[发明专利]一种用于废塑料原位催化热解的系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于废塑料原位催化热解的系统及方法，属于废塑料的热解技术领域。其解决了现有技术中废塑料催化热解过程中液相产物收率低、有机氯含量高等技术问题。该系统包括依次连接的三股撞击流混合器、热解反应器、高密度循环流化床、多相流提升管及分离装置，经过三股撞击流混合器对物料进行充分混合，通过热解反应器结合除尘装置，可实现高温下同步脱氯、除尘，将热解产生的热解气引入高密度循环流化床的气体回燃装置中，并将其中的热载体和半焦加热至预定温度，之后热载体与半焦进入多相流提升管中，经分离装置回收大颗粒催化剂。本发明通过采用超短接触反应‑强热质传递‑高升温速率‑原位催化，最大化制取得到高品质液体燃料。

技术领域

本发明涉及废塑料的热解技术领域，具体涉及一种用于废塑料原位催化热解的系统及方法。

背景技术

随着城市化废弃物塑料的增多，对于废塑料的相关研究也越来越多，目前对于废塑料的处理方式主要有：第一、以机械加工或理化改性再生等技术手段，生产再生塑料制品；第二、通过焚烧回收能量；第三、通过热解或催化热解来制备燃油或化工基础原料。对于前两种处理方式存在处理效率差、污染严重等技术问题，因此，通过热解/催化热解来处理废塑料成为一种对废塑料处理的有效方式。

目前现有技术在废塑料热解/催化热解的研究报道主要有：

申请号201810143313.0公开了一种废塑料的处理方法，该方法包括：将废塑料、改性催化剂、反应溶剂加入到催化裂解反应器中混合均匀，然后进行催化裂解反应，改性催化剂为改性剂氧化物改性的HZSM-5和HY复合型分子筛，改性剂选自Sn、Fe、Ti和Zn中的一种或多种，反应溶剂为四氢化萘和正十六烷的混合物，催化裂解反应条件如下：反应温度为150-300℃，反应时间为120-240分钟，反应在搅拌下进行，搅拌速率为600-1000转/分钟，反应中通入氢气，氢分压为4-7MPa。

然而，在热解/催化热解处理废塑料时，由于废塑料原料组分多变，高含氯等特点，导致工程化过程中存在液收低、油品重组分和有机氯含量高、油中带灰等技术瓶颈。另外热解油气易发生二次裂解和聚合反应，使得反应器与管路结焦堵塞严重、设备无法长周期稳定运行、催化剂失活快寿命短等。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于废塑料原位催化热解的方法，该方法彻底解决了工程化过程中存在液收低、油品重组分和有机氯含量高、油中带灰的技术问题，同时，防止了热解油气易发生二次裂解和聚合反应，避免了反应器与管路结焦堵塞严重等问题。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于废塑料原位催化热解的方法，依次包括以下步骤：

a、准备并安装所需系统

所述的系统包括依次连接的三股撞击流混合器、热解反应器、高密度循环流化床、多相流提升管及分离装置，所述的分离装置的出口端连接至所述的三股撞击流混合器的一个进口端；

所述的三股撞击流混合器包括混合器本体和位于所述混合器本体顶部的三个进口端，分别为第一进口端、第二进口端和第三进口端，其中第一进口端和第三进口端呈Y形，所述的第二进口端位于所述的第一进口端和第三进口端之间，所述的混合器本体其顶面的面积大于其底面的面积；

所述的多相流提升管的中部设置有扩径段；在所述的多相流提升管的中部及下部设置有多段压缩空气输入管；

所述的热解反应器的顶部的出口连接有除尘装置；