[发明专利]废塑料裂解炼油工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及塑料回收技术领域，具体涉及一种废塑料裂解炼油工艺及设备。

背景技术

塑料属于高分子碳氢聚合物，其本身是石油产品中烃类聚合反应构成的高分子聚合物，难以在自然状态下降解，对环境造成污染。通过催化裂解的方式可将塑料的高分子聚合物大分子链打开，将其还原为小分子链的化合物，其中，小分子链化合物大多为碳氢化合物，经过后处理可以得到汽油和燃气等，在解决塑料环境污染问题的同时提供了再生能源。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种废塑料裂解炼油工艺及设备成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种废塑料裂解炼油工艺及设备。

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

一种废塑料裂解炼油工艺，其特征在于，该工艺包括：

废塑料、石灰混合压缩进料的步骤；

将废塑料分段预热至熔融状态的步骤；

将熔融状态的废塑料进行高温裂解的步骤；

将高温裂解形成的重油进行催化裂解的步骤；

对裂解所得油气进行冷凝及净化的步骤。

优选地，在压缩进料步骤中，废塑料和石灰通过螺旋推进装置进行推动进料。

优选地，在高温裂解步骤中，反应温度在380～430℃。

优选地，在催化裂解步骤中，反应温度在360～400℃。

优选地，在分段预热步骤中，石灰对预热过程产生的HCl进行脱除。

本发明还提供了一种废塑料裂解炼油设备，包括：

用于储存废塑料的物料仓；

与物料仓的出料口连接的螺旋推进装置；

裂解反应系统，所述裂解反应系统包括：与螺旋推进装置连接的用于进行预热的第一反应器；以及与第一反应器连接的用于进行高温裂解的第二反应器；

与第二反应器连接的用于进行催化裂解的催化塔，所述催化塔内设有催化剂填料层；

与催化塔连接的冷凝器；

与冷凝器连接的用于收集裂解油气冷凝后所形成油品的集油罐；

与冷凝器连接的燃气净化装置。

优选地，该设备还包括与催化塔底部连接的渣油收集罐。

优选地，该设备还包括分别与燃气净化装置和裂解反应系统连接的燃气发电机。

优选地，该设备还包括与燃气发电机连接的烟气净化装置。

优选地，所述冷凝器设置有两个，彼此串联连接。

本发明的工艺及设备实现了废塑料裂解的连续生产，先高温裂解再催化裂解，降解更彻底；高温裂解后的产物进入催化塔中不仅进一步裂解成短链化合物，还能去除了油汽中的灰分杂质，洁净了油品。

附图说明

图1是本发明的设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本说明书中的“废塑料”指生活中常用的塑料，主要包括PP，PE，PS以及少量PVC等。

本发明实施例提供了一种废塑料裂解炼油工艺，包括：

废塑料、石灰混合压缩进料的步骤；

将废塑料分段预热至熔融状态的步骤；

将熔融状态的废塑料进行高温裂解的步骤；

将高温裂解形成的重油进行催化裂解的步骤；

对裂解所得油气进行冷凝及净化的步骤。

在压缩进料步骤中，废塑料和石灰通过螺旋推进装置进行推动进料。废塑料中按比例混入一定量的石灰，用来吸收反应过程中产生的氯化氢，避免其腐蚀设备以及污染产品。由于废塑料为主要成分的混合物料有很高的压缩比，所以进料螺旋采用螺距渐进缩小的形式，使混合物料在行进的过程中不断被压缩，从而排出夹带的空气，实现密封无氧进料。

在分段预热步骤中，石灰对预热过程产生的HCl进行脱除。分段预热步骤中，可以分为几个温区，实行阶段式升温，裂解步骤恒温在最佳反应温度。混合物料从常温开始进料，在分段预热步骤中逐渐升温，运行到后期就呈现出熔融液化状态，接近最佳反应温度(高温裂解的反应温度)。熔融状态的混合物料从预热步骤进入高温裂解步骤，达到最佳反应温度，开始进行高温裂解反应，高温裂解产生的油气随后进行进一步催化裂解。

在高温裂解步骤中，反应温度在380～430℃。

在催化裂解步骤中，反应温度在360～400℃。