工矿废油再生工艺的制作方法

文档序号:17392241发布日期:2019-04-13 00:33阅读:422来源:国知局
工矿废油再生工艺的制作方法

本发明涉及废油再利用技术领域,尤其涉及一种工矿废油再生工艺。



背景技术:

石油供应日益紧张,价格不断上涨,资源日趋枯竭,种种迹象表明,低油价时代可能一去不复返了。为了缓解石油供应紧张,充分利用能源资源,节能减排、减少污染、变废为宝已成为国家的一项基本国策,充分利用废弃原料,特别是废旧油类进行催化裂解再生轻重柴油、燃料油等,既能缓解我国石油短缺而需求又日益增长的供需矛盾,又能促进环保,变废为宝,是国家、社会、企业的明智选择,前景十分广阔。但是,废旧油品种类繁多,成分复杂,品质不一,催化裂解极其困难,尤其是催化裂解催化剂、催化裂解新工艺和新设备更是缺乏,使得废旧油类的资源利用率得不到充分发挥,物尽其用达不到期望效果。

中国专利申请号:97118566.2,专利名称为“从废油再生燃料油的装置和方法”的中国专利所公开的一种从废油再生燃料油的装置和方法,主要包括热裂化装置,用来裂化高沸点的烃物料成为较轻的低沸点的物质以便从粘性物质分离烃蒸气产物;

中国专利申请号:03118155.4,专利名称为“利用废塑料、废油和重油混合裂解制取燃料油的方法”的中国专利所公开的一种利用废塑料、废油和重油混合裂解制取燃料油的方法,主要是将重油、废油和废塑料按一定比例混合后作为原料,连续加入裂解反应器中,液体经分馏得到汽油、柴油和重油;

中国专利申请号:200410060876.1,专利名称为“废油炼化成柴油的方法”的中国专利所公开的一种将废油炼化成柴油的方法,主要是向废油中加入催化剂进行蒸馏,沸腾产生的轻组分蒸气经冷凝,加入净化剂,过滤后加入稳定剂得成品;

中国专利申请号:200510047296.3,专利名称为“一种利用废油生产燃料油的生产方法”的中国专利所公开的一种利用废油生产燃料油的生产方法,主要是将催化剂混合废油在反应釜中进行常压催化裂解;

中国专利申请号:200910226800.4,专利名称为“废机油废油非临氢催化裂解柴油工艺”的中国专利所公开的一种废机油废油非临氢催化裂解柴油工艺,包括一级热裂解、二级热裂解、非临氢催化裂解等步骤;

中国专利申请号:201010160808.8,专利名称为“利用废油加工液体燃料油的方法”的中国专利所公开的一种利用废油加工液体燃料油的方法,主要是加入阳离子表面活性剂、浓硫酸,破乳,过滤脱除重金属和其他杂质,再加入硅藻土吸附脱色,经压滤将液体和固体混合物分离,加入异丙醇分离出油和水,向分离出的油中加入闪点改进剂、抗氧剂,调制后即得到液体燃料油。

但是,上述的这些方法、工艺或装置都未能彻底改变传统酸碱精制带来的废物排放、污染环境、工序复杂、生产成本高、耗时、耗能等缺点。

且上述方法、工艺或装置做出的油品粘度大,密度大,很短时间内就会氧化变黑,而且油里面的臭味和异味很难脱除,酸渣和废水的处理和排放对环境会造成严重的二次污染。

由于油品再生或废旧油品再生柴油、燃料油质量难以控制,或质量不达标或环保有问题,或者产品本身的性能不佳,很难与正规石油产品竞争。



技术实现要素:

为此,本发明提供一种工矿废油再生工艺,用以克服现有技术中。的问题。

为实现上述目的,本发明提供一种工矿废油再生工艺,其通过多段工序,对废油进行处理以使其达到二次使用的标准,包括:

步骤1:使用预处理设备对工矿废油进行预处理;

步骤2:将所述步骤1中预处理后的工矿废油输送至裂解反应釜中,在指定时间内加热至指定温度进行热裂解和催化裂解,得到接近于柴油分子结构的毛油;

步骤3:将所述步骤2中制得的毛油输送至分馏塔釜进行分馏并得到柴油气;

步骤4:将所述步骤3中分馏后的柴油气输送至冷凝器进行冷凝以及油水分离;

步骤5:将分离后的柴油输送至精制搅拌罐进行精制和过滤得到成品;

其中所述步骤2中的热裂解过程分为三个阶段,包括:

第一阶段:在第一阶段时间的时限内将废油升高至第一阶段温度;

第二阶段:在第二阶段时间的时限内将废油从第一阶段温度升温至第二阶段温度;

第三阶段:第二阶段完成后,将裂解反应釜中废油温度维持在第二阶段温度;

其中裂解反应釜采用外围缠绕热电阻的方法对其内部的废油进行加热,加热的方法包括:

(1)第一阶段

步骤a1:将装置中预处理后废油需要达到的第一阶段温度设为t1,将达到所述第一阶段温度t1需要的时间设为t1,由于本发明中选用电阻并利用电加热的方法对裂解反应釜进行加热,则在本阶段中需对电阻进行选择;

将对裂解反应釜中预处理后废油加热至第一阶段温度所需要的热量设为w1,则w1可通过式(1)求得:

w1=cmδt1(1)

其中c为预处理后废油的比热容,m为向裂解反应釜中添加的预处理后废油的比热容,δt1为所述预处理后废油从初始温度t0升温至第一阶段温度t1时的温度差;

步骤b1:计算出w1后,将其带入式(2),求出制造第一阶段热量w1所需的第一阶段功率p1:

w1=ηp1t1(2)

其中η为预处理后废油的吸热效率;

步骤c1:求出第一阶段功率p1后,根据所述电阻使用的电压u,利用式(3)求出所述电阻的具体电阻值r:

步骤d1:所述电阻值r可由式(4)进行确定:

r=ρls(4)

其中ρ为电阻率,其具体数值与电阻的材料相关,l为电阻丝的长度,s为电阻丝的截面积;

步骤e1:将电阻丝界面半径设为r,则电阻丝截面积s=πr2,此时将其带入式(4)得:

r=ρlπr2(5)

将裂解反应釜的高度设为h,直径设为d,此时可得到式(6):

其中为电阻丝缠绕在裂解反应釜上的圈数,通过上式可以求出电阻丝的长度l和截面半径r;

步骤f1:求出l和r后,利用式(5)根据所需电阻值r求出电阻率ρ,并选择对应电阻率ρ的材料作为电阻丝,安装完成后使用指定的电压值u令电阻丝对裂解反应釜进行加热,即能使预处理后废油在指定时间内加热至指定温度;

(2)第二阶段

步骤a2:将装置中预处理后废油需要达到的第二阶段温度设为t2,将达到所述第二阶段温度t2需要的时间设为t2;

将对裂解反应釜中预处理后废油加热至第二阶段温度所需要的热量设为w2,则w2可通过式(7)求得:

w2=cmδt2(7)

其中c为预处理后废油的比热容,m为向裂解反应釜中添加的预处理后废油的比热容,δt2为所述预处理后废油从第一阶段温度t1升温至第二阶段温度t2时的温度差;

步骤b2:计算出w2后,将其带入式(8),求出制造第二阶段热量w2所需的第二阶段功率p2:

w2=ηp2t2(8)

步骤c1:求出第二阶段功率p2后,根据所述电阻的具体电阻值r,利用式(9)求出所述电路中的具体电流值i:

p2=i2r(9)

至此,所述控制系统在第二阶段时,在保证电压u不变的情况下,通过将电流i调节至指定值以实现在第二阶段时间t2内将所述预处理后废油加热至第二阶段温度t2;

(3)第三阶段

当第二阶段完成后,控制系统将控制电阻的加热温度以使所述裂解反应釜中预处理后废油的温度维持在一定范围内;

由于在第三阶段中,预处理后废油的标准温度t3与第二阶段温度t2相同,因此,在第三阶段中所述控制系统无需对参量进行调节,以此使电阻丝发出的热量与预处理后废油的热量相同,根据热力守恒定律,二者的热量不会发生转移或传递,以使裂解反应釜中预处理后废油的温度维持在指定范围内。

进一步地,所述步骤2中催化裂化的温度为350-550℃。

进一步地,所述步骤2中的催化裂解包括液相催化和气相催化。

进一步地,所述液相催化剂按重量份包括基础催化剂1-5份、共催化剂1-4份、协同调节剂1-5份;其中:

所述基础催化剂为无水氯化铝、氯化铁、氧化铜、氧化铝、氧化硅、二氧化锰、二氧化锆中的一种或多种混合物;

所述共催化剂为活性氧化铝、拟薄水铝石干胶粉、活性硅酸铝、硅铝酸盐、硅铝干胶粉、大孔硅胶、大孔分子筛中的一种或多种混合物;

所述协同调节剂为膨润土、活性白土、硅藻土、凹凸棒土、高岭土中的一种或多种混合物。

进一步地,所述气相催化剂按重量份包括:

进一步地,所述步骤4中的精制过程采用免酸碱精制剂,所述免酸碱精制剂是一种复合型精制剂,按重量份包括吸附-沉降剂1-8份、助活性组分5-10份、阳离子表面活性剂0-1份、非离子表面活性剂0-1份、助表面活性剂0-5份、柴油5-10份;其中:

所述吸附-沉降剂为乙二胺、三乙胺、n-烷基二乙醇胺、环己胺、二乙烯三胺、三乙烯二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或几种的混合物;

所述助活性组分为乙醇胺、三乙醇胺、异丙基胺、n-苯基二乙醇胺、硫酸乙烯酯、胍类的碳酸酯中的一种或几种的混合物;

所述阳离子表面活性剂为阳离子聚合物的脂肪酸盐、烃基季铵盐、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或几种的混合物;

所述非离子表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯类的表面活性剂、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯型非离子表面活性剂、壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂中的一种或几种的混合物;

所述助表面活性剂为单油酸甘油酯、对壬基酚、正庚醇、正辛醇、2-辛醇中的一种或几种的混合物。

进一步地,本工艺还包括将废气回收燃烧以及烟气热量回收的步骤。

进一步地,整个工艺流程是在封闭空间进料和排渣的自动化连续生产的过程。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明所述工矿废油再生工艺可将长链烷烃和单支链烷烃进行裂解,保留环烷烃、多支链烷烃及芳烃不变,从而降低馏分油的凝点,使高凝点的重质油转化为低凝点的轻质柴油,凝点低于-10度。能很好地去除胶质、沥青质、硫化物、氧化物及不饱和烃等,使成品油清澈透亮,气味纯正,久放不变质。

进一步地,本发明所述工矿废油再生工艺在生产过程中不粘稠,不堵塞管道,生产工艺简单、条件易控制,并且投资少,见效快,效率高,使用简单,操作方便。

进一步地,本发明所述工矿废油再生工艺因其连续性而保证了生产高效率;因其自动化而大大降低了劳动强度,提高了安全性;因其能利用各种废油作原料而通用性强;因其对粗品油进行精制而产品油优质透亮;因其匀速回收废气自我供热而特别节能;因其对废气、废渣、废烟综合治理而非常环保。

进一步地,本发明所述工矿废油再生工艺操作简单、节能环保、运行成本低、效率高的催裂法废油再生柴油的自动化连续生产工艺,本工艺能催裂的废油除矿物油外,还能催裂油脂类废油,或二者的混合物,包括几乎所有的各类废油,通用性强,再生的轻重柴油或燃料油清澈透亮、色泽好、热值高、粘度适中、流动性好、闪点高,符合国家或行业标准。

进一步地,本发明所述工矿废油再生工艺的全自动生产线主要原料废旧油类来源广泛,有利于环保,能有效减轻能源对石油的依赖程度。

附图说明

图1为本发明工矿废油再生工艺的工艺设备流程图;

图2为本发明所述裂解反应釜的具体结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。

以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示,其为本发明所述工矿废油再生工艺的工艺流程设备图,包括预处理单元1、裂解反应釜2、分馏塔釜3和精制搅拌罐5;其中,所述与处理单元1设置在所述裂解反应釜2的入口处,用以对废油进行预处理;所述裂解反应釜与所述与处理单元1相连,用以对预处理后废油进行热裂解和催化裂解并生成毛油;所述分馏塔釜3与所述裂解反应釜2出口处相连,用以对所述毛油进行分馏,并将柴油气从上端输送至所述冷凝器4;所述冷凝器4与所述分馏塔釜3上端出口相连,用以冷凝所述柴油气,并对其进行油水分离;所述精制搅拌罐5设置在所述冷凝器4的出口处,用以对分离后的柴油进行精制,并将其内部含有的残渣过滤。

当所述工矿废油工艺设备开始运作时,先将废油输送至所述与处理单元1,所述预处理单元1会对废油进行脱水、去杂质、去油泥、去胶质、去氧化物等预处理,预处理完成后,系统将预处理后废油输送至裂解反应釜2中开始加热,在加热过程中向其内部添加气相催化剂,在气相催化剂的作用下,将所述预处理后废油催化裂解,以形成接近于柴油分子结构的毛油,所述废油裂解完成后,将其输送至所述分馏塔釜3,通过对废油中各物质沸点不同,将毛油中的水分和柴油蒸发成柴油气并从上端送出,所述柴油气输送至所述冷凝单元4经冷凝后将油水分离,将分离后的油输送至精制搅拌罐5,并向其内部添加免酸碱精制剂以对分离后的油进行精制,得到上层油品和下层残渣,对上层油品进行过滤后即得精制成品。本领域的技术人员可以理解的是,本工发明所述艺设备不仅可用于对工矿废油的再生处理,也可用于对其他种类的废油进行再生处理,只要满足所述再生工艺设备能够达到其指定的工作状态即可。

请参阅图2所示,其为本发明所述裂解反应釜2的结构示意图,包括进料口21、釜仓22、出料口23、加热电阻24和控制系统;其中所述进料口21设置在所述釜仓22上方,用以为釜仓22提供预处理后废油,所述出料口23设置在所述釜仓22下方,用以将裂解后废油输送至下一设备,所述加热电阻24缠绕在所述釜仓22外壁,用以对其内部进行加热,所述控制系统25设置在所述加热电阻24的一侧,用以控制加热电阻24的加热速度以及加热温度。当所述预处理后废油通过进料口21输送至釜仓22时,所述控制系统会开始工作,使用指定的电流并使所述加热电阻24达到指定的功率,并将热量传递至釜仓22以对其内部的废油进行加热,加热完成后,预处理后废油会进行热裂解和催化裂解,裂解完成后,出料口23会打开,并将裂解完成的废油输送至下一设备。

具体而言

加热的方法包括:

(1)第一阶段

步骤a1:将装置中预处理后废油需要达到的第一阶段温度设为t1,将达到所述第一阶段温度t1需要的时间设为t1,由于本发明中选用电阻并利用电加热的方法对裂解反应釜进行加热,则在本阶段中需对电阻进行选择;

将对裂解反应釜中预处理后废油加热至第一阶段温度所需要的热量设为w1,则w1可通过式(1)求得:

w1=cmδt1(1)

其中c为预处理后废油的比热容,m为向裂解反应釜中添加的预处理后废油的比热容,δt1为所述预处理后废油从初始温度t0升温至第一阶段温度t1时的温度差;

步骤b1:计算出w1后,将其带入式(2),求出制造第一阶段热量w1所需的第一阶段功率p1:

w1=ηp1t1(2)

其中η为预处理后废油的吸热效率;

步骤c1:求出第一阶段功率p1后,根据所述电阻使用的电压u,利用式(3)求出所述电阻的具体电阻值r:

步骤d1:所述电阻值r可由式(4)进行确定:

r=ρls(4)

其中ρ为电阻率,其具体数值与电阻的材料相关,l为电阻丝的长度,s为电阻丝的截面积;

步骤e1:将电阻丝界面半径设为r,则电阻丝截面积s=πr2,此时将其带入式(4)得:

r=ρlπr2(5)

将裂解反应釜的高度设为h,直径设为d,此时可得到式(6):

其中为电阻丝缠绕在裂解反应釜上的圈数,通过上式可以求出电阻丝的长度l和截面半径r;

步骤f1:求出l和r后,利用式(5)根据所需电阻值r求出电阻率ρ,并选择对应电阻率ρ的材料作为电阻丝,安装完成后使用指定的电压值u令电阻丝对裂解反应釜进行加热,即能使预处理后废油在指定时间内加热至指定温度;

(2)第二阶段

步骤a2:将装置中预处理后废油需要达到的第二阶段温度设为t2,将达到所述第二阶段温度t2需要的时间设为t2;

将对裂解反应釜中预处理后废油加热至第二阶段温度所需要的热量设为w2,则w2可通过式(7)求得:

w2=cmδt2(7)

其中c为预处理后废油的比热容,m为向裂解反应釜中添加的预处理后废油的比热容,δt2为所述预处理后废油从第一阶段温度t1升温至第二阶段温度t2时的温度差;

步骤b2:计算出w2后,将其带入式(8),求出制造第二阶段热量w2所需的第二阶段功率p2:

w2=ηp2t2(8)

步骤c1:求出第二阶段功率p2后,根据所述电阻的具体电阻值r,利用式(9)求出所述电路中的具体电流值i:

p2=i2r(9)

至此,所述控制系统在第二阶段时,在保证电压u不变的情况下,通过将电流i调节至指定值以实现在第二阶段时间t2内将所述预处理后废油加热至第二阶段温度t2;

(3)第三阶段

当第二阶段完成后,控制系统将控制电阻的加热温度以使所述裂解反应釜中预处理后废油的温度维持在一定范围内;

由于在第三阶段中,预处理后废油的标准温度t3与第二阶段温度t2相同,因此,在第三阶段中所述控制系统无需对参量进行调节,以此使电阻丝发出的热量与预处理后废油的热量相同,根据热力守恒定律,二者的热量不会发生转移或传递,以使裂解反应釜中预处理后废油的温度维持在指定范围内。

实施例1

一种工矿废油再生工艺,包括以下步骤:

步骤1:对废油进行脱水、去杂质、去油泥、去胶质、去氧化物等预处理。

步骤2:将所述步骤1中预处理后废油泵入高位槽,控制预处理后废油的流量并将其输送至裂解反应釜中,并将反应温度在20min内提高至380-430℃,然后向其内部添加气相催化剂,在气相催化剂的作用下,将所述预处理后废油催化裂解,以形成接近于柴油分子结构的毛油。

步骤3:所述步骤2中从气相催化塔出来的裂解油蒸气进入高约3.5米,直径约40厘米的分馏塔釜内,通过塔内填料而蒸馏出的柴油气从塔顶引出后进入冷凝器中冷凝,经油水分离后导入精制搅拌罐,

步骤4:在免酸碱精制剂的作用下,充分搅拌3-10分钟,静置5-10分钟后,分出下层残渣,得到的上层油品经过滤机过滤后,得到精制成品。

其中,所述裂解反应釜中的加热方法包括:

第一阶段:将380℃设为第一阶段温度设为t1,十分钟设为第一阶段时间t1,将待加热的废油质量以及比热容代入式(1)求得第一阶段热量w1;

将w1带入式(2)求出第一阶段功率p1,并利用式(3)求出加热电阻24的具体电阻值r,将釜仓22的直径和高度分别带入式(6)即可求出加热电阻24中电阻丝的长度l和截面半径r,将其带入式(5)求出电阻率ρ,并根据电阻率ρ选择相应的材料,即可完成第一阶段的要求。

第二阶段:将430℃设为第二阶段温度设为t2,十分钟设为第二阶段时间t2,通过式(7)求得第二阶段热量w2并将其带入式(8)求出第二阶段功率p2,得到第二阶段功率p2后,将其带入式(9),求出所述控制系统在完成第二阶段加热时需要使用的电流i,通过对所述加热电阻通入指定量的电流以完成第二阶段;

第三阶段:由于在第三阶段中,预处理后废油的标准温度t3与第二阶段温度t2相同,因此,在第三阶段中所述控制系统无需对参量进行调节,以此使电阻丝发出的热量与预处理后废油的热量相同,根据热力守恒定律,二者的热量不会发生转移或传递,以使裂解反应釜中预处理后废油的温度维持在指定范围内。

其中,所述气相催化剂的制备方法为:

选取y型分子筛rehy原粉30份、高硅zsm-5分子筛原粉5份、活性氧化铝15份和膨润土60份;将所述材料过120目筛,筛选后对所述材料进行机械搅拌使其混合均匀,混合均匀后将粉料与15份配制好的水玻璃粘结剂进行捏合,控制水粉质量比为0.55:1,充分捏合后经螺杆挤条机挤出成型并切粒,在室温下晾干并在120℃环境下干燥3小时后,在600℃氧气环境内焙烧5小时,得到直径为4mm的圆柱状气相催化剂颗粒。

所述液相催化剂的制备方法为:

选取二氧化锰27份、活性氧化铝25份和高岭土48份,对所述材料进行粉碎和机械搅拌,使其混合均匀,混合后将所述材料过200目筛,并在100℃下烘干1小时,得到液相催化剂。

所述免酸碱精制剂的制备方法为:

先在反应釜中加入40份柴油,并依次加入210份二乙烯三胺、32份硫酸乙烯酯、29份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、25份聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯和3份单油酸甘油酯,材料加入完成后匀速搅拌30分钟,得到免酸碱精制剂。

经检测,本实施例制得的成品呈淡黄色,澄清,几乎无味,可用作燃料油;密度853kg/m3,运动粘度7.0mm2/s,凝点-10℃,闭口闪点55℃,酸度6mgkoh/100ml,铜片腐蚀1级,色度2.5号,热值≥10500千卡/千克。

实施例2

一种工矿废油再生工艺,包括以下步骤:

步骤1:对废油进行脱水、去杂质、去油泥、去胶质、去氧化物等预处理。

步骤2:将所述步骤1中预处理后废油泵入高位槽,控制预处理后废油的流量并将其输送至裂解反应釜中,并将反应温度在20min内提高至420-470℃,然后向其内部添加气相催化剂,在气相催化剂的作用下,将所述预处理后废油催化裂解,以形成接近于柴油分子结构的毛油。

步骤3:所述步骤2中从气相催化塔出来的裂解油蒸气进入高约3.5米,直径约40厘米的分馏塔釜内,通过塔内填料而蒸馏出的柴油气从塔顶引出后进入冷凝器中冷凝,经油水分离后导入精制搅拌罐,

步骤4:在免酸碱精制剂的作用下,充分搅拌3-10分钟,静置5-10分钟后,分出下层残渣,得到的上层油品经过滤机过滤后,得到精制成品。

其中,所述裂解反应釜中的加热方法包括:

第一阶段:将420℃设为第一阶段温度设为t1,十分钟设为第一阶段时间t1,将待加热的废油质量以及比热容代入式(1)求得第一阶段热量w1;

将w1带入式(2)求出第一阶段功率p1,并利用式(3)求出加热电阻24的具体电阻值r,将釜仓22的直径和高度分别带入式(6)即可求出加热电阻24中电阻丝的长度l和截面半径r,将其带入式(5)求出电阻率ρ,并根据电阻率ρ选择相应的材料,即可完成第一阶段的要求。

第二阶段:将470℃设为第二阶段温度设为t2,十分钟设为第二阶段时间t2,通过式(7)求得第二阶段热量w2并将其带入式(8)求出第二阶段功率p2,得到第二阶段功率p2后,将其带入式(9),求出所述控制系统在完成第二阶段加热时需要使用的电流i,通过对所述加热电阻通入指定量的电流以完成第二阶段;

第三阶段:由于在第三阶段中,预处理后废油的标准温度t3与第二阶段温度t2相同,因此,在第三阶段中所述控制系统无需对参量进行调节,以此使电阻丝发出的热量与预处理后废油的热量相同,根据热力守恒定律,二者的热量不会发生转移或传递,以使裂解反应釜中预处理后废油的温度维持在指定范围内。

其中,所述气相催化剂的制备方法为:

选取y型分子筛rehy原粉28份、高硅zsm-5分子筛原粉15份、活性氧化铝15份和高岭土50份;将所述材料过120目筛,筛选后对所述材料进行机械搅拌使其混合均匀,混合均匀后将粉料与16份配制好的拟薄水铝石溶胶粘结剂进行捏合,控制水粉质量比为0.5:1,充分捏合后经螺杆挤条机挤出成型并切粒,在室温下晾干并在120℃环境下干燥3小时后,在600℃氧气环境内焙烧5小时,得到直径为4mm的圆柱状气相催化剂颗粒。

所述液相催化剂的制备方法为:

选取无水氯化铝30份、活性硅酸铝25份和硅藻土45份,对所述材料进行粉碎和机械搅拌,使其混合均匀,混合后将所述材料过200目筛,并在100℃下烘干1小时,得到液相催化剂。

所述免酸碱精制剂的制备方法为:

先在反应釜中加入35份柴油,并依次加入240份n-烷基二乙醇胺、28份异丙基胺、24份聚二甲基二烯丙基氯化铵、20份壬基酚聚氧乙烯醚和4份对壬基酚,材料加入完成后匀速搅拌30分钟,得到免酸碱精制剂。

经检测,产品呈水白色,澄清,几乎无味,可用作燃料油;密度865kg/m3,运动粘度7.0mm2/s,凝点-11℃,闭口闪点60℃,酸度5mgkoh/100ml,铜片腐蚀1级,色度2.0号,热值≥10800千卡/千克。

实施例3

一种工矿废油再生工艺,包括以下步骤:

步骤1:对废油进行脱水、去杂质、去油泥、去胶质、去氧化物等预处理。

步骤2:将所述步骤1中预处理后废油泵入高位槽,控制预处理后废油的流量并将其输送至裂解反应釜中,并将反应温度在20min内提高至350-400℃,然后向其内部添加气相催化剂,在气相催化剂的作用下,将所述预处理后废油催化裂解,以形成接近于柴油分子结构的毛油。

步骤3:所述步骤2中从气相催化塔出来的裂解油蒸气进入高约3.5米,直径约40厘米的分馏塔釜内,通过塔内填料而蒸馏出的柴油气从塔顶引出后进入冷凝器中冷凝,经油水分离后导入精制搅拌罐,

步骤4:在免酸碱精制剂的作用下,充分搅拌3-10分钟,静置5-10分钟后,分出下层残渣,得到的上层油品经过滤机过滤后,得到精制成品。

其中,所述裂解反应釜中的加热方法包括:

第一阶段:将350℃设为第一阶段温度设为t1,十分钟设为第一阶段时间t1,将待加热的废油质量以及比热容代入式(1)求得第一阶段热量w1;

将w1带入式(2)求出第一阶段功率p1,并利用式(3)求出加热电阻24的具体电阻值r,将釜仓22的直径和高度分别带入式(6)即可求出加热电阻24中电阻丝的长度l和截面半径r,将其带入式(5)求出电阻率ρ,并根据电阻率ρ选择相应的材料,即可完成第一阶段的要求。

第二阶段:将400℃设为第二阶段温度设为t2,十分钟设为第二阶段时间t2,通过式(7)求得第二阶段热量w2并将其带入式(8)求出第二阶段功率p2,得到第二阶段功率p2后,将其带入式(9),求出所述控制系统在完成第二阶段加热时需要使用的电流i,通过对所述加热电阻通入指定量的电流以完成第二阶段;

第三阶段:由于在第三阶段中,预处理后废油的标准温度t3与第二阶段温度t2相同,因此,在第三阶段中所述控制系统无需对参量进行调节,以此使电阻丝发出的热量与预处理后废油的热量相同,根据热力守恒定律,二者的热量不会发生转移或传递,以使裂解反应釜中预处理后废油的温度维持在指定范围内。

其中,所述气相催化剂的制备方法为:

选取y型分子筛reusy原粉25份、高硅zsm-5分子筛原粉7份、活性氧化铝10份、硅藻土65份;将所述材料过120目筛,筛选后对所述材料进行机械搅拌使其混合均匀,混合均匀后将粉料与16份配制好的硅溶胶粘结剂进行捏合,控制水粉质量比为0.55:1,充分捏合后经螺杆挤条机挤出成型并切粒,在室温下晾干并在120℃环境下干燥3小时后,在600℃氧气环境内焙烧5小时,得到直径为4mm的圆柱状气相催化剂颗粒。

所述液相催化剂的制备方法为:

选取氧化铜40份、拟薄水铝石干胶粉20份和凹凸棒土40份,对所述材料进行粉碎和机械搅拌,使其混合均匀,混合后将所述材料过200目筛,并在100℃下烘干1小时,得到液相催化剂。

所述免酸碱精制剂的制备方法为:

先在反应釜中加入36份柴油,再依次加入200份三乙烯四胺、34份三乙醇胺、25份聚二甲基二烯丙基氯化铵、30份聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯和7份正庚醇,材料加入完成后匀速搅拌30分钟,得到免酸碱精制剂。

经检测,产品呈淡黄色,澄清,无异味,可用作燃料油;密度860kg/m3,运动粘度6.5mm2/s,凝点-15℃,闭口闪点55℃,酸度5mgkoh/100ml,铜片腐蚀1级,色度2.5号,热值≥10200千卡/千克。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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