專利名稱：廢塑料裂解生產(chǎn)燃油的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用廢舊塑料連續(xù)化生產(chǎn)燃油的工藝方法。
背景技術(shù)：
日常生活垃圾中的廢舊塑料被稱之為“白色垃圾”嚴(yán)重危害人類的生存環(huán)境，也是各國政府治理白色垃圾最頭痛的難題。前幾年就有關(guān)于廢塑料裂解燃料油的方法，這些方法存在幾方面的不足1、使用廉價(jià)的白土(活性二氧化硅)作為催化劑，液相反應(yīng)裂解不充分，產(chǎn)生大量重油，只有部分輕質(zhì)油，尤其對(duì)聚乙烯的裂解產(chǎn)生的重質(zhì)油更多。
2、采用燃煤加熱，溫度難控制，設(shè)備壽命短，工藝簡(jiǎn)陋，不能形成產(chǎn)業(yè)化連續(xù)作業(yè)，存在二次污染。
3、國外同類設(shè)備對(duì)處理廢塑料要求嚴(yán)格，如廢塑料需要進(jìn)行分類、清洗、烘干，要高溫加氫或加壓裂解。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在通過對(duì)催化劑和加工工藝的改進(jìn)，提供一種無需對(duì)廢塑料原料進(jìn)行清洗、烘干處理、裂解充分、出輕油比率高的廢舊塑料常壓催化裂解生產(chǎn)燃油的工藝方法。
具體的工藝和工藝條件如下1、廢舊塑料常壓催化裂解生產(chǎn)燃油的工藝方法，其特征在于A、將無需清洗、烘干的廢塑料原料，經(jīng)破碎機(jī)破碎后由輸送機(jī)將原料送入螺桿擠出機(jī)的投料口；通過螺桿擠出機(jī)的加熱機(jī)構(gòu)對(duì)料筒預(yù)熱，預(yù)熱設(shè)定溫度為200℃，預(yù)熱時(shí)間30分鐘；原料以每小時(shí)150kg的速度被擠入，在前行過程中擠壓脫水，并被加熱塑化，進(jìn)入電熱裂解釜。
B、在未投料之前電熱裂解釜內(nèi)頂部出氣通道與催化塔相接，在塔內(nèi)加入10Kg催化劑和保護(hù)填料；所述催化劑為Y型沸石分子篩，通徑在0.9-1個(gè)納米范圍；所述保護(hù)填料為瓷球；且進(jìn)料之前將電熱裂解釜預(yù)熱，給電熱裂解釜的設(shè)定溫度為釜內(nèi)上部350℃，釜內(nèi)下部400℃，釜外底部500℃；預(yù)熱時(shí)間30分鐘預(yù)熱溫度在100℃左右；
C、原料被加熱塑化后，進(jìn)入電熱裂解釜，電熱裂解釜上有減速攪拌機(jī)，減速攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為20-23轉(zhuǎn)/分鐘；即邊進(jìn)料邊加熱邊攪拌。
D、進(jìn)原料完畢后，電熱裂解釜的設(shè)定溫度為釜內(nèi)上部380℃，釜內(nèi)下部420℃，釜外底部550℃；保持電熱裂解釜內(nèi)溫度380℃-400℃，時(shí)間3-4小時(shí)催化裂解反應(yīng)，然后，降溫至300℃，開始高溫排渣，排渣時(shí)間5分鐘；接著循環(huán)上述進(jìn)料、加熱、反應(yīng)和排渣工序；E、裂解過的低分子烴類經(jīng)冷卻至常溫下大部分變?yōu)橐后w，液體收率占總量60-85％的大部分液體經(jīng)過氣液分離器、油水分離器、過濾器進(jìn)入到油罐；小部分被氣液分離器分離出來的不凝固氣體進(jìn)入氣體回收裝置；F、油罐的油通過管道送到分餾釜，油位不得超過釜體容量的2/3，電加熱升溫，溫度在常溫至180℃之間，以1℃/分鐘的速度升溫；此范圍主分餾出來的要成份是C4-C11碳?xì)浠衔?，是汽油的組分；汽油的組分在分餾過程中通過溫度分餾三組分20℃-70℃、70℃-120℃、120℃-180℃，分別占總量體積比(V/V)的10％、50％、90％。進(jìn)入混合組分罐后，再按5-10％的重量比加入濃度為3％-5％氫氧化鈉堿溶液通過混合器清洗，再經(jīng)過深度過濾器進(jìn)入成品油罐；繼續(xù)電加溫至180℃-350℃，按2℃/分鐘速度升溫；此范圍分餾出來的主要成份是C12-C20的碳?xì)浠衔铮敲河秃筒裼偷慕M分；分餾出的煤油和多余組分油作為燃料油；柴油的組分在分餾過程中也是通過溫度分餾三組分不高于300℃為一組、300℃-330℃為第二組、330℃-350℃為第三組，分別占總量體積比(V/V)的50％、90％、95％。進(jìn)入混合組分罐后，再按5-10％的重量比加入濃度為3％-5％氫氧化鈉堿溶液通過混合器清洗，再經(jīng)過深度過濾器進(jìn)入成品油罐。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢塑料裂解生產(chǎn)燃油的工藝方法，其特征在于所述Y型沸石分子篩，為硅鋁類分子篩通徑在0.9-1個(gè)納米范圍的催化劑。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢塑料裂解生產(chǎn)燃油的工藝方法，其特征在于所述填料瓷球的直徑范圍為8-12mm。
本發(fā)明的工藝方法的有益技術(shù)效果如下1、本發(fā)明工藝方法生產(chǎn)，催化裂解充分，出油率高可達(dá)60-85％，油品質(zhì)量好，汽油90號(hào)，柴油0號(hào)-負(fù)20號(hào)。
2、整個(gè)生產(chǎn)過程為全封閉潔凈化連續(xù)生產(chǎn)，廢塑料原料無需分類、清洗、烘干，生產(chǎn)過程中省去了酸洗和水洗，采用堿洗方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)中和，無二次污染；降低了生產(chǎn)成本。
3、實(shí)現(xiàn)高溫自動(dòng)排渣，常壓運(yùn)行，安全性高。
4、本工藝方法適應(yīng)性廣，不受地形、區(qū)域限制，便于向各個(gè)城鄉(xiāng)垃圾處理廠推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合圖1，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)地描述。
實(shí)施例1取6噸廢舊塑料，將其曬干后備用。試驗(yàn)方法是采用一臺(tái)電熱解釜和一臺(tái)分餾釜，連續(xù)生產(chǎn)72小時(shí)，在未進(jìn)料之前先在電熱解釜頂部的催化塔內(nèi)裝10kg催化劑和填料2kg，且將電熱裂解釜預(yù)熱，裂解釜設(shè)定溫度是電熱釜內(nèi)上部溫度為350℃，釜內(nèi)下部溫度為400℃，釜外底部為500℃；預(yù)熱時(shí)間30分鐘，預(yù)熱溫度為100℃左右；同時(shí)給進(jìn)料機(jī)料筒預(yù)熱30分鐘，設(shè)定溫度200℃，進(jìn)料以每小時(shí)150kg的進(jìn)料量進(jìn)入裂解釜，釜上的攪拌器以每分鐘20轉(zhuǎn)的速度不停地?cái)嚢瑁藭r(shí)邊進(jìn)料邊加熱邊攪拌，連續(xù)進(jìn)料30小時(shí)后暫停進(jìn)料，再改變裂解釜的設(shè)定溫度分別為380℃、400℃、550℃，讓裂解釜在380℃-400℃段保持3-4小時(shí)催化裂解反應(yīng)，然后用風(fēng)機(jī)降溫至300℃需要一小時(shí)，再排渣5分鐘。此后再按照上述程序生產(chǎn)進(jìn)料、加熱、反應(yīng)、排渣等。裂解過的低分子烴類經(jīng)冷卻至常溫下大部分變?yōu)橐后w，液體收率是75％，大部分液體通過氣液分離器、油水分離器、過濾器進(jìn)入到油罐；小部分C1-C4的可燃性氣體被氣液分離器分離進(jìn)入氣體回收裝置再經(jīng)二級(jí)制冷系統(tǒng)冷卻壓縮收集，轉(zhuǎn)為民用液化氣。油罐的油通過管道送到分餾釜，油位不得超過釜體容量的2/3，然后通過電加熱升溫，溫度從常溫升至180℃之間，以1℃/分鐘的速度升溫，此范圍分餾出來的主要成份是C4-C11碳?xì)浠衔?，是汽油的組分；汽油的組分在分餾過程中通過溫度分餾成三組分，并分別進(jìn)入三個(gè)不同溫度段的組分罐，按照汽油流程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行餾分，(小于70℃、70℃-120℃、120℃-180℃，分別占總量體積比(V/V)10％、50％、90％。進(jìn)入混合組分罐，再按5-10％的重量比加入濃度為3％-5％氫氧化鈉堿溶液自動(dòng)清洗，再經(jīng)過深度過濾器進(jìn)入成品汽油油罐，產(chǎn)出汽油標(biāo)號(hào)是90#。
180℃-350℃按2℃/分鐘速度升溫；此溫度段為煤油和柴油段；主要成份是C12-C20的碳?xì)浠衔铮逐s出的煤油和多余組分油作為燃料油；柴油的組分在分餾過程中也是通過溫度分餾三組分不高于280℃、280℃-305℃、305℃-320℃，分別占總量體積比(V/V)50％、90％、95％。進(jìn)入混合組分罐后，再按5-10％的重量比加入濃度為3％-5％堿溶液通過混合器清洗，無需酸洗和水洗，再經(jīng)過深度過濾器進(jìn)入成品油罐，產(chǎn)出柴油標(biāo)號(hào)是負(fù)20#實(shí)施例2取10噸廢舊塑料，這些塑料由輸送帶送到已裝配好催化劑的四臺(tái)電熱裂解釜進(jìn)料口(每臺(tái)裂解釜對(duì)應(yīng)一臺(tái)進(jìn)料機(jī))，在進(jìn)料之前電熱解釜和料筒先預(yù)熱30分鐘，電熱解釜預(yù)熱溫度100℃，料筒設(shè)定溫度200℃，電熱釜設(shè)定溫度為釜內(nèi)上部溫度為350℃，釜內(nèi)下部溫度為400℃，釜外底部為500℃；然后四臺(tái)進(jìn)料機(jī)都以每小時(shí)150Kg的進(jìn)料量進(jìn)入電熱釜，每臺(tái)攪拌機(jī)都以每分鐘20轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，此時(shí)邊進(jìn)料邊加熱邊攪拌；當(dāng)料進(jìn)完，溫度重新設(shè)定分別為380℃、400℃、550℃。繼續(xù)升溫在380℃-400℃段再保持3-4小時(shí)左右催化裂解反應(yīng)，然后通過風(fēng)機(jī)快速降溫，由400 ℃降到300℃再自動(dòng)排渣，排渣需要5分鐘。接著再按照上述程序循環(huán)生產(chǎn)，可省去預(yù)熱過程。裂解出的低分子烴類經(jīng)冷卻，液體收率80％，大部分變?yōu)橐后w通過氣液分離器、油水分離器、過濾器進(jìn)入到油罐；小部分C1-C4的可燃性氣體被氣液分離器分離進(jìn)入氣體回收裝置再經(jīng)二級(jí)制冷系統(tǒng)冷卻壓縮收集，轉(zhuǎn)為民用液化氣，收率5％。油罐的油通過管道送到分餾釜，油位不得超過釜體容量的2/3，然后通過電加熱升溫，溫度從常溫升至180℃之間，以1℃/分鐘的速度升溫，此范圍的主要成份是C4-C11碳?xì)浠衔?，是汽油的組分；汽油的組分在分餾過程中通過溫度分餾成三組分，并分別進(jìn)入三個(gè)不同溫度段的組分罐，按照汽油流程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行餾分，(小于70℃、70℃-120℃、120℃-180℃，分別占體積總量的10％、50％、90％)。進(jìn)入混合組分罐，再按5-10％的重量比加入濃度為3％-5％堿溶液自動(dòng)清洗，再經(jīng)過深度過濾器進(jìn)入成品汽油油罐，產(chǎn)出汽油標(biāo)號(hào)是90#。
180℃-350℃按2℃/分鐘速度升溫；此溫度段為煤油和柴油段；主要成份是C12-C20的碳?xì)浠衔?，主要成份是C12-C20的碳?xì)浠衔?，分餾出的煤油和多余組分油作為燃料油；柴油的組分在分餾過程中也是通過溫度分餾三組分不高于300℃、300℃-330℃、330℃-350℃，分別占體積總量的50％、90％、95％。進(jìn)入混合組分罐后，再按5-10％的重量比加入濃度為3％-5％堿溶液通過混合器清洗，無需酸洗和水洗，再經(jīng)過深度過濾器進(jìn)入成品油罐。產(chǎn)出柴油標(biāo)號(hào)是0#.
權(quán)利要求
1.廢舊塑料常壓催化裂解生產(chǎn)燃油的工藝方法，其特征在于A、將無需清洗、烘干的廢塑料原料，經(jīng)破碎機(jī)破碎后由輸送機(jī)將原料送入螺桿擠出機(jī)的投料口；通過螺桿擠出機(jī)的加熱機(jī)構(gòu)對(duì)料筒預(yù)熱，預(yù)熱設(shè)定溫度為200℃，預(yù)熱時(shí)間30分鐘；原料以每小時(shí)150kg的速度被擠入，在前行過程中擠壓脫水，并被加熱塑化，進(jìn)入電熱裂解釜。B、在未投料之前電熱裂解釜內(nèi)頂部出氣通道與催化塔相接，在塔內(nèi)加入10Kg催化劑和保護(hù)填料；所述催化劑為Y型沸石分子篩，Y型分子式Me56/n[(AlO2)56(SiO2)136]·250H2O(晶胞組成)；Na2O·Al2O3·(4.0～6.0)SiO2·(7.0～9.0)H2O(氧化式)；相對(duì)分子質(zhì)量530～686(按氧化式計(jì)算)，SiO2/Al2O3＞4.5，通徑在0.9-1個(gè)納米范圍；所述保護(hù)填料為瓷球；且進(jìn)料之前將電熱裂解釜預(yù)熱，給電熱裂解釜的設(shè)定溫度為釜內(nèi)上部350℃，釜內(nèi)下部400℃，釜外底部500℃；預(yù)熱時(shí)間30分鐘預(yù)熱溫度在100℃左右；C、原料被加熱塑化后，進(jìn)入電熱裂解釜，電熱裂解釜上有減速攪拌機(jī)，減速攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為20-23轉(zhuǎn)/分鐘；即邊進(jìn)料邊加熱邊攪拌。D、進(jìn)原料完畢后，電熱裂解釜的設(shè)定溫度為釜內(nèi)上部380℃，釜內(nèi)下部420℃，釜外底部550℃；保持電熱裂解釜內(nèi)溫度380℃-400℃，時(shí)間3-4小時(shí)催化裂解反應(yīng)，然后，降溫至300℃，開始高溫排渣，排渣時(shí)間5分鐘；接著循環(huán)上述進(jìn)料、加熱、反應(yīng)和排渣工序；E、裂解過的低分子烴類經(jīng)冷卻至常溫下大部分變?yōu)橐后w，液體收率占總量60-85％的大部分液體經(jīng)過氣液分離器、油水分離器、過濾器進(jìn)入到油罐；小部分被氣液分離器分離出來的不凝固氣體進(jìn)入氣體回收裝置；F、油罐的油通過管道送到分餾釜，油位不得超過釜體容量的2/3，電加熱升溫，溫度在常溫至180℃之間，以1℃/分鐘的速度升溫；此范圍分餾出來的主要成份是C4-C11碳?xì)浠衔?，是汽油的組分；汽油的組分在分餾過程中通過溫度分餾三組分20℃-70℃、70℃-120℃、120℃-180℃，分別占總量體積比(V/V)的10％、50％、90％。進(jìn)入混合組分罐后，再按5-10％的重量比加入濃度為3％-5％氫氧化鈉堿溶液通過混合器清洗，再經(jīng)過深度過濾器進(jìn)入成品油罐；繼續(xù)電加溫至180℃-350℃，按2℃/分鐘速度升溫；此范圍分餾出來的主要成份是C12-C20的碳?xì)浠衔铮敲河秃筒裼偷慕M分；分餾出的煤油和多余組分油作為燃料油；柴油的組分在分餾過程中也是通過溫度分餾三組分不高于300℃為一組、300℃-330℃為第二組、330℃-350℃為第三組，分別占總量的體積比(V/V)50％、90％、95％。進(jìn)入混合組分罐后，再按5-10％的重量比加入濃度為3％-5％氫氧化鈉堿溶液通過混合器清洗，再經(jīng)過深度過濾器進(jìn)入成品油罐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢塑料裂解生產(chǎn)燃油的工藝方法，其特征在于所述Y型沸石分子篩，為硅鋁類分子篩通徑在0.9-1個(gè)納米范圍的催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢塑料裂解生產(chǎn)燃油的工藝方法，其特征在于所述填料瓷球的直徑范圍為8-12mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及廢舊塑料裂解生產(chǎn)燃油的工藝方法。特點(diǎn)是預(yù)熱送料、催化、裂解和分餾，其催化劑為Y型沸石分子篩，填料為瓷球。本發(fā)明工藝方法生產(chǎn)，催化裂解充分，出油率高可達(dá)60－85％，油品質(zhì)量好，汽油90號(hào)，柴油0號(hào)一負(fù)20號(hào)。整個(gè)生產(chǎn)過程為全封閉潔凈化連續(xù)生產(chǎn)，廢塑料原料無需分類、清洗、烘干，采用堿洗方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)中和，無二次污染；降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C10G1/00GK1597848SQ20041004152
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月26日
發(fā)明者林青, 陳發(fā)來, 劉春和, 朱恩闊 申請(qǐng)人:合肥來發(fā)環(huán)保科技開發(fā)有限公司