[發明專利]廢塑料煉油工藝及設備

無效

• 申請號: 01113437.2
• 申請日: 2001-06-14
• 公開（公告）號: CN1392224A
• 公開（公告）日: 2003-01-22
• 發明（設計）人: 王雷
• 申請（專利權）人: 上海市環境工程設計科學研究院
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00
• 代理公司: 上海東亞專利代理有限公司
• 代理人: 董梅

本發明廢塑料煉油工藝及設備涉及一種廢塑料回收煉油的工藝及其設備。可以有效治理“白色污染”，是一種固體廢物資源化處理的方法及設備。

現有廢塑料回收煉油設備主要存在4個缺點，(1)不宜用于處理聚氯乙烯塑料(PVC)，因PVC裂解的副產物氯化氫(HCL)易使催化劑中毒，對設備有腐蝕性；(2)廢塑料分解前需進行預清洗和烘干，成本較高，產生大量污水；(3)反應釜連續化進料和排渣也困難；(4)反應釜內壁易結焦，影響了釜壁的熱傳導性。以上缺點造成了現有設備難以大規模生產，而且產油率及油品質量低。

本發明的目的在于：提供一種煉油設備及與之配合的煉油工藝，從而解決現有廢塑料煉油技術及設備存在的缺陷，擴大可煉油塑料的種類，使設備適于處理PVC類塑料，整套設備可以連續化生產與除渣，并且省去廢塑料清洗和烘干的預處理步驟，循環利用反應的副產物，如尾氣及重油等。

本發明的目的可通過下述技術方案實現：第一步，采用預熱沉淀除雜質和化學除氯工藝，即在常壓和塑料熔融溫度(如220℃)的條件下，將廢塑料投入預熱除砂釜，在周期性攪拌和靜置下使雜質與塑料熔融物分層，雜質自預熱除砂釜底部排出，而在塑料熔融過程中生成的部分HCL氣體被HCL吸收裝置化學吸收；第二步，將塑料熔融物經螺旋送料機送料至裂解反應釜后，攪拌與刮渣同時進行，在400℃以上高溫進行熱裂解，周期性排出釜底焦渣，以保證熱裂解反應的連續進行；第三步，經熱裂解產生的混合油氣進入催化塔，在塔的下層有HCL化學吸收床，進一步去除裂解釜中PVC塑料產生的HCL氣體；在塔的上層催化劑床中進行混合油氣的催化重整；第四步，催化后的混合油氣經分餾、冷凝、油氣分離、油水分離得到成品汽油和柴油；第五步，將重油、低分子烴類氣體分別收集，重油被送回熱裂解反應釜重復煉制，低分子烴類氣體被送入熱裂解反應釜的燃燒爐中作為燃料。利用本發明工藝及設備，可將聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯(PS)等類熱塑性廢舊塑料煉制成90^#汽油和0^#柴油，總產油率達到80％以上。

本發明包括熱裂解反應釜8、催化塔12、油氣分離和冷凝裝置，其特征在于：還依次包括預熱除砂釜2、HCL吸收裝置5、裝設有除渣裝置的裂解反應釜8、固定床催化塔12、常壓分餾塔14、冷凝器15、油氣分離器16、油水分離器17、成品油貯罐18。采用化學吸收的方法除去氯化氫，防止生產設備被腐蝕，提高設備使用壽命，使整套設備可以用于處理PVC塑料。該套設備也可用于廢棄原油和重油的煉制。

在上述技術方案基礎上，固定床催化塔分為兩層，下層為用于HCL吸收的化學吸收床，以便進一步清除氯化氫，避免催化劑中毒，上層催化劑由高效分子篩催化劑和大孔徑硅鋁酸的粘土礦物復配而成。

在上述技術方案基礎上，采用化學吸收的方法除去HCL，避免催化劑中毒和生產設備的腐蝕，使整套設備可以用于處理PVC塑料。

在上述技術方案基礎上，裂解反應釜采用螺旋進料機連續進料，攪拌與刮渣裝置設計為一體式，攪拌槳上連接筋板，固定刮渣刀片，防止釜體內壁結焦，便于釜體內壁的除焦，釜底有螺旋排渣機自動排渣，保證連續化生產。

在上述技術方案基礎上，分餾塔14底部設有一將沉積的重油定期回流至裂解釜循環裂解的輸送裝置。提高產油率。

在上述技術方案基礎上，油氣分離器16中設有一將揮發的短鏈烴類氣體回流至加熱爐11作為燃料再利用的回流裝置。

以下通過附圖及實施例詳細說明。

附圖，本發明設備結構及工藝流程示意圖。

實施例：

如附圖所示，本發明一種廢塑料煉油設備，包括熱裂解反應釜8、催化塔12、油氣分離和冷凝裝置，其特征在于：還依次包括預熱除砂釜2、HCL吸收裝置5、裝設有除渣裝置的裂解反應釜8、固定床催化塔12、常壓分餾塔14、冷凝器15、油氣分離器16、油水分離器17、成品油貯罐18。廢舊塑料收集后，不需清洗，簡單去除砂石、金屬等大塊雜質后，由進料口1倒入預熱除砂釜2，在常壓及220℃的溫度下熔融。預熱除砂釜2由夾套3中的過熱機油加熱。攪拌槳4在釜中周期性攪拌和靜置，靜置后開啟釜底電動球閥將雜質直接排出。最后開啟電動球閥和螺旋進料機6，使塑料熔融物流入裂解反應釜8。聚氯乙烯塑料(PVC)中的部分氯以氯化氫的形式揮發出來，由氯化氫吸收裝置5化學吸收。將裂解反應釜8的釜溫控制在400℃以上，在攪拌狀態下進行塑料的熱裂解反應，裂解反應釜8由燃燒爐窯11加熱。釜中設有攪拌刮渣器9，防止釜內結焦板結，反應連續進行一個生產周期(如一天)后，利用釜體8下部螺旋輸出機10排渣。熱裂解產生的混合油氣進入固定床催化塔12，催化塔下層為HCL化學吸收床，用于中和裂解反應釜中PVC塑料產生的HCL，催化塔上層為催化劑床，用于催化裂解混合油氣，催化裂解溫度在300℃以上，利用夾套13中的過熱機油加熱。可設置兩個催化塔12，一用一備，輪流再生，交替使用。催化重整后的油氣進入分餾塔14，在分餾塔頂收集沸點較低的汽油餾分，在塔的中下部回收沸點較高的柴油餾分。反應一定時間后，分餾塔底部會積存少量重油，開啟底閥，利用輸送裝置如管道泵將重油泵入裂解反應釜8重新分解。柴油和汽油各自經過管殼式冷凝器15冷凝、油氣分離器16和油水分離器17后，進入成品油貯罐18，從而得到純凈的90#汽油和0#柴油。油氣分離器16分離出的短鏈烴類氣體作為燃料經回流裝置回到加熱爐窯11中作為燃料得以利用。