[發明專利]用于通過催化裂化將廢塑料轉化為氣體、液態燃料和蠟的方法

在審

• 申請號: 201680051674.1
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN107949622A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: S.斯特雷夫;M.皮西尼尼;A.科馬;M.塞羅-阿拉康;J.門古亞
• 申請（專利權）人: 索爾維公司
• 主分類號: C10G1/10
• 分類號: C10G1/10;C10B49/02;C10B57/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 林毅斌,周李軍

本申請要求于2015年12月18日提交的歐洲申請號15201135.9的優先權，出于所有目的將此申請的全部內容通過援引方式并入本申請。

本發明涉及一種用于通過催化裂化將廢塑料轉化成氣體、液體燃料和蠟的方法。該方法包括以下步驟：在反應器內引入廢塑料和催化劑；允許該廢塑料的至少一部分在該反應器內轉化為氣體、液體燃料和蠟；并且從該反應器中除去含有所述氣體、液體燃料和蠟的產物流。

鑒于作為玻璃、金屬、紙張和木材等常規建筑材料的替代品的聚合物的重要性日益增加，認識到需要節省不可再生資源如石油，以及減少可用于廢品處置的堆填區容量，近年來回收、再生、再循環或以某種方式再利用廢塑料的問題已引起了相當多的關注。

已經提出熱解或催化裂解廢塑料以將高分子量聚合物轉化成具有遠遠更低的分子量的揮發性化合物。取決于所采用的方法，揮發性化合物可以是可用作燃料油或燃料油補充劑的相對高沸點液體烴或可用作汽油型燃料或用作其他化學品的低沸點烴至中等沸點烴。

混合廢塑料的催化裂化是本領域技術人員熟知的方法。例如，US 5,216,149披露了一種用于通過確定允許在其他聚合物存在下分解給定聚合物而不實質地分解其他聚合物的催化劑和溫度條件，控制塑料的復合廢物流的熱解以將此流轉化為有用的高價值單體或其他化學品的方法。

在催化裂化過程中，生成五個主要產品系列：氣體、汽油級分、煤油級分、柴油級分和蠟質化合物。雖然后四者可能都找到現有市場應用，但前者(氣體)的增值是更難的。這通常導致利用這種“廢氣”直接用于生產現場的能量回收。例如，US 5,811,606披露了一種用于處理廢烴類塑料的方法，其中收集由反應器中的催化裂化產生的不可冷凝組分C₁-C₄并且將其送入加熱爐中燃燒。WO 00/64997和WO 02/057391也披露了使用氣態烴物質來加熱熱裂化反應器。

此外，WO 2012/076890描述了可以將從加氫裂化反應室獲得的輕質烴再引入脫氯反應室中以充當脫氯反應的氫源。作者進一步披露了在用于再循環廢塑料材料的方法中，可以任選地將來自加氫裂化反應室的未加氫裂化或部分加氫裂化的原料再引入加氫裂化反應器室中。然而，WO 2012/076890沒有披露用于氣體增值的方法。

總體上，增加煤油和柴油級分是有利的，因為這些是有價值的產品。此外，所獲得的柴油級分的品質應該高，即它應該含有少量的芳烴。

在廢塑料的催化裂化中，將高分子量聚合物裂化成具有較輕重量的較小分子。理論上，這種裂化反應的最終產物主要由包含輕質烴的氣體組成。因此，先驗地，低分子量烴應該不易于在裂化條件下反應。如果發生的話，輕質烴應該經歷將其轉化成甚至更輕的化合物的反應。本發明的諸位發明人現在出人意料地發現，與這些預期相反，引入反應器中用于裂化廢塑料的輕質烴轉化為較重的產物，從而增加了有價值的煤油和柴油級分的量。此外發現，甚至從這樣的裂化反應器獲得的產物流中的不希望的氣體也可以被再循環到該方法中，從而甚至進一步增加煤油和柴油級分。此外，發現在裂化反應器內額外引入輕質烴產生相對于所獲得的減少量的芳烴更高品質的柴油級分。

因此，本發明涉及一種用于通過催化裂化將廢塑料轉化成氣體、液體燃料和蠟的方法，該方法包括：

●在反應器內引入廢塑料和催化劑；

●允許該廢塑料的至少一部分在該反應器內轉化為氣體、液體燃料和蠟；并且

●并且從該反應器中除去含有所述氣體、液體燃料和蠟的產物流。

●其特征在于，在該反應器內額外引入包含一種或多種C_1-4烴的氣體流。

作為額外氣體流引入該反應器內的該一種或多種C_1-4烴可以例如是C₁-C₄烷烴、C_2-4烯烴和/或C_2-4炔烴。這些烴可以帶有取代基，如羥基、氨基或鹵素。該氣體流可以包含其他氣體，如碳氧化物和/或一氧化碳。

在根據本發明方法的一個優選實施例中，額外引入該反應器內的氣體流含有從產物流中作為“廢氣”獲得的氣體或者由該氣體組成。最優選地，該氣體流由來自產物流的廢氣組成。在本發明的方法中，廢氣可以部分完全再循環。

可以將包含一種或多種烴的氣體流在廢塑料之前、同時或之后引入反應器內。