废塑料裂解炼油设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及塑料回收技术领域，具体涉及一种废塑料裂解炼油设备，该设备包括：物料仓、螺旋推进装置、第一反应器、第二反应器、集气罐、冷凝器、集油罐和油气分离器。本实用新型的设备实现了废塑料裂解的连续生产，先预热在裂解，便于温度精确控制，油汽冷凝过程加入了集气罐，使油汽得到净化，提高了油品品质。
【专利说明】
废塑料裂解炼油设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及塑料回收技术领域，具体涉及一种废塑料裂解炼油设备。
【背景技术】
[0002]塑料属于高分子碳氢聚合物，其本身是石油产品中烃类聚合反应构成的高分子聚合物，难以在自然状态下降解，对环境造成污染。通过催化裂解的方式可将塑料的高分子聚合物大分子链打开，将其还原为小分子链的化合物，其中，小分子链化合物大多为碳氢化合物，经过后处理可以得到汽油和燃气等，在解决塑料环境污染问题的同时提供了再生能源。
[0003]鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种废塑料裂解炼油设备成为本领域亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种废塑料裂解炼油设备。
[0005]本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现:
[0006]本实用新型提供了一种废塑料裂解炼油设备，与现有技术相比，其不同之处在于，该设备包括:
[0007]用于储存废塑料的物料仓；
[0008]与物料仓的出料口连接的螺旋推进装置；
[0009]与螺旋推进装置连接的用于进行预热的第一反应器；
[0010]与第一反应器连接的用于进行裂解的第二反应器；
[0011]分别与第一反应器和第二反应器连接的用于收集裂解油气的集气罐；
[0012]与所述集气罐连接的冷凝器；
[0013]与冷凝器连接的用于收集裂解油气冷凝后所形成油品的集油罐；
[0014]与冷凝器和集油罐分别连接的油气分离器。
[0015]优选地，该设备还包括与集气罐连接的渣油收集罐。
[0016]优选地，该设备还包括与油气分离器连接的燃气净化装置。
[0017]优选地，所述燃气净化装置和所述油气分离器之间还设有风机。
[0018]优选地，所述冷凝器设置有两个。
[0019 ] 优选地，所述第一反应器和第二反应器均采用电加热方式。
[0020]本实用新型的设备实现了废塑料裂解的连续生产，先预热在裂解，便于温度精确控制，油汽冷凝过程加入了集气罐，使油汽得到净化，提高了油品品质。
[0021]本实用新型进一步的优选方案中，采用电加热方式，反应温度控制更加精确，电加热方式电能转化率达95%，能源利用率高;催化剂添加量少，催化反应所需温度较低，进一步降低了系统能耗。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]本说明书中的“废塑料”指生活中常用的塑料，主要包括PP，PE，PS以及少量PVC等。
[0025]本实用新型实施例还提供了废塑料裂解炼油设备，如图1所示，该设备包括:物料仓1、螺旋推进装置2、第一反应器3、第二反应器4、集气罐5、冷凝器6、集油罐7和油气分离器8。
[0026]物料仓I用于储存废塑料，螺旋推进装置2与物料仓I的出料口连接，废塑料前期经过撕碎以及破碎工序，破碎成直径1cm以下的大小，由输送带送入物料仓I。由于废塑料本身的蓬松以及摩擦后相互吸附的特点，物料仓I内的废塑料不能采用重力自沉式进料，所以物料仓I上部装有一个电动挤压杆，由电动挤压杆推动废塑料下落至螺旋推进装置2，开始进料。物料仓I中的废塑料混有一定比例的石灰，催化剂与物料仓I中的废塑料一同进入螺旋推进装置2内，也就是说，废塑料、石灰和催化剂同时进料至第一反应器3中。
[0027]第一反应器3与螺旋推进装置2连接，用于对进入其中的混合物料(废塑料、石灰和催化剂)进行预热，第二反应器4与第一反应器3连接，用于对经过预热的废塑料进行裂解。第一反应器3分为几个温区，实行阶段式升温，第二反应器4恒温在最佳反应温度。混合物料从常温开始进料，在第一反应器3内逐渐升温，混合物料中的废塑料运行到第一反应器3后端就呈现出熔融液化状态，接近最佳反应温度。熔融状态的废塑料、石灰、催化剂从第一反应器3进入第二反应器4，达到最佳反应温度，开始进行快速催化裂解反应，生成裂解油汽排出，反应完全后剩余部分灰分以及杂质，经第二反应器4末端的出料口排出。第二反应器4中进行的催化裂解的最佳反应温度范围为360°C?430°C。
[0028]集气罐5分别与第一反应器3和第二反应器4连接，用于收集裂解油气;冷凝器6与所述集气罐5连接;集油罐7与冷凝器6连接，用于收集裂解油气冷凝后所形成油品;集气罐5底部还连接有渣油收集罐9，用于收集渣油；油气分离器8与冷凝器6和集油罐7分别连接。进一步地，该设备还包括与油气分离器8连接的燃气净化装置10，以及设于燃气净化装置10和油气分离器8之间的风机U。冷凝器6的数量可以为多个，例如:设置有两个，分别用来对不同的油品进行冷凝降温。
[0029]第一反应器3和第二反应器4均采用电加热方式，加热方式具体为电磁线圈缠绕在反应器外壁进行电加热。
[0030]第一反应器3和第二反应器4这两级反应器，每一级上面均有一个裂解油汽出气口，裂解油汽经导出后进入集气罐5。集气罐5是一个大直径、大体积空心容器。裂解油汽在出第二反应器4或第一反应器3的时候会夹带一些灰分和杂质颗粒，所以裂解油汽在由管道进入集气罐5的过程中，由于管径的突增，使气流速度显著减慢，气流中夹带的灰分与杂质颗粒就会在重力的作用下下降，达到净化油汽的目的。裂解油汽在经过集气罐5时会有一个自然冷却的过程，在集气罐5中自然冷凝下来部分油品，油品自流向集气罐5底部，与沉降的灰分与杂质颗粒混合，形成渣油，进入渣油收集罐9。
[0031]集气罐5中，比重较大的重油组分从集气罐5的中部出口进入用于冷凝重油的其中一个冷凝器6，比重较轻的轻油组分从集气罐5的顶部出口进入用于冷凝轻油的另一个冷凝器6 ο两个冷凝器6中的油汽被冷凝至60 °C以下，液化成油品，进入集油罐7储存。未被冷凝的油汽成为不凝可燃气，再经油气分离器8除油沫后，经风机11送入燃气净化装置10。
[0032 ]相应地，应用本实施例的设备进行废塑料裂解炼油的工艺包括:
[0033]废塑料、石灰、催化剂混合压缩进料的步骤；
[0034]将废塑料分段预热至熔融状态的步骤；
[0035]将熔融状态的废塑料进行催化裂解的步骤；
[0036]对裂解所得油气进行冷凝及油气分离。
[0037]废塑料前期经过撕碎以及破碎工序，破碎成直径I Ocm以下的大小。
[0038]在压缩进料步骤中，废塑料、石灰和催化剂组成的混合物料通过螺旋推进装置进行推动进料。废塑料中按比例混入一定量的石灰，用来吸收反应过程中产生的氯化氢，避免其腐蚀设备以及污染产品。压缩进料步骤中，催化剂重量百分比为0.2%?0.5 %，催化剂为粉末状分子筛颗粒。由于废塑料为主要成分的混合物料有很高的压缩比，所以进料螺旋采用螺距渐进缩小的形式，使混合物料在行进的过程中不断被压缩，从而排出夹带的空气，实现密封无氧进料。
[0039]在分段预热步骤中，石灰对预热过程产生的HCl进行脱除。分段预热步骤中，可以分为几个温区，实行阶段式升温，裂解步骤恒温在最佳反应温度。混合物料从常温开始进料，在分段预热步骤中逐渐升温，运行到后期就呈现出熔融液化状态，接近最佳反应温度。熔融状态的混合物料从预热步骤进入裂解步骤，达到最佳反应温度，开始进行快速催化裂解反应，生成裂解油汽排出，反应完全后剩余部分灰分以及杂质排除后进行收集。催化裂解的最佳反应温度范围为360°C?430°C。
[0040]本实用新型实施例的设备体积小、占地少，极大的节省厂房面积。采用电加热方式，反应温度控制更加精确。电加热方式电能转化率达95%，能源利用率高。催化剂添加量少，催化反应所需温度较低，进一步降低了系统能耗。油汽冷凝过程加入了集气罐，使油汽得到净化，提高了油品品质。
[0041]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种废塑料裂解炼油设备，其特征在于，该设备包括: 用于储存废塑料的物料仓； 与物料仓的出料口连接的螺旋推进装置； 与螺旋推进装置连接的用于进行预热的第一反应器； 与第一反应器连接的用于进行裂解的第二反应器； 分别与第一反应器和第二反应器连接的用于收集裂解油气的集气罐； 与所述集气罐连接的冷凝器； 与冷凝器连接的用于收集裂解油气冷凝后所形成油品的集油罐； 与冷凝器和集油罐分别连接的油气分离器。2.根据权利要求1所述的废塑料裂解炼油设备，其特征在于，该设备还包括与集气罐连接的渣油收集罐。3.根据权利要求1所述的废塑料裂解炼油设备，其特征在于，该设备还包括与油气分离器连接的燃气净化装置。4.根据权利要求3所述的废塑料裂解炼油设备，其特征在于，所述燃气净化装置和所述油气分离器之间还设有风机。5.根据权利要求1所述的废塑料裂解炼油设备，其特征在于，所述冷凝器设置有两个。6.根据权利要求1所述的废塑料裂解炼油设备，其特征在于，所述第一反应器和第二反应器均采用电加热方式。
【文档编号】C10G1/00GK205473591SQ201620211287
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】李伟波, 马晋, 高琼
【申请人】华云新能源科技（深圳）有限公司