本發明涉及混合塑料廢棄物的再生。具體地，本發明涉及一種用于再生混合塑料廢棄物的方法和裝置，其允許從用于使廢棄物解聚的熱解反應器直接轉移到用于氫化在熱解反應器中形成的熱解油的加氫處理單元。重要的是，本發明還使用直接從加氫處理單元到熱解反應器的再生或再循環，以實現直接轉移過程。
背景技術：
1、隨著公眾對環境的關注不斷增長，塑料廢棄物的再生已成為所有塑料生產商的重要考慮因素。塑料的化學再生典型地需要解聚，通常但非排他性地通過混合塑料廢棄物（mpw）的熱解來產生熱解油（本文中稱為pyoil）。
2、通常，因為裂化器利用飽和烴作為原料并且熱解油將含有許多不飽和或芳族組分，所以不將未經處理的熱解油直接進料到蒸汽裂化器以產生適用于生產塑料的單體。由于其中高濃度的不飽和組分和雜質，因此通常將熱解油預處理。該進一步處理通常在加氫處理單元（hdt）中發生，隨后基于所形成的組分的沸點進行分離，即分餾。然后可將某些餾分送去進行蒸汽裂化。
3、可以使mpw轉化成目標烴餾分的系統的配置可能差異很大，這主要取決于所使用的mpw的質量。mpw可以基于其中的聚烯烴含量、其氧含量、污染物含量等而變化。另外，可以使用一些mpw將特定的最終產物諸如lpg-石腦油定向為“重質化合物”。
4、mpw的熱解通常在低壓和高溫下進行，因為這會增加通常在加氫處理之前去除的較低沸點組分的產率。熱解油是來自熱解反應器的產物，并且大部分被冷凝成液態。因此，熱解油是沸程在0℃至600℃之間、尤其在50℃至500℃之間的許多組分的混合物。
5、使熱解油的組分飽和并去除污染物所需的加氫處理反應通常需要高于20巴的壓力和在350℃-450℃范圍內的溫度，以提高氫氣的活性。
6、使用熱解油的化學再生方法通常在將熱解油送到加氫處理單元之前將熱解油冷卻和減壓，這是因為希望在加氫處理單元之前分離輕質化合物，或者因為熱解反應與加氫處理單元所需的壓力之間的壓力差很大。當熱解油部分地呈氣態形式時，增加熱解油從熱解反應器到加氫處理單元的壓力具有挑戰性。因此將熱解油冷卻，可以去除氣態輕質化合物，并將液態中的壓力和溫度增加至加氫處理單元的操作壓力和溫度。
7、因此，需要安裝用以增加液體熱解油壓力的泵、熱交換器和加熱爐以將熱解油加熱以滿足加氫處理單元的要求。
8、在混合的塑料廢棄物熱解之后，因此通常分離熱解油以至少回收輕質化合物（低沸點）餾分。出于該原因，熱解通常在低壓下實現以促進從熱解反應器提取輕質化合物。如果熱解反應器中的壓力很高，則這些輕質化合物更可能呈液體形式。
9、因此，通常將輕質化合物分離，留下需要加氫處理（即氫化以產生可以被裂化的飽和化合物）的液體烴料流。將輕質化合物去除，然后將所得液體烴料流再加熱，并增加壓力以進入加氫處理單元。在加氫處理單元內，需要再生以便控制加氫反應的放熱性。
10、已知有多種mpw再生方法。us4642401描述了一種用于在高溫和高壓下在溶劑的存在下由磨碎的塑料廢棄物生產烴的方法。一些烴溶解在溶劑中以產生溶劑相和殘余物相。在通過降低溶劑相的溫度和壓力并使溶劑相經受蒸餾來將溶劑相與殘余物相分離之后，從該溶劑相回收所溶解的烴。
11、us10851309描述了一種用于生產丙烯和枯烯的方法。在熱解單元中將塑料廢棄物轉化為烴液體料流和熱解氣體料流。在加氫加工單元中在氫氣存在下使烴液體料流經受加氫加工以產生c5+烴產物和第一氣體料流。使該烴產物經受第二次分離以產生c6芳族化合物料流和c5+烴料流。將在第二次分離中分離的一部分飽和烴再生到熱解單元或hdt。因此，不存在直接從加氫處理反應器到熱解反應器的再生。未討論熱解單元中的壓力，并且加氫處理反應器的進料是液體，因此不是全部熱解油。
12、wo2018/069794描述了一種用于由混合塑料生產烯烴和芳族烴的方法。混合塑料在熱解單元中轉化為包含氣相和液相的烴產物。分離這些料流，并將液體料流進一步分離成第一較低沸點餾分和第二較高沸點餾分。將第二餾分再生到熱解單元并將第一餾分任選地經由加氫處理反應器送到液體蒸汽裂化器。在另一個實施方案中，在熱解單元中將混合塑料轉化成包含氣相和液相的烴產物之后，將液相加氫處理并將所得經加氫處理的熱解油分離成輕質餾分和重質餾分。可以將重質餾分再生到熱解單元。因此，不存在直接從加氫處理反應器到熱解反應器的再生。
13、wo2003/89548描述了一種用于通過將費-托進料與廢棄聚烯烴共混來制備潤滑基礎油的方法。將混合物進料到熱解單元并隨后分餾。將可能與重質化合物混合的中間餾分（350℃-565℃）在加氫處理反應器中處理，隨后在異構化脫蠟單元（idw）中處理。可以將重質餾分（>565℃）送到加氫處理反應器或再循環到熱解單元。
14、wo2021/149590描述了一種方法，其中在原油餾分存在下在熱解之前將塑料廢棄物脫氣以降低粘度。
15、wo?2022/146778描述了一種用于由廢棄輪胎產生的燃料的脫硫過程的方法和系統。該方法需要將廢棄輪胎熱解以產生對應的熱解油（即pyoil），然后將該熱解油加氫處理以允許脫硫，然后最終蒸餾以獲得對應的燃料產品，諸如煤油、石腦油、燃料和柴油。不存在教導內容將加氫加工的產物直接再生到熱解器，也不存在教導內容將熱解油直接轉移到加氫處理單元。
技術實現思路
1、本發明人現已發現，如果存在從加氫處理單元到熱解反應器的部分再生或部分再循環，則熱解油可以直接從熱解反應器轉移到加氫處理單元。熱解反應器中的工藝可以在高壓和高溫下實現，并且所得熱解油可以直接轉移到加氫處理單元而不分離熱解油的任何流體組分。熱解油可以轉移到加氫處理單元而基本上無需熱解油冷卻或減壓以去除輕質化合物。
2、因此，在本發明中，在熱解反應器內熱解的mpw至少用來自加氫處理單元的再循環的經加氫處理的熱解油稀釋。熱解反應器的進料因此包括mpw和再生的經加氫處理的熱解油。重要的是，在來自加氫處理單元的再生化合物進入熱解反應器之前，不需要從中去除任何物質。從熱解反應器中得到的熱解油因此是由mpw產生的熱解油和由再生料流的進一步熱解產生的熱解油的混合物。
3、以前無人構想這樣的方法，其中將mpw直接從熱解反應器轉移到加氫處理單元而不分離流體組分，并且理想地在熱解反應器和加氫處理單元之間沒有任何顯著的溫度或壓力變化。降低溫度或壓力變化的能力提供了更節能的方法。
4、不希望受理論限制，設想使用直接從加氫處理單元到熱解反應器的再生料流允許熱解油直接從熱解反應器轉移到加氫處理單元，因為可以在熱解反應器中再次裂化的氫化餾分還充當溶劑或介質以在高壓下溶解熱解油。
5、從一方面來看，本發明提供了一種用于處理混合塑料廢棄物的方法，該方法包括：
6、(i)在熱解反應器中在250℃至700℃的溫度和1.0巴至100巴的壓力下熱解混合塑料廢棄物以形成熱解油；
7、(ii)任選地經由過濾器將熱解油直接轉移到加氫處理單元，以及使所述熱解油在氫氣存在下在250℃至700℃的溫度和至少1.0巴至100巴的壓力下經受加氫處理以形成經加氫處理的熱解油；
8、(iii)將經加氫處理的熱解油的一部分直接從加氫處理單元再生到熱解反應器。
9、從另一方面來看，本發明提供了一種用于處理混合塑料廢棄物的方法，該方法包括：
10、(i)向熱解反應器中供應包含混合塑料廢棄物的進料；
11、(ii)在熱解反應器中在250℃至700℃的溫度和1.0巴至100巴的壓力下熱解包含混合塑料廢棄物的所述進料以形成熱解油；
12、(iii)任選地經由過濾器將熱解油直接轉移到加氫處理單元，以及使所述熱解油在氫氣存在下在250℃至700℃的溫度和1.0巴至100巴的壓力下經受用催化劑加氫處理以形成經加氫處理的熱解油；
13、(iv)將經加氫處理的熱解油的一部分直接從加氫處理單元再生到熱解反應器，其中再生到熱解反應器的經加氫處理的熱解油與進料到熱解反應器的混合塑料廢棄物的重量比為10:1至1:1，優選地為3:1至5:1。
14、從另一方面來看，本發明提供了一種用于處理混合塑料廢棄物的裝置，該裝置包括：
15、(i)熱解反應器；
16、(ii)加氫處理單元；
17、(iii)將加氫處理單元直接連接到熱解反應器的再生導管；
18、其中熱解反應器經由導管直接連接到加氫處理單元，所述導管可任選地包括過濾器。
19、定義
20、混合塑料廢棄物在本文中縮寫為mpw。
21、熱解反應器是其中在壓力下加熱mpw和再生的經加氫處理的熱解油以產生熱解油的容器。不應當將任何氫氣進料至熱解反應器。術語熱解反應器和熱解單元在本文中可互換使用。
22、在熱解反應器中形成的產物是熱解油，在本文中稱為熱解油（pyoil）。
23、加氫處理單元是其中發生氫化反應以使熱解油的不飽和組分飽和的容器或一系列反應器。術語加氫處理單元和一個或多個加氫處理反應器在本文中可互換使用。
24、從熱解反應器到加氫處理單元的轉移任選地經由過濾器直接發生。因此，這意味著在轉移到加氫處理單元之前未去除熱解油的流體部分。
25、從加氫處理單元到熱解反應器的再生任選地經由過濾器直接發生。因此，這意味著在再生到熱解反應器之前未去除經加氫處理的熱解油的流體部分。
26、應當理解，在本發明的裝置內包括從一個單元到另一個單元的直接輸送導管的輸送導管（通常是管道）可能需要泵（如果不能使用重力的話），并且任何實現轉移的導管都可包括閥以防止回流。這些在本文中未進行進一步討論。
27、術語重質化合物定義液體烴，該液體烴包含沸點通常高于360℃且碳原子數高于c20-c24的烴化合物。
28、輕質餾分（輕質化合物）包含沸點通常低于200℃且碳原子數低于c10-c12的烴化合物。
29、中等餾分包含沸點通常在200℃至360℃之間且碳原子數在c10至c24之間的烴化合物。
30、經加氫處理的熱解油從加氫處理單元再生或再循環到熱解反應器。術語再生或再循環在本文中可互換地使用。