脂族烃的回收的制作方法

本发明涉及一种用于从包含脂族烃、含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃的液体烃原料流中回收脂族烃的方法；涉及一种用于从塑料中回收脂族烃的方法，该方法包括上述方法；并且涉及一种用于蒸汽裂化烃进料的方法，该烃进料包含在上述方法中的一种方法中回收的脂族烃。

背景技术：

1、废塑料可经由塑料的裂化(例如，通过热解)转化为高价值的化学物质，包括烯烃和芳族烃。塑料的热解可产生含有宽沸腾范围的烃的产物料流。来自此类热解产物料流的烃可在蒸汽裂化器中进一步裂化以产生高价值的化学物质，包括可用于制造新塑料的单体——乙烯和丙烯。

2、wo2018069794公开了由塑料生产烯烃和芳族烃的方法，其中将液体热解产物料流分离成具有<300℃的沸点的第一级分和具有≥300℃的沸点的第二级分。仅将所述第一级分进料至液体蒸汽裂化器，而将所述第二级分再循环至热解单元。在wo2018069794的图1所示的方法中，所述分离在烃液体蒸馏单元中进行。必须将液体热解产物料流分离成两个级分是很繁琐的(例如，是能量密集的)。另一个缺点是，必须将液体热解产物料流的较重部分送回热解单元以进行更深的热解。这会通过气体的形成和最终不被送至蒸汽裂化器的固体副产物(焦炭)的量增加而导致产量损失。在上述wo2018069794的方法的一个实施方案中(见图2)，首先将具有<300℃的沸点的第一级分与氢一起输送至氢化处理单元以产生经处理的烃液体料流，然后将该烃液体料流进料至液体蒸汽裂化器。这种氢化处理也是繁琐的，因为它是资本密集的并且需要使用昂贵的氢气(h2)。

3、此外，us20180355256公开了一种用于从塑料中获得燃料的方法，该方法包括使一定量的塑料经受热解过程，从而将这些塑料的至少一部分转化为粗燃料；以及通过以下方式以直接可用的形式萃取燃料：1)第一萃取步骤，其包括使用一种或多种萃取溶剂进行逆流液-液萃取，以从粗燃料中萃取一种或多种杂质；和2)第二萃取步骤，其包括对所得的来自第一萃取步骤的被污染的萃取溶剂进行逆流萃取。在如us20180355256的图2所示的方法中，首先用n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)对通过塑料的热解而制成的粗燃料(即，粗柴油)进行萃取，以从粗燃料中萃取一种或多种杂质，包括硫化合物和芳族化合物。然后使用水对来自第一萃取步骤的被污染的nmp进行第二萃取步骤，以增加被污染的萃取溶剂的极性，从而分离出所述杂质。在最后的步骤中，使用标准蒸馏塔蒸馏来自第二萃取步骤的水污染的nmp，这会产生再循环水和再循环nmp。

4、来自如上述us20180355256(图2)中所公开的第一萃取步骤中使用的萃取塔的流出物除了包含含杂原子的有机污染物和芳族污染物之外，可能仍包含一定量的有价值的脂族烃。希望回收尽可能多的脂族烃，并因此将它们与含杂原子的有机污染物和芳族污染物分离。在这种回收后，这些另外的脂族烃随后可再循环至第一萃取步骤，或者直接与来自第一萃取步骤的萃余物料流(纯化的柴油)合并，以便优化脂族烃的总回收。这种待回收的另外的脂族烃也可进料至蒸汽裂化器，而不是如us20180355256中所公开的那样用作燃料。然而，这种另外的脂族烃的回收可能由于第一萃取步骤之后的步骤而变得复杂，导致产生包含脂族烃的一种或多种流出物料流，该一种或多种流出物料流仍另外包含过大量的含杂原子的有机污染物和芳族污染物，使得这些流出物料流不能如上所述被再循环或合并。

5、此外，如上述us20180355256(图2)中所公开的蒸馏塔的进料仍可包含一定量的含杂原子的有机污染物和芳族污染物。所述蒸馏可能导致所述污染物的一部分与再循环水一起分离出来，因为水和此类污染物可形成共沸物，从而降低再循环水流的质量。如果再循环水被再循环至第二萃取步骤中使用的塔中，那么除了这些污染物会在第一萃取步骤中要使用的再循环nmp中累积之外，再循环水中这些污染物的浓度也将以所谓的“累积”的方式增加。这可能导致第一萃取步骤和第二萃取步骤的效率较低。us20180355256涉及用于从塑料中获得燃料的方法。这些污染物(在所述再循环nmp中)的这种累积可能导致净化的油仍包含相对大量的这些污染物，这在将这种净化的油进料至蒸汽裂化器而不是用作燃料时特别令人担忧，因为这些污染物会对蒸汽裂化器的产率、选择性和可靠性产生负面影响。

6、目前持续需要开发用于从包含脂族烃、含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃的液体料流中回收脂族烃的改进方法，这些所包含的物质可能源自裂化的废塑料，特别是混合的废塑料，尤其是在将此类回收的脂族烃进料至蒸汽裂化器之前。本发明的目的是提供这样一种在技术上有利、有效且可负担得起的用于从此类液体料流中回收脂族烃的方法，特别是不具有上述缺点中的一者或多者的方法，如上文结合wo2018069794和us20180355256所讨论的。这种在技术上有利的方法将优选地产生相对低的能量需求和/或相对低的资本支出。

技术实现思路

1、令人惊奇的是，本发明人发现这种方法可通过以下步骤进行：a)对包含脂族烃、含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃的液体料流进行与萃取溶剂a)的液-液萃取，从而回收这些脂族烃的一部分，其中该萃取溶剂含有一种或多种杂原子；b1)将由步骤a)产生的包含萃取溶剂a)、脂族烃、含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃的料流与分层溶剂b)混合，以从所述料流中回收另外的脂族烃，其中分层溶剂b)含有一种或多种杂原子并且在庚烷中的混溶性低于萃取溶剂a)在庚烷中的混溶性；b2)将由步骤b1)产生的包含萃取溶剂a)、分层溶剂b)、含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃的料流与另外的分层溶剂b)混合，以去除含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃；以及c)将由步骤b2)产生的包含萃取溶剂a)和分层溶剂b)的料流的至少一部分分离成含分层溶剂b)的料流和含萃取溶剂a)的料流。

2、因此，本发明涉及一种用于从包含脂族烃、含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃的液体烃原料流中回收脂族烃的方法，所述方法包括以下步骤：

3、a)使该液体烃原料流的至少一部分与含有一种或多种杂原子的萃取溶剂a)接触，并且对该液体烃原料流进行与该萃取溶剂a)的液-液萃取，从而产生包含脂族烃的第一料流和包含萃取溶剂a)、脂族烃、含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃的第二料流；

4、b1)将由步骤a)产生的第二料流的至少一部分与分层溶剂b)混合，并且将所得混合物分离成包含脂族烃和任选的芳族烃的第一料流和包含萃取溶剂a)、分层溶剂b)、含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃的第二料流，其中该分层溶剂含有一种或多种杂原子并且在庚烷中的混溶性低于萃取溶剂a)在庚烷中的混溶性；

5、b2)将由步骤b1)产生的第二料流的至少一部分与分层溶剂b)混合，并且将所得混合物分离成包含含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃的第一料流和包含萃取溶剂a)和分层溶剂b)的第二料流；

6、其中步骤b1)和步骤b2)是步骤b)的子步骤，该步骤b)包括两个或更多个子步骤；

7、c)将由步骤b2)产生的第二料流的至少一部分分离成包含分层溶剂b)的第一料流和包含萃取溶剂a)的第二料流；

8、d)将来自由步骤c)产生的第二料流的萃取溶剂a)的至少一部分再循环至步骤a)；以及e)任选地将来自由步骤c)产生的第一料流的分层溶剂b)的至少一部分再循环至步骤b)的子步骤中的一个或多个子步骤中。

9、有利地，在本发明中，由于步骤a)中的所述液-液萃取而无需加氢处理(用h2处理)。此外，有利地，可在本方法中对具有宽沸腾范围的液体烃流诸如塑料热解油进行处理，其中产量损失和进料降解相对较低。这意味着通过应用本发明可显著降低蒸汽裂化器的烃进料的成本。

10、此外，因为在本发明的方法的步骤b)中，分层溶剂b)与由步骤a)产生的仍包含一定量的有价值脂族烃的萃取物料流以分阶段方式(逐步或递增地)混合，而不是仅在一个步骤中添加总量的这种分层溶剂b)，所以在第一子步骤b1)中，有利地回收了包含脂族烃和任选的芳族烃的料流(第一料流)，而包含萃取溶剂a)、分层溶剂b)、含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃的剩余料流(第二料流)随后在另一子步骤b2)中与分层溶剂b)的另一部分混合，从而有利地使得能够更有效地去除(第一料流中的)含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃，留下包含萃取溶剂a)和分层溶剂b)(随后在步骤c)中将它们彼此分离)的料流(第二料流)。因此，在步骤b)中的每个子步骤b1)、b2)和任何另外的子步骤中，与包含萃取溶剂a)和分层溶剂b)的料流(第二料流)分离并且包含待回收或去除(即，分离)的化合物的料流(第一料流)的组成是不同的，如下文进一步描述的。这有利地使得能够将步骤a)中萃取的组分分级分离成多个不同的级分，这些级分的数量取决于步骤b)中的子步骤的数量，其中每个级分可具有不同的价值和最终用途。

11、此外，因为在本发明中，包括子步骤b1)和子步骤b2)的总体分离步骤b)的效率得到提高，所以有利地，基本上没有或减少量的含杂原子的有机化合物和任何芳族烃可最终分配到由本方法的总体步骤b)产生的包含萃取溶剂a)和分层溶剂b)的料流中。所述含杂原子的有机化合物和芳族化合物可包含在本方法的步骤a)中提取的所有含杂原子的有机化合物和芳族化合物中具有最强极性的组分。因此，有利地，通过本发明的方法中的总体步骤b)，可在本方法的步骤c)中递送相对纯的分层溶剂b)再循环料流和相对纯的萃取溶剂a)再循环料流，这些再循环料流基本上不包含源自液体烃原料流的含杂原子的有机化合物和芳族烃，或者包含减少量的这些污染物。继而，这种纯分层溶剂b)料流可随后有利地在步骤a)本身中或在另一附加步骤中再循环并且用于萃取萃取溶剂a)，从而防止萃取溶剂a)进入最终的烃萃余物料流，而不会使得这种萃余物料流被含杂原子的有机化合物和芳族烃污染。考虑到分层溶剂b)在再循环时的后续用途，该溶剂在下文中也称为洗涤溶剂c)。同样，来自步骤c)的这种纯萃取溶剂a)料流可随后有利地再循环至步骤a)，并且用于从新鲜进料中萃取另外的含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃。

12、因此，有利地，通过包括子步骤b1)和子步骤b2)的总体分离步骤b)(其涉及分阶段添加分层溶剂b))，可防止或减少含杂原子的有机化合物和任何芳族烃在本方法中的再循环料流中的累积。正因为如此，应用其他繁琐方法来减轻这些污染物的累积的需要不再存在或大幅减少。例如，在再循环之前排放再循环料流的一部分的需要不再存在或大幅减少，其中(i)将这种排放料流丢弃，从而导致萃取溶剂a)的损失，或者(ii)可例如通过这种排放料流的蒸馏从这种排放料流中回收萃取溶剂a)，但这是很繁琐的。

13、此外，本发明涉及一种用于从塑料中回收脂族烃的方法，其中这些塑料的至少一部分包含含杂原子的有机化合物，所述方法包括以下步骤：

14、(i)裂化这些塑料并且回收烃产物，该烃产物包含脂族烃、含杂原子的有机化合物和任选的芳族烃；以及

15、(ii)对液体烃原料流进行上述用于从液体烃原料流中回收脂族烃的方法，该液体烃原料流包含步骤(i)中获得的烃产物的至少一部分。

16、更进一步地，本发明涉及一种用于蒸汽裂化烃进料的方法，其中该烃进料包含在上述用于回收脂族烃的方法中的一种方法中回收的脂族烃。