碳氫高聚物塑料熱裂解控制生產燃油製品的裝置及方法

2023-09-09 22:02:35 5

專利名稱：碳氫高聚物塑料熱裂解控制生產燃油製品的裝置及方法
技術領域：
本發明涉及環保領域的廢舊塑料等固體廢棄物轉化燃油方法，特別涉及一種碳氫高聚物塑料熱裂解控制生產燃油製品的裝置及方法。
背景技術：
隨著塑料製品在生活中的廣泛應用，塑料垃圾的處理對於中國乃至全世界都是很嚴峻的環境問題。通常塑料垃圾通過填埋，焚燒，這兩種方式處理。在自然條件下塑料垃圾通常需要上百年才能分解，隨著土地資源的日益緊缺，簡單填埋是ー種不可持續的處理方法。由於高分子塑料很難被徹底燃燒，焚燒產生的有毒高聚物例如ニ惡英等，會對大氣，土壤造成更嚴重的二次汙染，嚴重影響民眾健康，也是被大部分國家和地區禁止的處理方式。當前世界上絕大部分現有類似熱裂解技術絕大多數採用高壓，催化劑的反應過程，増加了設備成本以及處理過程的成本和風險，大部分類似技術的轉化率一般在609Γ85%·之間，例如中國專利CN200410041527. 5，公開了ー種廢塑料裂解生產燃油的エ藝方法，該發明在反應過程中使用催化劑，存在催化劑老化，更換處理的技術問題，造成利用該發明的生產エ藝出油率僅為60°/Γ85%，出油率的下降必然導致產生的廢渣增加，廢渣處理成本大大增カロ，最重要的是該發明的反應生成的製品的組成結構比例不可控制，並且產用的原材料的組份不穩定，造成產品的出油質量不可控制，生產的出的燃油製品不能根據市場需求進行比例調整，應用範圍較小，不能很好的適應市場的需求，有待改進。

發明內容
本發明針對現有技術的問題，提供了一種產品轉化率高、廢渣少、不含催化劑、設備簡單，並使燃油製品各比例可以根據市場需要自由調節的碳氫高聚物塑料熱裂解控制生產燃油製品的裝置及方法。本發明為解決上述技術問題，提供了一種碳氫高聚物塑料熱裂解控制生產燃油製品的裝置，包括反應釜、分餾回流裝置，其特徵在於分餾回流裝置設置於反應釜頂端，所述分餾回流裝置的筒體內從下往上依次間隔布設有精餾器、回流均布器、溫控冷凝器。作為本發明的進ー步改進，反應釜與分餾回流裝置通過法蘭密封連接通過設置反應釜、分餾回流裝置為分體式結構，反應釜頂端和分餾回流裝置底端通過設置法蘭，相互固定密封連接，有效的控制設備的安裝高度、以及設備的運輸難度。—種碳氫高聚物塑料熱裂解控制生產燃油製品的方法，碳氫高聚物塑料先於反應釜中進行熱解，反應釜中的壓カ為常壓、溫度為460°C飛50°C，使其熱解為蒸汽狀態，其特徵在於蒸汽狀態的碳氫高聚物塑料製品上行進入反應釜上方的分餾回流裝置，碳氫高聚物經過溫控冷凝器冷凝回流，溫控冷凝器溫度設置為200°C -400°C，回流液通過下方的回流均布器均布，進入精餾器精餾實現產品的初步分離，使沸點大於200°C -400°C的長鏈碳氫高聚物製品冷凝回流至反應釜中進行再次裂解，沸點低於200°C -400°C的長鏈碳氫高聚物製品流入後序的分餾回收裝置，按沸點繼續分餾收集，以上過程反覆循環，由此控制燃油製品中長鏈碳氫高聚物的比例。作為本發明的進ー步優選，當溫控冷凝器溫度為200°C -400°C時，製品中氣態產品質量百分比為69Γ56%，類汽油產品質量百分比為149Γ20%，類柴油產品質量百分比為23% 60%，類重油產品質量百分比1% 42%。作為本發明的進ー步優選，碳氫高聚物塑料製品為直鏈不含苯環的碳氫高聚物。作為本發明的進ー步優選，直鏈不含苯環的碳氫高聚物為聚こ烯或聚丙烯或聚苯丙烯。本發明通過在反應釜頂端設置分餾回流裝置，並通過調節溫控冷凝器溫度控制燃油製品中長鏈碳氫高聚物的比例，大大提高了產品的轉化效率，並使燃油製品各比例可以根據市場需要自由調節，大大擴大了設備的應用範圍。


圖I為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式實施例I :碳氫高聚物塑料熱裂解控制生產燃油製品的裝置，包括反應釜I、分餾回流裝置2，分餾回流裝置2設置於反應釜I頂端，所述分餾回流裝置2的筒體內從下往上依次間隔布設有精餾器21、回流均布器22、溫控冷凝器23，反應釜I與分餾回流裝置2通過法蘭3密封連接。實施例2 :碳氫高聚物塑料熱裂解控制生產燃油製品的方法，碳氫高聚物塑料先於反應爸中進行熱解，反應爸中的壓カ為常壓、溫度為460°C飛50°C,使其熱解為蒸汽狀態，蒸汽狀態的碳氫高聚物塑料製品上行進入反應釜上方的分餾回流裝置，碳氫高聚物經過溫控冷凝器冷凝回流，溫控冷凝器溫度設置為200°C -400°C，回流液通過下方的回流均布器均布，進入精餾器精餾實現產品的初步分離，使沸點大於200°C -400°C的長鏈碳氫高聚物製品冷凝回流至反應釜中進行再次裂解，沸點低於200°C -400°C的長鏈碳氫高聚物製品流入後序的分餾回收裝置，按沸點繼續分餾收集，以上過程反覆循環，由此控制燃油製品中長鏈碳氫高聚物的比例。當溫控冷凝器溫度為200°C時，製品中氣態產品質量百分比為56%，類汽油產品質量百分比為20%，類柴油產品質量百分比為23%，類重油產品質量百分比< 1%。碳氫高聚物塑料製品為直鏈不含苯環的碳氫高聚物，直鏈不含苯環的碳氫高聚物為聚こ烯或聚丙烯或聚苯丙烯，直鏈不含苯環的碳氫高聚物有極好的效果，例如高、低密度聚こ烯，聚丙烯等，原因在於在含有苯環的裂解過程中，實際應用中主要是利用聚苯丙烯內的含苯環支鏈功能團，由於該種產品首次裂解的主要產品為低沸點碳氫高聚物，所以二次回流裂解エ藝對該類材料影響較小。實施例3 :參照實施例2，當溫控冷凝器溫度為300°C時，製品中氣態產品質量百分比為18%，類汽油產品質量百分比為15%，類柴油產品質量百分比為60%，類重油產品質量百分比6% ο實施例4 :參照實施例2，當溫控冷凝器溫度為400°C時，氣態產品質量百分比為6%，類汽油產品質量百分比為14%，類柴油產品質量百分比為38%，類重油產品質量百分比
權利要求
1.碳氫高聚物塑料熱裂解控制生產燃油製品的裝置，包括反應釜、分餾回流裝置，其特徵在於分餾回流裝置設置於反應釜頂端，所述分餾回流裝置的筒體內從下往上依次間隔布設有精餾器、回流均布器、溫控冷凝器。
2.根據權利要求I所述的碳氫高聚物塑料熱裂解控制生產燃油製品的裝置，其特徵在於反應釜與分餾回流裝置通過法蘭密封連接。
3.根據權利要求I所述的碳氫高聚物塑料熱裂解控制生產燃油製品的方法，碳氫高聚物塑料先於反應釜中進行熱解，反應釜中的壓カ為常壓、溫度為460°C飛50°C，使其熱解為蒸汽狀態，其特徵在於蒸汽狀態的碳氫高聚物塑料製品上行進入反應釜上方的分餾回流裝置，碳氫高聚物經過溫控冷凝器冷凝回流，溫控冷凝器溫度設置為200°C -400°C,回流液通過下方的回流均布器均布，進入精餾器精餾實現產品的初步分離，使沸點大於200°C -400°C的長鏈碳氫高聚物製品冷凝回流至反應釜中進行再次裂解，沸點低於2000C -400°C的長鏈碳氫高聚物製品流入後序的分餾回收裝置，按沸點繼續分餾收集，以上過程反覆循環，由此控制製品中長鏈碳氫高聚物的比例。
4.根據權利要求3所述的碳氫高聚物塑料製品熱裂解成品控制方法，其特徵在於當溫控冷凝器溫度為200°C -400°C時，製品中氣態產品質量百分比為6°/Γ56%，類汽油產品質量百分比為149Γ20%，類柴油產品質量百分比為23%飛0%，類重油產品質量百分比19Γ42%。
5.根據權利要求2所述的碳氫高聚物塑料製品熱裂解成品控制方法，其特徵在於碳氫高聚物塑料製品為直鏈不含苯環的碳氫高聚物。
6.根據權利要求2所述的碳氫高聚物塑料製品熱裂解成品控制方法，其特徵在於直鏈不含苯環的碳氫高聚物為聚こ烯或聚丙烯或聚苯丙烯。
全文摘要
碳氫高聚物塑料熱裂解控制生產燃油製品的裝置及方法，碳氫高聚物塑料先於反應釜中進行熱解，反應釜中的壓力為常壓、溫度為460℃~650℃，使其熱解為蒸汽狀態，蒸汽狀態的碳氫高聚物塑料製品上行進入反應釜上方的分餾回流裝置，碳氫高聚物經過溫控冷凝器冷凝回流，溫控冷凝器溫度設置為200℃-400℃，回流液通過下方的回流均布器均布，進入精餾器精餾實現產品的初步分離，使沸點大於200℃-400℃的長鏈碳氫高聚物製品冷凝回流至反應釜中進行再次裂解，沸點低於200℃-400℃的長鏈碳氫高聚物製品在微正壓狀態下流入後序的分餾回收裝置，按沸點繼續分餾收集，以上過程反覆循環，由此控制製品中長鏈碳氫高聚物的比例。
文檔編號C10G1/00GK102676200SQ201210160380
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者高峰 申請人:高峰