[發明專利]基于多相氣固流態化反應的含氯塑料熱解制油工藝及裝置

有效

• 申請號: 202010932171.3
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112063409B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 楊宇;鄧渝川;林順洪;季炫宇
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00;C10G1/08;C10G1/02;C10G1/10
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 韓慧芳

本發明公開了一種基于多相氣固流態化反應的含氯塑料熱解制油工藝及裝置。該裝置包括第一螺旋給料機、脫氯化氫反應器、第一旋風分離器、第二旋風分離器、第三旋風分離器、催化裂解流化床、催化劑積碳氣化?燃燒再生流化床、精餾塔、燃料油罐、裂解器罐、固氯流化床以及錯流式移動床。本發明將催化裂解反應與固氯反應分離開，便于精準控制固氯反應和提高固氯效率；將含氯塑料脫氯化氫過程單獨分離出來，采用塔板增加脫氯化氫反應時間；將立管作為移動床反應裝置進行固氯，強化固氯效率，減少設備復雜程度；采用催化劑積碳氣化?燃燒反應，實現積碳催化劑的再生，同時避免直接焚燒帶來催化劑內部孔隙晶體結構的改變，延長了催化劑的使用壽命。

技術領域

本發明涉及含氯塑料處理技術領域，尤其涉及一種基于多相氣固流態化反應的含氯塑料熱解制油工藝及裝置。

背景技術

人類在生產生活中產生了大量的含氯廢塑料，由于其含有較高的氯元素，因此給回收利用帶來了極大的困難。將含氯塑料在高溫無氧條件下進行催化裂解制取燃料油是其最佳的處理方式。

目前，我國主要在槽式反應器和管式反應器內，采用分步熱解方式熱解含氯塑料制取燃料油，即首先在300℃溫度下低溫熱解含氯塑料，產生大量的氯化氫氣體和少量的碳氫化合物氣體，隨后采用堿液對該裂解氣進行淋洗，以脫除氯化氫氣體，最后再在500℃溫度下進一步熱解脫氯后的塑料，進而獲得無氯的燃料油。然而，上述濕式脫氯工藝較為復雜，運行成本較高，效率低，無法更好的滿足含氯塑料熱解制油的要求。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本專利申請所要解決的技術問題是：如何提供一種結構簡單，效率高，成本低，便于實現的基于多相氣固流態化反應的含氯塑料熱解制油工藝及裝置。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種基于多相氣固流態化反應的含氯塑料熱解制油工藝，包括以下步驟：

第一螺旋給料機將含氯塑料連續送入脫氯化氫反應器內，第二旋風分離器將高溫催化劑顆粒送入脫氯化氫反應器內，并進行脫氯化氫反應，得到氯化氫氣體和塑料熔融物，氯化氫氣體進入錯流式移動床；

第二螺旋給料機將固氯劑顆粒送入固氯流化床，流化介質為循環惰性氣體，循環惰性氣體帶動固氯劑顆粒進入第三旋風分離器進行氣固分離，固氯劑顆粒與氯化氫氣體在立管內進行固氯反應，產生水蒸氣；

脫氯化氫反應器內的中溫催化劑顆粒和塑料熔融物，與第二旋風分離器分離出的另一部分高溫催化劑顆粒混合，一同進入催化裂解流化床內進行催化裂解反應，得到油氣混合物和積碳催化劑顆粒，油氣混合物和積碳催化劑顆粒進入第一旋風分離器進行氣固分離；

積碳催化劑顆粒進入催化劑積碳氣化-燃燒再生流化床內，油氣混合物進入精餾塔進行油氣分離產生燃料油和裂解氣；

燃料油進入燃料油罐儲存；

裂解氣進入裂解氣罐，一部分裂解氣進入催化裂解流化床內作為流化介質，另一部分連同固氯反應產生的水蒸氣和積碳催化劑顆粒進入催化劑積碳氣化-燃燒再生流化床內進行氣化反應，初步除去積碳催化劑顆粒表面的焦炭，并產生氫氣和一氧化碳；

氣化反應后的積碳催化劑顆粒與鼓入催化劑積碳氣化-燃燒再生流化床內的空氣進行燃燒反應，將積碳催化劑顆粒表面的焦炭完全脫除，使得積碳催化劑顆粒再生，催化劑積碳氣化-燃燒再生流化床的熱煙氣進入第二旋風分離器并為第一螺旋給料機進行外加熱。

一種基于多相氣固流態化反應的含氯塑料熱解制油裝置，應用于上述工藝，包括：

第一螺旋給料機，第一螺旋給料機的外壁上具有夾套，第一螺旋給料機用于將含氯塑料送入脫氯化氫反應器內；

第二旋風分離器的第二氣體出口與夾套連通并為第一螺旋給料機提供外加熱，第二旋風分離器的第二固體出口將部分高溫催化劑顆粒送入脫氯化氫反應器；