專利名稱：廢棄塑料油化過程中熱裂解氣精細(xì)回收油品并循環(huán)利用工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢棄塑料油化過程中熱裂解氣精細(xì)回收油品并循環(huán)利用工藝，具體是充分利用廢棄塑料經(jīng)熱裂解處理產(chǎn)生的裂解氣，其中包含輕質(zhì)氣體組分和油品氣體組分(輕質(zhì)油品和重質(zhì)油品)，利用吸收、常、減壓解吸和分餾技術(shù)挖掘裂解氣價(jià)值，減少廢氣污染，提高輕質(zhì)油品(汽油、煤油、柴油)純度和收率。
背景技術(shù)：
我國大部分城市的生活混合垃圾呈現(xiàn)含水率高、有機(jī)質(zhì)高、熱值低的特點(diǎn)，其中可回收垃圾中的廢棄塑料由于種類多、生物降解性差、使用周期短而被廣泛關(guān)注，廢棄塑料應(yīng)用熱裂解法高溫裂解回收原料油技術(shù)成為解決垃圾困擾、變廢為寶的新興領(lǐng)域之一，我國塑料油化技術(shù)從山西永太塑化公司與香港美亞新染化有限公司在1993年合資興建我國第一個(gè)廢塑料煉油廠發(fā)展以來，國內(nèi)先后在北京、湖南、江西、天津、山東等地建有一些小規(guī)模的廢塑料油化廠。但是，目前大多數(shù)處于停產(chǎn)狀態(tài)，其原因是(I)生產(chǎn)出的油品質(zhì)量差，到達(dá)不了國家標(biāo)準(zhǔn)。(2)廢棄塑料熱值較低，需要向燃料中加入大量高熱值原料，如汽油、煤粉等，生產(chǎn)成本較高，產(chǎn)品不能實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?，F(xiàn)有工藝分為兩種，一種是將熱裂解產(chǎn)生的熱裂解氣直接燃燒提供熱裂解釜熱量，損失了裂解氣中的大量輕質(zhì)油品(汽油、煤油、柴油)，造成廢氣污染；另一種是將熱裂解氣經(jīng)脫氯處理后直接進(jìn)入分餾塔，利用沸程差側(cè)線采出不同油品，會造成側(cè)線采出的油品純度下降，得到的油品中混有高沸程的組分，汽油辛烷值低，且含有大量烴類，誘導(dǎo)期短， 柴油凝油點(diǎn)高，十六烷值低，含蠟量高，這為后續(xù)操作增加了困難。由于上述的兩種工藝對環(huán)境、成本造成挑戰(zhàn)、對回收的油品的可用性和經(jīng)濟(jì)性存在著不足，所以對于在塑料油化過程中減少對環(huán)境的污染，降低成本，提高回收油品的可用性成為迫在眉睫的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種廢棄塑料油化過程中熱裂解氣精細(xì)回收油品并循環(huán)利用工藝，克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，將熱裂解氣中的輕質(zhì)氣體組分和油品氣體組分區(qū)分對待，分開利用，充分挖掘裂解氣中的有利價(jià)值，輕質(zhì)氣體組分用于熱解燃料自給，重質(zhì)油品組分作為洗油回收比其沸程低的其他油品，提高輕質(zhì)油品組分的純度和收率，實(shí)現(xiàn)洗油自給，節(jié)約成本，減少投資，緩解能源緊張，降低環(huán)境負(fù)荷，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種廢棄塑料油化過程中熱裂解氣精細(xì)回收油品并循環(huán)利用工藝，包括的步驟如下I)廢棄塑料輸送到熱裂解釜102進(jìn)行熱裂解處理，產(chǎn)生的熱裂解氣Gl進(jìn)入脫氯塔 103底部ο2)在脫氯塔103中，熱裂解氣Gl與Ca (OH) 2溶液逆流接觸，塔頂采出氣體G2進(jìn)入吸收塔104底部，塔底采出進(jìn)入CaCl2溶液處理工序。3)在吸收塔104中，脫氯塔103的塔頂采出氣體G2與洗油04逆流接觸，塔頂采出經(jīng)冷凝和第一緩沖罐105處理，得到不凝氣為輕質(zhì)氣體組分G3，G3返回加熱爐101燃燒為熱裂解釜提供熱量，冷凝液回流至吸收塔104，塔底采出物L(fēng)I進(jìn)入常壓解吸塔106頂部。4)在常壓解吸塔106中，過熱蒸汽SI與吸收塔104塔底采出物L(fēng)I逆流接觸，塔頂采出經(jīng)第一冷凝器107冷凝后，冷凝液進(jìn)入第一分相罐108分相，油相CLl進(jìn)入分餾塔112， 水相CWl回收，不凝氣NCl返回加熱爐101燃燒為熱裂解釜提供熱量；塔底采出L2進(jìn)入減壓解吸塔109頂部。5)在減壓解吸塔109中，采用減壓操作。過熱蒸汽S2與常壓解吸塔106塔底采出物L(fēng)2逆流接觸，塔頂采出經(jīng)第二冷凝器110冷凝后，冷凝液進(jìn)入第二分相罐111分相，油相 CL2進(jìn)入分餾塔112，水相CW2回收；塔底采出進(jìn)入浙青質(zhì)處理工序。6)在分餾塔112中，采用減壓操作。過熱蒸汽S3逆流接觸常壓解吸塔106的塔頂冷凝液的油相CLl以及減壓解吸塔109的塔頂冷凝液的油相CL2，分餾塔112塔頂采出進(jìn)入第二緩沖罐113緩沖，得到干氣DG和汽油餾分01，側(cè)線采出煤油餾分02、柴油餾分03，分餾塔112塔底采出潤滑油餾分作為洗油04進(jìn)入吸收塔104頂部，返回第3)步。所述的廢棄塑料為生活垃圾經(jīng)分選處理后得到的廢棄塑料，含有聚氯乙烯 8% -15%、聚苯乙烯 20% -25%、聚丙烯 20% -25%、聚乙烯 45% -55% ；所述的加熱爐101溫度控制在1090-1200°C ；所述的熱裂解釜102溫度控制在400_420°C，厭氧條件下操作；所述的常壓解吸塔106中過熱蒸汽SI溫度控制在350_360°C，減壓解吸塔109中過熱蒸汽S2溫度控制在280-290°C，分餾塔112中過熱蒸汽S3溫度控制在250_260°C ；所述的脫氯塔103板數(shù)為40-50塊，操作壓力為101. 3kPa ；所述的吸收塔104板數(shù)為40-50塊，操作壓力為101. 3kPa ；所述的常壓解吸塔106板數(shù)為50-60塊，操作壓力為101. 3kPa，塔釜溫度控制在 340-350 0C ；所述的減壓解吸塔109板數(shù)為50-60塊，操作壓力為3_7kPa，塔釜溫度控制在 280-300 0C ； 所述的分餾塔112板數(shù)為60-80塊，操作壓力為3_7kPa，塔釜溫度控制在 240-260。。。本發(fā)明采用一種廢棄塑料油化過程中熱裂解氣精細(xì)回收油品并循環(huán)利用工藝，使得熱裂解氣中的油品被充分提取，提高廢棄塑料裂解油品回收率，節(jié)約能源，與現(xiàn)有工藝將裂解氣直接充當(dāng)燃料相比，實(shí)現(xiàn)資源回收最大化，最大程度的挖掘熱裂解氣中的有利價(jià)值， 減少廢氣污染。分別利用熱裂解氣中的輕質(zhì)氣體組分和油品組分，區(qū)別對待，將裂解氣中輕質(zhì)氣體組分分離出來作為熱裂解爐燃燒的燃料，不用外加燃料，實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)燃料；將熱裂解氣中的重質(zhì)油品組分作為洗油回收比其沸程低的其他油品，實(shí)現(xiàn)洗油自給，節(jié)約成本，減少投資。


圖I是本發(fā)明一種廢棄塑料油化過程中熱裂解氣精細(xì)回收油品并循環(huán)利用工藝的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明參照附圖詳細(xì)說明如下，但僅作說明而不是限制本發(fā)明。圖I中，101-加熱爐，102-熱裂解釜，103-脫氯塔，104-吸收塔，105-第一緩沖罐， 106-常壓解吸塔，107-第一冷凝器，108-第一分相罐，109-減壓解吸塔，110-第二冷凝器， 111-第二分相罐，112-分餾塔，113-第二緩沖罐，HEAT-加熱爐101為熱裂解釜102提供的熱量，Gl-熱裂解氣，G2-脫氯塔103塔頂氣相采出，G3-輕質(zhì)氣體組分，LI-吸收塔104 塔底液相采出，L2-常壓解吸塔106塔底液相采出，CLl-經(jīng)第一分相罐108分相后的油相， CL2-經(jīng)第二分相罐111分相后的油相，CWl-經(jīng)第一分相罐108分相后的水相，CW2-經(jīng)第二分相罐111分相后的水相，NCl-常壓解吸塔106塔頂采出的不凝氣，DG-干氣，01-汽油餾分，02-煤油餾分，03-柴油餾分，04-潤滑油餾分(洗油)，SI-常壓解吸塔106的過熱蒸汽，S2-減壓解吸塔109的過熱蒸汽，S3-分餾塔112的過熱蒸汽，Ca(OH)2-脫氯塔103的脫氯劑Ca(OH)2溶液。本發(fā)明提供的一種廢棄塑料油化過程中熱裂解氣精細(xì)回收油品并循環(huán)利用工藝包括的步驟詳細(xì)描述如下I)加熱爐101為熱裂解釜102提供熱量HEAT，為了避免二噁英的生成，將加熱爐 101的溫度控制在1090-1200°c;為了提高輕質(zhì)燃料油(汽油、煤油、柴油)的回收率，降低裂解過程中的重油產(chǎn)率，將熱裂解釜102溫度控制在400-420°C、在隔絕空氣的條件下進(jìn)行。 生活垃圾經(jīng)分選處理后得到的廢棄塑料包含聚氯乙烯8% -15%、聚苯乙烯20% -25%、聚丙烯20% -25%、聚乙烯45% -55%。將廢棄塑料輸送到熱裂解釜102進(jìn)行熱裂解處理，產(chǎn)生的熱裂解氣Gl進(jìn)入脫氯塔103第38-48塊板。2)脫氯塔103板數(shù)為40-50 ±夾，操作壓力為101. 3kPa，Ca(OH)2溶液進(jìn)料溫度 20-30°C，進(jìn)料位置為脫氯塔103第2-3塊板，將熱裂解氣Gl與Ca (OH) 2溶液逆流接觸，脫氯塔103第I塊板采出氣體G2進(jìn)入吸收塔104第38-48塊板，脫氯塔103第40-50塊板采出物進(jìn)入CaCl2溶液處理工序。3)吸收塔104板數(shù)為40-50塊，操作壓力為101. 3kPa，洗油04進(jìn)料位置為吸收塔 104第2-3塊板，G2與洗油(分餾塔112塔底采出潤滑油餾分)04逆流接觸，塔頂采出經(jīng)冷凝后進(jìn)入第一緩沖罐105緩沖，得到不凝氣為輕質(zhì)氣體組分G3返回加熱爐101燃燒為熱裂解釜提供熱量，液相回流至吸收塔104第3-4塊板。吸收塔104第40-50塊板采出物L(fēng)I進(jìn)入常壓解吸塔106第2-3塊板。4)常壓解吸塔106板數(shù)為50-60塊，操作壓力為101. 3kPa，塔釜溫度控制在 340-3500C，過熱蒸汽SI溫度控制在350-360°C，過熱蒸汽SI的進(jìn)料位置為常壓解吸塔106 的第48-58塊板，過熱蒸汽SI與吸收塔104塔底采出物L(fēng)I逆流接觸，塔頂采出經(jīng)第一冷凝器107冷凝后，冷凝液進(jìn)入第一分相罐108分相，油相CLl進(jìn)入分餾塔112第34-44塊板， 水相CWl回收，不凝氣NCl返回加熱爐101燃燒為熱裂解釜提供熱量；常壓解吸塔106第 50-60塊板采出物L(fēng)2進(jìn)入減壓解吸塔109第2_3塊板。 5)減壓解吸塔109板數(shù)為50-60塊，操作壓力3_7kPa，塔釜溫度控制在 280-3000C。過熱蒸汽S2溫度控制在280-290°C，過熱蒸汽S2的進(jìn)料位置為減壓解吸塔109的第48-58塊板，過熱蒸汽S2與常壓解吸塔109塔底采出物L(fēng)2逆流接觸，塔頂采出經(jīng)第二冷凝器110冷凝后，冷凝液進(jìn)入第二分相罐111分相，油相CL2進(jìn)入分餾塔112的第34-44 塊板，水相CW2回收；減壓解吸塔109第50-60塊板采出物進(jìn)入浙青質(zhì)處理工序。6)分餾塔112板數(shù)為60-80塊，操作壓力3_7kPa，塔釜溫度控制在240_260°C。過熱蒸汽S3溫度控制在250-260°C，過熱蒸汽S3的進(jìn)料位置為分餾塔112的第58-78塊板。 分餾塔112塔頂采出進(jìn)入第二緩沖罐113緩沖得到干氣DG，側(cè)線第7-10塊板采出汽油餾分
01、側(cè)線第18-25塊板采出煤油餾分02、側(cè)線第30-40塊板采出柴油餾分03，分餾塔112第 50-70塊板采出潤滑油餾分作為洗油04進(jìn)入吸收塔104第2-3塊板，返回第3)步。應(yīng)用實(shí)例I :脫氯塔103、吸收塔104為直徑1000mm，高度2300mm的板式塔，常壓解吸塔106、減壓解吸塔109為直徑1000mm，高度2500mm的板式塔，分餾塔112為直徑1000mm， 高度3000mm的板式塔。
權(quán)利要求
1.一種廢棄塑料油化過程中熱裂解氣精細(xì)回收油品并循環(huán)利用工藝，其特征為包括的步驟如下1)廢棄塑料輸送到熱裂解釜(102)進(jìn)行熱裂解處理，產(chǎn)生的熱裂解氣進(jìn)入脫氯塔(103)底部；2)在脫氯塔(103)中，熱裂解氣與Ca(OH) 2溶液逆流接觸，塔頂采出氣體進(jìn)入吸收塔(104)底部，塔底采出進(jìn)入CaCl2溶液處理工序；3)在吸收塔(104)中，脫氯塔(103)的塔頂采出氣體與洗油逆流接觸，塔頂采出經(jīng)冷凝緩沖后得到輕質(zhì)氣體組分，輕質(zhì)氣體組分返回加熱爐(101)燃燒為熱裂解釜提供熱量，冷凝液回流至吸收塔(104)，塔底采出物進(jìn)入常壓解吸塔(106)頂部；4)在常壓解吸塔(106)中，過熱蒸汽(SI)與吸收塔(104)塔底采出物逆流接觸，塔頂采出經(jīng)第一冷凝器(107)冷凝后，冷凝液進(jìn)入第一分相罐(108)分相，油相進(jìn)入分餾塔 (112)，水相回收，不凝氣返回加熱爐(101)燃燒為熱裂解釜提供熱量；塔底采出進(jìn)入減壓解吸塔(109)頂部；5)在減壓解吸塔(109)中，采用減壓操作；過熱蒸汽(S2)與常壓解吸塔(106)塔底采出物逆流接觸，塔頂采出經(jīng)第二冷凝器(110)冷凝后，冷凝液進(jìn)入第二分相罐(111)分相， 油相進(jìn)入分餾塔(112)，水相回收；塔底采出進(jìn)入浙青質(zhì)處理工序；6)在分餾塔(112)中，采用減壓操作；過熱蒸汽(S3)逆流接觸常壓解吸塔(106)的塔頂冷凝液的油相以及減壓解吸塔(109)的塔頂冷凝液的油相，分餾塔(112)塔頂采出經(jīng)冷凝緩沖后，得到干氣和汽油餾分，側(cè)線采出干煤油餾分、柴油餾分，分餾塔塔底采出潤滑油餾分作為洗油進(jìn)入吸收塔(104)頂部，返回第3)步。
2.按照權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于所述的廢棄塑料為生活垃圾經(jīng)分選處理后得到的廢棄塑料，含有聚氯乙烯8%-15%、聚苯乙烯20%-25%、聚丙烯20%-25%、聚乙烯 45%-55%。
3.按照權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于所述的加熱爐(101)溫度控制在 1090-1200°C。
4.按照權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于所述的熱裂解釜(102)溫度控制在 400-420 V，厭氧條件下操作。
5.按照權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于所述的常壓解吸塔(106)中過熱蒸汽(SI) 溫度控制在350-360°C，減壓解吸塔(109)中過熱蒸汽(S2)溫度控制在280-290°C，分餾塔(112)中過熱蒸汽(S3)溫度控制在250-260°C。
6.按照權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于所述的脫氯塔(103)板數(shù)為40-50塊，操作壓力為101. 3kPa。
7.按照權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于所述的吸收塔(104)板數(shù)為40-50塊，操作壓力為101. 3kPa。
8.按照權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于所述的常壓解吸塔(106)板數(shù)為50-60塊， 操作壓力為101. 3kPa，塔釜溫度控制在340-350°C。
9.按照權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于所述的減壓解吸塔(109)板數(shù)為50-60塊， 操作壓力為3-7kPa，塔釜溫度控制在280-300°C。
10.按照權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于所述的分餾塔(112)板數(shù)為60-80塊，操作壓力為3-7kPa，塔釜溫度控制在240-260°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢棄塑料油化過程中熱裂解氣精細(xì)回收油品并循環(huán)利用工藝，該工藝充分利用廢棄塑料經(jīng)熱裂解處理產(chǎn)生的裂解氣，其中包含輕質(zhì)氣體組分和油品氣體組分(輕質(zhì)油品和重質(zhì)油品)，利用吸收、常、減壓解吸和分餾技術(shù)挖掘裂解氣價(jià)值，提高油品純度和收率。將裂解氣中輕質(zhì)氣體組分分離出來作為熱裂解爐燃燒的燃料，不用外加燃料，實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)燃料；將熱裂解氣中的重質(zhì)油品組分作為洗油回收比其沸程低的其他輕質(zhì)油品，使得回收的輕質(zhì)油品(汽油、煤油、柴油)純度高，并且實(shí)現(xiàn)洗油自給，節(jié)約成本，減少投資，最大程度的挖掘熱裂解氣中的有利價(jià)值，減少廢氣污染，具有顯著的實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C08L27/06GK102604662SQ201210076359
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者方靜, 李春利, 王寶東, 胡雨奇 申請人:河北工業(yè)大學(xué)