[发明专利]废旧塑料生产石油产品的方法

说明书

本发明属于石油炼制技术，具体涉及一种以废旧塑料为原料生产石油产品的方法。

随着塑料在国计民生中的广泛应用，塑料垃圾越来越多。据统计，日本不可焚烧的垃圾中有20%是塑料。我国连续5年用于地膜复盖的塑料残膜每亩高达27公斤，据有关专家预测，这些废旧塑料在300-400年内也不会腐烂消失，从而严重地污染了农田，影响了作物的生长。如何消除塑料垃圾对环境的污染，是人们甚为关注的课题。塑料是不饱合烃类的高分子聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，能否把这些高分子的聚合物裂解为低分子烃类变废为宝呢？国内外曾作过一些探讨。据90年10月20日的科技日报报导，日本北海道工业发展试验室将废旧塑料在300℃下熔化，400-420℃下裂化，200-350℃在触媒作用下可得到汽油、煤油或柴油，处理一吨塑料约需234美元，据称要想在工业上应用还有不少问题要解决，成本也过高，专用的触媒需特殊加工制造。

本发明的目的在于开发一种催化剂便宜易得、成本低、流程短、以废旧塑料为原料生产石油系列产品的方法。

本发明的技术特征在于以氢氧化铝和石英沙的混合物为助熔催化剂，使废旧塑料在常压和450-500℃下熔化、裂化后蒸发;冷凝后的产物以氧化铝、石英沙及铝矾土的混合物为催化剂，在常压和300-350℃下，进一步催化裂化;最后采取通用的分馏方法，并在分馏塔釜底加入γ-Al₂O₃和石英沙作催化剂，从塔的不同支线得到石油液化气、汽油、煤油、柴油等石油系列产品。

本发明的工艺流程概述如下：

1.将废旧塑料除尘或/和用水清洗，然后将水挤干备用，

2.将预处理后的废旧塑料填压在圆柱形的卧式熔蒸釜中，一层塑料，一层助熔催化剂（氢氧化铝与鸳鸯砂各半），二者的重量比约为500-800∶1，熔蒸器外用煤火炉直接加热，使釜内温度达450-500℃，塑料熔化、裂化、蒸发;油蒸汽经蛇管式间接水冷器冷凝冷却后流入催化裂化釜中;三个熔蒸釜间歇操作，互相切换，釜中少量裂解气一同进入催化裂化釜，

3.在卧式圆柱形催化裂化釜中，加入催化剂（γ-AL₂O₃25%，石英砂25%，铝矾土50%），其重量约为冷凝液态烃的1/200-1/250;在釜外，由煤炉火加热，使釜内温度达300-350℃，进一步裂化为碳数不等的烃类，经蛇管水冷器冷凝冷却后，在气液分离罐中将常温常压下不冷凝的C₅以下的烃类与冷凝后的液态烃类分开，

4.C₅以下的烃类再次冷却、冷凝后，分离出少量凝液，气体进入缓冲罐，以烃类压缩机加压升温后冷却，再节流膨胀降温，使液化石油气与不凝气分离后送入各自的贮罐中备用。

5.液态烃类采取通用的分流装置，塔釜底加1/300的催化剂（50%的γ-Al₂O₃和50%的石英砂），在分馏塔不同的支线得到汽油、煤油和柴油等。

所述助熔催化剂中的AL（OH）₃为生产γ-AL₂O₃过程中的中间产物。所述的石英砂为山西省永济县当地产的鸳鸯砂。催化剂的粒度应在0.30mm以下，越细越好。鸳鸯砂的成分为：SiO₂75.06%，Al₂O₃9.67%，CaCO₃4.46%，MgCO₃1.33%，Fe₂O₃1.2%。

所述的催化裂化催化剂中的Al₂O₃为γ型Al₂O₃（市售的用作电解铝原料的铝矿石粉）。所述的铝矾土成分85%为Al₂O₃，其余是SiO₂、Fe₂O₃及TiO₂等。所述的粗石英砂的成分为：SiO₂64.55%，Al₂O₃14.54%，CaCO₃5.33%，MgCO₃2.42%，Fe₂O₃9.78%，该催化剂的粒度在0.30mm以下。所述的塑料为聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。