目前全球塑料产量约为3.5亿吨;预计到 2050 年产量将增加两倍，占全球石油消费量的 20%。化工行业一直在开发各种回收机会，目标是最终实现可持续塑料消费的循环经济。塑料废物的机械回收是当今实施的主要回收方法。在机械回收中，聚合物不会被分解，它会保持完整，并被配制用于生产价值较低的塑料产品。
从长远来看，塑料垃圾的热解是实现塑料垃圾完全循环经济的唯一手段。在热解中，塑料在没有氧气的情况下在高温下加热，将聚合物分解成较低分子量的产品，可用作化工厂和燃料的原料，减少对原油的依赖。此选项的一个主要挑战是热解设备的资本成本和能源需求。独立的热解工厂将减少塑料废物的数量，但难以实现净能源消耗或净碳排放的减少。
另一种可能提高资本和能源效率的选择是使用现有的延迟焦化器，通过将塑料废物与炼油厂真空塔残渣 (VR) 混合来处理重质原油馏分，以创建具有双重目的的焦化器进料原油的产量和废塑料的转化可以减少原油的消耗。聚丙烯 (PP) 等塑料可以在焦化装置中热解以生产有用的碳氢化合物产品。焦化器还有一个额外的优势，即完全能够处理塑料废物中的金属含量。
为了评估 VR 和 PP 的混合物对产品收率的影响，在模拟焦化操作条件下进行了实验室研究。
结果和讨论
为了建立基线条件，减压渣油 VR 和聚丙烯分别暴露于焦化条件。在440-5000℃的反应温度(6700℃的测试设备的皮肤温度)下进行测试。表 1 显示了 VR 的特性。
从概念上讲，人们预计将 PP 与 VR 混合应该可以减少焦炭的形成。为了测试这种可能性，测试了高达 10% PP 的混合物。这反映了延迟焦化器的主要目的是处理重质原油馏分的选择。表 3 显示了三种不同混合物的产率。PP 的添加增加了焦炭产率，即使纯 PP 产生的焦炭很少。这表明 PP 和 VR 之间存在化学相互作用，增加了焦炭的形成。
焦炭产量的增加和液体产量的降低将显着降低将 PP 废料回收到炼油厂焦化器中的经济潜力。为了提高这些共混物的产率，测试了催化剂添加剂，下文中称为“添加剂B”，以测量添加剂对提高产率的影响。
结果表明，在添加剂 B 的存在下(表 4)，与没有添加剂的结果(表 3)相比，产率分布有显着改善。此外，值得注意的是，当用 150 ppm 的添加剂 B 催化剂处理时，与单独的 VR 相比，VR:PP 的 90/10 混合物降低了焦炭产量并增加了液体产量。
总结和结论
延迟焦化器在适合塑料废物热解的温度和厌氧条件下运行。当聚丙烯废料与减压渣油混合时，废料的加入可能会降低液体收率并增加低价值焦炭的收率。添加催化剂添加剂可以显着提高 VR/PP 共混物的产量。
