用于塑料衍生的合成原料的萃取溶剂的制作方法

本申请涉及在衍生自塑料的合成原料的生产期间抑制或减少结垢。

背景技术：

1、消费后的塑料和不合格的塑料材料可通过在热解反应器中加热这些塑料材料而化学再循环，该热解反应器将聚合物链断裂成较小的挥发性片段。来自反应器的蒸气被冷凝并作为热解物或热解油被回收，而较小的不可冷凝的烃片段作为燃料气体被回收。

2、在回收热解物期间，不溶解于热解油中的污垢(foulants)(诸如黑色或褐色焦油状物质)聚积并使工艺设备，诸如蒸馏塔、泵、工艺管道、过滤器等结垢。随时间聚积的污垢的沉积最终需要关闭设备以进行清洁。

3、当热解油(热解物)长时间段储存时，储存容器也会积聚污垢，诸如褐色膜。该褐色膜在存在或不存在空气的情况下形成。膜形成通过升高温度而加速，但在室温下可在较长的时间周期内(例如，7天)形成。

技术实现思路

1、本文描述了用于从由塑料获得的热解油中萃取污垢的组合物和方法。

2、在一个方面，本公开提供了精制塑料衍生的合成原料组合物的方法，该方法包括：

3、向衍生自塑料热解的合成原料组合物中添加萃取溶剂以提供萃取相和萃余相，其中所述萃取溶剂包括不可混溶于所述合成原料中的极性有机萃取溶剂；以及

4、将所述萃余相与所述萃取相分离以获得精制的合成原料。

5、在另一方面，本公开提供了一种包含衍生自塑料的合成原料的组合物，其中该合成原料通过以下方法获得：

6、(a)在约400℃至约850℃的温度下在基本上无氧条件下加热塑料以产生热解流出物；以及

7、(b)冷却并冷凝所述热解流出物以获得合成原料；

8、(c)回收该合成原料；

9、(d)向该合成原料组合物中添加萃取溶剂以提供萃取相和萃余相，其中该萃取溶剂包括不可混溶于该合成原料中的极性有机萃取溶剂；以及

10、(e)将所述萃余相与所述萃取相分离以获得精制的合成原料。

11、在又一方面，本公开提供了萃取溶剂用以减少衍生自塑料的合成原料中的污染或污垢的用途。

12、所公开的组合物和方法减少或消除了合成原料中的污垢，提供了更高品质的原料材料并减少了用于系统和设备清洁的成本和时间。

13、附图简单说明

14、图1是塑料热解过程的实施方案的示意性表示。

15、图2是塑料热解过程的实施方案的示意性表示。

16、图3是示出用萃取溶剂进行处理的塑料热解过程的实施方案的示意性表示。

17、图4是示出用萃取溶剂进行处理的塑料热解过程的实施方案的示意性表示。

18、图5是示出用萃取溶剂进行处理的塑料热解过程的实施方案的示意性表示。

19、图6a和图6b示出了针对不同的含有膜污垢的样品的红外光谱。

20、图7是在各种温度下储存后获得的各种膜的解吸产物的柱状图。膜污垢样品命名如下：ne00632＝在25℃下空白热解物，不含氮；ne00633＝在25℃下空白热解物，含氮；ne00634＝在43℃下空白，不含氮；ne00635＝在43℃下空白，含氮；ne00636＝在75℃下空白热解物，不含氮；ne00637＝在75℃下空白，含氮。

技术特征：

1.一种精制塑料衍生的合成原料组合物的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述合成原料包含热解油。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述合成原料包含约60重量％至约80重量％的c5-c15、约20重量％至约35重量％的c16-c29和约5重量％或更少的≥c30。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述萃取溶剂包括极性有机萃取溶剂，所述极性有机萃取溶剂具有约2.5德拜至约3.5德拜的极性和在约20℃下相对于水为约1.1至约1.2的密度，以及大于或等于约200℃的沸点。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述萃取溶剂包括二甘醇、三甘醇、二甘醇单丁醚、乙二醇单丁醚、丙酮、异丙醇、二亚乙基三胺、四甘醇、二醇重质物以及它们的任何组合。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述萃取溶剂包括二甘醇、三甘醇以及它们的任何组合。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述萃取溶剂包含约90重量％的n-甲基吡咯烷酮(nmp)和约10重量％的水。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中合成原料与萃取溶剂的质量比为约95∶5至约10∶90。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中添加所述萃取溶剂是在热解之后，在骤冷塔的出口处或在空气冷却或水冷却的冷凝器处进行的。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中添加所述萃取溶剂是在产生所述热解油之后，在储存容器中，或以它们的任何组合进行的。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中添加所述萃取溶剂是以约1ppm至900,000ppm向所述合成原料组合物中进行的。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述萃取溶剂使所述合成原料组合物的污垢减少约5％至约95％。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述萃余相包含所述精制的合成原料。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述萃取相包含所述污垢。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述污垢包含聚酰胺、己内酰胺、苯甲酸、苯酚、对甲酚、二甲基苯酚、异丙基苯酚、叔丁基苯酚、二甲基乙基苯酚、萘酚、链烯烃、烷烃、丙烯、甲苯、戊烯、丁烷、四甲基吲哚、乙苯、乙基二甲基吡咯、二甲基呋喃、四氢喹啉以及它们的任何组合。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述萃取溶剂使所述合成原料组合物的颜色变浅。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述合成原料组合物还包含抗氧化剂、降凝剂或它们的任何组合。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中衍生自塑料热解的所述合成原料通过以下方式获得：

19.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括：在骤冷塔或者空气冷却或水冷却的冷凝器中冷却所回收的合成原料。

20.根据权利要求18或权利要求19所述的方法，其中所述塑料包括废塑料。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的方法，其中所述合成原料包含塑料的热解油，所述塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及它们的任何组合。

22.根据权利要求18至21中任一项所述的方法，其中所述加热是在存在或不存在催化剂的情况下进行的。

23.一种精制的合成原料，所述精制的合成原料通过根据权利要求1至22中任一项所述的方法获得。

24.一种包含衍生自塑料的合成原料的组合物，其中所述合成原料通过以下方式获得：

25.根据权利要求24所述的组合物，其中所述合成原料包含约60重量％至约80重量％的c5-c15、约20重量％至约35重量％的c16-c29和约5重量％或更少的≥c30。

26.根据权利要求24或权利要求25所述的组合物，其中所述萃取溶剂包括极性有机萃取溶剂，所述极性有机萃取溶剂具有约2.5德拜至约3.5德拜的极性和在约20℃下相对于水为约1.1至约1.2的密度，以及大于或等于约200℃的沸点。

27.根据权利要求24至26中任一项所述的组合物，其中所述萃取溶剂包括二甘醇、三甘醇、二甘醇单丁醚、乙二醇单丁醚、丙酮、异丙醇、二亚乙基三胺、四甘醇、二醇重质物以及它们的任何组合。

28.根据权利要求24至27中任一项所述的组合物，其中所述萃取溶剂包括二甘醇、三甘醇以及它们的任何组合。

29.根据权利要求24至28中任一项所述的组合物，其中所述萃取溶剂包含约90重量％的nmp和约10重量％的水。

30.根据权利要求24至29中任一项所述的组合物，其中合成原料与萃取溶剂的质量比为约95：5至约10：90。

31.根据权利要求24至30中任一项所述的组合物，其中添加所述萃取溶剂是在热解之后，在骤冷塔的出口处或空气冷却或水冷却的冷凝器处进行的。

32.根据权利要求24至31中任一项所述的组合物，其中所述添加所述萃取溶剂是在产生所述热解油之后，在储存容器中，或以它们的任何组合进行的。

33.根据权利要求24至32中任一项所述的组合物，其中所述添加所述萃取溶剂是以约1ppm至900,000ppm向所述合成原料组合物中进行的。

34.根据权利要求24至33中任一项所述的组合物，其中所述萃取溶剂使所述合成原料组合物的污垢减少约5％至约95％。

35.根据权利要求24至34中任一项所述的组合物，其中所述萃余相包含所述精制的合成原料。

36.根据权利要求24至35中任一项所述的组合物，其中所述萃取相包含所述污垢。

37.根据权利要求24至36中任一项所述的组合物，其中所述污垢包含聚酰胺、己内酰胺、苯甲酸、苯酚、对甲酚、二甲基苯酚、异丙基苯酚、叔丁基苯酚、二甲基乙基苯酚、萘酚、不同长度的链烯烃和烷烃、丙烯、甲苯、戊烯、丁烷、四甲基吲哚、乙苯、乙基二甲基吡咯、二甲基呋喃、四氢喹啉以及它们的任何组合。

38.根据权利要求24至37中任一项所述的组合物，其中所述萃取溶剂使所述合成原料组合物的颜色变浅。

39.根据权利要求24至38中任一项所述的组合物，其中所述合成原料组合物还包含抗氧化剂、降凝剂、防蜡剂、沥青质分散剂、蜡分散剂、焦油分散剂、中和剂、表面活性剂、杀生物剂、防腐剂或它们的任何组合。

40.根据权利要求1至39中任一项所述的萃取溶剂用以减少衍生自塑料的合成原料中的污染或污垢的用途。

技术总结
本发明公开了在组合物中使用的萃取溶剂以及用以精制衍生自塑料的合成原料的方法。还提供了精制塑料衍生的合成原料的方法。例如，精制塑料衍生的合成原料组合物的方法可包括向衍生自塑料热解的合成原料组合物中添加萃取溶剂以提供萃取相和萃余相，其中该萃取溶剂包括不可混溶于合成原料中的极性有机萃取溶剂。该方法还可包括将萃余相与萃取相分离以获得精制的合成原料。

技术研发人员：T·C·阿恩斯特,K·尤莱斯特,K·瓦亚卡拉南姆,T·S·伍德森,J·N·肖尔茨
受保护的技术使用者：埃科莱布美国股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16