一种废石化制品综合处理系统的制作方法

本发明涉及废旧石化制品回收处理技术领域，尤其涉及一种废石化制品综合处理系统。

背景技术：

我国每年都会产生大量的废石化制品(例如，废弃的轮胎、塑料制品、医疗垃圾)对环境存在较大的危害。如果单纯采用焚烧或者填埋的方式进行处理，会对环境造成较大的危害。在现有技术中，对上述废石化制品在回收工艺中，通常采用将废石化制品在真空或者惰性气体中不完全热降解，以产生呈液态或者气态的烃类化合物及炭黑。但是，现有技术中对废石化制品尚未揭示一种能够实现对废石化制品进行综合化利用的处理系统。现有技术中具有类似用途的产线或者设备仅仅能单一的将废石化制品裂解为炭黑(参cn105331378a中国发明专利申请)或者转换为燃料油(参cn101823301a中国发明专利申请)。由此可见，现有技术中对废石化制品尚未公开一种综合化处理的系统，同时，现有技术中对系统在废石化制品在综合处理中的热能利用率较低，因此会产生较大的能源消耗，从而导致对废石化制品进行回收利用的成本过高。

有鉴于此，有必要对现有技术中的废石化制品的处理系统予以改进，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于揭示一种废石化制品综合处理系统，用以实现将废石化制品进行综合化处理，以制成炭黑与成品油，同时提高热能利用率，降低废石化制品的回收成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种废石化制品综合处理系统，包括：预处理系统、裂解系统、油品纯化系统和炭黑造粒系统；

所述预处理系统包括：依次连接的撕裂机，钢丝分离机，第一磁选机以及分别连接第一磁选机的钢丝料仓及胶粒料仓；

所述裂解系统包括：与胶粒料仓并联连接的多个裂解炉，与裂解炉依次连接的一级分离塔、二级分离塔、第一催化塔、第一热交换组，以及油气分离装置，真空泵，阻火器，真空制氮系统，尾气净化装置；所述油气分离装置分离得到可燃尾气及液态烃类化合物，所述阻火器将分离出的可燃尾气重新输送至多个裂解炉的燃烧器中，所述一级分离塔连接第一渣油罐，所述渣油罐存储一级分离塔所分离出的渣油并输送该渣油至多个裂解炉的燃烧器中；

所述油品纯化系统包括：与油气分离装置依次连接的中间原料罐，列管式加热炉，蒸馏塔，第二催化塔，第二热交换组，第三热交换组，油气分离罐，半成品罐，若干调质沉淀装置，中和罐，脱色过滤罐及成品油罐，所述蒸馏塔分离出渣油并导入第二渣油罐，所述第二渣油罐重新回流至裂解炉中进行裂解；

所述炭黑造粒系统包括：与裂解炉的出料口依次连接的第二磁选机，微波纯化装置，超细粉碎机，脉冲收集器，搅拌造粒机及定量包装机。

作为本发明的进一步改进，所述调质沉淀装置包括依次连接的调质搅拌罐与沉淀罐。

作为本发明的进一步改进，所述尾气净化装置包括与裂解炉连接的除尘脱硫洗涤塔，uv氧化废气处理装置，抽风机及烟囱。

作为本发明的进一步改进，所述真空制氮系统由与真空泵连接的空气压缩机和制氮机组成。

作为本发明的进一步改进，所述裂解炉的数量为两个或者两个以上，所述多个裂解炉并联设置。

作为本发明的进一步改进，所述裂解炉的裂解温度为150～200℃，裂解时间为4小时。

作为本发明的进一步改进，所述超细粉碎机的粉碎粒度为1000～2000目。

作为本发明的进一步改进，所述预处理系统还包括设置在撕裂机顶部的除尘机。

作为本发明的进一步改进，所述裂解炉为真空裂解炉。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所示出的一种废石化制品综合处理系统可对废石化制品进行综合化处理以制成炭黑与成品油，同时通过阻火器将分离出的可燃尾气重新输送至多个裂解炉的燃烧器中，从而与天然气共同作为燃烧器的燃烧燃料，从而降低了天然气的消耗，提高了热能利用率，显著的降低了从废石化制品中回收炭黑及成品油的回收成本。

附图说明

图1为本发明中的预处理系统的结构图；

图2为本发明中的裂解系统的结构图；

图3为本发明中的油品纯化系统的结构图；

图4为本发明中的炭黑造粒系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

请参图1至图4所示出的本发明一种废石化制品综合处理系统的一种具体实施方式。该废石化制品综合处理系统，包括：预处理系统、裂解系统、油品纯化系统和炭黑造粒系统。

具体的，该预处理系统包括：依次连接的撕裂机2，设置在撕裂机2顶部的除尘机22钢丝分离机4，第一磁选机4以及分别连接第一磁选机4的钢丝料仓5及胶粒料仓6。

具体的，参图1所示，废石化制品(例如废轮胎、废医疗垃圾，在说明书及其具体实施方式中，废石化制品以废轮胎为范例，以作示范性说明)通过机械手1拾取废石化制品以放置在输送带21上，并先通过除尘器22除尘后输送至其底部的撕裂机2中，将废轮胎撕裂呈1～2厘米长宽高的碎片并输出。然后继续通过输送带30将碎片输送至钢丝分离机3中，对废轮胎中的橡胶与钢丝实现分离。然后，继续通过输送带41将分离后的橡胶粒子(即胶粒)与钢丝输送至第一磁选机4中，利用磁场对钢丝或者其他具有铁磁性的金属进行吸附的原理将橡胶中的钢丝进行去除。第一磁选机4将钢丝通过输送带62输送至钢丝料仓5中，并同时通过输送带61将胶粒输送至胶粒料仓6中。

胶粒料仓6的底部设置通过管道及进料机与裂解系统中的多个裂解炉连接，以将胶粒输送至裂解炉中进行高温裂解处理。在本实施例方式中，通过该第一磁选机4可去除橡胶中95％以上的钢丝，以利于后续从橡胶中裂解得到成品油及炭黑等目标产品。

参图2所示，该裂解系统包括：与胶粒料仓6并联连接的多个裂解炉，与裂解炉依次连接的一级分离塔301、二级分离塔302、第一催化塔401、第一热交换组501，以及油气分离装置601，真空泵701，阻火器801，真空制氮系统，尾气净化装置；所述油气分离装置601分离得到可燃尾气及液态烃类化合物，所述阻火器801将分离出的可燃尾气重新输送至多个裂解炉的燃烧器中，以进行燃烧并产生裂解炉所需要的热量。

一级分离塔301连接第一渣油罐311，所述第一渣油罐311存储一级分离塔301所分离出的渣油，并将该渣油重新输送至多个裂解炉的燃烧器中进行二次燃烧，以回收可燃烧的烃类化合物，以进一步降低天然气的消耗量。具体的，该真空制氮系统由与真空泵701连接的空气压缩机31和制氮机32组成，以制备出高纯度的氮气(纯度为99.9％以上)。

该裂解系统可包括至少两个裂解炉，具体的，在本实施方式中，裂解系统中设置有四个裂解炉，即裂解炉201、裂解炉202、裂解炉203及裂解炉204。裂解炉201、裂解炉202、裂解炉203及裂解炉204的底部分别设置有燃烧器211、燃烧器212、燃烧器213及燃烧器214。

每个燃烧器通过自外部通过的天然气作为主要的能源进行燃烧，以为裂解炉201、裂解炉202、裂解炉203及裂解炉204提供热能；同时，每个燃烧器还分别通过管道连接阻火器801，以将阻火器801将分离出的可燃尾气(主要成分为甲烷或者其他呈气态的烃类化合物)重新分别输送至多个裂解炉的燃烧器中，以作为辅助燃料在燃烧器中进行燃烧，以为裂解炉提供真空裂解所需要的温度，从而解决了天然气的消耗量，并能够显著降低对废石化制品进行综合处理并回收成品油及炭黑的生产成本，因此具有良好的经济效益。

在本实施方式中，进料机通过管道与胶粒料仓6连接，以将胶粒批量的以间隔供料的方式向裂解炉201、裂解炉202、裂解炉203及裂解炉204进行输送，胶粒在上述四个裂解炉中进行裂解。每次进料的间隔为4小时，并定量进料。具体的，上述裂解炉为真空裂解炉，并可在裂解炉中通入惰性气体。当胶粒输送至裂解炉中后，抽出裂解炉中的空气并置换进纯度为99.9％以上的氮气。

裂解炉201的底部设置燃烧器211，裂解炉202的底部设置燃烧器212，裂解炉203的底部设置燃烧器213，裂解炉204的底部设置燃烧器214。上述燃烧器均以天然气或者其他化石燃料通过燃烧以为裂解炉提供裂解所需要的热量。上述裂解炉的裂解温度为150～200℃，裂解时间为4小时。

当裂解炉201～裂解炉204中的温度到达150～200℃后(约1～1.5小时)，可关闭天然气的供应，并利用从后端阻火器801中所分离出的不可凝的可燃性气体，例如甲烷，作为燃烧器211～燃烧器214的燃料，以持续地为裂解炉201～裂解炉204提供热量。胶粒在上述四个裂解炉中通过裂解反应经不完全降解，产生烃类化合物(俗称高温油气)。

然后，通过管道通入一级分离塔301等后续装置中。高温油气在第一催化塔401中经专用催化剂(pt合金催化剂)反应后经过第一热交换组501以转换为液态烃类化合物(俗称燃料油)及少量的不可凝气体(主要成分为甲烷)，以经过油气分离装置601、阻火器801后将不可凝气体(即图2中的“可燃尾气”)重新输送至燃烧器211～燃烧器214中，以部分代替或者全部代替天然气作为上述燃烧器的燃料，从而节约了天然气的消耗量，以降低了自废轮胎中回收成品油及炭黑的回收成本。

裂解后的固态产物(俗称“粗炭黑”及少量的钢丝，钢丝的含量为5％以下)通过出料机及管道将上述固态产物输送至炭黑造粒生产系统。同时，四个裂解炉在裂解过程中会产生对环境具有毒有害的气体。因此，可通过尾气净化装置进行净化。具体的，该尾气净化装置包括与裂解炉连接的除尘脱硫洗涤塔901，uv氧化废气处理装置902，抽风机903及烟囱904，从而将废气中的二氧化硫、臭氧、pm2.5、pm10等污染物进行去除及净化操作，以符合环保规定的排放要求。

参图3所示，该油品纯化系统包括：与油气分离装置601依次连接的中间原料罐91，列管式加热炉94，蒸馏塔92，第二催化塔93，第二热交换组95，第三热交换组96，油气分离罐97，半成品罐98，若干调质沉淀装置，中和罐994，脱色过滤罐995及成品油罐99，所述蒸馏塔92分离出渣油并导入第二渣油罐100，所述第二渣油罐100重新回流至裂解炉中进行裂解。

具体的，在本实施方式中，在第二催化塔93中通过催化剂，具体的，该催化剂的组分及重量百分比为：氢氧化铝5％、氧化锌3％、三氧化铁5％、凹凸棒白土87％，以代替传统的加氢法，以将液态烃类化合物中c5～c22碳链缩短，以缩小分子结构，从而转化为柴油。

在本实施方式中，所述调质沉淀装置包括依次连接的调质搅拌罐与沉淀罐，并更具体为依次连接的调质搅拌罐991、沉淀罐992、调质搅拌罐993、沉淀罐994，并与中和罐994相互配合，以对柴油作脱硫、脱色及去除异味的处理，从而进一步提高了回收得到的柴油的品质。同时，可在中和罐994中加入一定量的改良剂。具体的，改良剂包括柴油芳烃、十六烷值提高剂、闪点提高剂，且上述改良剂向中和罐994中的柴油进行添加的比例为1‰～3‰，以改善柴油的物理化学性能，使得柴油至少能够达到车用燃料油标准。

参图4所示，裂解后的固态产物(俗称“粗炭黑”及少量的钢丝，钢丝的含量为5％以下)通过出料机及管道将上述固态产物输送至炭黑造粒生产系统。该炭黑造粒系统包括：与裂解炉的出料口依次连接的第二磁选机330，微波纯化装置331，超细粉碎机332，脉冲收集器333，搅拌造粒机334及定量包装机335。

具体的，裂解后的固态产物通过输送带3301输送至第二磁选机330，以对上述固态产物中的钢丝进行进一步的去除操作，以得到纯度较高的炭黑(即粗品炭黑)。粗品炭黑通过输送带3321输送至超细粉碎机332进行粉碎，所述超细粉碎机332的粉碎粒度为1000～2000目。然后，通过输送带3331将粉碎后的炭黑输送至脉冲收集器333进行收集。然后，通过输送带3341将炭黑输送至搅拌造粒机334中并在搅拌造粒机334中加入少量的添加剂。具体的，该添加剂由工业硬脂酸与吡喃酮组成，添加比例为每100kg碳黑中添加5kg左右的工业硬脂酸以及1kg左右的吡喃酮，以最终制得n330、n550、n660等不同牌号的工业级的标准炭黑，或加入70％左右煤矸石石粉可制成填料碳黑。最后，通过输送带3351将成品炭黑输送至定量包装机335中定量包装后出厂。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。