[发明专利]用于聚乙烯和聚丙烯废料的干馏的方法及设备

说明书

本发明涉及用于通过干馏处理工业和生活聚乙烯和聚丙烯废料的方法和设备。用于聚乙烯和聚丙烯废料的干馏的方法包括：用通过浮选预清洁了污染物的聚乙烯和聚丙烯废料装料干馏反应器，并使用燃料燃烧器加热所述干馏反应器的炉，使用废气保持烃收集器中的温度，调节烃的蒸汽‑燃气混合物的出口温度，并回收蜡馏分；对蒸馏塔中剩余的蒸馏产物分馏，并调节来自蒸馏塔的剩余的蒸汽‑燃气混合物的出口温度；冷却所述剩余的蒸汽‑燃气混合物，将其分离成粗汽油馏分和气体馏分，并用原料装料随后的干馏反应器，其中，在填充前，每个反应器的底部涂覆有不粘的润滑剂层，反应器炉通过气垫连接，并且所述反应器按照以下循环以数个步骤装载：“用原料装料反应器，使装载的反应器空间产生真空，将反应器加热至110℃‑260℃以液化装料的原料”。

技术领域

本发明涉及对来自合成的聚合物材料(主要来自聚乙烯和聚丙烯)的工业和生活废料进行干馏，以及随后对降解产物进行处理的处理方法，以及涉及用于合成的聚合物材料废料的热降解和热催化降解的设备。

第一方面的现有技术

RF发明专利第2621097号(Device for Thermal Degradation of Polyethyleneand Polypropylene Waste,C08J11/04；B29B17/；C10B53/00；C10B53/07；C10G1/00,2017)中描述的用于聚乙烯和聚丙烯废料的干馏的方法被认为是最接近的现有技术。连续的操作方法如下所述进行。将通过浮选清洁了聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、纤维素、碎布、橡胶和其他杂质的预粉碎(或粒状)的聚合物通过螺旋进料器连续地进料到热降解(干馏)反应器中，该热降解(干馏)反应器配备有炉以及燃烧液体和气态自产燃料的燃料燃烧器。将该燃料燃烧器打开，并且使该单元进入运行温度范围。为了使该单元更快地达到指定范围，使由燃料燃烧产生的燃料气体(废气)进入脱蜡单元底部(烃化合物接收器)和蒸馏塔底部的再沸器。热降解反应器(通过改变燃料供应来控制)的运行温度应保持在450℃-480℃；烃化合物接收器的运行温度应保持在300℃-360℃；脱蜡单元的出口蒸汽-燃气混合物温度应保持在180℃-300℃(由供应至该脱蜡单元的回流塔的水来控制)；蒸馏塔底部的运行温度应保持在160℃-220℃(通过改变该脱蜡单元后和蒸馏塔顶部中的蒸汽-燃气混合物的温度来控制)；蒸馏塔的出口蒸汽-燃气混合物温度应保持在35℃-100℃(由供应至回流塔的水来控制)。当烃化合物接收器和蒸馏塔底部达到运行温度时，通过关闭入口前和出口后的气流调节器将燃料气体切断，将470℃-500℃的废气排放到空气中。碳残留物(焦炭)由螺杆连续抽出。加热的油连续地从蒸馏塔底部排出。热降解反应器的内容物由温度为600℃-900℃的燃料气体以1.5℃/分钟-4℃/分钟加热，该燃料气体通过热降解反应器的燃烧管进入脱蜡单元的烃化合物接收器的再沸器，然后进入蒸馏塔的再沸器。在热降解反应器中，在260℃-300℃时，塑料开始降解。来自热降解反应器的烃化合物的蒸汽-燃气混合物形式的塑料降解产物进入催化剂塔(其是在盒中装有催化剂(螺旋钛)的法兰管单元)，然后进入蒸汽-燃气混合物脱蜡单元的烃化合物接收器之上的换热器。当蒸汽温度达到360℃时，向蒸汽-燃气混合物脱蜡单元的烃化合物接收器之上的换热器供应循环水，以冷却烃化合物的蒸汽-燃气混合物。烃化合物接收器中的温度通过改变换热器中的水流速而保持在300℃-360℃。烃化合物的蒸汽-燃气混合物流入脱蜡单元的烃化合物接收器，在那里高沸点的烃化合物转化为液相。然后，蒸汽-燃气混合物流入脱蜡单元，其是底部装有质量交换填充床-钛碎屑催化剂，且顶部具有管壳式换热器作为回流塔的塔。循环水进料至脱蜡单元的换热器管的外部，而烃化合物(石蜡)在该脱蜡单元的换热器管中冷凝。冷凝的蜡回到烃化合物接收器。该脱蜡单元的出口蒸汽温度通过改变供应至作为回流塔的脱蜡单元的管壳式换热器的水而保持在180℃-300℃。烃化合物蒸气然后流至蒸馏塔，在那里它们分离成汽油馏分和柴油馏分。蒸馏塔底部的柴油馏分流经该蒸馏塔的换热器，用循环水冷却，到达柴油燃料接收器。蒸馏塔顶部中气态形式的汽油馏分和烃化合物气体流向气体冷却以水和汽油蒸汽冷凝换热器。蒸馏塔顶部中蒸汽形式的汽油馏分和烃化合物气体(气体馏分)流向气体馏分冷却以汽油蒸汽和水冷凝换热器。柴油质量(闪点、馏分组成)由蒸馏塔底部的温度(即160℃-220℃)控制。汽油馏分质量(密度、馏分组成和终点)由蒸馏塔出口的温度控制。蒸馏塔的顶部温度通过向蒸馏塔的回流塔供应水而保持在35℃-100℃。回流塔是管壳式换热器，循环水供应至其管的外部，高沸点的烃化合物在管中冷凝。汽油馏分蒸汽在由循环水冷却的气体冷却以汽油蒸汽和水冷凝换热器中冷凝。气体/水分离器将水和烃化合物气体(气体馏分)从汽油分离。未冷凝的烃化合物气体流入热降解反应器燃烧器，多余的烃化合物气体收集在储气罐中。水和汽油进入相关接收器。重馏分-加热的油(主要是蜡)在脱蜡单元底部累积，在热降解结束时去除，当没有烃化合物气体产生时，经由加热的油换热器(其通过冷却系统进行冷却)，至加热的油接收器(也称为蜡-蜡馏分接收器)。塑料降解过程在450℃-480℃结束。应切断至燃烧器的燃料。一旦热降解反应器冷却，留在其底部的碳残留物经由热降解反应器的下舱口排放至焦炭接收器。带有厚衬垫的炉通过将其降低到轮上并将其放在一边来从反应器拆卸下来，从而用于炉和反应器的单独冷却(由燃料燃烧器的气体鼓风机供应的空气进行冷却)。