一种废塑料的处理方法与流程

文档序号:36614100发布日期:2024-01-06 23:14阅读:26来源:国知局

本发明涉及废弃物资源化回收利用,特别涉及一种废塑料的处理方法。


背景技术:

1、随着经济的发展,废塑料逐渐增多,对环境造成了极大的污染。现有技术通常对废塑料进行热解处理,以实现废塑料的回收利用,具体地,热解处理包括对废塑料进行简单加热或在加热过程中使用化学助剂,使废塑料转化为烃类化合物,以实现废塑料的回收利用。

2、然而,热解处理的处理温度通常在550-900℃之间,处理温度较高,浪费能耗。为了节约能耗,通常向热解处理的过程中添加催化剂以降低热解处理的能耗,但是,催化剂的使用不仅增加了生产成本,而且在热解处理过程中,催化剂容易失活中毒,影响热解处理的进行,降低了烃类化合物的收率。

3、塑料废弃物的液化,也称为热液化,是一种新兴的处理方法,在300℃到450℃之间的相对较低温度下进行、在高压下使用各种溶剂。使用溶剂的目的是创造更温和的条件,并改善反应过程中的质量和热传递。

4、热液化通过与溶剂反应使聚合物链断裂,溶剂将聚合物裂解成更小的链,并反应形成氢端。然而,这发生在存在足够量的溶剂的情况下,该溶剂允许反应过程中的分子间氢转移。高挥发性物质的存在有利于将塑料转化为液态油,而高灰分含量会增加焦炭和气体的生成。

5、含有聚氯乙烯(pvc)的混合废塑料中获得的热解油很难用作燃料,因为它通常含有氯化化合物。含有氯的热解油燃烧会产生剧毒污染物,如二恶英。此外,将此类裂解油用作石化资源的可能性非常有限,因为炼油过程中使用的催化剂可能有毒,因此石化行业对氯的最大耐受性仅为10ppm。因此,对将热解油中的氯含量降低到10ppm以下进行了深入研究,结果证明这很难实现。如前所述,pvc是裂解油中氯的主要来源。获得含氯量较低的热解油的典型方法是对pvc和其他材料(如生物质或煤)的混合物进行热解,或在热解过程中使用催化剂。尽管pvc和生物质的共分解具有一些优势,但需要考虑其他杂原子(氮、氧和硫)可能会使油的质量恶化的可能性。

6、例如,专利wo0066656a1通过使用催化剂直接对废塑料进行热解处理以获得烃类化合物,该处理方法的处理温度较高,并且在热裂解过程中,催化剂容易结焦失活,影响热解处理的进行,降低了烃类化合物的收率。

7、专利cn108517222a公开了一种再生纸厂废塑料制取高纯度可燃气的连续生产工艺,对废塑料进行两次高温裂解将废塑料转化为可燃气,可燃气包括氢气、异丁烯和甲烷的混合气体,然而两次高温裂解过程的裂解温度依然较高,并且在两次高温裂解过程中仍存在催化剂结焦失活的现象。

8、专利cn112725003a公开了一种用废塑料和废醇生产醚烃燃料的方法,将废塑料经过热解得到的液态产物塑料毛油与醇在多相催化和均相催化的双重所用下进行加氢和醚化反应,得到醚烃混合燃料。然而该方法对催化剂的要求较高,成本较高。

9、专利cn103980938a公开了一种含氯塑料油生产清洁燃料的方法,将含氯塑料油注入装有分子筛/氧化铝催化剂的催化蒸馏塔中进行反应和精馏,催化裂解后含氯塑料油经换热进入低压液相加氢塔,液相加氢后的馏分油经加压进入加氢精制塔,加氢精制后的馏分油经常压蒸馏,得到汽柴油。然而该方法不仅操作复杂,而且对催化剂的要求较高,成本较高。

10、专利cn1075824a公开了一种用废塑料裂解使用产品的方法,该方法是将废塑料挤压入融化槽中,加入烃油,经催化裂化,分子重整和分馏得到烃类化合物(液化石油气、汽油、柴油和煤油),该处理方法的处理温度较高,并且在催化裂化过程中,催化剂容易结焦失活。

11、专利cn101845323a公开了一种利用塑料油生产汽柴油的工艺,以塑料油为原料经催化反应蒸馏,再加氢精制生产高品质汽柴油。该工艺需要使用大量的催化剂,并且对催化剂的要求较高,成本较高。

12、因此,急需提供一种能够将废塑料充分的转化为烃类化合物的处理方法,并且该处理方法的能耗低、成本低、催化剂不容易失活。


技术实现思路

1、本发明提供一种废塑料的处理方法,该处理方法不仅在处理过程中催化剂不容易失活,能够将废塑料充分的转化为烃类化合物,而且节约成本,节约能耗。

2、本发明提供一种废塑料的处理方法,其中,包括以下步骤:

3、使用超临界状态或亚临界状态的第一溶剂对废塑料进行第一液化处理,得到第一混合物;

4、使用超临界状态或亚临界状态的第二溶剂以及废加氢催化剂对所述第一混合物进行第二液化处理,得到第二混合物;

5、对所述第二混合物进行分离处理,得到烃类化合物;

6、其中,所述第一溶剂包括醇类化合物和酮类化合物;所述第二溶剂包括醇类化合物、环烷烃以及水。

7、如上所述的废塑料的处理方法,其中,所述废加氢催化剂中,活性金属的含量为10-30wt%。

8、如上所述的废塑料的处理方法,其中,所述废加氢催化剂的目数大于10目。

9、如上所述的废塑料的处理方法,其中,所述第一溶剂包括甲醇、乙醇和丙酮;

10、其中,甲醇、乙醇和丙酮的质量比为(10-20):(20-50):(70-30)。

11、如上所述的废塑料的处理方法,其中,所述第一液化处理中,处理温度为200-300℃,处理压力为4-5mpa。

12、如上所述的废塑料的处理方法,其中,所述第二溶剂包括异丙醇、环己烷和水;

13、其中,异丙醇、环己烷和水的质量比为(30-20):(20-10):(50-70)。

14、如上所述的废塑料的处理方法,其中,所述第二液化处理中,处理温度为300-400℃,处理压力为4.5-8mpa。

15、如上所述的废塑料的处理方法,其中,所述第一溶剂与所述废塑料的质量比为(1-5):1;和/或,

16、所述第二溶剂、所述金属基催化剂以及所述第一混合物的质量比为(1-5):(0.1-0.2):1。

17、如上所述的废塑料的处理方法,其中,所述第一液化处理中,处理时间为10-50min,搅拌转速为200-2000rpm;和/或,

18、所述第二液化处理中,处理时间为100-300min,搅拌转速为200-2000rpm。

19、如上所述的废塑料的处理方法,其中,所述第一液化处理之前还包括预处理,所述预处理包括:对所述废塑料进行粉碎处理,使所述废塑料的粒径小于等于4mm。

20、本发明的废塑料的处理方法,使用超临界状态或亚临界状态的第一溶剂以及超临界状态或亚临界状态的第二溶剂和废加氢催化剂依次对废塑料进行液化处理,不仅在处理过程中催化剂不容易失活,能够实现对废塑料的高效转化利用,将废塑料更大程度的转化为烃类化合物,并且该处理方法节约能耗以及节约成本,具有显著的经济效益以及社会效益。



技术特征:

1.一种废塑料的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的废塑料的处理方法,其特征在于,所述废加氢催化剂中,活性金属的含量为10-30wt%。

3.根据权利要求1所述的废塑料的处理方法,其特征在于,所述废加氢催化剂的目数大于10目。

4.根据权利要求1-3任一项所述的废塑料的处理方法,其特征在于,所述第一溶剂包括甲醇、乙醇和丙酮;

5.根据权利要求4所述的废塑料的处理方法,其特征在于,所述第一液化处理中,处理温度为200-300℃,处理压力为4-5mpa。

6.根据权利要求1-5任一项所述的废塑料的处理方法,其特征在于,所述第二溶剂包括异丙醇、环己烷和水;

7.根据权利要求6所述的废塑料的处理方法,其特征在于,所述第二液化处理中,处理温度为300-400℃,处理压力为4.5-8mpa。

8.根据权利要求1-7任一项所述的废塑料的处理方法,其特征在于,所述第一溶剂与所述废塑料的质量比为(1-5):1;和/或,

9.根据权利要求8所述的废塑料的处理方法,其特征在于,所述第一液化处理中,处理时间为10-50min,搅拌转速为200-2000rpm;和/或,

10.根据权利要求1-9任一项所述的废塑料的处理方法,其特征在于,所述第一液化处理之前还包括预处理,所述预处理包括:对所述废塑料进行粉碎处理,使所述废塑料的粒径小于等于4mm。


技术总结
本发明提供一种废塑料的处理方法。本发明的废塑料的处理方法,包括以下步骤:使用超临界状态或亚临界状态的第一溶剂对废塑料进行第一液化处理,得到第一混合物;使用超临界状态或亚临界状态的第二溶剂以及废加氢催化剂对所述第一混合物进行第二液化处理,得到第二混合物;对所述第二混合物进行分离处理,得到烃类化合物;其中,所述第一溶剂包括醇类化合物和酮类化合物;所述第二溶剂包括醇类化合物、环烷烃以及水。本发明的废塑料的处理方法,能够脱除废塑料中的卤素,并且该处理方法能够更充分的将废塑料转化为烃类化合物。

技术研发人员:马宝利,徐伟池,温广明,郭金涛,孙发民,徐铁钢,宋金鹤,王丹,谭明伟,王甫村
受保护的技术使用者:中国石油天然气股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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