專利名稱：廢塑料和原油裂解設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用廢塑料、原油生產(chǎn)低沸點(diǎn)烴油的設(shè)備，屬于石油化工類。
一般塑料制品成份中含有一定量的無機(jī)填料。工業(yè)及生產(chǎn)垃圾中的廢塑料表面含有大量的泥沙。在廢塑料熱熔化和熱裂解反應(yīng)過程中，大量的無機(jī)殘?jiān)环纸獬鰜?，沉積在反應(yīng)釜底部，使反應(yīng)釜受熱不均，導(dǎo)致釜底局部過熱，物料被焦化形成積炭，積炭與無機(jī)殘?jiān)鞛橐惑w，形成一種嚴(yán)重阻礙熱裂解反應(yīng)發(fā)生的“油渣”，其重量高達(dá)15-20％，釜中“油渣”逐漸地積累，嚴(yán)重影響釜中物料吸熱和熱傳遞。易形成更多的釜壁局部過熱，造成物料大量燒焦，設(shè)備變形，壽命縮短，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率降低，石油開采時(shí)，有大量的原油散發(fā)在地面，與泥沙混為一體形成含沙原油。煉油廠定期排放的大量重油和渣油中含有大量的無機(jī)殘?jiān)?，致使大型煉油廠無法利用現(xiàn)有設(shè)備回收提練，這給人類的能源造成了極大的浪費(fèi)。要回收提煉含泥沙原油、重油和渣油就必須消除反應(yīng)釜中逐步形成的大量殘?jiān)鼘?duì)設(shè)備和工藝產(chǎn)生的不利影響，因此，若要保持廢塑料、含沙原油和重油熱裂解反應(yīng)的正常進(jìn)行，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，就必須保證在不停產(chǎn)的情況下，在工藝條件(溫度，壓力)不變的情況下，不斷地把釜中產(chǎn)生的“油渣”排出釜外。這是廢塑料、含沙原油和重油熱裂解及油化還原技術(shù)的關(guān)鍵。
在JP特開平4-50292和CN1031199C中，廢塑料熱裂解反應(yīng)后的殘?jiān)鼜姆磻?yīng)釜底部用螺旋桿旋轉(zhuǎn)排出釜外。此方法的弱點(diǎn)是①積累一定排放量的殘?jiān)枰欢〞r(shí)間，由于釜底溫度高，逐漸堆積和形成的殘?jiān)e炭會(huì)逐步地使釜底金屬壁形成更多更嚴(yán)重的局部過熱處，造成原料的大量焦化和設(shè)備的過熱變形損壞。
②釜底高溫會(huì)使螺旋桿排渣器的金屬螺旋桿和軸承受力受熱變形彎曲，以致無法在高溫下連續(xù)旋轉(zhuǎn)和排渣。
③釜底溫度高，渣油呈液態(tài)狀，流動(dòng)性好，螺旋桿排渣器不易被密封，液態(tài)渣油容易泄露到釜外，易燃燒造成火災(zāi)。
本實(shí)用新型的目的，就是提供一種用連續(xù)循環(huán)沉淀排渣方式使廢塑料和原油裂解的設(shè)備。該設(shè)備具有釜底不存渣，不過熱，不結(jié)焦，排渣不需停產(chǎn)，傳熱效果好，成品轉(zhuǎn)化率和質(zhì)量提高及低溫常壓排渣等七大優(yōu)點(diǎn)。
說明書附


圖1表示廢塑料和原油裂解設(shè)備，附圖2是對(duì)附
圖1中反應(yīng)釜(55)上的密封攪拌裝置(34)和(35)進(jìn)行具體說明。
以下結(jié)合附圖和對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述圖中1-擠塑機(jī)，2-熱裂解反應(yīng)釜的排氣孔。3-熱裂解反應(yīng)釜封頭，4-反應(yīng)釜煙氣夾套，5-橫向半圓面檔煙板，6-煙道管，7-出渣孔，8-檢修閥，9-熱重油出口，10-熱油的螺旋流動(dòng)方向，11-熱油導(dǎo)管，12-圓筒形沉渣釜，13-圓筒形液體旋轉(zhuǎn)管，14-殘?jiān)?5-排渣口閥門，16-排渣釜，17-測(cè)溫儀，18-冷卻水出口，19-下閥排渣，20-循環(huán)冷卻水夾套，21-冷卻水進(jìn)口，22-螺旋葉片，23-高溫油泵，24-括板攪拌器，25-熱油切線入釜孔，26-進(jìn)煙孔，27-橫向半圓檔煙板，28-排煙孔，29-反應(yīng)釜外層檔煙筒，30-豎面檔煙隔板，31-沉渣釜上封頭，32-反應(yīng)釜液位面，33-沉渣釜測(cè)溫儀，34-釜底密封攪拌裝置，35-變速電機(jī)，36-煙氣流動(dòng)方向，37-攪拌中心軸桿，38-軸加強(qiáng)套，39-螺栓螺帽，40-釜底法蘭，41-上密封壓蓋，42-上密封套，43-錐形軸承，44-軸承支座，45-聯(lián)軸器，46-下密封壓蓋，47-耐油耐溫石墨填料，48-軸承套，49-下密封套，50-耐油密封墊圈，51-定位套52-熱油入釜口，53-加強(qiáng)板，54-固定圓鋼，55-圓筒形豎式裂解反應(yīng)釜，56-切線方向入孔，57-原油入釜孔，廢塑料和原油熱裂解設(shè)備主要由擠塑機(jī)、熱裂解反應(yīng)釜、釜底攪拌器、沉渣釜、高溫油泵等裝置組成。其中，擠塑機(jī)(1)的出口與反應(yīng)釜(55)的上封頭(3)相通。反應(yīng)釜(55)的下錐形封頭上裝有攪拌器裝置(22)和(24)，攪拌器下面是密封攪拌裝置(34)，反應(yīng)釜(55)的下錐形封頭上裝有出渣孔(7)，并連通沉渣釜(12)，中間裝有檢修閥門(8)。沉渣釜(12)的圓筒中部裝有液體下流旋轉(zhuǎn)管(13)和測(cè)溫儀(33)。反應(yīng)釜(55)的下錐形封頭上裝有按切線方向入釜底的進(jìn)油管(25)，沉渣釜(12)與排渣釜(16)頂相通，中間用閥門(15)相連接。排渣釜底(16)裝有排渣閥(19)。排渣釜(16)中部裝有測(cè)溫儀(17)，排渣釜(16)外層是冷卻循環(huán)水夾套(20)，反應(yīng)釜(55)中插有煙氣鋼管(6)，高溫?zé)煔鈴墓?6)內(nèi)串過給釜(55)內(nèi)的物料供熱。反應(yīng)釜(55)外層是涂有耐火泥的檔煙圓柱形鋼筒(29)，檔煙筒(29)與反應(yīng)釜(55)之間裝有迫使煙道氣按曲線方向流動(dòng)的多層橫向半圓面檔煙板(5)和豎向檔煙隔板(30)。反應(yīng)釜(55)的物料液面一般維持在釜高2/3至4/5處(32)。釜(55)內(nèi)的物料與釜(55)內(nèi)的煙道管(6)直接接觸。煙道管(6)內(nèi)的高溫?zé)煔獍褵崃總鹘o釜(55)內(nèi)的物料而發(fā)生熱裂解反應(yīng)。高溫油泵(23)的進(jìn)口管接沉渣釜(12)的上封頭(31)的出口(11)，泵(23)的出口管按切線方向進(jìn)入反應(yīng)釜(55)下錐形頭上的孔口(25)，反應(yīng)釜(55)底部裝有密封攪拌裝置(34)和(35)[見圖2]。其中，攪拌中心軸桿(37)由以下三點(diǎn)一線組成固定結(jié)構(gòu)。即由上支撐點(diǎn)--定位套(51)，中支撐點(diǎn)--錐形軸承(43)和地面支撐點(diǎn)--安裝有地面上的變速箱聯(lián)軸器(45)等三支撐點(diǎn)組成“三點(diǎn)一線”固定結(jié)構(gòu)。定位套(51)用兩根固定圓鋼(54)固定在反應(yīng)釜(55)的圓筒下部的中心。固定圓鋼(54)的另一端與反應(yīng)釜(55)的內(nèi)壁相焊接，焊接處采用加強(qiáng)板(53)。攪拌中心軸(37)上端安裝有軸加強(qiáng)套(38)，軸加強(qiáng)套(38)安裝有螺旋葉片(22)和刮板攪拌器(24)，反應(yīng)釜(55)下部的錐形封頭上焊接法蘭(40)。法蘭(40)的下部是兩級(jí)密封套，對(duì)反應(yīng)釜(55)和攪拌中心軸(37)之間起高溫密封作用。法蘭(40)與上密封套(42)之間，上密封套(49)與下密封套(46)之間均放入耐油耐溫密封墊圈(50)，上密封套(42)內(nèi)部是密封填料(47)和攪拌軸桿(37)。填料(47)用上密封壓蓋(41)通過螺栓(39)的作用壓緊，并與釜中的物料隔離，形成軸(37)的第一級(jí)密封。下密封套(49)往內(nèi)依次裝有軸承支座(44)，錐形軸承(43)和攪拌軸桿(37)。軸承支座(44)下面是密封填料(47)，填料(47)由下密封壓蓋(46)壓緊，形成對(duì)攪拌軸桿(37)的第二級(jí)密封。攪拌軸桿(37)的最下端裝有聯(lián)軸器(45)。聯(lián)軸器(45)與變速箱上的聯(lián)軸器用螺栓螺帽連接，電機(jī)可驅(qū)動(dòng)與變速箱相連接的攪拌軸桿(37)順轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)，并對(duì)反應(yīng)釜(55)底的物料起攪拌作用。
下面對(duì)本實(shí)用新型的附圖作進(jìn)一步的描述將各類廢塑料(PE、PP、PS、PVC及其它工程塑料)除雜，粉碎、干燥后用擠塑機(jī)(1)擠入熱裂解反應(yīng)釜(55)，或?qū)⒃图訜岢梢簯B(tài)后用泵打入反應(yīng)釜(55)中。將高溫?zé)煹罋庖敫?55)的進(jìn)煙孔(26)給反應(yīng)釜(55)供熱，釜(55)中的廢塑料和原油受熱后熔化成液體，生產(chǎn)中釜(55)中物料液面維持在釜高2/3至4/5處(32)。釜(55)內(nèi)焊接有一層層鋼制煙道管(6)，每根管(6)的兩端均伸出釜(55)外。高溫?zé)煹罋鈴姆磻?yīng)釜(55)下部的進(jìn)煙孔(26)進(jìn)入反應(yīng)釜(55)內(nèi)部的煙道管(6)。串過煙道管(6)的煙氣以曲線環(huán)流向上的方式從一排煙道管流向另一排煙道管直至釜(55)的上部。并通過排煙孔(28)排出釜(55)外。反應(yīng)釜(55)中的廢塑料和原油從煙道管(6)中吸取熱量，而發(fā)生熱裂解反應(yīng)。反應(yīng)中產(chǎn)生的焦炭和殘?jiān)劣诜磻?yīng)釜(55)的底部。反應(yīng)開始時(shí)，啟動(dòng)釜(55)底部的密封攪拌裝置(34)進(jìn)行連續(xù)攪拌，以防“油渣”靜止在釜(55)底，造成釜壁局部過熱，鋼板變形，物料炭化等不利影響。由于反應(yīng)釜(55)內(nèi)的熱油液面高于沉渣釜(12)，致使與反應(yīng)釜(55)相連通的沉渣釜(12)內(nèi)部充滿熱油。啟動(dòng)高溫油泵(23)，沉渣釜(12)中的熱油從上封頭(31)經(jīng)導(dǎo)管(11)進(jìn)入熱油泵(23)，在高溫油泵的作用下，熱油按切線方向高速射入反應(yīng)釜(55)的底部，在釜底形成連續(xù)旋轉(zhuǎn)的旋渦流，使熱油不斷地旋轉(zhuǎn)。在釜(55)底螺旋葉片(22)和刮板攪拌器(24)的連續(xù)攪拌下，釜(55)底產(chǎn)生和各種殘?zhí)坑驮粵_動(dòng)，跟隨熱油快速旋轉(zhuǎn)，并連續(xù)不斷地從出渣孔(7)快速流入沉渣釜(12)。在沉渣釜(12)中，熱油通過入孔(56)按切線方向高速射入沉渣釜，并快速圍繞圓柱形液體管(13)旋轉(zhuǎn)式地進(jìn)入沉渣釜(12)中，由于熱油在沉渣釜中以螺旋流(40)方式快速旋轉(zhuǎn)作用，導(dǎo)致比重大的殘?jiān)徒固?14)旋轉(zhuǎn)到釜底而沉淀下來，比重小的熱油受泵(23)的動(dòng)力作用向上流入圓柱形液體管(13)中直至沉渣釜的上封頭(31)，這里借助于“旋風(fēng)除塵”的科學(xué)原理，達(dá)到了固體殘?jiān)c液體熱油的徹底分離。釜(12)上封頭(31)中的熱油在高溫泵(23)的作用下又以切線方向快速射入反應(yīng)釜(55)底部，使釜(55)底熱油快速旋轉(zhuǎn)，反應(yīng)中逐漸產(chǎn)生的油渣不斷地連續(xù)排入沉渣釜(12)。使裂解反應(yīng)釜(55)隨時(shí)保持在無殘?jiān)挠欣麠l件下進(jìn)行熱裂解反應(yīng)。隨著沉渣釜(12)中沉降的殘?jiān)?14)不斷地增加，測(cè)溫儀(33)中的數(shù)值開始下降。生產(chǎn)中，當(dāng)沉渣釜(12)積累了一定量的殘?jiān)鼤r(shí)進(jìn)行間歇地排渣。排渣時(shí)，先關(guān)閉排渣釜(16)的閥門(19)，再慢慢打開沉渣釜(12)的底閥門(15)，讓沉渣釜(12)中的殘?jiān)?14)落入排渣釜(16)中。然后，關(guān)閉閥門(15)，用循環(huán)冷水給排渣釜(16)的外層夾套降溫。當(dāng)排渣釜(16)中的測(cè)溫儀(17)的溫度數(shù)值降到200℃左右時(shí)，可打開閥門(19)，將排渣釜(16)中的黑色殘?jiān)懦龈?16)外。重復(fù)上述步驟可進(jìn)行第二次排渣。
權(quán)利要求1.廢塑料和原油裂解設(shè)備是由擠塑機(jī)、熱裂解反應(yīng)釜、釜底攪拌器、沉渣釜、排渣釜、高溫油泵等裝置組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢塑料和原油裂解設(shè)備，其特征在于擠塑機(jī)(1)的出口與反應(yīng)釜(55)的上封頭(3)相連通。反應(yīng)釜(55)的下錐形封頭上裝有攪拌器裝置(22)和(24)，攪拌器下面是密封攪拌裝置(34)，反應(yīng)釜(55)的下錐形封頭上裝有出渣孔(7)，并連通沉渣釜(12)，中間裝有檢修閥門(8)。沉渣釜(12)的圓筒中部裝有液體下流旋轉(zhuǎn)管(13)和測(cè)溫儀(33)。反應(yīng)釜(55)的下錐形封頭上裝有按切線方向入釜底的進(jìn)油管(25)，沉渣釜(12)與排渣釜(16)頂相通，中間用閥門(15)相連接。排渣釜底(16)裝有排渣閥(19)。排渣釜(16)中部裝有測(cè)溫儀(17)，排渣釜(16)外層是冷卻循環(huán)水夾套(20)，反應(yīng)釜(55)中插有煙氣鋼管(6)，高溫?zé)煔鈴墓?6)內(nèi)串過給釜(55)內(nèi)的物料供熱。反應(yīng)釜(55)外層是涂有耐火泥的檔煙圓柱形鋼筒(29)，檔煙筒(29)與反應(yīng)釜(55)之間裝有迫使煙道氣按曲線方向流動(dòng)的多層橫向半圓面檔煙板(5)和豎向檔煙隔板(30)。反應(yīng)釜(55)的物料液面一般維持在釜高2/3至4/5處(32)。釜(55)內(nèi)的物料與釜(55)內(nèi)的煙道管(6)直接接觸。煙道管(6)內(nèi)的高溫?zé)煔獍褵崃總鹘o釜(55)內(nèi)的物料而發(fā)生熱裂解反應(yīng)。高溫油泵(23)的進(jìn)口管接沉渣釜(12)的上封頭(31)的出口(11)，泵(23)的出口管按切線方向進(jìn)入反應(yīng)釜(55)下錐形頭上的孔口(25)，反應(yīng)釜(55)底部裝有密封攪拌裝置(34)和(35)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢塑料和原油裂解設(shè)備，其特征在于攪拌中心軸桿(37)由以下三點(diǎn)一線組成固定結(jié)構(gòu)。即由上支撐點(diǎn)--定位套(51)，中支撐點(diǎn)--錐形軸承(43)和地面支撐點(diǎn)--安裝有地面上的變速箱聯(lián)軸器(45)等三支撐點(diǎn)組成“三點(diǎn)一線”固定結(jié)構(gòu)。定位套(51)用兩根固定圓鋼(54)固定在反應(yīng)釜(55)的圓筒下部的中心。固定圓鋼(54)的另一端與反應(yīng)釜(55)的內(nèi)壁相焊接，焊接處采用加強(qiáng)板(53)。攪拌中心軸(37)上端安裝有軸加強(qiáng)套(38)，軸加強(qiáng)套(38)安裝有螺旋葉片(22)和刮板攪拌器(24)，反應(yīng)釜(55)下部的錐形封頭上焊接法蘭(40)。法蘭(40)的下部是兩級(jí)密封套，對(duì)反應(yīng)釜(55)和攪拌中心軸(37)之間起高溫密封作用。法蘭(40)與上密封套(42)之間，上密封套(49)與下密封套(46)之間均放入耐油耐溫密封墊圈(50)，上密封套(42)內(nèi)部是密封填料(47)和攪拌軸桿(37)。填料(47)用上密封壓蓋(41)通過螺栓(39)的作用壓緊，并與釜中的物料隔離，形成軸(37)的第一級(jí)密封。下密封套(49)往內(nèi)依次裝有軸承支座(44)，錐形軸承(43)和攪拌軸桿(37)。軸承支座(44)下面是密封填料(47)，填料(47)由下密封壓蓋(46)壓緊，形成對(duì)攪拌軸桿(37)的第二級(jí)密封。攪拌軸桿(37)的最下端裝有聯(lián)軸器(45)。聯(lián)軸器(45)與變速箱上的聯(lián)軸器用螺栓螺帽連接，電機(jī)可驅(qū)動(dòng)與變速箱相連接的攪拌軸桿(37)順轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)，并對(duì)反應(yīng)釜(55)底的物料起攪拌作用。
專利摘要本實(shí)用新型是一種廢塑料和原油裂解設(shè)備。主要由擠塑機(jī)、熱裂解反應(yīng)釜、沉渣釜和高溫油泵等裝置組成,采用連續(xù)循環(huán)沉淀排渣的方法對(duì)廢塑料和原油進(jìn)行裂解。具有反應(yīng)釜底不存渣,不過熱,不結(jié)焦,排渣不需停產(chǎn),傳熱效果好,油品轉(zhuǎn)化率和質(zhì)量提高及低溫常壓生產(chǎn)等七大優(yōu)點(diǎn)。很好地解決了廢塑料熱裂解反應(yīng)中連續(xù)化生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。
文檔編號(hào)C10G9/00GK2341990SQ97225728
公開日1999年10月6日 申請(qǐng)日期1997年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月5日
發(fā)明者周鼎力 申請(qǐng)人:周鼎力