[发明专利]一种废塑料制有机化工原料的方法及装置

说明书

本发明公开一种废塑料制有机化工原料的方法及装置。该方法主要包括一个反应器和一个再生器，所述的反应器是多段逆流变径反应器，由催化反应段、热解段、过渡段和汽提段同轴依次连通组成，其中催化反应段和热解段变径，由下向上逐渐扩大。废塑料经热解段反应后的中间产物进入催化反应段与所述再生器来的高温、高活性催化剂逆流接触进行深度裂解反应，得到小分子量的有机化工原料为主的目的气体产物，经旋风分离器后进入分馏系统进一步分离；反应后的催化剂经过渡段和汽提段后经气体输送进入再生器进行烧焦再生，产生的热量供应整个系统的耗能。本发明具有以下优点：有机化工原料收率较高，经济效益较高；工艺集约度高，设备投资低，能耗低。

技术领域

本发明属于固废处理技术领域，涉及一种废塑料制有机化工原料的方法及装置。

背景技术

塑料和塑料制品作为一种新兴的材料，因其化学性稳定，耐冲击性好，绝缘性好，导热性低，加工成本低等优点，而得到了广泛的使用，随之而来的是大量塑料垃圾的产生，不仅严重污染了环境，而且造成了资源的浪费。

如何处置废塑料是困扰全世界的难题，塑料的重复回收利用率普遍较低，形成了巨大的资源浪费。目前除了掩埋、焚烧等这些严重污染环境的方法外，废塑料化学回收技术是废塑料资源化利用的重要技术。

CN 102786980 A公开了一种废塑料炼油生产方法及其生产线，所述方法包含废塑料预处理、裂解反应、催化反应、冷凝和过滤脱水五个步骤，经过五步的处理使废塑料油化，油气产出率高，出渣率低，经济效益好，且生产线运行相对安全，自动化程度高，工作效率相对较高。

CN 108456328 A公开了一种废塑料的处理方法，该方法是将废塑料、反应溶剂和改性的催化剂加入到催化裂解反应器中混合均匀，通入氢气，在氢气气氛下使废塑料在搅拌的条件下进行催化裂解反应。该方法降低了废塑料催化裂解的温度，节约能耗，且提高了废塑料的裂解程度，提高了转利率。

CN 101260309 A公开了一种两级串联先热裂化后催化裂化反应装置。首先将20cm以下的废塑料和催化剂(蒙脱土等)混合进入一级带刮刀的管式反应器中，废塑料在刮刀的带动下沿反应器壁向上移动热解，热解温度控制在390℃以下，产物干气在反应器外燃烧提供热解能量。生成的粗油气经过加热送入二级改质流化反应器(提升管反应器)，继续在390℃下进行裂解，裂解后产物经过分馏得到不同成份的油品，废塑料转化率在82.5％左右。

在上述的发明工艺中，通过不同的工艺方法和/或装置设计来实现回收利用废塑料的目的，在废塑料的价值获取、环保和连续生产上都有自己独特的特点，但大多出油率不理想，油品质量即产品的附加值相对较低，且部分工艺繁琐，设备投资巨大，能耗高。

发明内容

针对现有技术中的可提高之处，本发明提供了一种用于废塑料制有机化工原料的方法及装置。该方法有机化工原料收率较高，经济附加值高，因而经济效益较高；工艺集约度高，设备投资低，能耗低。

为了实现上述目的，本发明提供一种废塑料制有机化工原料的方法及装置，该装置包括一个反应器和一个再生器，所述的反应器是多段逆流变径反应器，由催化反应段、热解段、过渡段和汽提段同轴依次连通组成，其中催化反应段和热解段变径，由下向上逐渐扩大。废塑料经热解段反应后的中间产物进入催化反应段与所述再生器来的高温、高活性催化剂逆流接触进行深度裂解反应，得到小分子量的有机化工原料为主的目的气体产物，经旋风分离器后进入分馏系统进一步分离；反应后的催化剂经过渡段和汽提段后经气体输送进入再生器进行烧焦再生，产生的热量供应整个系统的耗能。

在本发明中，所述的热解段的管壁与铅垂线的夹角为大于等于0°且小于等于30°；所述催化反应段的管壁与铅垂线的夹角为大于等于0°且小于等于75°；所述过渡段的管壁与铅垂线的夹角为大于20°且小于70°。

在本发明中，所述的热解段反应温度为不大于350℃，催化反应段的反应温度为大于 300℃且小于700℃。