本专利申请要求以下澳大利亚临时专利申请的优先权：au2015904828，于2015年11月24日提交，名称为“由塑料生产碳氢燃料中所使用的窑”；au2016901654，于2016年5月5日提交，名称为“塑料衍生燃料及其制造方法”；以及au2016902869，于2016年7月21日提交，名称为“塑料衍生燃料及其制造方法ii”，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开总体涉及由废塑料材料生产碳氢燃料。
背景技术：
塑料是典型地由长链有机聚合物形成的材料。由于生产成本相对较低且制造容易，因此塑料材料在世界各地被用于各种产品中，其包括大量一次性产品，如包装。随着由塑料材料制成的一次性产品的消耗增加，相关的废塑料材料也增加，由于塑料材料在送至填埋场情况下的寿命长，导致环境问题。与倾倒废塑料有关的其他问题包括土壤污染和不育。
塑料回收是回收废料或废塑料并且将该材料再加工成有用产品的过程。然而，与金属回收不同，塑料材料的回收由于经济效益低而具有挑战性。由于长链有机聚合物的化学性质使得它们难以加工，塑料的回收面临更多困难。此外，废塑料材料通常需要分拣成用于单独再循环处理的各种塑料树脂类型，例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚氯乙烯(pvc)。
由于塑料由含有氢和碳的长链有机聚合物形成，因此已经开发了用于将长链聚合物转化为较短长度的碳氢燃料产物(例如汽油或柴油)的工艺。这些工艺通常涉及塑料材料的热解以将长链聚合物还原成较小链长的聚合物。
目前用于将塑料材料加工成碳氢燃料产品的技术通常导致蜡和焦油类产品的产生，这些产品会污染工艺中使用的设备和管道。另外，引入系统或在反应过程中形成的颗粒材料的存在在冷凝时可导致低纯度的难以处理的类似污泥的产物的形成。此外，总体需要在热解反应之后直接冷凝的碳氢化合物再加热以分离出所需的碳氢化合物。
塑料填埋处置的替代方法是焚烧。然而，这形成了如炉子损坏和有害气体排放以及恶臭的问题。社会不断增长的环保意识已经将焚烧视为一种大体上不受欢迎并且不可持续的废塑料处理方法。
在美国，1995年制定了规定回收和再利用塑料的责任的“包装回收利用法”。鉴于这些情况，近来已经做出多种尝试将塑料废物作为资源进行再利用。然而，在该法颁布后的二十年中，实际上只有8％的塑料废物得到回收利用。显然地，存在关于提高回收率的环境驱动。然而，后勤和持续的社会因素仍然决定着绝大多数塑料废物被倾倒，甚至更糟地被焚烧。
进一步的考虑是，向全球供应需求不断增加的塑料的矿物成本占每年全球原油消耗量的约7％。简而言之，生产塑料需要以油为代价——除非该塑料在达到其商业目的后油可以回收，否则我们的全球矿物债务只会增加。
日本发明人伊藤润一推广了通过塑料热解将废塑料转化为燃料油的想法。热解是在没有氧气的情况下在升高的温度下对如塑料的有机材料进行热化学分解。它涉及化学成分和物理相的同时变化，并且是不可逆的。通常在400-900℃的温度范围内，在小的过压下进行热解。例如，该工艺广泛用于炼油厂中以从石脑油中获得低分子量单体，并且可用于燃料生产的废塑料加工，作为其焚化或填埋的替代方法。
在这个过程中，塑料材料的长聚合物分子在热和压力的帮助下被分解成短链碳氢化合物。从本质上说，该工艺模仿了有机材料在几千甚至几百万年内分解成油的性质。在短时间内在密闭的厌氧系统中通过强热来实现热解过程。可以使用催化剂来降低温度并且增加产率。其他可热解的物质是生物质、废轮胎、润滑油、煤和石油残留物；废轮胎热解是其中最普及的和最有利可图的。
热解的基本过程如下进行：(1)切碎步骤，其中废物必须分离，并且在可行的情况下清洁。然后将其切碎以加速反应并且确保反应完全。(2)无氧加热步骤，其中在无氧反应器中以受控方式加热切碎的材料。在此操作中最关键的因素之一是维持恰当的温度(塑料约430℃)和加热速率，因为它们限定了最终产品的质量和数量。(3)冷凝步骤，其中通过使从反应器出来的气体经过冷凝管或直接将其鼓入水中而冷凝。(4)蒸馏步骤，其中所得的油混合物可用作炉油，但对于发动机而言不够纯。为了能够将其用作发动机燃料，需要通过分馏或一些其他净化手段从混合物中提取和纯化所需产物。
热解的一些好处是该过程不会产生有害污染物，并且副产物可以用作运行该装置的燃料。就塑料而言，可通过废塑料热解提取的一些有价值的燃料和溶剂是汽油、煤油、柴油、苯、液化石油气、甲苯和二甲苯。此外，热解过程相对高效，因为一公斤废物可产生高达1升的燃料。通过直接比较，焚烧相同数量的塑料会产生三公斤二氧化碳。
无水热解可用于生产类似于来自塑料废物的柴油的液体燃料，与传统柴油相比，其十六烷值较高，硫含量较低。使用热解从废弃塑料中提取燃料是再循环后的第二最佳选择，在环境上比填埋更优，并且可以帮助减少对国外化石燃料和地理提取的依赖。此外，塑料衍生的柴油燃料可以以商业销售和消费上足够纯的形式获得。另一方面，这些技术仍然处于初级阶段——并且本领域已知的目标是找到从废塑料获得燃料的更高效的手段。
欧洲专利申请0620264a2公开了一种用废塑料制造润滑油的工艺。该工艺利用惰性固体流化床中的裂化工艺并且用例如氮气流化。将裂化产物在含有金属组分的氧化铝催化剂或其他难熔金属氧化物载体上加氢处理，然后可选催化异构化。然而，总产率低于预期。所教导的异构催化剂部分导致该结果。不存在使用更好的异构催化剂的教导。而且，ep0620264a2未教导生产高产率重质润滑油的工艺。
已知用于从废塑料和高沸点碳氢化合物制备低沸点碳氢化合物的许多方法。us4,851,601描述了在反应釜(竖直或水平)中的热解反应，其中釜的外壁在高温下被加热，而其中的物质间接被加热。在这种方法中，当反应器直接在高温下加热时，外壁容易变形。由于局部过热，物质容易在内壁上烧结，使得反应的转化率和反应器的寿命大大降低。另外，反应器传热系数相对较低，反应残余物难以排出，固定床中的催化反应需要单独供热。这些是现有技术中反应釜的共同缺点。
在一些特殊领域使用的螺旋反应器与上述类似。工作时间接传递热量。反应器的外壁直接在高温下加热，使反应器中的物质间接加热。因此，传热系数并不理想。
同样可以理解的是，在该方法本身产生大量受污染的废溶剂的情况下，从塑料中提取柴油的方法的可行性是受限的。因此，提供用于再生或再循环提取方法中使用的废溶剂的手段也是有利的。
因此，在优选形式中，当前公开构思的一个或多个实施例能够作为有效的独立连续(或者在需要的情况下甚至是批量)工艺操作，当即提供从废塑料提取柴油并且回收用于进行提取的溶剂。
尽管在下文中参考具体示例描述了本文公开的一般原理，但本领域技术人员将会理解的是，它们可以具体化为许多其他形式。
本说明书中包含的文件、动作、材料、设备、物品等的任何说明不得视为承认任何或所有这些事项因为它在本申请的每个权利要求的优先权日之前已经存在构成现有技术基础的一部分，或者是与本公开相关的领域中的普通常识。
技术实现要素：
在整个说明书中，术语“包含(comprise)”或如“包含(comprises)”或“包含(comprising)”的变形将被理解为暗示包括所陈述的要素、整体或步骤、或要素、整体或步骤的组，但不排除任何其他要素、整数或步骤、或要素、整数或步骤的组。
在第一方面，提供了一种在由塑料生产碳氢燃料中所使用的窑，该窑包括：
反应室；
进料口，进料口用于将塑料原料供给到反应室中；
加热器，加热器用于加热反应室；以及
洗涤器，洗涤器与反应室直接流体连通；
其中窑配置为使反应室中的塑料原料在不存在氧气的情况下被加热，由此将塑料原料的至少一部分分解成包含适合用作燃料的碳氢化合物的反应室气体产物流，并且
其中洗涤器配置用于使反应室气体产物流中高于预定上碳氢化合物范围的碳氢化合物移除以使其返回反应室以用于在不存在氧气的情况下进一步加热。
窑可以被配置为使离开反应室的反应室气体产物流的温度在进入洗涤器之前基本上不下降。
洗涤器可以配置为使离开洗涤器的洗涤器气流处于小于350℃的温度。
窑可以是包括圆柱形外壳的圆柱形卧式窑，并且反应室可以包括同心地定位在圆柱形外壳中的内管。
用于加热反应室的加热器可以包括在中心内管和外壳之间限定的环形空间中流动的热流介质，以使热源介质加热内管的外表面。
内管的外表面可以包括多个涡流发生器，以增加从热源介质到反应室的传热效率。
窑可以进一步包括用于搅拌反应室中的塑料原料的搅拌器。此外，窑可以进一步包括在反应室中的催化剂，催化剂用于将反应推向期望链长的碳氢化合物和/或所需芳族碳氢化合物。
该窑可以进一步包括用于从反应室中去除废颗粒材料的废颗粒出口。
第二方面，提供了一种由塑料生产碳氢燃料的系统，该系统包括根据第一方面的窑。
该系统可以进一步包括至少一个碳氢化合物回收装置，该碳氢化合物回收装置用于回收预定碳氢化合物范围内的碳氢化合物。至少一个碳氢化合物回收装置可以是以下中的一个或多个：配置用于冷凝来自碳氢化合物气流的柴油范围的碳氢化合物的分馏塔；配置用于冷凝来自碳氢化合物气流的汽油范围的碳氢化合物的冷凝器；和/或配置用于冷凝来自碳氢化合物气流的液化石油气(lpg)范围的碳氢化合物的压缩装置。可以明白的是，用于冷凝离开窑的冷凝碳氢化合物气体的设备的选择取决于所期望的最终产物。
分馏塔可以与洗涤器的气体出口流体连通。分馏塔可以进一步配置用于将至少一部分冷凝柴油转移到洗涤器以用作洗涤液。
可以设置真空塔用于将水从由分馏塔冷凝的柴油范围的碳氢化合物中去除。
冷凝器可以与分馏塔的气体出口流体连通。
压缩装置可以与冷凝器的气体出口流体连通。
在第三方面，提供了一种在由塑料生产碳氢燃料中所使用的总成，该总成包括：
窑，其包括：
反应室；
进料口，进料口用于将塑料原料供给到反应室中；以及
加热器，加热器用于加热反应室；
其中窑配置为使反应室中的塑料原料在不存在氧气的情况下被加热，由此将塑料原料的至少一部分分解成包含适合用作燃料的碳氢化合物的反应室气体产物流，
洗涤器，洗涤器与反应室流体连通，其中洗涤器配置用于使反应室气体产物流中高于预定上碳氢化合物范围的碳氢化合物移除并且使被移除的碳氢化合物返回反应室以用于在不存在氧气的情况下进一步加热；以及
碳氢化合物回收装置，碳氢化合物回收装置与洗涤器流体连通以接收反应室气体产物流的剩余部分，碳氢化合物回收装置配置用于从所述剩余部分中移除预定碳氢化合物范围内的碳氢化合物。
在第四方面，提供了一种从塑料中获取燃料的方法，该方法包括使一定量的塑料进行热解处理，由此将塑料的至少一部分转化成粗燃料；并通过以下方式提取直接可用形式的燃料：
第一提取步骤，该第一提取步骤包括使用一种或多种提取溶剂进行逆流液-液提取以从粗燃料中提取一种或多种杂质；
第二提取步骤，该第二提取步骤包括逆流提取由第一提取步骤得到的受污染的一种或多种提取溶剂；以及
可选地提取溶剂纯化步骤，其中将受污染的一种或多种提取溶剂纯化以实现在后续的一个或多个提取步骤中溶剂的重新使用。
在一个实施例中，第二提取步骤包括使用如水、乙醇等或其混合物的高极性液体来提高受污染的提取溶剂的极性，进而使提取溶剂排斥提取物；然后从提取溶剂中蒸馏出一种或多种极性化合物。
根据第四方面限定的方法可以基本上如关于附图的图2和3所描述的那样。
在第五方面，提供一种从塑料中获取燃料的方法，该方法包括使一定量的塑料进行热解处理，由此将塑料的至少一部分转化成粗燃料；并通过以下方式提取直接可用形式的燃料：
第一提取步骤，其包括使用一种或多种提取溶剂进行逆流液-液提取以从粗燃料中提取一种或多种杂质；
第二提取步骤，其包括逆流提取由第一提取步骤得到的受污染的一种或多种提取溶剂。
在一个实施例中，第二提取步骤包括使用从提取溶剂提取芳族化合物和具有相似极性的化合物的如庚烷、己烷等或其混合物的轻馏分非极性溶剂；然后从提取溶剂中蒸馏轻馏分溶剂。
根据第五方面限定的方法可以基本上如关于附图的图4和5所描述的那样。
在一个或多个实施例中，提取溶剂为n-甲基-2-吡咯烷酮或类似的偶极非质子溶剂，如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等。然而，应该认识到的是，可以使用具有适当的物理和极性特征的任何溶剂。
在一个或多个实施例中，进行提取溶剂纯化步骤。以基本上连续的方式进行提取溶剂纯化步骤以提供第一和/或第二提取步骤的基本上连续的操作。
在一个或多个实施例中，在逆流提取中，提取溶剂进入填料塔的顶部并且粗燃料进入填料塔的底部。可选地，提取溶剂进入填料塔的底部，粗料燃料进入填料塔的顶部。
在一个或多个实施例中，提取溶剂提取杂质，使受污染的提取溶剂离开填料塔的底部并且纯化燃料离开填料塔的顶部。可选地，受污染的提取溶剂可以离开填料塔的顶部，并且纯化的燃料可以离开填料塔的底部。
在一个或多个实施例中，受污染的提取溶剂与水、乙醇等或其混合物混合，使得如芳族化合物的非极性化合物从溶液中出来。合适的溶剂可以是具有在乙醇到水的范围内的极性的任何溶剂。
在一个或多个实施例中，杂质化合物从被水污染的提取溶剂中流出。
在一个或多个实施例中，使用常规升膜蒸发器将水从提取溶剂中蒸馏出来。这种蒸馏可能会或不会在真空下进行，并且可能会或不会使用一系列多效蒸发器来降低蒸馏热能需求。蒸馏可以通过常规技术来实现。
在一个或多个实施例中，水和提取溶剂都被再循环。这种再循环具有明显的环境和经济优势，以及释放一些可以处理的但另外用作船用柴油燃料或锅炉燃料的残余粗热解产物。
在一个或多个实施例中，在逆流提取中，提取溶剂进入填料塔的顶部并且粗燃料进入填料塔的底部。可选地，在逆流提取中，提取溶剂可以进入填料塔的底部，并且粗燃料可以进入填料塔的顶部。
在一个或多个实施例中，提取溶剂提取杂质使得受污染的提取溶剂离开填料塔的底部并且纯化燃料离开填料塔的顶部。可选地，受污染的提取溶剂可以离开填料塔的顶部，纯化的燃料离开填料塔的底部。
在一个或多个实施例中，将受污染的提取溶剂泵送到另一逆流提取装置，该装置使用轻馏分非极性溶剂从提取溶剂中提取芳族化合物、硫化合物和类似物。
在一个或多个实施例中，将轻馏分非极性溶剂蒸馏并且再循环，留下浓缩的芳族化合物、硫化合物和类似物以及清澈的提取溶剂。
在一个或多个实施例中，轻馏分非极性溶剂和提取溶剂都被再循环。
在一个或多个实施例中，燃料是柴油混合物。
在一个或多个实施例中，塑料是原本用于回收、填埋或焚烧的废塑料。
在一个或多个实施例中，塑料转化为粗燃料的热解处理在约450℃进行约30分钟的时间段。然而，可以理解的是，可以进行热解的任何温度和时间都适用于本发明。
在一个或多个实施例中，第一和第二提取步骤在基本上环境压力、约80℃以及小于约20分钟的逆流提取时间段发生。然而，可以理解的是，可以进行提取的任何压力、温度和时间段都适用于当前公开的原理。
在一个或多个实施例中，该方法适合于扩展到大于每天1000吨燃料的商业规模。在一个或多个实施例中，该方法也可以扩展到中试工厂规模。
在一个或多个实施例中，该方法产生每单位塑料约70％(重量/重量)柴油和约15％(重量/重量)汽油的产率。然而，在相当大程度上，从废塑料中回收燃料首先由废塑料的组成和热解步骤进行的条件(温度、压力、时间)决定。
在一个或多个实施例中，提取溶剂是n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp；cas872-50-4)。
在一个或多个实施例中，燃料可直接转移到商用加油站的销售并且符合澳大利亚柴油燃料质量标准(根据2000年燃料质量标准法案第21条修定的2001年燃料标准(汽车柴油)测定)。
在一个或多个实施例中，该方法适用于经济上有益的低至约16澳元/桶的石油。然而，可以理解的是，随着该方法的细化和提高效率，每桶的盈利能力也会相应增加。
在一个或多个实施例中，在回收提取溶剂之后获得的废产物适合用作锅炉燃料或船用柴油，或者可以储存。
在一个或多个实施例中，提取溶剂纯化步骤包括受污染的一种或多种提取溶剂在约-80kpa至-90kpa之间进入升膜蒸发器。
第四和/或第五方面的方法可以在由第一、第二或第三方面的窑、系统或总成输出的粗燃料上进行。
在第六方面中，提供了一种利用根据第四或第五方面限定的方法获得的柴油混合物燃料。在一个或多个实施例中，该燃料可直接转移到商用加油站的销售，并且符合澳大利亚柴油燃料质量标准(根据2000年燃料质量标准法案第21条修定的2001年燃料标准(汽车柴油)测定)以及astmd975-15c和en590标准。
第七方面，提供了一种利用根据第四或第五方面限定的方法获得的再循环的一种或多种提取溶剂。
在一个或多个实施例中，发现回收的一种或多种提取溶剂具有足够的纯度以允许其在本文公开的工艺的另外的一次或多次重复中重新使用。
附图说明
现在将参考附图仅以示例的方式描述本公开的窑的实施例，其中：
图1是用于将塑料转化为碳氢燃料的系统的示意图；
图2是用于由塑料获取燃料的方法的实施例的示意图；
图3表示与图2中描述的过程相同的过程，其中表明了另外的nmp溶剂净化步骤；
图4是用于由塑料获取燃料的方法的另一实施例的示意图；
图5表示与图4中所描述的过程相同的过程，其中表明了另外的nmp溶剂净化步骤；
图6是当前公开原理的某些实施例中限定的后端nmp溶剂纯化过程的示意图；
图7是粗废塑料热解后的粗塑料衍生柴油的照片；
图8是提取步骤的照片；以及
图9是nmp提取步骤之后的最终纯化柴油产物。
具体实施方式
参考图1，提供了一种用于将塑料转化为碳氢燃料(如柴油、汽油和液化石油气(lpg))的系统10。碳氢燃料的分类主要取决于燃料混合物中碳氢化合物的链长范围，例如柴油碳氢化合物范围通常为c10-c25，汽油碳氢化合物为c4-c12以及液化石油气(lpg)通常包含丙烷(c3h8)和丁烷(c4h10)的混合物。
系统10包括供应到窑100的塑料原料500。塑料原料500可以是由长链有机聚合物形成的任何塑料材料，例如废塑料材料(例如塑料包装或汽车轮胎)。在引入窑100之前，塑料原料500可以进行预处理，例如粉碎或切碎以改善塑料原料的处理和表面积，或干燥以使引入系统的水量最小化。通过进料器120将塑料原料500以减少来自窑的热量和气体损失的方式供给到窑100的进料口110。例如，可以使用双滑门式进料器或塞式螺旋进料器将塑料原料500进给到进料口110。进料器120还允许控制进入窑100的塑料原料500的流速。
窑100是包括中心内管形式的反应室130以及加热器，塑料原料500流过中心内管，加热器包括用于加热反应室的热源800。反应室130包括与水平旋转轴150成直角安装的多个搅拌器140，搅拌器140用于搅拌反应室130中的塑料原料。除了改善向塑料原料500传热之外，旋转搅拌器140也有助于从反应室130中去除废弃的颗粒材料并且防止蜡积聚在反应室130内壁上。
热源800可以是用于加热反应室130及其内容物(例如流经同心外管160和反应室130之间的环形空间的热源介质)的任何合适的热源，热源介质800将热传递通过反应室130的外壁。热源介质800可以来源于在该系统中使用或与该系统结合使用的其它处理设备，例如热源介质800可以是来自旋风燃烧器170的燃烧气体，燃烧气体用于处理来自系统的废物，如不凝气体和焦炭。反应室130的外壁还包括多个涡流发生器(未示出)以增加热源介质800和反应室130之间的热传递效率。
在反应室130中，塑料原料500在没有氧气的情况下被加热，以使塑料原料500的至少一部分首先熔化，然后分解成反应室气体产物流501，该气体产物流501包含从氢到重蜡的碳氢化合物，其中大部分气体处于液体燃料范围内。可在反应室130中进一步提供催化剂，如活性铝土矿，以用于将反应推向期望链长的碳氢化合物和/或所需芳族碳氢化合物。随着塑料原料500被加热，在反应室130中也可以形成如焦炭、灰尘和灰的废颗粒材料，或者其可以与塑料原料500一起引入。该窑提供有废颗粒出口180，废颗粒出口180与反应室130流体连通，以除去在反应室中形成的废颗粒材料的至少一部分。
窑100还包括产物出口190和在产物出口190处的洗涤器200。反应室气体产物流501通过产物出口190离开反应室130并且流过洗涤器200。可以理解的是，离开反应室的气体产物流501也可以包含一部分上述废颗粒材料。洗涤器200优选为包含板形或环形填料的填料洗涤塔。在洗涤器200中，使反应室气体产物流501与碳氢化合物洗涤液502接触，以冷凝反应室气体产物流501中存在的较重的、较高沸点的碳氢化合物，其中冷凝的碳氢化合物和洗涤液流回到反应室中进行进一步的反应。剩余的较轻重量的碳氢化合物作为洗涤器气体产物流503离开洗涤器。洗涤液502还用于洗涤废颗粒物质的反应室气体产物流501，该反应室气体产物流501与洗涤液502和冷凝的较重的碳氢化合物一起流回反应室130。
可以意识到的是，洗涤器200与反应室130直接流体连通，以使离开反应室130的反应室气体产物流501直接流向洗涤器200。这将反应室气体产物流501在进入洗涤器200之前可导致形成固体蜡状残余物的任何冷却最小化，该固体蜡状残余物沉积在连接反应室130和洗涤器200的导管中。反应室130和洗涤器200的上述相对定位进一步避免为了分离出所需的碳氢化合物而再加热来自反应室130的产物的需求。
系统10进一步包括用于回收预定碳氢化合物范围内的碳氢化合物的至少一个碳氢化合物回收装置。在图1的系统10中，提供了用于回收在窑中产生的碳氢气体产物流的各种组分的多个碳氢化合物回收装置，在下面更详细地说明，其包括配置用于冷凝柴油范围的碳氢化合物的分馏塔210、配置用于冷凝汽油范围碳氢化合物的冷凝器240以及配置用于冷凝液化石油气(lpg)范围的碳氢化合物的气体压缩和冷却装置。
洗涤器气体产物流503然后进入分馏塔210，其中洗涤器气体产物流503与碳氢化合物回流504接触，碳氢化合物回流504被选择用于使柴油范围碳氢化合物506冷凝并且流出分馏塔210底部，而汽油和轻质碳氢化合物作为分馏气体产物流505离开分馏塔210的顶部。离开分馏塔210的柴油范围碳氢化合物506的一部分用作洗涤反应室气体产物流501的洗涤液502。
剩余的柴油507然后可以在储存到柴油储存容器之前进行处理。在一个示例中，例如通过真空干燥220处理剩余的柴油507以除去水分，并且将处理的柴油508收集并存储在柴油存储容器230中。在另一个示例中，柴油可经历溶剂提取加工，如下面更详细说明的，以提取如芳族化合物、硫化合物和类似物的杂质。
应该理解的是，窑100和洗涤器200的操作条件取决于待处理的塑料原料500的类型和待回收的期望的碳氢产物。例如，重量轻的液化石油气(lpg)范围的碳氢化合物的目标回收需要窑中的操作温度高于目标回收柴油范围的碳氢化合物的温度。虽然窑100中的温度很重要，但仔细控制产品出口190(即洗涤器入口)和洗涤器出口处的温度可以在最终产品组成中起重要作用。可以例如通过控制反应室130中的温度和/或控制洗涤液体502进入洗涤器200的流速来控制这些温度。优选地，离开洗涤器的洗涤器气体流503的温度被维持在350℃以下，以使不适合用作燃料的重的长链碳氢化合物冷凝并且流回反应室130用于进一步处理。
离开分馏塔210的分馏气体产物流505流过冷凝器240，冷凝器240配置用于冷凝分馏气体产物流505中的汽油范围碳氢化合物504、509。使用离开冷凝器的冷凝汽油范围碳氢化合物的一部分作为分馏塔210的碳氢化合物回流504。收集剩余的汽油509并且将其储存在汽油储存容器250中。如上面关于柴油507所述，汽油509可以在储存在汽油储存容器中之前进行处理。例如，汽油509可以经历溶剂提取过程，如下面更详细说明的，以提取如芳族化合物、硫化合物和类似物的杂质。
在冷凝器240中没有冷凝的任何剩余气体(即由于非常低的分子量和低沸点)作为冷凝器气体产物流510离开冷凝器240。将冷凝器气体产物流510供给到气体压缩和冷却装置260中，气体压缩和冷却装置260配置用于从冷凝器气体产物流510中提取液化石油气(lpg)范围的碳氢化合物。所提取的lpg范围的碳氢化合物511被收集并且存储在lpg存储容器270中。
不在气体压缩和冷却装置260中回收的不可冷凝气体512可以用于其他处理设备中，例如如上所述的至少部分地为旋风燃烧器170供以燃料。
现在参考附图中的图2，提供了根据第四方面表示的工艺的示意图。该方面限定了用于从塑料中获取燃料的方法，该方法包括使一定量的塑料进行热解处理(未示出)的初步步骤，从而将至少一部分塑料转化为粗燃料，在这种情况下是粗柴油(1)。塑料转化为粗燃料的热解处理在约450℃进行约30分钟的时间段。
可以理解的是，热解处理可以是上述参考窑100描述的，其中粗燃料是由窑100操作产生的任何所述的碳氢燃料流，例如柴油507、汽油509。
该工艺包括通过以下方式获得可直接使用形式的燃料的第一提取步骤：第一提取步骤包括使用一种或多种提取溶剂(3)在填料塔(2)中进行逆流液-液提取，提取溶剂优选以n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)的形式。nmp用于从粗燃料中提取一种或多种杂质。纯化的柴油(4)从填料塔(2)的顶部或底部处的排出流中获得。
该方法然后包括第二提取步骤，该第二提取步骤包括逆流提取由第一提取步骤(5)得到的被污染的nmp。第二提取步骤包括使用水、乙醇等或其混合物(6a)来增加被污染的提取溶剂的极性，进而使提取溶剂排斥提取物。第二逆流步骤也发生在填料塔(7)中并且产生如硫化合物、芳族化合物等的污染物(8a)排出流和水污染的nmp溶剂(9)的排出流。
可选地进行提取溶剂纯化步骤，其中将受污染的提取溶剂纯化为使其能够在随后的一个或多个提取步骤中重复使用；这将在下面进一步说明。
第一和第二提取步骤在基本上环境压力下、在约80℃以及小于约20分钟的逆流提取时间段进行。
在最后的步骤中，然后使用标准蒸馏塔(10)蒸馏水污染的nmp溶剂(9)，其产生再循环水(11a)和再循环的nmp(12)。在循环提取溶剂后获得的废产物适合用作锅炉燃料或船用柴油。
可以理解的是，提取纯化柴油(4)在第一提取步骤内进行，第二提取步骤和随后的蒸馏步骤用于提供再循环nmp和水溶剂的手段。
该方法适合于可扩展到大于每天1000吨燃料的商业规模。然而，在扩大规模期间，该方法也可扩展到中试规模。
该方法产生每单位塑料约70％(重量/重量)柴油和约15％(重量/重量)汽油的产率。然而，在相当大的程度上，从废塑料中回收燃料首先由废塑料的组成和热解步骤进行的条件(温度、压力、时间)决定。
纯化后的柴油燃料可以直接转化为商用加油站的销售，并且符合澳大利亚柴油燃料质量标准(根据2000年燃料质量标准法案第21条修定的2001年燃料标准(汽车柴油)测定)。
可以理解的是，根据图3描述的工艺基本上与图2的工艺相同，其中进行另外的提取溶剂纯化步骤。
通常，可以发现的是，提取溶剂(nmp)中存在严重的污染物，该污染物除了通过一个或多个有意的纯化步骤以外不会除去。可以发现的是，污染物可以是沸点高于nmp的一种或多种重质碳氢化合物。因此，可以通过如图6所示和在下面说明的另外的简单蒸馏步骤来纯化nmp。
为了完整，关于附图的图4，提供了根据第五方面表示的工艺的示意图。在随后的第二方面的描述中，与第四方面(图2和图3)中引用的那些等同的动作或试剂被赋予了一致的名称，例如nmp(3)等。
第五方面限定了一种用于从塑料获取燃料的方法，该方法包括使一定量的塑料进行热解处理(未示出)的初步步骤，从而将塑料的至少一部分转化为粗燃料，在这种情况下是粗柴油(1)。塑料转化为粗燃料的热解过程在约450℃进行约30分钟的时间段。
该工艺包括通过以下方式获得可直接使用形式的燃料的第一提取步骤：第一提取步骤包括在填料塔(2)中使用一种或多种提取溶剂(3)进行逆流液-液提取，一种或多种提取溶剂(3)优选以n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)的形式。nmp用于从粗燃料中提取一种或多种杂质。从填料塔(2)的顶部或底部处的排出流中获得纯化的柴油(4)。
该方法然后包括第二提取步骤，该第二提取步骤包括逆流提取由第一提取步骤(5)得到的受污染的nmp。第二提取步骤包括使用己烷、庚烷等或其混合物(6b)来改变受污染的提取溶剂的极性，进而使提取溶剂排斥提取物。第二逆流步骤也发生在填料塔(7)中并且产生如己烷和庚烷杂质等污染物(8b)的排出流。
第一和第二提取步骤在基本上环境压力、约80℃并且小于约20分钟的逆流提取时间段下进行。
在最后一步中，然后使用标准蒸馏塔(10)蒸馏受污染的nmp溶剂(9)，其产生再循环的己烷/庚烷(11b)和再循环的nmp(12)。在回收提取溶剂后获得的废产物适合用作锅炉燃料或船用柴油。
可以理解的是，根据图5描述的工艺与图4的工艺基本上相同，其中进行另外的提取溶剂纯化步骤。
通常，可以发现的是，提取溶剂(nmp)中存在重污染物，该污染物除了通过一个或多个有意的纯化步骤以外不会去除。可以发现的是，污染物可以是沸点高于nmp的一种或多种重质碳氢化合物。因此，可以通过如图5所示并且在下面说明的另外的简单蒸馏步骤来纯化nmp。
现在参考图6，提供了单独的(或内嵌的)装置，该装置用于将受污染的提取溶剂纯化至使其能够在该工艺的后续迭代中重新使用的纯度水平。
在图6所示的净化步骤中，带有剩余污染物的受污染的nmp(12)进入总体由蒸汽或传热油(13)加热的升膜蒸发器(d)。升膜蒸发器在nmp侧处于真空状态。总体上，真空条件将在约-80kpa至-90kpa之间。总体上，升膜蒸发器的温度将被控制为促使nmp在所需真空下的沸腾。nmp作为nmp蒸汽(14)蒸发离开重污染物并且在nmp真空冷凝器(e)中冷凝。重污染物(17)离开升膜蒸发器用作工业加热燃料或进一步精炼。然后将回收和纯化的nmp(16)返回到提取方法的后续迭代。
关于上述每个方面，应该理解的是，纯化柴油(4)的提取在第一提取步骤内进行，第二提取步骤和后续的蒸馏步骤用于提供回收nmp和水溶剂的手段。
该方法适合于扩展到大于每天1000吨燃料的商业规模。然而，在扩大规模期间，该方法也可扩展到中试规模。
该方法产生每单位塑料约70％(重量/重量)柴油和约15％(重量/重量)汽油的产率。然而，在相当大程度上，从废塑料中回收燃料首先由废塑料的组成和热解步骤进行的条件(温度、压力、时间)决定。纯化后的柴油燃料可直接转换为商业加油站的销售，并且符合澳大利亚柴油燃料质量标准(根据2000年燃料质量标准法案第21条修订的2001年燃料标准(汽车柴油)测定)。
图7描述了粗废塑料热解后的粗塑料衍生柴油样品。明显的特点是黑和不透明。这种粗产品不适合加油站的商业销售。图8是提取步骤的照片，其中将nmp与样品混合并使其沉降到底部。杂质/污染物溶解到nmp中；留在顶部的相对清澈的层是相对纯的柴油。图9描述了nmp提取步骤后的最终纯化柴油产品的样品。如在其他地方所指出的那样，该燃料可以直接转换成商业加油站销售，并且符合澳大利亚柴油燃料质量标准(根据2000年燃料质量标准法案第21条修订的2001年燃料标准(汽车柴油)测定)以及astmd975-15c和en590标准。
可以理解的是，上述方法通过纯化柴油燃料的方式将废塑料转化成商业上有用的形式。而且，本发明的方法提供了用于回收在这种提取工艺中使用的任何溶剂的手段。
本领域技术人员将会理解的是，在不脱离本公开的广义一般范围的情况下，可以对上述实施例做出许多变化和/或修改。因此，本实施例在所有方面都认为是说明性的而非限制性的。