專利名稱：可連續(xù)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的廢塑料油化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用廢塑料或廢潤滑油或重質(zhì)油等通過催化或非催化裂解生產(chǎn)汽油餾分、柴油餾分或高質(zhì)燃油及民用液化氣的可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外有關(guān)廢塑料油化技術(shù)的研究與開發(fā)已有二十多年的歷史，其分為催化與非催化裂解兩大類。但是要形成大規(guī)模連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，都遇到了同樣困難的工藝及設(shè)備問題。直到目前，國內(nèi)外仍較少有連續(xù)化、長周期運(yùn)行的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)裝置投產(chǎn)。遇到的主要工藝設(shè)備問題有六種第一高溫加料設(shè)備如何設(shè)計(jì)出一套完備的加料設(shè)備能在裂解高溫下，易燃易爆的氣氛中，將夾帶著一定比例泥沙塵土和水份的廢塑料加入反應(yīng)釜中，是連續(xù)化生產(chǎn)遇到的首要設(shè)備問題。第二高溫排渣設(shè)備如何設(shè)計(jì)出一套安全的排渣設(shè)備能在裂解反應(yīng)過程中，將熔化時(shí)產(chǎn)生的懸浮的泥砂雜質(zhì)和反應(yīng)產(chǎn)生的焦渣及時(shí)排出反應(yīng)釜，也是形成連續(xù)化生產(chǎn)的必要條件。第三反應(yīng)供熱問題，如何設(shè)計(jì)出一套非明火加熱的反應(yīng)加熱爐，它既能滿足提高火焰溫度和輻射強(qiáng)度的要求，提供足夠的反應(yīng)熱，又必須服從易燃易爆壓力容器禁止明火加熱的設(shè)計(jì)規(guī)范要求。第四設(shè)計(jì)出一套有效的裂解油的精制處理設(shè)備，對產(chǎn)物進(jìn)行脫色、除臭、安定，使之全部質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到國標(biāo)要求。第五工藝過程中不可避免地會產(chǎn)生廢氣、廢水、廢渣，如何設(shè)計(jì)出一套有效的二次污染處理設(shè)備，將它們處理消滅在裝置內(nèi)部，也是裝置能否生存的重要工藝及設(shè)備問題。第六設(shè)計(jì)有保證安全生產(chǎn)措施的設(shè)備，這主要是指在易燃易爆的高溫反應(yīng)過程中，如何保證高溫連續(xù)加料和排渣的絕對安全可靠，如加料返氣保護(hù)、排渣失火預(yù)防及撲滅、容器超壓保護(hù)、杜絕回火等，硬件設(shè)備及措施。
目前，日本富士回收公司和POKODA集團(tuán)公司能源物資再生部等正在研究開發(fā)廢塑料油化技術(shù)，其特點(diǎn)一是廢塑料要經(jīng)過仔細(xì)分選、水洗烘干、擠塑成形等，而處理工序十分復(fù)雜龐大；另一特點(diǎn)是熔化與裂解分別進(jìn)行，但熔化塑料在泵體內(nèi)和管線中輸送時(shí)的凝固等問題，并沒有得到解決。還有一些公司也正在大力開展研究開發(fā)，但均未能形成工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)裝置。
美國曾有肯塔基大學(xué)米迪·塔格希艾(Mehdi Taghiei)教授為首的研究開發(fā)小組，從事過不少研究，取得了實(shí)驗(yàn)研究成果，肯定了廢塑料經(jīng)裂解可制得高質(zhì)燃油的理論和實(shí)驗(yàn)的可行性。但是他們是用加氫催化的方法，工藝十分復(fù)雜。
英國BP公司及歐共體5家石油公司，曾于1993年在蘇格蘭撲蘭奇矛斯煉油廠建了一套處理能力為100kg/h的小型試驗(yàn)裝置，這是一套流化床砂子爐的高溫裂解裝置。它是將洗凈粉碎的廢塑料細(xì)小碎片噴射到400～900℃高溫的砂子流化床反應(yīng)釜內(nèi)，裂解為以乙烯、丙烯為主的烴類混合物。乙烯、丙烯經(jīng)精密分餾及處理后將可作為聚乙烯、聚丙烯單體。但時(shí)至今日，并無大規(guī)模工業(yè)裝置投產(chǎn)。
國內(nèi)情況，土煉油釜式裂解小反應(yīng)爐很多，多數(shù)無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作，不能實(shí)現(xiàn)高溫連續(xù)加料，更無法高溫排渣，而是一釜一釜地進(jìn)行；其油產(chǎn)品色深、臭味大、性質(zhì)不穩(wěn)定，質(zhì)量達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)；二次污染較為嚴(yán)重，廢水廢渣廢氣隨地排放；生產(chǎn)安全，人身安全缺乏得力措施，沒有保障。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述各種問題，本發(fā)明的目的是提供一種可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置，它包括反應(yīng)釜，連接所述反應(yīng)釜的進(jìn)料裝置，供所述反應(yīng)釜反應(yīng)的加熱裝置，設(shè)置在所述反應(yīng)釜底部的排焦裝置，依次連接在所述反應(yīng)釜之后的分餾-汽提-冷凝冷卻裝置，油氣分離-氣體吸收裝置，油品萃取精制裝置，以及由油氣分離-氣體吸收裝置引出的液化氣回收裝置；其特征在于它還包括由具有煙氣脫黑除塵和廢油廢水處理回收功能的三廢處理裝置，所述煙氣脫黑除塵裝置連接所述加熱裝置的煙道出口，所述廢油廢水處理回收裝置連接所述油品萃取精制裝置；所述進(jìn)料裝置包括熱壓增密軋輥裝置和高溫密封加料裝置兩部分；所述加熱裝置為非明火輻射式加熱裝置，所述排焦裝置由多個(gè)排焦罐和多個(gè)互鎖的排焦滑閥組成。
本發(fā)明還包括一設(shè)置在所述熱壓增密軋輥裝置與高溫密封加料裝置之間的塑料破碎機(jī)，一設(shè)置在所述反應(yīng)釜之前、且向所述反應(yīng)釜輸送熱廢油和重質(zhì)油的管式加熱爐。
所述熱壓增密軋輥裝置包括斗式提升機(jī)，與斗式提升機(jī)連接的煙氣夾套爐，設(shè)置在所述夾套爐內(nèi)的履帶式鏈條機(jī)及熱壓增密軋輥組，設(shè)置在所述熱壓增密軋輥組下面的輸送帶，設(shè)置在所述輸送帶上方的冷卻水噴頭和設(shè)置所述輸送帶出口的龍門鍘刀，設(shè)置在所述鍘刀下方的冷卻水池及設(shè)置在其內(nèi)的向所述高溫密封加料裝置輸送物料的刮板式鏈條機(jī)。
所述高溫密封加料裝置包括由變頻調(diào)速電機(jī)帶動提升機(jī)，連接在所述提升機(jī)和帶攪拌機(jī)的加料斗之間的下料斜管，連接所述加料斗的密封塑熔式加料擠出機(jī)，所述擠出機(jī)包括由變頻調(diào)速電機(jī)帶動的推料螺桿和環(huán)繞在所述推料螺桿周圍的螺筒，在所述擠出機(jī)的出口處設(shè)置有加熱用煙氣夾套，在所述擠出機(jī)的出口處垂向連接一加料筒，所述加料筒的頂部設(shè)置有一捅料機(jī)械手，所述加料筒的底部通過熱膨脹節(jié)和加料閥門連接所述反應(yīng)釜。
所述非明火輻射式加熱裝置包括設(shè)置在所述反應(yīng)釜周圍的環(huán)形夾套爐和設(shè)置在所述反應(yīng)釜下部的燃燒爐，一環(huán)形導(dǎo)焰套或六條導(dǎo)焰管連通所述環(huán)形夾套爐和燃燒爐，在所述燃燒爐上設(shè)置了一層阻焰板，且所述阻焰板上分布有若干阻焰小孔，在所述燃燒爐的兩側(cè)分別設(shè)置一燃燒器，所述燃燒器的出火口沿爐壁方向傾斜，使噴出的火焰在爐膛內(nèi)形成旋焰。
所述高溫互鎖排焦裝置包括與所述反應(yīng)釜底部排焦管上的第一排焦滑閥連接的一級排焦罐和二級排焦罐，連接在所述一、二級排焦罐之間的第二滑閥和連接在二級排焦罐下面的第三滑閥，所述三個(gè)滑閥互鎖排焦，所述一級排焦罐上設(shè)置有兩排焦機(jī)械手和一探焦機(jī)械手。
所述高溫互鎖排焦裝置包括三臺并聯(lián)的可以轉(zhuǎn)換運(yùn)行的排焦罐，其中一正面排焦罐設(shè)置在與所述反應(yīng)釜的排焦管同一軸線上，另兩所述排焦罐與所述正面排焦罐的中心軸線呈一角度設(shè)置在左、右兩側(cè)，且所述左右兩排焦罐分別向下傾斜一流焦斜度，所述三臺排焦罐分別通過一排焦滑閥連接所述反應(yīng)釜的排焦管，且所述三個(gè)滑閥互鎖排焦，所述每一排焦罐上設(shè)置有一排焦機(jī)械手。
所述“三廢”處理裝置的煙氣脫黑除塵塔分成上下兩段，上段為噴啉除塵塔，下段為水封除塵吸收塔，所述除塵塔外設(shè)置有循環(huán)水泵，所述除塵塔內(nèi)設(shè)置有回流水噴頭，所述除塵塔中段設(shè)置有隔板，所述隔板最低點(diǎn)設(shè)置有液流管；所述“三廢”處理裝置的廢油廢水處理回收裝置包括隔油池和高效油水分離器，所述隔油池的出水端通過抽水泵連接所述高效油水分離器，所述高效油水分離器的出水端通過所述除塵塔外的循環(huán)水泵連接所述回流水噴頭，所述隔油池和高效油水分離器的出油端連接回所述反應(yīng)釜，繼續(xù)裂解。
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明由于在加料裝置中設(shè)置了熱壓增密軋輥裝置，并在熱壓增密軋輥裝置中設(shè)置了煙氣夾套爐、鏈條機(jī)、軋輥組、輸送帶、龍門鍘刀、冷卻水池和在水池中的鏈條機(jī)，因此可以在鏈條機(jī)傳送廢塑料的過程中對其加熱，并經(jīng)熱壓增密軋輥組的碾壓，形成一條被壓軋緊密的塑料帶，同時(shí)塑料帶又可以在輸送帶出口通過冷卻水噴頭降溫，并被龍門鍘刀切成較規(guī)格的塑料小塊，然后通過冷卻水池中的鏈條機(jī)送到下道工序，特別是設(shè)置了破碎機(jī)還可以將塑料切成更細(xì)小的顆粒，有效地解決了帶有一定比例泥沙塵土的廢塑料的前期處理的問題。2、本發(fā)明在高溫密封加料裝置的擠出機(jī)出口端設(shè)置了煙氣夾套，通過煙氣加熱使廢塑料被塑化或熔化進(jìn)入反應(yīng)釜，減少塊狀物料形成的堵塞；在加料筒上部設(shè)置捅料機(jī)械手，通過機(jī)械手人工或自動處理加料堵塞或不暢；在下料斜管中設(shè)置電子監(jiān)測儀，與提升機(jī)的調(diào)節(jié)器配合監(jiān)視并調(diào)節(jié)下料流動狀態(tài)；在擠出機(jī)螺筒內(nèi)設(shè)置返氣熱敏報(bào)警元件，隨時(shí)發(fā)訊關(guān)閉加料滑閥，防止返氣發(fā)生；在加料筒下部設(shè)置熱膨脹節(jié)，以吸收熱脹冷縮所產(chǎn)生的應(yīng)力，減輕對反應(yīng)釜熱負(fù)荷的影響，以上各項(xiàng)措施使高溫密封加料更安全更可靠更可連續(xù)化地運(yùn)行。3、本發(fā)明由于在反應(yīng)釜之前設(shè)置了一預(yù)熱廢油和重質(zhì)油的管式加熱爐，因此，本發(fā)明既可用于廢塑料油化、又可用于廢潤滑油或重質(zhì)油的輕質(zhì)油化，生產(chǎn)高質(zhì)燃油或汽油柴油餾分，而且既可用于催化裂解過程，又可用于非催化裂解過程。4、本發(fā)明由于采用了設(shè)置了圍繞反應(yīng)釜的環(huán)形夾套爐和設(shè)置在反應(yīng)釜下部的燃燒爐，且通過流動截面大、阻力小、能保證爐膛負(fù)壓的環(huán)形導(dǎo)焰套或六條導(dǎo)焰管連通環(huán)形夾套爐和燃燒爐，同時(shí)通過在燃燒爐內(nèi)設(shè)置阻焰板，在阻焰板上設(shè)置均勻分布的阻焰小孔，因此實(shí)現(xiàn)了對反應(yīng)釜進(jìn)行非明火輻射式的均勻加熱方式，不但提高了加熱效率，而且減少了反應(yīng)釜底部的結(jié)焦。5、本發(fā)明由于設(shè)置了至少三個(gè)控制點(diǎn)的互鎖排焦裝置，因此，可以保證反應(yīng)釜的流動態(tài)操作，在反應(yīng)釜的運(yùn)行過程中，通過各個(gè)滑閥的開啟、關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)互鎖排焦，特別是在各排焦罐上設(shè)置了絞焦機(jī)械手，可以及時(shí)排出各種堵塞情況，保證排焦的順利進(jìn)行。6、本發(fā)明由于設(shè)置了一包括煙氣脫黑除塵塔、隔油池和高效油水分離器，因此可以將燃燒爐產(chǎn)生的廢煙氣進(jìn)行噴淋和水封除塵，后再排入環(huán)境中，降低環(huán)境污染，同時(shí)可以將廢油水分離，將水凈化后繼續(xù)供除塵塔使用，將油返回反應(yīng)釜繼續(xù)裂解，從而有效地解決了這個(gè)油化設(shè)備面臨的“三廢“處理問題。特別是當(dāng)本發(fā)明增加設(shè)置了廢氣焦渣鍋爐，還可以用本發(fā)明裝置產(chǎn)出的焦渣和多余的瓦斯為燃料，生產(chǎn)蒸汽等。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)裝置示意2是本發(fā)明廢塑料熱壓增密軋輥裝置結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明高溫密封加料裝置結(jié)構(gòu)示意4是本發(fā)明流動態(tài)反應(yīng)釜及非明火輻射加熱爐結(jié)構(gòu)示意5是本發(fā)明流動態(tài)反應(yīng)釜及非明火輻射加熱爐的另一種結(jié)構(gòu)示意6是本發(fā)明高溫互鎖排焦裝置結(jié)構(gòu)示意7是本發(fā)明高溫互鎖排焦裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意8是本發(fā)明分餾-汽提-冷凝冷卻裝置結(jié)構(gòu)示意9是本發(fā)明油氣分離-氣體吸收裝置結(jié)構(gòu)示意10是本發(fā)明液化氣回收裝置結(jié)構(gòu)示意11是本發(fā)明油品萃取精制裝置結(jié)構(gòu)示意12是本發(fā)明“三廢”處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明可連續(xù)化大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的廢塑料裂解裝置包括熱壓增密軋輥裝置1，高溫密封加料裝置2，流動態(tài)反應(yīng)釜裝置3，非明火輻射式加熱裝置4，高溫互鎖排焦裝置5，分餾-汽提-冷凝冷卻裝置6、油氣分離-氣體吸收裝置7、液化氣回收裝置8、油品萃取精制裝置9及“三廢”處理裝置10等。下面分別加以詳細(xì)描述。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明新增設(shè)置的熱壓增密軋輥裝置1包括設(shè)置在最前面的斗式提升機(jī)101，與斗式提升機(jī)101連接的是煙氣夾套爐102，夾套爐102是由煙氣廢熱提供熱量的內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)組成的夾層烘爐。夾套爐102內(nèi)層設(shè)有電機(jī)帶動的履帶式鏈條機(jī)103，鏈條機(jī)103上的履帶將從斗式提升機(jī)101送入的廢塑料向后送入熱壓增密軋輥組104，夾套爐102外層設(shè)置了煙氣夾套爐膛，利用從煙氣入口105引入的灼熱煙氣烘熱鏈條機(jī)103上的廢塑料至軟化溫度。設(shè)置在軋輥組104上部的控制熱偶106和煙氣入口105上的調(diào)節(jié)閥107可自動控制塑料軟化軋制溫度。設(shè)置在軋輥組104下面的輸送帶108將被軋輥組104軋制好的軟化塑料條帶送入安裝在其后部的龍門鍘刀109切成小塊，在輸送帶108的上方設(shè)置有一冷卻水噴頭110，使由軋輥組104軋出的軟化塑料條冷卻變硬，便于切鍘，防止粘連。從鍘刀109切落的塑料小塊落入鍘刀109下部的冷卻水池111中，鍘刀109下切頻率可根據(jù)所要求的切塊大小來調(diào)節(jié)，設(shè)置在水池111中的刮板式鏈條機(jī)112，可將冷卻后的塑料小塊送到水池111岸上的后續(xù)設(shè)備中，鏈條機(jī)103的轉(zhuǎn)速和軋輥組104的間隙均可設(shè)置為可調(diào)節(jié)可控制。
如圖1、圖3所示，本發(fā)明的高溫密封加料裝置2包括設(shè)置在前部的提升機(jī)201，它由變頻調(diào)速電機(jī)202帶動，利用調(diào)速電機(jī)202和調(diào)節(jié)器203，可控制供料量的大小。下料斜管204連接著提升機(jī)201與帶攪拌機(jī)的加料斗205，電子監(jiān)測儀206設(shè)置在下料斜管204中段，監(jiān)視著下料流暢情況，并將所監(jiān)測到的信息不斷送入調(diào)節(jié)器203，從而調(diào)節(jié)提升機(jī)201供料量和下料斜管204的推料速度。高溫密封塑熔式加料擠出機(jī)207設(shè)置在加料斗205之下，擠出機(jī)207包括由變頻調(diào)速電機(jī)208帶動的推料螺桿209和環(huán)繞在推料螺桿209周圍的螺筒210。變頻調(diào)速電機(jī)208的使用，使推料轉(zhuǎn)速更容易控制，使加料擠出機(jī)207更安全可靠地運(yùn)行，為加料的自動化提供了保證，并可及時(shí)地防止事故的發(fā)生或終止事故的發(fā)生。擠出機(jī)207的特點(diǎn)還體現(xiàn)在其出口處設(shè)置了煙氣夾套211，通過煙氣加熱使廢塑料被塑化或熔化進(jìn)入反應(yīng)釜301。加料筒212被垂直安裝在反應(yīng)釜301頂封頭上，連接著擠出機(jī)207與反應(yīng)釜301，加料筒212的頂部設(shè)置有一捅料機(jī)械手213，機(jī)械手213末端設(shè)置有絞刀214，以防萬一發(fā)生加料筒底部塑料擠塞時(shí)疏通處理之用。熱膨脹節(jié)218設(shè)置在加料筒212的下部，以吸收熱脹冷縮所產(chǎn)生的應(yīng)力，這一應(yīng)力是由于運(yùn)行時(shí)，高溫使反應(yīng)釜301熱膨脹而往上伸長10～30mm，而擠出機(jī)207基礎(chǔ)固定在常溫下的鋼架上，產(chǎn)生巨大的應(yīng)力，具有破壞性，熱膨脹節(jié)218的設(shè)置很好地解決了這一問題。擠出機(jī)207中部設(shè)置有監(jiān)視報(bào)警熱敏元件215，當(dāng)萬一發(fā)生裂解高溫油氣返竄回?cái)D出機(jī)到中部時(shí)，報(bào)警熱敏元件215就會立即發(fā)出信號給調(diào)節(jié)器216，調(diào)節(jié)器216經(jīng)過調(diào)節(jié)變送再發(fā)訊給加料擠出機(jī)207的調(diào)速電機(jī)208的變頻器，自動調(diào)節(jié)變頻電機(jī)208的推料轉(zhuǎn)速，加速推料堵住返氣；如果還不能制止，則將迅速關(guān)閉加料閥217，同時(shí)發(fā)訊號停止擠出機(jī)207和提升機(jī)201。當(dāng)油氣返竄消除，監(jiān)視熱敏元件215將發(fā)訊號給變頻電機(jī)208，啟動擠出機(jī)207和提升機(jī)201，隨后開啟加料閥217，恢復(fù)正常運(yùn)行。
如圖1、圖4所示，本發(fā)明的流動態(tài)反應(yīng)釜裝置3包括流動態(tài)反應(yīng)釜301，反應(yīng)釜301內(nèi)設(shè)置有上、下兩層攪拌槳302、303，矩形的攪拌槳302和弧形的攪拌槳303呈十字立交設(shè)置(圖中示意性地將二者畫在一個(gè)平面內(nèi))，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)不同點(diǎn)體現(xiàn)在攪拌槳302、303帶的所有槳葉兩側(cè)均設(shè)置有刀口，以破碎液體中的焦渣塊或熔結(jié)的塑料塊。這就解決了以往設(shè)計(jì)中焦渣塊和塑料熔結(jié)塊碰壞攪拌葉，堵塞排焦管或使攪拌電機(jī)瞬間超負(fù)荷而跳閘，或造成反應(yīng)釜強(qiáng)烈振動等問題。反應(yīng)釜301底部側(cè)面設(shè)置了帶防結(jié)焦夾套的排焦管304，它可以防止高溫?zé)煔庾瓶九沤构?，避免管?nèi)重油在管壁結(jié)焦，保證排焦路徑暢通。催化劑油漿加料裝置305設(shè)置在反應(yīng)釜301頂部，它由上下兩段隔離罐和頂部加料漏斗三部分組成，下段隔離罐裝有耐高溫的玻璃板液位計(jì)，以控制催化劑槳加入速度。反應(yīng)釜301頂部設(shè)置一破沫汽化段306，破沫氣化段306內(nèi)裝有格柵支板及鮑爾環(huán)。汽化段306頂部設(shè)置有一產(chǎn)生內(nèi)回流的冷卻水盤管307和提供外回流的輕油回流管308，反應(yīng)釜301頂部設(shè)置的加料筒212，與進(jìn)料擠出機(jī)207成90°垂直安裝。
如圖4、圖5所示，本發(fā)明的非明火輻射式加熱裝置4設(shè)置在反應(yīng)釜301下面，并與反應(yīng)釜301連成一整體。它包括一爐子裙座401，在裙座401周圍設(shè)置一環(huán)形導(dǎo)焰套402(如圖4所示)或六條導(dǎo)焰管403(如圖5所示)，反應(yīng)釜301周圍設(shè)置的環(huán)形夾套爐404和反應(yīng)釜301下部的燃燒爐405通過環(huán)形導(dǎo)焰套402或六條導(dǎo)焰管403相連通。本發(fā)明加熱裝置與以往各種反應(yīng)燃燒爐不同點(diǎn)體現(xiàn)在導(dǎo)焰套402或六條導(dǎo)焰管403 的流動截面大于反應(yīng)釜301周圍夾套爐404截面的2倍以上。這就減少了煙氣由爐膛寬大的流動體積突然縮小截面的流動阻力，保證爐膛的真空度和良好的燃燒狀態(tài)，防止?fàn)t膛產(chǎn)生正壓，為提高爐膛溫度提供了保證。這一設(shè)計(jì)解決了以往設(shè)計(jì)中導(dǎo)焰管流動截面小，造成阻力大，爐膛真空度低，甚至常發(fā)生正壓燃燒，火焰冒出爐門，不安全，且限制了爐膛溫度的提高，使反應(yīng)供熱不足等問題。在導(dǎo)焰套402或六條導(dǎo)焰管403的上、下相接處設(shè)置有波形熱膨脹節(jié)406(如圖4、圖5所示)，用以吸收熱膨脹應(yīng)力，保證爐體正常運(yùn)行。這一結(jié)構(gòu)解決了以往設(shè)計(jì)中膨脹圈嚴(yán)重漏風(fēng)，使?fàn)t膛真空度降低，燃燒不良的問題，既解決了吸收熱膨脹應(yīng)力，又保證了爐膛密封問題。在燃燒爐405上設(shè)置了一層由高輻射強(qiáng)度的耐高溫(1000℃以上)材質(zhì)制成的輻射阻焰板407，且阻焰板407上設(shè)置有若干分布均勻的阻焰小孔，阻焰板407可以防止火焰直接接觸反應(yīng)釜301，形成非明火的輻射加熱方式。本發(fā)明這一設(shè)計(jì)與前述大的導(dǎo)焰截面通道結(jié)構(gòu)相結(jié)合，既可以允許很高的爐膛溫度，充分保證反應(yīng)釜供熱需要，又可以保證生產(chǎn)的安全運(yùn)行，而且從根本上解決了易燃易爆的反應(yīng)釜不能明火加熱的容器設(shè)計(jì)規(guī)范要求的問題。燃燒爐405使用的燃燒器408為油氣混燒型，具有自動點(diǎn)火、火焰監(jiān)測、熄火保護(hù)等功能，它設(shè)置在爐膛下段而在灰膛之上，兩臺燃燒器分別設(shè)置在燃燒爐405的兩側(cè)，且使入火口沿爐壁方向傾斜，使噴出的火焰在爐膛內(nèi)形成旋焰，使阻焰板407的受熱更加均勻。在反應(yīng)釜環(huán)形夾套爐404的上部設(shè)置有煙氣出口409，導(dǎo)出的煙氣可以去熱壓增密軋輥裝置1的夾套爐102和高溫密封加料裝置2的煙氣夾套211，以及其它需要煙氣加熱的設(shè)備，煙氣最終被送入“三廢”處理裝置10進(jìn)行煙氣脫黑處理，最后從煙囪排出的將是水蒸汽、氮?dú)夂投趸肌?br> 如圖1、圖6所示，本發(fā)明的高溫互鎖排焦裝置5設(shè)置在反應(yīng)釜301的一側(cè)，它由一級排焦罐501和二級排焦罐502組成。一級排焦罐501與反應(yīng)釜301之間由帶夾套的排焦管304相連接。排焦管304上設(shè)置有第一道排焦滑閥503。一、二級排焦罐501、502之間設(shè)置了第二道滑閥504，二級排焦罐502下面設(shè)置了第三道滑閥505。三道閥503、504、505成互鎖狀態(tài)運(yùn)行，即正常狀態(tài)下，滑閥503為常開，滑閥504和505為常閉狀態(tài)。互鎖排焦程序如下第一步當(dāng)一級排焦罐501中沉積了一定量的焦槳時(shí)，關(guān)閉滑閥503，切斷與反應(yīng)釜301的連接，確保排渣安全，此時(shí)三道滑閥均處于關(guān)閉狀態(tài)；第二步，打開滑閥504，令501中的焦渣排入二級排焦罐502，第三步，關(guān)閉滑閥504，打開滑閥505，開度為10～30％，令其逐漸排渣，落入斜底排焦水池506，并由鏈條刮板機(jī)(圖中未示出)將水中冷凝冷卻后的焦渣塊撈到地面上。如此不斷重復(fù)上述排渣三步驟，不斷地排出反應(yīng)中生成的焦渣，保證裝置連續(xù)運(yùn)行。三只機(jī)械手507、508、509分別設(shè)置在一級排焦罐501的頂部和側(cè)面，機(jī)械手507、509的頂端頭分別設(shè)置一具有三叉鉆頭的疏焦鉆桿，機(jī)械手509直通到排焦管304和反應(yīng)釜301底部，機(jī)械手507直通滑閥505的閥前。機(jī)械手508底部為一園盤，以監(jiān)測一級焦罐501底部積焦情況。機(jī)械手507、508、509可以自動控制，也可以手動控制。
如圖1、圖7所示，本發(fā)明的高溫互鎖排焦裝置5還可以采用多頭結(jié)構(gòu)，其與上述單頭互鎖排焦裝置不同之處是設(shè)置了三臺套并聯(lián)的排焦罐510、511、512，可以轉(zhuǎn)換運(yùn)行，靈活操作，加大排焦流量。正面排焦罐510設(shè)置在與反應(yīng)釜301同一中心線上，通過排焦滑閥513與排焦管305相連，水平絞焦桿514設(shè)置在排焦罐510和排焦管305同一軸線上。左右兩側(cè)排焦罐511、512設(shè)置在排焦罐510中心軸線水平夾角左、右30°左右的位置上，其結(jié)構(gòu)與排焦罐510相同，但左右兩側(cè)排焦罐511、512設(shè)計(jì)成具有一定流焦斜度，即排焦罐511、512的排焦管514、515的中心軸線與水平夾角呈5～15°向下斜裝，有利于焦槳下流，防止焦碳在排焦管514、515管底沉積。
如圖1、圖8所示，本發(fā)明的分餾-汽提-冷凝冷卻裝置6包括下部帶有煙氣夾套602作為熱源的分餾塔601，分餾塔601內(nèi)下部設(shè)置格柵支板603，支持著裝滿塔內(nèi)的高效鮑爾環(huán)填料604。塔內(nèi)自下而上設(shè)置有重柴油集油箱605及其抽出線側(cè)線606、輕柴油集油箱607及其抽出線側(cè)線608、煤油集油箱609及其抽出側(cè)線610。塔外自塔頂至塔底設(shè)置有汽油回流口611，煤油回流口612，輕柴油回流口613，重柴油回流口614及重油回流口615。煤油汽提塔616、輕柴油汽提塔617、重柴油汽提塔618自上而下重疊安裝在同一軸線上，它們設(shè)置在分餾塔601一側(cè)。冷凝冷卻水箱619設(shè)置在汽提塔616、617、618的下側(cè)，以便各油流能依靠位差自動流經(jīng)各自的冷凝冷卻盤管620流向下一工序。涼水塔621安裝在水箱619頂部，循環(huán)水泵622安裝在水箱619底部一側(cè)，將熱水泵入涼水塔621，下噴冷卻，循環(huán)使用。
如圖1、圖9所示，本發(fā)明的油氣分離-氣體吸收裝置7包括油氣分離塔701，一級氣體吸收塔702，二級氣體吸收塔703，以及水封罐704等，二級吸收塔703內(nèi)裝填著高效鮑爾環(huán)填料705。一、二級吸收塔將混合在反應(yīng)裂化氣體中的有害成分，如氯化氫、硫化氫等除掉，送入液化氣回收裝置8。
如圖1、圖10所示，本發(fā)明的液化氣(LPG)回收裝置8包括低壓氣體穩(wěn)定罐801，從裝置7送過來的干凈裂化氣引入罐801，穩(wěn)定壓力后送入一級壓縮機(jī)802，被壓縮至0.3～0.4Mpa，送入一級壓縮分凝液罐803，其罐內(nèi)裝有冷凝冷卻盤管804，將部分較重的液化氣組分冷凝成為輕汽油回收，而脫重組分后的裂化氣再送入二級壓縮機(jī)805壓縮至0.5～0.8Mpa，再送入冷凝冷卻器806，此時(shí)液化氣組分將被冷凝為液體，即LPG，再送入高壓液氣分離罐807，在此807罐中，LPG與無法壓縮液化的干氣(甲烷、乙烷、乙烯組分)分離，LPG從罐底流入高壓液化氣儲罐808，再經(jīng)瓶裝泵809，若干瓶裝分裝線810裝瓶出售民用。干氣從807罐頂部逸出送入高壓干氣穩(wěn)定罐811，及水封阻火罐812后送去爐子作為自用燃料，若有多余放火炬排空或送鍋爐12(如設(shè)置的話)作燃料。在阻火罐812的火炬放空線上安裝有自力式壓力自控閥813，它控制著全裝置系統(tǒng)壓力。
如圖1、圖11所示，本發(fā)明的油品萃取精制裝置9包括汽油-輕柴油萃取系統(tǒng)。它們由A-萃取罐901、902，B-萃取罐903、904，及添加劑調(diào)合罐905、906等所組成。從裂解反應(yīng)釜和分餾塔生產(chǎn)出的粗柴油、粗汽油尚不能完全滿足國標(biāo)質(zhì)量要求，需經(jīng)過精制。粗柴油首先送入A-萃取罐801，加入A劑，進(jìn)行A-萃取精制過程，除去非理想組分后送入B-萃取罐803，加入B-萃取劑，進(jìn)一步除去非理想成分后再送入調(diào)合罐805，根據(jù)性能要求加必要的添加劑調(diào)合成合格產(chǎn)品送出裝置出售；粗汽油萃取精制過程亦相同。
如圖1、圖12所示，本發(fā)明的“三廢”處理裝置10包括煙氣脫黑除塵塔1001，隔油池1009和高效油水分離器1008。除塵塔1001外設(shè)置有一循環(huán)水泵1004，除塵塔1001內(nèi)設(shè)置有一回流水噴頭1005，中段設(shè)置有一隔板1006，隔板1006的最低點(diǎn)設(shè)置有一液流管1007。高效油水分離器1008設(shè)置在隔油池1009之后，二者之間設(shè)置有一抽水泵1010。抽水泵1010將隔油池1009分離出的水，泵給高效油水分離器1008，凈化處理后的凈水通過循環(huán)水泵1004返回來供給除塵塔1001使用。而隔油池1009和高效油水分離器1008分離出的油回收返回反應(yīng)釜301，繼續(xù)裂解。
本發(fā)明使用時(shí)，廢塑料經(jīng)除去泥砂、磚石、棉布、木頭、鐵屑等后，如圖1、圖2所示，先經(jīng)初步破碎送入設(shè)置在最前部的斗式提升機(jī)101，再經(jīng)由煙氣廢熱夾套爐102包圍的履帶式鏈條機(jī)103及軋輥組104熱壓軋輥成塑料條，并經(jīng)冷卻噴頭110和鍘刀109，使廢塑料由堆積密度不足0.1t/m3被增密成為0.5～1.2t/m3的塑料小塊。還可以再送入破碎機(jī)11(如圖1所示)，破碎機(jī)11設(shè)置在熱壓增密軋輥裝置1之后但在高溫密封加料裝置2之前。塑料切塊被破碎為1×1cm2以下的碎塊，再送入高溫密封加料裝置2。高溫密封進(jìn)料裝置2將增密破碎后的廢塑料密封地在反應(yīng)過程中連續(xù)安全地加入反應(yīng)釜301，進(jìn)行催化裂解反應(yīng)，生成輕質(zhì)燃油和汽油、柴油餾分等。當(dāng)本發(fā)明裝置同時(shí)處理廢油或重質(zhì)油時(shí)，用來預(yù)熱廢油和重質(zhì)油的管式加熱爐12被設(shè)置在反應(yīng)釜301之前，進(jìn)而使廢塑料和廢油既可單獨(dú)分別進(jìn)入反應(yīng)釜301，也可按任意比例混合同時(shí)進(jìn)入反應(yīng)釜301，裂解為各種輕質(zhì)燃油或汽油柴油餾分。由反應(yīng)釜301生成的油氣混合物呈汽相從頂部出來被引入分餾塔601(如圖1、圖8所示，經(jīng)分餾塔601分餾，分餾塔601塔頂出汽油與瓦斯，塔側(cè)線抽出煤油、輕、重柴油，輕重柴油呈液相流入煤油、輕、重柴油汽提塔616、617、618汽提后，煤油與輕柴油合一和重柴油流經(jīng)冷凝冷卻水箱619冷卻。分餾塔601塔頂汽油蒸汽和瓦斯氣經(jīng)冷凝冷卻水箱619冷卻后，流入油氣分離塔701(如圖1、圖9所示)，汽油回流入分餾塔601，控制塔頂溫度從而控制汽油質(zhì)量。分出的粗汽油進(jìn)萃取精制裝置9；瓦斯氣經(jīng)氣體吸收塔702、703等吸收凈化后引入液化氣回收裝置8(如圖1、圖10所示)，經(jīng)液化氣回收裝置8處理后分出民用液化氣和干氣，這部分干氣可作為自用燃料氣。汽油與輕柴油在經(jīng)油品萃取精制裝置901、902、903、904萃取精制后(如圖1、圖11所示)，再經(jīng)添加劑調(diào)合罐905、906適當(dāng)調(diào)合成為成品油，油品成品由此出裝置。如圖1、圖12所示，煙氣脫黑除塵塔1001設(shè)置在反應(yīng)釜301之后，與環(huán)套加熱爐404頂部的煙道出口409相連接，它可將煙氣中的黑塵微粒及有害成份除凈，使排出的煙氣對環(huán)境的污染降至最低。高效油水分離器1008設(shè)置在油品萃取精制裝置9之后，它可將廢油廢水分離處理，廢油回反應(yīng)釜301裂解回收，廢水處理凈后送入煙氣脫黑除塵塔1001使用。
本發(fā)明可以根據(jù)需要全部或部分選用本發(fā)明系統(tǒng)中的各個(gè)裝置，并可以為本發(fā)明系統(tǒng)增加一些裝置，比如設(shè)置一廢氣焦渣鍋爐13，用本發(fā)明裝置產(chǎn)出的焦渣和多余的瓦斯為燃料，生產(chǎn)蒸汽等。
權(quán)利要求
1.一種可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置，它包括反應(yīng)釜，連接所述反應(yīng)釜的進(jìn)料裝置，供所述反應(yīng)釜反應(yīng)的加熱裝置，設(shè)置在所述反應(yīng)釜底部的排焦裝置，依次連接在所述反應(yīng)釜之后的分餾-汽提-冷凝冷卻裝置，油氣分離-氣體吸收裝置，油品萃取精制裝置，以及由油氣分離-氣體吸收裝置引出的液化氣回收裝置；其特征在于它還包括由具有煙氣脫黑除塵和廢油廢水處理回收功能的三廢處理裝置，所述煙氣脫黑除塵裝置連接所述加熱裝置的煙道出口，所述廢油廢水處理回收裝置連接所述油品萃取精制裝置；所述進(jìn)料裝置包括熱壓增密軋輥裝置和高溫密封加料裝置兩部分；所述加熱裝置為非明火輻射式加熱裝置，所述排焦裝置由多個(gè)排焦罐和多個(gè)互鎖的排焦滑閥組成。
2.如權(quán)利要求1所述的可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置，其特征在于它還包括一設(shè)置在所述熱壓增密軋輥裝置與高溫密封加料裝置之間的塑料破碎機(jī)，一設(shè)置在所述反應(yīng)釜之前、且向所述反應(yīng)釜輸送熱廢油和重質(zhì)油的管式加熱爐。
3.如權(quán)利要求1所述的可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置，其特征在于所述熱壓增密軋輥裝置包括斗式提升機(jī)，與斗式提升機(jī)連接的煙氣夾套爐，設(shè)置在所述夾套爐內(nèi)的履帶式鏈條機(jī)及熱壓增密軋輥組，設(shè)置在所述熱壓增密軋輥組下面的輸送帶，設(shè)置在所述輸送帶上方的冷卻水噴頭和設(shè)置所述輸送帶出口的龍門鍘刀，設(shè)置在所述鍘刀下方的冷卻水池及設(shè)置在其內(nèi)的向所述高溫密封加料裝置輸送物料的刮板式鏈條機(jī)。
4.如權(quán)利要求2所述的可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置，其特征在于所述熱壓增密軋輥裝置包括斗式提升機(jī)，與斗式提升機(jī)連接的煙氣夾套爐，設(shè)置在所述夾套爐內(nèi)的履帶式鏈條機(jī)及熱壓增密軋輥組，設(shè)置在所述熱壓增密軋輥組下面的輸送帶，設(shè)置在所述輸送帶上方的冷卻水噴頭和設(shè)置所述輸送帶出口的龍門鍘刀，設(shè)置在所述鍘刀下方的冷卻水池及設(shè)置在其內(nèi)的向所述高溫密封加料裝置輸送物料的刮板式鏈條機(jī)。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置，其特征在于所述高溫密封加料裝置包括由變頻調(diào)速電機(jī)帶動提升機(jī)，連接在所述提升機(jī)和帶攪拌機(jī)的加料斗之間的下料斜管，連接所述加料斗的密封塑熔式加料擠出機(jī)，所述擠出機(jī)包括由變頻調(diào)速電機(jī)帶動的推料螺桿和環(huán)繞在所述推料螺桿周圍的螺筒，在所述擠出機(jī)的出口處設(shè)置有加熱用煙氣夾套，在所述擠出機(jī)的出口處垂向連接一加料筒，所述加料筒的頂部設(shè)置有一捅料機(jī)械手，所述加料筒的底部通過熱膨脹節(jié)和加料閥門連接所述反應(yīng)釜。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置，其特征在于所述非明火輻射式加熱裝置包括設(shè)置在所述反應(yīng)釜周圍的環(huán)形夾套爐和設(shè)置在所述反應(yīng)釜下部的燃燒爐，一環(huán)形導(dǎo)焰套或六條導(dǎo)焰管連通所述環(huán)形夾套爐和燃燒爐，在所述燃燒爐上設(shè)置了一層阻焰板，且所述阻焰板上分布有若干阻焰小孔，在所述燃燒爐的兩側(cè)分別設(shè)置一燃燒器，所述燃燒器的出火口沿爐壁方向傾斜，使噴出的火焰在爐膛內(nèi)形成旋焰。
7.如權(quán)利要求5所述的可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置，其特征在于所述非明火輻射式加熱裝置包括設(shè)置在所述反應(yīng)釜周圍的環(huán)形夾套爐和設(shè)置在所述反應(yīng)釜下部的燃燒爐，一環(huán)形導(dǎo)焰套或六條導(dǎo)焰管連通所述環(huán)形夾套爐和燃燒爐，在所述燃燒爐上設(shè)置了一層阻焰板，且所述阻焰板上分布有若干阻焰小孔，在所述燃燒爐的兩側(cè)分別設(shè)置一燃燒器，所述燃燒器的出火口沿爐壁方向傾斜，使噴出的火焰在爐膛內(nèi)形成旋焰。
8.如權(quán)利要求1～7所述的可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置，其特征在于所述高溫互鎖排焦裝置包括與所述反應(yīng)釜底部排焦管上的第一排焦滑閥連接的一級排焦罐和二級排焦罐，連接在所述一、二級排焦罐之間的第二滑閥和連接在二級排焦罐下面的第三滑閥，所述三個(gè)滑閥互鎖排焦，所述一級排焦罐上設(shè)置有兩排焦機(jī)械手和一探焦機(jī)械手。
9.如權(quán)利要求1～7所述的可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置，其特征在于所述高溫互鎖排焦裝置包括三臺并聯(lián)的可以轉(zhuǎn)換運(yùn)行的排焦罐，其中一正面排焦罐設(shè)置在與所述反應(yīng)釜的排焦管同一軸線上，另兩所述排焦罐與所述正面排焦罐的中心軸線呈一角度設(shè)置在左、右兩側(cè)，且所述左右兩排焦罐分別向下傾斜一流焦斜度，所述三臺排焦罐分別通過一排焦滑閥連接所述反應(yīng)釜的排焦管，且所述三個(gè)滑閥互鎖排焦，所述每一排焦罐上設(shè)置有一排焦機(jī)械手。
10.如權(quán)利要求1～9所述的可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置，其特征在于所述“三廢”處理裝置的煙氣脫黑除塵塔分成上下兩段，上段為噴啉除塵塔，下段為水封除塵吸收塔，所述除塵塔外設(shè)置有循環(huán)水泵，所述除塵塔內(nèi)設(shè)置有回流水噴頭，所述除塵塔中段設(shè)置有隔板，所述隔板最低點(diǎn)設(shè)置有液流管；所述“三廢”處理裝置的廢油廢水處理回收裝置包括隔油池和高效油水分離器，所述隔油池的出水端通過抽水泵連接所述高效油水分離器，所述高效油水分離器的出水端通過所述除塵塔外的循環(huán)水泵連接所述回流水噴頭，所述隔油池和高效油水分離器的出油端連接回所述反應(yīng)釜，繼續(xù)裂解。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的廢塑料油化裝置，它包括反應(yīng)釜，連接所述反應(yīng)釜的進(jìn)料裝置，供所述反應(yīng)釜反應(yīng)的加熱裝置，設(shè)置在所述反應(yīng)釜底部的排焦裝置，依次連接在所述反應(yīng)釜之后的分餾－汽提－冷凝冷卻裝置，油氣分離－氣體吸收裝置，油品萃取精制裝置，以及由油氣分離－氣體吸收裝置引出的液化氣回收裝置；其特征在于它還包括由具有煙氣脫黑除塵和廢油廢水處理回收功能的三廢處理裝置，所述煙氣脫黑除塵裝置連接所述加熱裝置的煙道出口，所述廢油廢水處理回收裝置連接所述油品萃取精制裝置；所述進(jìn)料裝置包括熱壓增密軋輥裝置和高溫密封加料裝置兩部分；所述加熱裝置為非明火輻射式加熱裝置，所述排焦裝置至少包括三個(gè)互鎖排焦滑閥。本發(fā)明既可用于廢塑料裂解油化，又可適用于各種廢潤滑油重質(zhì)油裂解輕質(zhì)化生產(chǎn)高質(zhì)燃油或汽油柴油餾分，回收液化氣等。
文檔編號C10G1/00GK1587350SQ200410058018
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者姜皓 申請人:姜皓