廢塑料制汽柴油的方法與裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種廢塑料制汽柴油的方法，該方法采用多管反應(yīng)器將輸入反應(yīng)器的廢塑料分解為碳數(shù)＜１００的小分子化合物，將＜３６０℃的餾分輸出進行催化重整反應(yīng)，然后分餾或直接分餾得到汽柴油。本發(fā)明專利技術(shù)的方法與特制的多管循環(huán)反應(yīng)器可有效地縮短廢塑料到裂解溫度的時間，提高原料裂解反應(yīng)速度，增加目的產(chǎn)品的得率。本方法無三廢或少三廢產(chǎn)生，經(jīng)初步估算，每噸廢塑料可制得汽柴油７００ｋｇ，氣體１００ｋｇ，渣２００ｋｇ，由此可見，利用廢塑料制汽柴油的效益是顯著的。（*該技術(shù)在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
?廢塑料制汽柴油的方法與裝置本專利技術(shù)涉及一種用廢塑料為原料制取燃料油的方法和裝置。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類對塑料制品的需求量在不斷增加，與此同時，每年也排放出大量的廢塑料，這不僅對社會生態(tài)環(huán)境造成新的污染和破壞，而且也是一種能源浪費。利用廢舊塑料制取汽柴油(或液體燃料)被普遍認為是目前諸多處理廢舊塑料方法中最為合理有效的一種，在美、日、德、英和我國都有類似報導(dǎo)。從現(xiàn)有方法看，一般大都為將廢塑料經(jīng)高溫分解、催化重整和分餾而得到汽柴油，也有不經(jīng)催化直接得到汽柴油的。上述反應(yīng)是把廢塑料直接加入或經(jīng)螺旋推進器在冷態(tài)或低溫下加入反應(yīng)釜，釜底部加熱，于高溫下使廢塑料熔化裂解。這種加熱裂解方式，一方面由于塑料傳熱性能差，加熱廢塑料裂解溫度要較長時間，從而使過程的處理能力下降。另一方面，由于只限于鍋底加熱，且高溫，這就一定會造成局部過熱，至使器壁生焦結(jié)灰，造成排渣困難，過程不能連續(xù)，生產(chǎn)能力低下。美國專利USP?4108730、4175217和4118281均是采用重循環(huán)油把廢塑料溶解，然后再進行催化裂解，該過程雖然在塑料溶解速度上有所改進，但卻需要大量的高沸點重油作為熱循環(huán)油，不僅增加了工藝過程的復(fù)雜性，而且也增加了能耗。美國專利USP?4851601提出的方法是將廢塑料粉碎，加熱熔融后再進入裂解反應(yīng)室裂解，日本專利JP?038690也提到先將廢塑料熔融，然后在裂解釜中使其裂化直到催化分離。上述二個專利的特點是在前處理上都遵循先溶融，后熱裂解再催化裂解的過程，設(shè)備復(fù)雜，工藝流程長。本專利技術(shù)的目的在于克服上述方法的缺陷，提供一種使熔融、裂解、分離一步進行的連續(xù)化廢塑料制汽柴油的方法，并提供為該方法而專門設(shè)計的反應(yīng)器。本專利技術(shù)的廢塑料制汽柴油的方法按如下步驟進行：(1)原料經(jīng)分檢、凈化除塵后破碎至2-3厘米，(2)常壓下反應(yīng)器升溫至200-300℃(反應(yīng)器在反應(yīng)初期加入導(dǎo)熱油)后，-->將物料輸送至多管循環(huán)反應(yīng)器內(nèi)，(3)反應(yīng)溫度升至350-500℃時，廢塑料被分解為碳數(shù)小于100的小分子化合物，此時，≥360℃的餾份通過溢流管返回反應(yīng)器，＜360℃的餾份經(jīng)導(dǎo)流管從反應(yīng)器輸出進入催化重整反應(yīng)器，然后進分餾塔，焦渣進行沉降后從反應(yīng)器底部排出，(4)進入分餾塔的氣體經(jīng)分餾分別得到汽油、柴油和少量重油(或蠟)。在上述方法中，催化重整這一過程可以根據(jù)需要選用，從反應(yīng)器輸出的＜360℃的餾分也可不經(jīng)催化重整而直接進入分餾塔進行分餾。催化重整及分餾均可采用石油煉制中的現(xiàn)有技術(shù)來實現(xiàn)。在本專利技術(shù)的方法中由于在一個反應(yīng)器中必須實現(xiàn)物料熔融、裂解、分離三個過程，故需設(shè)計專用反應(yīng)器來達到上述目的。本專利技術(shù)為上述方法所設(shè)計的多管循環(huán)反應(yīng)器包括主循環(huán)管7，主循環(huán)管7內(nèi)安裝廢塑料物流進料管8，溢流管9，主循環(huán)管的上部設(shè)塔板10，塔板上安裝汽流導(dǎo)出管12及罩于管12上的泡罩11，塔板的上端還設(shè)有蛇管冷卻器13及除沫器14，頂部設(shè)物流導(dǎo)出口16，主循環(huán)管的底部設(shè)有上下兩個排渣隔離閥3和1，兩閥之間為渣接受缸2，管7的外圍設(shè)有與其相連通的上循環(huán)管25及下循環(huán)管4，在4與25之間設(shè)置高溫裂解管5，上循環(huán)管還連接一個導(dǎo)熱油緩沖缸24，缸上設(shè)置導(dǎo)熱油加料口23及吹掃器入口21和放空口22。本專利技術(shù)廢塑料制汽柴油的方法與裝置于現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：1.克服了塑料熱傳導(dǎo)性差，有效地縮短了廢塑料到裂解溫度的時間，同樣溫度條件下，采用熱熔劑加熱可比干法加熱法縮短一倍時間；2.采用多管自循環(huán)式反應(yīng)器改善了傳熱傳質(zhì)過程，提高了原料裂解反應(yīng)速度，增加了過程的處理能力；3.多管自循環(huán)式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)可使物流運動速度加快，快速流的沖刷作用使反應(yīng)生成的焦渣無機會滯留于反應(yīng)器壁，而是隨物流進入循環(huán)管，自上而下，較重物流沉于反應(yīng)器底部，并通過渣排放器定時排放，從而有效地實現(xiàn)了過程連續(xù)化長期運轉(zhuǎn)之目的；4.采用液渣法熱熔融物料，節(jié)省了能耗；5.采用控制≥360℃以上餾份自動返回反應(yīng)器，再反-->應(yīng)的過程，增加了目的產(chǎn)品的得率；6.采用塔頂除霧器，避免了系統(tǒng)管道堵塞，保證了流程暢通；7.由于本過程采用了氣渣充分利用的思路致使本過程無三廢或少三廢產(chǎn)生。下面通過附圖及實施例詳細說明本專利技術(shù)的方法及反應(yīng)器。圖1所示為根據(jù)本專利技術(shù)的方法而專門設(shè)計的多管反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視圖。如圖所示，該反應(yīng)器包括一個主循環(huán)管7，在管7內(nèi)安裝廢塑料物流進料管8，溢流管9，管7的上部設(shè)塔板10，塔板上安裝汽流導(dǎo)出管12及罩于管12上的泡罩11，塔板的上端設(shè)有蛇管冷卻器13及除沫器14，上述部件通過法蘭20和19與主循環(huán)管連接，其頂部設(shè)安全閥15、物流導(dǎo)出口16、壓力表17及熱偶管18。主循環(huán)管7的外圍設(shè)有與其相連通的上循環(huán)管25及下循環(huán)管4，在4與25之間設(shè)置高溫裂解管5，管5的頂部安裝液位測傳感器6。上循環(huán)管25還連接導(dǎo)熱油緩沖缸24，缸上設(shè)置吹掃氣入口21，放空口22及導(dǎo)熱油加料口23。26是壓力表，27是熱電偶。主循環(huán)管7的下部為排渣部分，分別設(shè)置上下兩個排渣隔離閥3和1，兩閥之間為渣接受缸2，這樣的排渣設(shè)計可以保證熱量不外泄，以維持過程的連續(xù)化。在使用上述反應(yīng)器時，反應(yīng)初期要加入導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油從加料口23加入，經(jīng)緩沖缸24、上下循環(huán)管25、4進入主循環(huán)管7及裂解管5，通過液位測定儀6控制液位至裂解管2/3處，然后用隋性氣體吹掃。所述的隋性氣體可以是氮氣、水蒸汽、煙道氣等。吹掃氣經(jīng)吹掃氣入口21進入吹掃整個反應(yīng)器，吹掃后的氣體從導(dǎo)管16排出后再經(jīng)后面連接的二段催化反應(yīng)器后排入大氣，測尾氣氧含量＜1％以下時，關(guān)閉吹掃氣。吹掃完成后，開始升溫，裂解管最終溫度500℃，主循環(huán)管最終溫度450℃。當升溫至200-300℃時，物料經(jīng)進料管8進入循環(huán)管7，在這里新鮮物料與主循環(huán)管中來自塔頂溢流管9的高沸點熱流(＜360℃)以及經(jīng)裂解管5，沿上循環(huán)管25的高溫液流(≤400℃)直接接觸融化，并使主循環(huán)管中溫度下降，物料由上而下運動，至下循環(huán)管4處，由于下循環(huán)管處溫度高于主循環(huán)管中溫度，故物料溫度升高并沿下循管4逐漸向上移動，直至高溫裂解管5(溫度為460℃)，在此物料被迅速裂解，由于主循環(huán)管7與-->裂解管5之間的溫度差，造成不同壓域的密度差，從而造成物料的自行循環(huán)。經(jīng)裂解管5裂解的物料沿上循環(huán)管25至主循環(huán)管7，物料速度突然減慢，經(jīng)氣液分離，液相部分返回主循環(huán)管7，氣相部分通過塔板10沿導(dǎo)管12經(jīng)泡罩11汽液傳質(zhì)熱交換，再經(jīng)冷卻器13最后把關(guān)控制物流溫度≤360℃，≥360℃的物料被冷卻于泡罩11并經(jīng)溢流管9返回主循環(huán)管7，＜360℃的餾份則經(jīng)除沫器14沿導(dǎo)管16進入二段催化重整反應(yīng)器，或直接入分餾塔。反應(yīng)器中的液固兩相在主循環(huán)管7內(nèi)沉降分離，焦渣通過底部的渣隔離閥3進入渣接受缸2，最后從閥1排出。而熔融的液體物料則重新返回主循環(huán)管7再行反應(yīng)。在上述反應(yīng)中，物料不斷加入反應(yīng)器后，所產(chǎn)生的氣液固物質(zhì)通過反應(yīng)器分離并分別排出，形成了連續(xù)地反應(yīng)過程。在上述多管循環(huán)反應(yīng)器中，主循環(huán)管7與上下循環(huán)管25和4及裂解管5的設(shè)計可有多種形式，附圖中畫出的是上下循環(huán)管及裂解管依主循環(huán)管為中心呈放射狀排列的一種形式。實施例1將廢塑料破碎至2-3cm過篩除塵后待用。反應(yīng)器升溫至250-300℃時，將破碎后的廢塑料經(jīng)料斗通本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種廢塑料制汽柴油的方法，其特征是按如下步驟進行：（１）原料經(jīng)分檢、凈化除塵后破碎至２－３厘米，（２）常壓下反應(yīng)器升溫至２００－３００℃（反應(yīng)器在反應(yīng)初期加入導(dǎo)熱油）后，將物料輸送至多管反應(yīng)器內(nèi)，（３）反應(yīng)溫度升至３５０－５００ ℃時，廢塑料被分解為碳數(shù)小于１００的小分子化合物，此時，≥３６０℃的餾份通過溢流管返回反應(yīng)器，＜３６０℃的餾份經(jīng)導(dǎo)流管從反應(yīng)器輸出進入催化重整反應(yīng)器，然后進分餾塔，焦渣進行沉降后從反應(yīng)器底部排出，（４）進入分餾塔的氣體經(jīng)分餾分別得到汽油 、柴油和少量重油（或蠟），從塔頂放出的氣體收集。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種廢塑料制汽柴油的方法，其特征是按如下步驟進行：(1)原料經(jīng)分檢、凈化除塵后破碎至2-3厘米，(2)常壓下反應(yīng)器升溫至200-300℃(反應(yīng)器在反應(yīng)初期加入導(dǎo)熱油)后，將物料輸送至多管反應(yīng)器內(nèi)，(3)反應(yīng)溫度升至350-500℃時，廢塑料被分解為碳數(shù)小于100的小分子化合物，此時，≥360℃的餾份通過溢流管返回反應(yīng)器，＜360℃的餾份經(jīng)導(dǎo)流管從反應(yīng)器輸出進入催化重整反應(yīng)器，然后進分餾塔，焦渣進行沉降后從反應(yīng)器底部排出，(4)進入分餾塔的氣體經(jīng)分餾分別得到汽油、柴油和少量重油(或蠟)，從塔頂放出的氣體收集。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是從多管反應(yīng)器輸出的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：白秀全，趙景州，王玉卿，王雙德，萬明，朱明德，董根全，史建中，劉玉英，李文懷，何國洲，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所，江西華隆化工有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：14[中國|山西]