用于塑料进料的热解的设备和工艺的制作方法

本公开内容涉及用于进料诸如塑料进料的热解的设备和工艺。

背景技术：

1、废弃塑料大多被转移至垃圾填埋场或被焚烧，一小部分被转移至回收利用。然而，多年来，随着对垃圾填埋场的监管和征收的增加，被回收利用或焚烧以进行能源回收的消费后废弃物的百分比正在逐渐增加。

2、已尝试使用用于裂化石油衍生进料诸如柴油的常规裂化设备来将塑料裂化成可用产物。例如，将呈粉末形式或丸粒的塑料进料引入流化催化裂化反应器中，对于塑料进料而言，这些反应器需要高温。

3、另外，废弃塑料(例如，聚氯乙烯)中的氯的存在促进反应器内部件的腐蚀，在脱氯产物可引入反应器和设备的其他部件之前，需要单独脱氯过程。这些附加脱氯步骤(和用于脱氯的反应器)减少所需裂化产物的处理量和产率。

4、废催化剂(在热解期间，在热解反应器中形成)进一步减少处理量和产率。废催化剂可在常规再生器中再生，但是再生量不充足，尤其在使用含有氯和痕量金属的塑料进料时更是如此。

5、需要提供进料诸如塑料进料的高处理量的设备和工艺，这些进料可通过热解和催化升级来转化以形成具有高产率的烃产物。

技术实现思路

1、本公开内容涉及用于进料诸如塑料进料的热解的设备和工艺。

2、在至少一个实施方式中，工艺包括经由与反应器耦接的喷嘴，将包括塑料组分的塑料熔体引入反应器中。工艺包括经由将反应器与立管、竖管、或再生器耦接的第一管道，将催化剂引入反应器中。工艺包括将塑料组分热解以形成热解产物。工艺包括经由安置在反应器的上1/2高度处的第二管道，将热解产物从反应器移除。工艺包括经由安置在反应器的下1/2高度处的第三管道，将催化剂从反应器移除，其中从反应器移除的催化剂包含灰分。工艺包括将来从第三管道的催化剂引入分离器以在分离器中形成富催化剂相和富灰分相。

3、在至少一个实施方式中，工艺包括将催化剂从反应器移除，其中催化剂包含灰分。工艺包括经由管道，将催化剂引入分离器以在分离器中形成富催化剂相和富灰分相。工艺包括将富催化剂相引入再生器以形成再生催化剂。管道具有在分离器的1/4至3/4高度处安置在分离器内的端部并且端部包含多个出口。

4、在至少一个实施方式中，工艺包括经由与反应器耦接的喷嘴，将具有塑料组分的塑料熔体引入反应器中。工艺包括经由将反应器与立管或再生器耦接的第一管道，将催化剂引入反应器中。工艺包括将塑料组分热解以形成热解产物。工艺包括经由安置在反应器的上1/2高度处的第二管道，将热解产物从反应器移除。工艺包括经由安置在反应器的下1/2高度处的第三管道，将催化剂从反应器移除。

5、本发明的实施方式这些和其他特征和属性及其有利应用和/或用途从以下详细描述清楚。

技术特征：

1.一种工艺，包括：

2.如权利要求1所述的工艺，其中相对于所述分离器的实质上竖直侧，所述第三管道以约30°至约90°的角度安置。

3.如权利要求2所述的工艺，进一步包括将气体引入所述第三管道。

4.如权利要求2所述的工艺，其中引入所述分离器的催化剂在被引入所述分离器时具有约950℉至约1,050℉的温度并且以约1.3百万磅/小时至约1.7百万磅/小时的速率被引入所述分离器。

5.如权利要求1所述的工艺，其中所述第三管道具有安置在所述分离器内的端部并且所述端部包含多个出口。

6.如权利要求5所述的工艺，其中所述第三管道的端部安置在所述分离器的1/4至3/4高度处。

7.如权利要求1所述的工艺，进一步包括经由第四管道以约0.3ft/s至约0.7ft/s的速率将气体引入所述分离器中，其中所述气体具有约150℉至约1050℉的温度。

8.如权利要求1所述的工艺，其中在所述分离器中形成所述富催化剂相和所述富灰分相在约25psig至约40psig的压力和约850℉至约1,050℉的温度下执行。

9.一种工艺，包括：

10.如权利要求9所述的工艺，其中相对于所述分离器的实质上竖直侧，所述管道以约30°至约90°的角度安置。

11.如权利要求9所述的工艺，其中引入所述分离器的催化剂在被引入所述分离器时具有约950℉至约1,050℉的温度并且以约1.3百万磅/小时至约1.7百万磅/小时的速率被引入所述分离器。

12.如权利要求9所述的工艺，进一步包括经由第二管道以约0.3ft/s至约0.7ft/s的速率将气体引入所述分离器中，其中所述气体具有约150℉至约1050℉的温度。

13.如权利要求9所述的工艺，其中在所述分离器中形成所述富催化剂相和所述富灰分相在约25psig至约40psig的压力和约850℉至约1,050℉的温度下执行。

14.一种工艺，包括：

15.如权利要求14所述的工艺，进一步包括将包含所述塑料组分的捆包分拣成多个部分，其中所述部分中的至少一者包含所述塑料组分。

16.如权利要求14所述的工艺，其中所述反应器为鼓泡床反应器并且在将所述塑料熔体引入所述反应器中期间，所述塑料熔体具有约900℉至约1,100℉的温度。

17.如权利要求14所述的工艺，其中所述塑料组选自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯和它们的组合组成的组。

18.如权利要求17所述的工艺，其中所述热解产物包含选自由乙烯、丙烯、丁烯、苯、甲苯、二甲苯和它们的组合组成的组的有机化合物。

19.如权利要求14所述的工艺，进一步包括将共注射颗粒引入所述反应器中，其中所述共注射颗粒为氧化钙，并且所述工艺包括经由所述第二管道，将氯化钙从所述反应器移除。

20.如权利要求14所述的工艺，其中所述催化剂为具有约500微米至约600微米的平均直径的沸石。

技术总结
本公开内容涉及用于进料诸如塑料进料的热解的设备和工艺。在至少一个实施方式中，一种工艺包括经由与反应器耦接的喷嘴，将具有塑料组分的塑料熔体引入所述反应器中。所述工艺包括经由将所述反应器与立管或再生器耦接的第一管道，将催化剂引入所述反应器中。所述工艺包括将所述塑料组分热解以形成热解产物。所述工艺包括经由安置在所述反应器的上1/2高度处的第二管道，将所述热解产物从所述反应器移除。所述工艺包括经由安置在所述反应器的下1/2高度处的第三管道，将所述催化剂从所述反应器移除。

技术研发人员：卡洛·巴迪奥拉,王松,S·B·雷迪·卡利,约翰·芬德利
受保护的技术使用者：E2科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17