[發明專利]一種垃圾無氧碳化處理催化劑及其制備和使用方法及應用

有效

• 申請號: 201510311807.1
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN104959167A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 李小林;李岱
• 申請（專利權）人: 李小林
• 主分類號: B01J31/26
• 分類號: B01J31/26;A62D3/30;C10B53/00;C10G1/00;A62D101/20
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 周玉紅

技術領域

本發明涉及一種垃圾無氧碳化處理催化劑及其制備和使用方法及應用，屬于催化劑技術領域。

背景技術

目前，生活垃圾的處理問題是世界性難題。據統計，我國目前約有2/3的城市陷入垃圾圍城的困境，僅城市生活垃圾的年產量就近1.5億噸。傳統的生活垃圾的處理方法有填埋法、堆肥法和焚燒法。其中，填埋法占地面積大、存在污染地下水的隱患、且容易引起火災和爆炸；堆肥法對前期的垃圾分類的要求較高，有氧分解過程中產生的臭味會污染環境，堆肥成本過高或質量不佳影響堆肥產品銷售；焚燒法投資大、對垃圾的熱值有較高要求，且焚燒過程產生的二惡英會引起大氣污染。二惡英在焚燒爐內的生成來源是石油產品、含氯塑料等。生活垃圾中含大量的氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)等化學物質，而當這些垃圾中的有機物質在含有氯的環境下燃燒，就會產生二惡英。

近年來，由于人口的增加、城市規模的擴大和人民生活水平的提高，我國城市生活垃圾產生量平均以8.98％的速度持續大幅度增長。我國城市垃圾在產量迅速增加的同時，垃圾構成及其理化問題也相應地發生了很大變化。我國城市生活垃圾構成擁有以下變化趨勢：(1)有機物增加；(2)可燃物增多；(3)可回收利用物增多；(4)可利用價值增大。

習慣上稱直接從油井中開采出來未加工的石油為原油，它是一種由各種烴類組成的黑褐色或暗綠色黏稠液態或半固態的可燃物質。地殼上層部分地區有石油儲存。它由不同的碳氫化合物混合組成，其主要組成成分是烷烴，此外石油中還含硫、氧、氮、磷、釩等元素。可溶于多種有機溶劑，不溶于水，但可與水形成乳狀液。按密度范圍分為輕質原油、中質原油和重質原油。石油主要被用來作為燃油和汽油，燃料油和汽油組成世界上最重要的一次能源之一。石油也是許多化學工業產品，如溶劑、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。

石油產品一般是指經過煉油廠加工所獲得的各種產品。石油產品根據用途可分為如下幾類：(1)燃料類：汽油、噴氣燃料、煤油、柴油、重油等；(2)溶劑油類：石油醚、抽提溶劑油、橡膠溶劑油、溶劑煤油等；(3)潤滑油類：噴氣機潤滑油、汽油機油、柴油機油、汽輪機油、冷凍機油、汽缸油、機械油、儀表油等；(4)電器用油類：變壓器油、油開關用油、電容器油等；(5)液壓油類：航空液壓油、錠子油等；(6)潤滑脂類：鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鋁基潤滑脂、鋇基潤滑脂、精密儀表脂等；(7)石蠟類：石蠟、高溶點石蠟、工業用石蠟、提純地蠟等；(8)瀝青類：道路石油瀝青、建筑石油瀝青、專用石油瀝青等；(9)石油苯類：甲苯、苯、二甲苯等；(10)其它真空泵油、擴散泵油、防銹脂、石油焦、石油酸等。

生活垃圾中，含有塑料制品、橡膠制品、尼龍薄膜制品等人們生產、生活中需要的日用品，這些都是石油類產品，且都以固體形式存在。由于塑料制品、橡膠制品、尼龍薄膜制品等在自然界中不易為各種環境因素的作用而迅速降解，甚至30年、50年的長時間內都不會腐蝕。如果采用前述的填埋法、堆肥法和焚燒法，都難以實現這些物質的完全降解。尤其在這些制品大量使用、廢棄品與日俱增的當下，如果處置不力，就會出現廢棄塑料、廢棄橡膠制品和廢棄尼龍薄膜制品對環境的嚴重危害。因此，有必要研究一種新的生活垃圾的處理方法。

垃圾碳化熱解技術是一種安全衛生、技術可靠、經濟適用的垃圾處理新技術，與其它垃圾處理方式如填埋、堆肥、焚燒相比，具有投資少、占地面積小、運行費用低、建設周期短、選址容易、處理工藝簡單等優點，其主要設備是垃圾碳化熱解爐。

垃圾碳化熱解技術，是近年來發展的一項新的垃圾處理技術，其具有如下幾個特點：(1)垃圾處理過程中，主機不用煤、不使用任何輔助燃料，運行成本低，使用本身碳化垃圾過程中所產生油氣提供熱值；(2)處理范圍廣，垃圾不需分選可直接進入熱解爐；(3)煙氣量小、有害成分少、處理工藝簡單，處理成本低；(4)垃圾減量化效果明顯，碳化熱解后產生的碳渣可用作水泥廠原料，也可用作制磚；(5)選址簡單，處理站只要距居民區有600米距離即可，可以節約大量運輸費用，減少矛盾糾紛。

但目前的垃圾碳化熱解技術也存在一些不足，比如減量化和資源化達不到國家標準，而且提取不出燃料，造成垃圾中可利用成分的浪費。

本發明人經過多年的探索和實踐，研究出一種垃圾無氧碳化熱解產油技術，即利用垃圾中有機物的熱不穩定性，在無氧或缺氧條件下對其進行加熱蒸餾，使有機物產生裂解，經冷凝后形成各種新的氣體、液體和固體，然后從中提取燃料油。該垃圾無氧碳化熱解產油技術，不僅可以實現垃圾處理的“資源化、無害化、減量化”，而且可以產油，帶來更多的經濟效益。