質含塑溶液中的塑膠組份為PE和PP，濃度為14.2%，其矽含量為小於1 μg/g，氯含量為10 μg/g，總金屬含量為3.8 μg/g。

採用的溶劑油為煉廠VGO，其餾程範圍為275-581℃，總芳烴含量為45.1質量%，單環芳烴含量為21質量%；溶劑油與廢塑膠的重量比例為5:1。

採用的預處理劑為煤基活性碳與Fe₂ O₃ 的混合物，兩者的質量比為9:1，粒徑為75-150 μm。預處理劑與廢塑膠的重量比例為1:8。

實施例I-4

將破碎後的廢塑膠B1通過螺旋進料器送往廢塑膠預處理單元，廢塑預處理單元採用外熱式溶解釜，與預處理劑、溶劑油混合後，在350℃、1.8 MPa下進行脫雜質處理，廢塑膠B1的停留時間為30 min。處理後物料經固液分離單元分離為不溶物和脫雜質含塑溶液，所得脫雜質含塑溶液中的塑膠組份為PE和PP，濃度為14.2%，其矽含量為小於1 μg/g，氯含量為11 μg/g，總金屬含量為4.1 μg/g。

採用的溶劑油為催化裂解輕循環油，其餾程範圍為156-338℃，總芳烴含量為76.8質量%，單環芳烴含量為63.8質量%；溶劑油與廢塑膠的重量比例為5:1。

採用的預處理劑為煤基活性碳與Fe₂ O₃ 的混合物，兩者的質量比為9:1，粒徑為75-150 μm。預處理劑與廢塑膠的重量比例為1:8。

對照例I-1

本對照例與實施例I-4的廢塑膠原料、溶劑油、脫雜質處理條件都相同，不同的是本對照例中不採用任何預處理劑。處理後物料經固液分離單元分離為不溶物和脫雜質含塑溶液，所得脫雜質含塑溶液中的塑膠組份為PE和PP，濃度為14.2%，其矽含量為42 μg/g，氯含量為207 μg/g，總金屬含量為13 μg/g。

本對照例所得脫雜質含塑溶液中雜質含量過高，不能直接作為後續加工單元的進料。

實施例I-5至I-9

將破碎後的廢塑膠C預熱至60℃，送入廢塑膠溶解脫氯單元的廢塑膠溶解脫氯裝置中，在60℃溫度下，在第一有機溶劑中溶解，廢塑膠C在廢塑膠溶解脫氯裝置內的停留時間為30 min，溶解後物料經螺旋擠壓脫溶劑設備，分離為含氯溶液和脫氯廢塑膠，脫氯廢塑膠進一步在略高於第一有機溶劑沸點的溫度下進行乾燥，回收溶劑。

實施例I-5所用第一有機溶劑為四氫呋喃，有機溶劑與廢塑膠C的重量比例為10:1；所得脫氯廢塑膠中氯含量為23 μg/g。

實施例I-6所用第一有機溶劑為甲乙酮，有機溶劑與廢塑膠C的重量比例為10:1；所得脫氯廢塑膠中氯含量為20 μg/g。

實施例I-7所用第一有機溶劑為環己酮，有機溶劑與廢塑膠C的重量比例為10:1；所得脫氯廢塑膠中氯含量為25 μg/g。

實施例I-8所用第一有機溶劑為四氫呋喃與甲乙酮的重量比為1:1的混合物，有機溶劑與廢塑膠C的重量比例為10:1；所得脫氯廢塑膠中氯含量為17 μg/g。

實施例I-9所用第一有機溶劑為四氫呋喃與甲乙酮的重量比為1:2的混合物，有機溶劑與廢塑膠C的重量比例為10:1；所得脫氯廢塑膠中氯含量為19 μg/g。

實施例I-10

參照實施例I-5進行試驗，不同之處在於：所用第一有機溶劑為氯苯，溶解溫度為80℃，且脫氯廢塑膠的乾燥溫度為140℃。所得脫氯廢塑膠中氯含量為32 μg/g。

實施例I-11

破碎後的廢塑膠D以10kg/h的流量送往廢塑膠溶解脫氯單元的連續廢塑膠溶解脫氯裝置；預熱至60℃的THF:MEK=1:1第一有機溶劑以100kg/h的流量送往連續廢塑膠溶解脫氯裝置，調整廢塑膠溶解脫氯裝置中螺旋槳轉速，使停留時間為60 min。混合液送往螺旋擠壓脫溶劑設備，在60℃下分離為脫氯廢塑膠和含氯溶液。

含氯溶液送往80℃的反萃取裝置中用熱水進行反萃取，混合物送往板框壓濾機分離出PVC和PS，溶劑則送往分餾系統分餾回收第一有機溶劑和水循環使用。

脫氯廢塑膠通過螺旋進料器送往帶攪拌的釜式廢塑膠預處理單元，以80kg/h的預熱至350℃的催化裂解輕循環油為溶劑油、2kg/h的FCC平衡劑為預處理劑一併送往廢塑膠預處理單元在350℃、1.5 MPa下處理35分鐘後，後送往螺旋擠壓脫溶劑裝置，得到含油的不溶物和脫雜質含塑溶液。所得脫雜質含塑溶液中的塑膠組份主要為PE和PP，其濃度為9.7%，矽含量為2.3 μg/g，氯含量為2.8 μg/g，總金屬含量為1.8 μg/g。

將所得含油的不溶物送至萃取單元，與甲苯接觸進行溶劑萃取，所得產物經分離後，得到固相物料和液相物料，所得固相物料在預處理劑回收單元經處理後，部分作為循環預處理劑返回廢塑膠預處理裝置。液相物料在溶劑回收單元，進行精餾處理，分別得到固體塑膠顆粒（PS）和回收的甲苯和少量黏附的溶劑油。

實施例II和對照例II系列中所用的廢塑膠原料如下：

廢塑膠A2為按重量比PE : PP : PS : PVC=10 : 5 : 1 : 1.5比例混配的混合物，氯含量0.88%，其中PE、PP、PVC為薄膜狀，PS為泡沫狀。

廢塑膠B2為廣東省某垃圾填埋場挖出陳化垃圾中分選出的廢塑膠，為包含PE、PP，以及少量PS、PET和PVC的混合廢塑膠，分選後的廢塑膠基本無水分存在，灰分含量約為9.9重量%，總氯含量為1.18%。

實施例II-1至II-5

破碎後的廢塑膠A2顆粒和預熱至65℃的第一有機溶劑進入廢塑膠溶解脫氯單元中，在65℃下溶解60 min，溶解後物料經高溫過濾器，並在65℃下分離為含氯溶液和脫氯廢塑膠，脫氯廢塑膠進一步乾燥回收溶劑後分析脫氯廢塑膠中的氯含量。

實施例II-1所用第一有機溶劑為四氫呋喃，第一有機溶劑與廢塑膠A2的重量比例為 10:1；所得脫氯廢塑膠中氯含量為23 μg/g。

實施例II-2所用第一有機溶劑為甲乙酮，第一有機溶劑與廢塑膠A2的重量比例為10:1；所得脫氯廢塑膠中氯含量為25 μg/g。

實施例II-3所用第一有機溶劑為四氫呋喃和環己酮重量比為1:1的混合物，第一有機溶劑與廢塑膠A2的重量比例為5:1；所得脫氯廢塑膠中氯含量為22 μg/g。

實施例II-4所用第一有機溶劑為四氫呋喃與甲乙酮重量比為1:1的混合物，第一有機溶劑與廢塑膠A2的重量比例為10:1；所得脫氯廢塑膠中氯含量為13 μg/g。

實施例II-5所用有機溶劑為四氫呋喃與甲乙酮重量比為1:2的混合物，第一有機溶劑與廢塑膠A2的重量比例為10:1；所得脫氯廢塑膠中氯含量為19 μg/g。

實施例II-6

將實施例II-5所得脫氯廢塑膠送至廢塑膠預處理單元，在溶劑油、預處理劑的作用下，在350℃、1.5 MPa下溶解30 min進行脫雜質處理，處理後物料經高溫過濾器，分離為脫雜質含塑溶液和不溶物，所得脫雜質含塑溶液中的塑膠組份為PE和PP，其濃度為16.1%，氯含量為2.7 μg/g，矽含量為3.0 μg/g，總金屬含量為2.1 μg/g。

採用的溶劑油為富含芳烴的餾份油，是石油加工過程中所得蠟油餾份的混合油，其餾程範圍為220-540℃，總芳烴含量為59.6質量%，單環芳烴含量為21質量%；溶劑油與脫氯廢塑膠的重量比例為5:1。

採用的預處理劑為半焦，粒徑為75-100 μm。以廢塑膠預處理單元內混合物料總重量為基準，所述的預處理劑的重量分數為2.5%。

實施例II-7

將實施例II-5所得脫氯廢塑膠送至廢塑膠預處理單元，在溶劑油、預處理劑的作用下，在350℃、1.5 MPa下溶解30 min進行脫雜質處理，處理後物料經高溫過濾器，分離為脫雜質含塑溶液和不溶物，所得脫雜質含塑溶液中的塑膠組份為PE和PP，其濃度為16.1%，氯含量為2.5 μg/g，矽含量為2.2 μg/g，總金屬含量為1.2 μg/g。

採用的溶劑油為催化裂解餾份油，其餾程範圍為150-338℃，總芳烴含量為76.8質量%，單環芳烴含量為63.8質量%；溶劑油與脫氯廢塑膠的重量比例為5:1。

採用的預處理劑為腐殖土，粒徑為75-100 μm。以廢塑膠預處理單元內混合物料總重量為基準，所述的預處理劑的重量分數為2.5%。

實施例II-8

將實施例II-5所得脫氯廢塑膠送至廢塑膠預處理單元，在溶劑油、預處理劑的作用下，在350℃、1.5 MPa下溶解30 min進行脫雜質處理，處理後物料經高溫過濾器，分離為脫雜質含塑溶液和不溶物，所得脫雜質含塑溶液中的塑膠組份為PE和PP，其濃度為15.9%，氯含量為2.5 μg/g，矽含量為2.5 μg/g，總金屬含量為1.3 μg/g。

採用的溶劑油為富含芳烴餾份油，其餾程範圍為138-362℃，總芳烴含量為90.9質量%，單環芳烴含量為26.8質量%；溶劑油與脫氯廢塑膠的重量比例為5:1。

採用的預處理劑為氣化灰渣與FCC平衡劑以重量比為1：1混合的混合物，粒徑為75-100 μm。以廢塑膠預處理單元內混合物料總重量為基準，所述的預處理劑的重量分數為2.5%。

實施例II-9

將實施例II-5所得脫氯廢塑膠送至廢塑膠預處理單元，在溶劑油、預處理劑的作用下，在350℃、1.5 MPa下溶解30 min進行脫雜質處理，處理後物料經高溫過濾器，分離為脫雜質含塑溶液和不溶物，所述脫雜質含塑溶液中的塑膠組份為PE和PP，其濃度為16.1%，氯含量為2.5 μg/g，矽含量為2.8 μg/g，總金屬含量為1.9 μg/g。

採用的溶劑油為富含芳烴餾份油，其餾程範圍為138-362℃，總芳烴含量為90.9質量%，單環芳烴含量為26.8質量%；溶劑油與脫氯廢塑膠的重量比例為5:1。

採用的預處理劑為FCC平衡劑，粒徑為75-100 μm。以廢塑膠預處理單元內混合物料總重量為基準，所述的預處理劑的重量分數為2.5%。

實施例II-10

將實施例II-6所得脫雜質含塑溶液送至提升管催化裂解單元，與催化裂解催化劑接觸，進行催化裂解反應，經分離得到氣體、汽油餾份、柴油餾份、重循環油、油漿，所得重循環油在催化裂解單元內進行循環。

催化裂解催化劑代號為GOR-Q，是中國石化催化劑分公司生產。該催化劑劑平衡劑的性質如下：比表面積：≥240m² /g；堆密度：＞0.68g/ml；孔體積：＞0.34ml/g；耐磨強度：≤2.8%/h；800℃，4h的微反活性≥76%；平均粒徑70-75 μm；Al₂ O₃ ≥46%；Re₂ O₃ ≥3%

催化裂解反應條件包括溫度為500℃，壓力為0.15 MPa，劑油比為4，反應時間為2.02s。

所得產品產率如表1所示。由於有機矽分解產物主要為八甲基環四矽氧烷和十甲基環五矽氧烷，主要集中在汽油餾份中，因此重點分析汽油餾份中的雜質含量。

實施例II-11

將實施例II-7所得脫雜質含塑溶液和催化裂解原料VGO一起送至提升管催化裂解單元，脫雜質含塑溶液與VGO的重量比為1：1，與催化裂解催化劑接觸，進行催化裂解反應，經分離得到氣體、汽油餾份、柴油餾份、重循環油和油漿，所得重循環油在催化裂解單元內進行循環。

催化裂解催化劑代號為GOR-Q，催化裂解反應條件包括溫度為500℃，壓力為0.15 MPa，劑油比為4，反應時間為2.02s。

所得產品產率如表1所示。

表1實施例的反應結果

	實施例II-10	實施例II-11
原料	實施例II-6所得脫雜質含塑溶液	實施例II-7所得脫雜質含塑溶液+ VGO
產品產率， 重量 %	乾氣	1.3	1.1
液化氣	16.5	12.8
汽油餾份	55.3	57.6
柴油餾份	15.3	16.1
油漿	4.7	8.6
焦炭	6.9	3.8
汽油餾份雜質含量/( μg/g)	Cl	＜0.5	＜0.5
Si	＜0.5	＜0.5

實施例II-12

廢塑膠B2通過傳送帶送入間歇換熱式乾燥器中，所用熱源為低階蒸汽，乾燥器溫度為105℃，廢塑膠在乾燥器中的停留時間為30 min；乾燥後的廢塑膠通過傳送帶送往剪切式破碎機，濾網孔徑為10 mm。通過螺旋進料器將破碎的廢塑膠送至廢塑膠溶解脫氯單元的外熱式釜式溶解釜中，通過計量泵將甲乙酮:四氫呋喃=2:1的混合溶劑以廢塑膠/溶劑重量比1:5的比例，一併送往所述外熱式釜式溶解釜，溶解釜溶解溫度為65℃，操作壓力為常壓，攪拌槳轉速為60 r/min，廢塑膠B2在溶解釜內溶解30 min後更換新鮮溶劑溶解一次，合計溶解三次，共計90 min。溶解釜採用兩釜並聯的方式；混合物通過溶解釜底部的卸料口送往高溫過濾器，在65℃下將混合物分離為脫氯廢塑膠及含氯溶液。含氯溶液通過驟沸回收第一有機溶劑和含氯廢塑膠。

脫氯廢塑膠在80℃下乾燥進一步回收第一有機溶劑後通過螺旋進料器輸送至廢塑膠預處理單元的外熱式釜式溶解釜，通過計量泵將溶劑油以廢塑膠/溶劑油重量比1:10的比例送往所述外熱式釜式溶解釜，通過計量泵將廢FCC平衡劑按預處理劑/廢塑膠重量比1:10的比例送往所述外熱式釜式溶解釜，脫雜質處理溫度為390℃，操作壓力為0.5 MPa，攪拌槳轉速為60 r/min，脫氯廢塑膠在溶解釜內停留時間為30 min，溶解釜採用兩釜並聯的方式；處理後所得混合物通過溶解釜底部的卸料口送往高溫過濾器，在350℃下過濾脫除其中不溶雜質得到脫雜質含塑溶液。所述脫雜質含塑溶液中的塑膠組份主要為PE和PP兩類，濃度約為8.7%，其中氯含量為2.2 μg/g，矽含量為1.7 μg/g，總金屬含量為3.6 μg/g。

利用單螺桿泵將脫雜質含塑溶液送往提升管催化裂解單元，與催化裂解催化劑接觸，進行催化裂解反應，經分離得到氣體、汽油餾份、柴油餾份、油漿和半焦。

溶劑油為催化裂解餾份油，其餾程範圍為150-338℃，總芳烴含量為76.8質量%，單環芳烴含量為63.8質量%。

催化裂解催化劑代號為GOR-Q，催化裂解反應條件包括溫度為500℃，壓力為0.15 MPa，劑油比為4，反應時間為2.02s。

所得產品產率及部分雜質含量如表2所示。

實施例II-13

所用廢塑膠B2原料，廢塑膠溶解脫氯單元的第一有機溶劑和處理條件，廢塑膠預處理單元的溶劑油、預處理劑和處理條件，催化裂解單元的催化劑與反應條件均與實施例II-12相同，所不同的是：進入催化裂解單元的進料是脫雜質含塑溶液與催化裂解原料勝利VGO重量比為1：1的混合原料，所用催化裂解單元為傳統循環流化床裝置。

本實施例中，失活的催化劑在再生裝置中再生，並且以維持裝置穩定運轉時處理1t原料油所需的催化劑置換量為指標，本實施例中催化裂解催化劑置換量為1.2kg/t。

所得產品產率及部分雜質含量如表2所示。

對照例II-1

採用勝利VGO在催化裂解單元進行反應，催化裂解單元的催化劑與反應條件均與實施例II-12相同。所得產品產率及部分雜質含量如表2所示。

對照例II-2

所用的廢塑膠B2原料，廢塑膠溶解脫氯單元的第一有機溶劑和處理條件，廢塑膠預處理單元的溶劑油和處理條件，催化裂解單元的進料、催化劑與反應條件均與實施例II-13相同，所不同的是：廢塑膠預處理單元未使用預處理劑。

本對照例中催化裂解催化劑置換量為1.22kg/t。

所得產品產率及部分雜質含量如表2所示。

表2 實施例和對照例的反應結果

實施例編號	對照例II-1	對照例II-2	實施例II-12	實施例II-13
催化裂解單元進料	勝利VGO	脫雜質含塑溶液+ 勝利VGO	脫雜質含塑溶液	脫雜質含塑溶液+ 勝利VGO
產品產率/ 重量%	乾氣	1.8	2.1	2.1	2.1
液化氣	9.9	12.7	12.9	12.7
汽油	52.9	52.4	52.5	52.3
柴油	24.8	21.4	19.8	21.3
油漿	5.3	4.7	5.5	4.7
焦炭	4.6	6.6	6.6	6.8
汽油餾份雜質含量/( μg/g)	Cl	＜0.5	＜0.5	＜0.5	＜0.5
Si	＜0.5	878	＜0.5	＜0.5

由表2所示的結果可以發現，本申請的方法和系統可以大幅降低所得油品中有害元素的相對含量，獲得合格的成品油。需說明的是，由於VGO中添加了部分塑膠，導致FCC單元的乾氣、液化氣和焦炭產率略有增加，而汽、柴油產率略有降低。

以上詳細描述了本申請的優選實施方式，但是，本申請並不限於上述實施方式中的具體細節，在本申請的技術構思範圍內，可以對本申請的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本申請的保護範圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本申請對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本申請的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本申請的思想，其同樣應當視為本申請所公開的內容。

1:溶解脫氯單元 2:第一溶劑回收單元 3:廢塑膠預處理單元 4:固液分離單元 5:萃取單元 6:第二溶劑回收單元 7:預處理劑回收單元 8:第一有機溶劑 9:脫氯廢塑膠 10:含氯溶液 11:回收的第一有機溶劑 12:塑膠顆粒 13:廢塑膠 14:溶劑油 15:預處理劑 16:流出物 17:不溶物 18:第二有機溶劑 19:液相物料 20:回收的第二有機溶劑 21:固相物料 22:循環預處理劑 23:剩餘部分固相物料 24:脫雜質含塑溶液 25:廢塑膠 26:固體塑膠顆粒 201:乾燥單元 202:破碎單元 203:廢塑膠溶解脫氯單元 204:脫氯分離單元 205:廢塑膠預處理單元 206:固液分離單元 207:流體輸送單元 208:催化裂解單元 209:第一溶劑回收單元 210:萃取單元 211:預處理劑回收單元 212:第二溶劑回收單元

附圖是用來提供對本申請的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本申請，但並不構成對本申請的限制。在附圖中： 圖1顯示了根據本申請的廢塑膠預處理方法和系統的一種優選實施方式的示意圖；以及 圖2顯示了根據本申請的廢塑膠生產車用燃料的方法和系統的一種優選實施方式的示意圖。

1:溶解脫氯單元

2:第一溶劑回收單元

3:廢塑膠預處理單元

4:固液分離單元

5:萃取單元

6:第二溶劑回收單元

7:預處理劑回收單元

8:第一有機溶劑

9:脫氯廢塑膠

10:含氯溶液

11:回收的第一有機溶劑

12:塑膠顆粒

13:廢塑膠

14:溶劑油

15:預處理劑

16:流出物

17:不溶物

18:第二有機溶劑

19:液相物料

20:回收的第二有機溶劑

21:固相物料

22:循環預處理劑

23:剩餘部分固相物料

24:脫雜質含塑溶液

25:廢塑膠

26:固體塑膠顆粒

Claims (16)

1. 一種廢塑膠的預處理方法，包括以下步驟： 1）使廢塑膠與預處理劑和溶劑油接觸進行脫雜質處理，所述預處理劑選自腐殖土、赤泥、煉油裝置廢催化劑、高嶺土、半焦、活性碳、氣化灰渣，或者它們的組合，優選選自廢催化裂解催化劑、腐殖土、活性碳，或者它們的組合，並且任選包含鹼性氧化物；以及 2）對步驟1）的流出物進行固液分離，得到不溶物和脫雜質含塑溶液，優選地所述脫雜質含塑溶液具有小於5 μg/g的金屬含量、小於20 μg/g的氯含量和小於3 μg/g的矽含量。
2. 如請求項1所述的方法，其具有以下特徵中的一個或多個： 步驟1）的處理條件包括：處理溫度為250-410℃，優選320-390℃；壓力為0.1-5 MPa，優選0.5-4.0 MPa；處理時間為10-60 min，優選15-45 min； 步驟1）所用溶劑油的餾程範圍為80-550℃，所述溶劑油具有高於50質量%的總芳烴含量和高於20質量%、優選高於40質量%的單環芳烴含量； 步驟1）中所述溶劑油與廢塑膠的重量比例為1:10至10:1，優選為1:1至7:1； 步驟1）中所用預處理劑的粒徑範圍為75-150 μm； 步驟1）中所述預處理劑與廢塑膠的重量比例為1:10至2:1，優選為1:7至1:5；以及 步驟1）所用的廢塑膠預先經過清洗、乾燥和破碎，破碎後的廢塑膠細微性為1-200 mm，優選為1-50 mm。
3. 如前述請求項1-2中任一項所述的方法，其中步驟2）的固液分離的操作溫度為250-410℃；所述脫雜質含塑溶液具有小於3 μg/g的金屬含量、小於1 μg/g的氯含量和小於1 μg/g的矽含量。
4. 如前述請求項1-3中任一項所述的方法，其中步驟1）中所用的廢塑膠的至少一部分經過脫氯處理，所述脫氯處理包括如下步驟： i）用第一有機溶劑對廢塑膠進行溶解，所述第一有機溶劑選自四氫呋喃、酮類溶劑、氯化脂肪烴，或者它們的組合；以及 ii）對步驟i）所得的混合物進行固液分離，得到含氯溶液和脫氯廢塑膠。
5. 如請求項4所述的方法，具有以下特徵中的一個或多個： 步驟i）中在50-100℃溫度下使廢塑膠在第一有機溶劑中溶解30-60 min； 步驟i）中所用第一有機溶劑為四氫呋喃與酮類溶劑以任意重量比例組成的混合溶劑，優選地所述第一有機溶劑為四氫呋喃與酮類溶劑以1:3至3:1、更優選1:2至2:1的重量比例組成的混合溶劑，其中所述酮類溶劑選自甲乙酮、甲基異丁基酮、環己酮、異佛爾酮，或者它們的組合，優選選自甲乙酮、環己酮或者它們的組合，更優選為甲乙酮；以及 步驟i）中所用第一有機溶劑與廢塑膠的重量比例為1:10至10:1。
6. 如請求項4或5所述的方法，其中所述脫氯處理還包括如下步驟： iii）對步驟ii）所得的含氯溶液進行析出處理和分離，得到塑膠顆粒以及回收的第一有機溶劑，所述析出處理選自反萃取、簡單蒸餾、驟沸、精餾，或者它們的組合； 優選地，所述析出處理採用反萃取耦合蒸餾的方式，反萃取劑為水，反萃取的溫度為70-100℃，蒸餾溫度為80-100℃。
7. 如前述請求項1-6中任一項所述的方法，還包括如下步驟： 3）使步驟2）所得的不溶物與第二有機溶劑接觸進行溶劑萃取，所得產物經固液分離得到固相物料和液相物料，所述第二有機溶劑選自苯、甲苯、三氯甲烷、環己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二硫化碳、四氫呋喃、汽油，或者它們的組合； 4）對步驟3）所得的固相物料進行處理以回收預處理劑，並將所回收的預處理劑的至少一部分再循環到步驟1）中，所述處理選自篩分、再生，或者它們的組合；以及 5）對步驟3）所得的液相物料進行析出處理和分離，得到固體塑膠顆粒和回收的第二有機溶劑，所述析出處理選自反萃取、簡單蒸餾、驟沸、精餾，或者它們的組合。
8. 如前述請求項1-7中任一項所述的方法，其中所述廢塑膠選自新鮮生活垃圾中的廢塑膠、工農業生產中的廢塑膠、陳化垃圾中的廢塑膠，或者它們的組合，所述廢塑膠包含聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和聚氯乙烯（PVC）塑膠中的一種或多種。
9. 一種用於實施如前述請求項1-8中任一項所述的廢塑膠預處理方法的廢塑膠預處理系統，包括廢塑膠預處理單元和固液分離單元， 所述廢塑膠預處理單元設置有廢塑膠入口、任選的脫氯廢塑膠入口、預處理劑入口、溶劑油入口和預處理後物料出口， 所述固液分離單元設置有入口、不溶物出口和脫雜質含塑溶液出口， 所述廢塑膠預處理單元的預處理後物料出口與所述固液分離單元的入口連通。
10. 如請求項9所述的系統，還包括廢塑膠溶解脫氯單元和脫氯分離單元， 所述廢塑膠溶解脫氯單元設置有廢塑膠入口、第一有機溶劑入口和溶解後物料出口， 所述脫氯分離單元設置有入口、含氯溶液出口和脫氯廢塑膠出口， 所述廢塑膠溶解脫氯單元的溶解後物料出口與所述脫氯分離單元的入口連通，且所述脫氯分離單元的脫氯廢塑膠出口與所述廢塑膠預處理單元的脫氯廢塑膠入口連通。
11. 如請求項10所述的系統，還包括第一溶劑回收單元，所述第一溶劑回收單元設置有含氯溶液入口，塑膠顆粒出口、回收的第一有機溶劑出口，所述脫氯分離單元的含氯溶液出口與第一溶劑回收單元的含氯溶液入口連通。
12. 如前述請求項9-11中任一項所述的系統，還包括萃取單元、預處理劑回收單元和第二溶劑回收單元； 所述萃取單元設置有不溶物入口、第二有機溶劑入口、固相物料出口、液相物料出口，所述固液分離單元的不溶物出口與萃取單元的不溶物入口連通； 預處理劑回收單元設置有固相物料入口，循環預處理劑出口，萃取單元的固相物料出口與預處理劑回收單元的固相物料入口連通，預處理劑回收單元的循環預處理劑出口與廢塑膠預處理單元的預處理劑入口連通； 第二溶劑回收單元設置有液相物料入口，固體塑膠顆粒出口和回收的第二有機溶劑出口，萃取單元的液相物料出口與第二溶劑回收單元的液相物料入口連通。
13. 一種廢塑膠生產車用燃料的方法，包括以下步驟： I）採用如前述請求項1-8中任一項所述的方法或者如前述請求項9-12中任一項所述的廢塑膠預處理系統對所述廢塑膠進行預處理，得到脫雜質含塑溶液； II）使所述脫雜質含塑溶液和任選的催化裂解原料與催化裂解催化劑接觸反應；以及 III）分離步驟II）的反應產物，得到汽油餾份和/或柴油餾份。
14. 如請求項13所述的方法，其中步驟II）中所用的催化裂解催化劑包括沸石、無機氧化物黏合劑和任選的黏土； 以催化劑的總重量計，所述催化裂解催化劑中沸石的含量為5-50重量%，無機氧化物的含量為5-90重量%，黏土的含量為0-70重量%； 所述沸石選自含或不含稀土的Y型或HY型沸石、含或不含稀土的超穩Y型沸石、具有MFI結構的沸石，或者它們的組合。
15. 如請求項13或14所述的方法，其中步驟II）中所用的反應條件包括：反應溫度460-530℃，反應壓力0.1-0.4 MPa，劑油比5-10，反應時間2-4 s。
16. 一種用於實施如前述請求項13-15中任一項所述的廢塑膠生產車用燃料的方法的系統，包括如前述請求項9-12中任一項所述的廢塑膠預處理系統和催化裂解單元； 所述催化裂解單元設置有脫雜質含塑溶液入口、任選的催化裂解原料入口和至少一個出口，所述廢塑膠預處理系統的固液分離單元的脫雜質含塑溶液出口與所述催化裂解單元的脫雜質含塑溶液入口連通。

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