廢塑料連續催化裂化裝置的製作方法
2023-06-15 11:16:16 2
專利名稱：廢塑料連續催化裂化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種以廢塑料為原料製備燃油產品的裝置。
塑料垃圾的數量與日劇增，現已造成世界範圍的環境汙染。各國為處理這種垃圾，每年要花費巨額費用。為了消除塑料垃圾對環境的汙染並進而變廢為寶，世界上許多國家都在研究開發各種各樣的廢塑料回收利用的技術。美國、日本、德國相繼公開了許多這方面的專利文獻。但是，到目前為止，尚未見到工業規模生產的報導。
與該技術領域有關的專利文獻如US3956414，CN92102375.8，它們都是用熱裂化的方法生成烴油，因產品中含有大量石臘及反應器大量碳沉積而很難投入使用。US4108730、US4175211、CN93111307.5等都是將廢塑料與高沸點石油餾出物(如催化裂化生成的重油)或石油等共熔後進行催化裂化而生成烴油；US4118281是將廢塑料與焦化裝置的重質循環組分混合，使之漿態化或共熔，先焦化這種混合物，再催化裂化上述的焦化產品而得到高收率的汽油。這些方法離不開外加的重質石油餾出物，而且用量甚大又不能二次使用，所以無法在遠離煉油廠的地方建廠，使該法的推廣應用受到限制。
日本人開1989年7月25日在美國申請的專利US4851801所述的方法分為兩段，第一段熱裂化，溫度390-500℃，反應在液相狀態下進行，為改善傳熱，向處在液相的反應物中加入粒度為1-10MM的無機惰性材料，如沸石，鋁土礦等；第二段是用ZMS-5分子篩等沸石催化劑再對第一段產品進行催化裂化，實驗室規模的進料速率為680-706克/時，液體收率50-60％，氣體收率37％左右，液體產品中烷烴佔38.4％，烯烴佔14.2％，芳烴佔4.5％，其缺點是第二段必須採用昂貴的ZMS-5分子篩作催化劑，液體產品收率低，而且僅僅是小型實驗結果，距工業上應用還有很長距離。
CN92100844.9是採用兩段使用不同的催化劑進行催化裂化。第一段溫度為400-550℃，常壓，反應產物一部分作為產品，一部分作為第二段催化裂化的原料，第二段溫度300-380℃，常壓，並且為防止催化劑活性下降而影響生產的連續性，二段反應器並設兩套以備隨時切換，而在此之前，廢塑料必須經過一套由切斷機、除塵機、清洗機及擠幹機等組成的複雜的連續淨化裝置，這是這項技術的最大特點，對其後續設備的操作至關重要，因而也成為一個重要的缺點，並且它與其它諸多專利所共同的一個特點是反應器為釜式反應器，因此必然存在釜式反應器的兩大缺點一是進料與除渣的連續性差及隨之而產生的二次汙染問題；二是熱效率低，這是由塑料本身的特性所決定的。
本實用新型的目的是提供一種廢舊塑料連續催化裂化裝置，該裝置能實現連續進料和除渣，無二次汙染，廢塑料無需清洗淨化等繁瑣的處理過程。
本實用新型所設計的裝置包括加熱室，加熱室內的水平方向設置的反應管，與反應管相連的供給廢舊塑料的螺旋餵料裝置，與反應管相連的供給催化劑的催化劑加料裝置，使殘渣從反應管末端排出的排渣裝置，以及為加熱室供熱的燃燒裝置。。
所述的裝置可進一步設計有多根反應管。螺旋餵料裝置可與反應管以法蘭連接。螺旋餵料裝置、催化劑加料裝置以及排渣裝置有料封以防裂化氣的洩漏。所述燃燒裝置可包括燃燒部分裂解油品的燃燒器，和由所述燃燒供熱產生加熱煙氣的燃燒室。
所述裝置可進一步設有將由加熱室出來的煙氣引到螺旋餵料裝置以將其加熱的裝置。
本實用新型所述的裝置與現有技術相比具有明顯的優越性1、廢舊塑料無需清洗淨化即可使用。
2、採用管式反應器，對流列管式加熱系統，煙氣餘熱用來加熱餵料裝置這一系列設計使得熱能利用率高。
3、連續性生產，裂解選擇性好，過程穩定，產量大，操作方便。
4、全過程在封閉條件下進行，無「三廢」等二次汙染，原料利用充分。
下面通過附圖和實施例更詳細地闡述本實用新型。
圖1為本實用新型的裝置的正面示意圖。
圖2為本實用新型的裝置的側面示意圖。
圖中標號1為燃燒器，2為螺旋餵料裝置，3為催化劑加料裝置，4為反應管，5為加熱室，6為排渣裝置，7為燃燒室。
如
圖1和2所示，由餵料裝置2通過螺杆將熔融狀廢舊塑料擠入反應管4始端，在螺旋攪拌下邊向前推進邊反應，由於擠出壓力甚大，因而反應管中的裂化氣不會反竄到餵料裝置2中。在反應管末端，由催化劑加料裝置3按一定比例加入催化劑，加料裝置3與反應管接口處有一段密實的料封使得裂化氣不會返到加料裝置中。反應管有5根，尺寸為Φ325×4000，原料與催化劑的重量比一般約為200∶1(催化劑的添加量由塑料的性質一聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯的比例，及最終產品的分配而定)。反應管4內溫度為350-450℃，壓力小於0.02MPa(表壓)，物料平均停留時間約20分鐘。一次性的催化劑和塑料進料量5-10％的積炭從反應管末端的自動排渣裝置6連續排出，在排渣裝置6出口有一段壓實的料封可防止氣體洩漏。由於反應管末端是盲端，生成氣體很少，前面的氣體下竄至此的量甚微，也不會有很大氣壓，由此形成了連續的封閉的催化裂化。由燃燒器1燃燒部分裂解油品為燃燒器7供熱，產生的加熱煙氣通入加熱室加熱反應管，從加熱室出來的加熱煙氣利用餘熱加熱螺旋餵料裝置，使其中的廢舊塑料呈粘流態。由本裝置得到的產物經分離後可得到燃油產品如汽油和柴油及低碳可燃氣。
權利要求1.一種廢塑料連續催化裂化裝置，其特徵是包括加熱室〔5〕，加熱室內的水平方向設置的反應管〔4〕，與反應管相連的供給廢舊塑料的螺旋餵料裝置〔2〕，與反應管相連的供給催化劑的催化劑加料裝置〔3〕，使殘渣從反應管末端排出的排渣裝置〔6〕，以及為加熱室供熱的燃燒裝置〔1、7〕。
2.如權利要求1的裝置，其特徵是所述反應管為多根。
3.如權利要求1的裝置，其特徵是所述螺旋餵料裝置與反應管以法蘭連接。
4.如權利要求1的裝置，其特徵是所述螺旋餵料裝置、催化劑加料裝置和排渣裝置有料封。
5.如權利要求1的裝置，其特徵是所述燃燒裝置包括燃燒部分裂解油品的燃燒器〔1〕和由所述燃燒供熱產生加熱煙氣的燃燒室〔7〕。
6.如權利要求1的裝置，其特徵是進一步設有將由加熱室出來的煙氣引到螺旋餵料裝置以將其加熱的裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種廢塑料連續催化裂化裝置。該裝置由加熱室，水平向反應管、螺旋餵料裝置、催化劑加料裝置、排渣裝置及燃燒裝置構成。本裝置可連續生產，操作方便，熱能利用率高。
文檔編號B29B17/02GK2219778SQ95206268
公開日1996年2月14日 申請日期1995年3月30日 優先權日1995年3月30日
發明者許雪一, 董金聰 申請人:北京大康技術發展公司