专利名称：一种混杂塑料垃圾再生处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种垃圾再生处理工艺，尤其是一种利用混杂塑料垃圾油化提取燃料的处理工艺，属于废旧能源再生处理工艺技术领域。
背景技术：
本发明属于利用塑料垃圾提取燃料技术领域，涉及用废塑料提取汽、柴油等的油化工艺，由解聚釜配套其它设施，形成生产装置，在适当的温度工艺条件下能将主要成分为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等的废旧物质高温催化裂解为汽油、柴油和燃料油等其他物质。
近年来，从废旧塑料油化技术发展形势看，世界性的研究尚在初始阶段，主要有日本、德国、美国、英国、意大利等。在油化设备上各有特点，但大部分是根据他们自己国家的实际情况而设计的，从总体上看，包括我国有些单位的设计仍然存在着以下几个方面的不足1、解聚温度不同的塑料，在同釜解聚时存在的问题是如果选择低解聚温度时，需高解聚温度的塑料则不能解聚或解聚不完全；选择高解聚温度时，解聚温度低的塑料则大量气化和炭化，也就是耐温较低的聚烯烃很容易生成含5个碳原子以下的烷烃、烯烃分子，变成常温下不能液化的气体，因此油量减少，残渣增多；2、解聚釜底直接受热区变形或烧蚀，加热能源不能充分利用；3、大部分厂家生产的塑料油化设备不能连续生产，即使能连续生产，其自动排渣装置排渣量与解聚釜中的产渣量不同步，形成漏气或满渣现象；并且可燃性气体不能回收，对空气产生污染；4、不能全方位解决釜内结焦问题，阻碍了连续生产和正常解聚；5、解聚、裂解、滤毒等各种催化剂的成本过高，使油化生产的成本加大，无利可图；6、国外的设备昂贵且操作复杂，维修困难；国内的设备简陋，无法保证产品的统一性，应该做到在较高自动化的前提下降低成本，简化操作，使其既适用于发展中国家又适用于发达国家。
发明内容
本发明的目的在于克服以上废旧塑料油化技术存在的不足，提供一种同釜解聚时能够解聚不同解聚温度的塑料，塑料油化设备能够连续生产，其自动排渣装置排渣量与解聚釜中的产渣量同步，消除漏气或满渣现象，工艺操作简化，维修方便的混杂塑料垃圾再生处理工艺；并且还可以达到解聚釜无烧蚀或严重变形，加热能源充分利用；可以作到全方位解决釜内结焦问题，保证连续生产和正常解聚。
一种混杂塑料垃圾再生处理工艺，特殊之处在于其包括以下工序(1)粉碎、挤出、解聚、冷凝、缓冲(再冷却)，生成的5个碳原子以上的碳氢化合物全部留在缓冲塔内，部分5--21个碳原子的碳氢化合物(汽油到柴油)由缓冲塔中上部排油口排出，21个碳原子以上的碳氢化合物(重油、石蜡等)留在缓冲塔底最底部；解聚的同时由排渣口开口排渣；(2)在缓冲塔底部的液态重油、石蜡可以作为半产品另行加工处理，也可以通过油泵打入裂解釜继续进行催化裂解、冷凝、缓冲(再冷却)，冷却后由中上层缓冲塔的底部将其液体(汽油、柴油)馏出，实现成品油回收；(3)裂解后常温下不能被液化的5个碳原子以下的碳氢化合物(烷烃、烯烃)经入洗气罐进行洗气、干燥滤毒罐进行滤毒，然后进行裂解气的吸气压缩、储存，不能被液化的5个碳原子以下的烷烃、烯烃气体中的有害气体(氯气CL2、SO2、HCL、CS2等)通过洗气，大部分溶解到洗气液中，不能溶解的被干燥滤毒罐中相应的分子筛吸附，可以达到解决二次污染的目的；(4)上述经吸气压缩、储存得到的可燃碳氢化合物(烷烃、烯烃)可以直接作为解聚工序中加热器的加热源。
所述解聚工序中，解聚釜的螺旋推进器为中空螺旋推进器，螺旋推进器的螺旋臂通过连接杆与中轴固定连接；为了解决解聚釜釜底烧蚀，全方位地控制解聚釜壳体内结焦，最大限度地避免连续加热工作对壳体外表面的高温氧化腐蚀，所述解聚工序中，解聚釜釜体的下外表面外部与对釜体加热的加热器之间还设有一层耐高温氧化腐蚀的保护层；保护层采用不锈钢材料制作；粉碎将废旧塑料垃圾初步加工到进料口能容纳为止；挤出在一定温度下将粉碎后的塑料垃圾用挤出机送入解聚釜；解聚是对高分子聚合物和多分子聚合物进行分解的过程；在解聚釜排渣口一端下方设置加热器对解聚釜加热，解聚釜内温度由排渣口一端至进料口一端产生递减加热温差，从而解决在300-800℃之间从低温到高温对不同解聚温度的废旧塑料分段解聚的问题；解聚过程中采用零压力解聚、自动排渣通常在解聚、裂解反应时，解聚釜、裂解釜中有一定的大气压力，而解聚釜下部排渣口连接的排渣装置很难封闭完好，反应釜一旦漏气，便会从漏气处向外排泄反应生成的油气等；在整个的生产过程中(除可燃气体压缩外)，解聚釜、裂解釜、冷凝器、缓冲器极其管道中压力保持零，零压力的产生是由真空泵与压缩机联合使用，将各个反应釜中所产生的各种气体，由真空泵抽至产生端，产多少真空泵吸多少，真空泵的吸气量随着产气量而变化；本发明使得真空泵吸气量与解聚釜中气体产生量相等，从而在解聚釜中产生零压力，零压力解聚釜解决了自动排渣装置的难封闭问题，排渣口可在解聚期间开口排渣，即实现自动排渣，又解决了长期使用下解聚釜由于变形封闭处产生的漏气问题；冷凝、缓冲；解聚后产生的解聚气体经冷凝器冷凝，缓冲塔缓冲即降低气体流速再冷却，在解聚过程中所产生5个碳原子以上的碳氢化合物全部留在缓冲塔内，而5--21个碳原子的碳氢化合物由塔中上部U型排油口排出，21个碳原子以上的碳氢化合物(重油、石蜡等)留在缓冲塔最底部；冷凝器为水冷凝，缓冲塔内设置的冷凝介质为固体介质，缓冲塔的直径大于冷凝器直径，塔内蒸汽压力减轻，可以降低蒸汽流速，便于冷凝为液态；裂解是大分子碳氢化合物在一定温度下裂解成若干个小分子碳氢化合物的过程；打入裂解釜的液态重油、石蜡在催化剂的存在下进一步裂解，使其达到分子中含碳量基本在21个碳原子以下；冷凝、缓冲；裂解后再经冷凝器冷凝，缓冲塔缓冲即再冷却，同时通入缓冲塔的中层，冷却后由中上层塔的底部将其液体(汽油、柴油)与解聚釜所产生的少量同碳数的汽柴油同时馏出；冷凝器为水冷凝，缓冲塔内设置的冷凝介质为固体介质，缓冲塔的直径大于冷凝器直径，塔内蒸汽压力减轻，可以降低蒸汽流速，便于冷凝为液态；洗气、干燥滤毒裂解后常温下不能被液化的5个碳原子以下的碳氢化合物(烷烃、烯烃)进入洗气罐进行洗气；不能被液化的5个碳原子以下的烷烃、烯烃气体中的有害气体(氯气Cl2、HCl、SO2、CS2等)通过洗气，大部分溶解到洗气液中，不能溶解的被干燥滤毒罐中相应的分子筛吸附，以达到解决二次污染的目的。
本发明的混杂塑料垃圾再生处理工艺在300-800℃之间对废旧塑料分段解聚，同釜解聚时能够实现解聚不同解聚温度的塑料，生成的液化燃料产量增加；由于采用零压力解聚、自动排渣，其自动排渣装置排渣量与解聚釜中的产渣量同步，从而解决漏气和满渣现象；解聚釜内无积碳覆盖、散热良好，釜底直接受热区无烧蚀、烧穿或严重的变形，加热能源充分利用；由于采用中空螺旋推进解聚釜，彻底解决了釜内结焦问题，保证连续生产和正常解聚；螺旋推进解聚釜具有构造紧凑、造价低，便于操作维修，解聚率高的优点。
四
图1一种混杂塑料垃圾再生处理工艺流程示意图。
五具体实施例方式
参考图1，本发明一种比较完整的具体实施方案如下本实施例一种混杂塑料垃圾再生处理工艺包括以下工序(1)粉碎、挤出、解聚、冷凝、缓冲(再冷却)，生成的5个碳原子以上的碳氢化合物全部留在缓冲塔内，部分5--21个碳原子的碳氢化合物(汽油到柴油)由缓冲塔中上部U型排油口排出(达到排油液面自动排出)，21个碳原子以上的碳氢化合物(重油、石蜡等)留在缓冲塔底最底部；解聚的同时由排渣口开口排渣；(2)在缓冲塔底部的液态重油、石蜡通过油泵打入裂解釜继续进行催化裂解、冷凝、缓冲(再冷却)，冷却后由中上层缓冲塔的底部将其液体(汽油、柴油)馏出，实现成品油回收、提纯；(3)裂解后常温下不能被液化的5个碳原子以下的碳氢化合物经入洗气罐进行洗气、干燥滤毒罐进行滤毒，然后进行裂解气的吸气压缩、储存，不能被液化的5个碳原子以下的烷烃、烯烃气体中的有害气体(氯气Cl2、HCl、SO2、CS2等)通过洗气，大部分溶解到洗气液中，不能溶解的被干燥滤毒罐中相应的分子筛吸附，可以达到解决二次污染的目的；(4)上述经吸气压缩、储气得到的可燃碳氢化合物(烷烃、烯烃)可直接作为解聚工序中加热器的加热源。
本发明塑料垃圾油化过程中，解聚釜为管状卧式螺旋推进解聚釜，解聚釜中采用中空螺旋推进器，中空螺旋推进器可由螺旋臂通过均匀分布的连接杆与中轴固定连接，形成中空气体传输通道；解聚釜加热器设置在解聚釜排渣口一端解聚釜底部下方进行加热，解聚釜的进料口和出气口设置在与解聚釜排渣口一端相对应的解聚釜另一端，解聚釜釜体的下外表面外部设有一层不锈钢材料制作的耐高温氧化腐蚀保护层；将由进料机挤入的已被塑化的塑料垃圾从进料端到排渣端由一个中空式螺旋绞笼沿着一个较长的(4米左右)卧式热态钢管底部，在绞笼中将塑化的塑料一边向前推进，一边沿钢管底部均匀分布、同时受热，一边由后进绞笼将解聚完毕干结在钢管底部的残渣(碳黑)刮出推向排渣口将其排出；被解聚后所产生的气态物质，如石蜡分子、重油分子、柴油汽油分子等以及裂解气(含5个碳原子以下的烷烃、烯烃分子)，由进料端上部管道经冷凝器送入缓冲塔进一步冷却，使在解聚过程中所产生5个碳以上的碳氢化合物全部留在缓冲塔内，而5--21个碳氢化合物(汽油到柴油)由缓冲塔中上部U型排油口排出(达到排油液面自动排出)，21个碳原子以上碳氢化合物(重油、石蜡等)留在塔底最底部，由油泵将其打至裂解釜中，在催化剂存在下进一步裂解，使其达到分子中含碳量基本在21个碳原子以下，同时通入缓冲塔的中层，冷却后由中上层塔的底部将其液体(汽油、柴油)与解聚釜所产生的同碳数的汽柴油同时馏出，完成塑料油化生产过程。
本实施例，同釜解聚时能够解聚不同解聚温度的塑料，塑料油化设备能够连续生产，可以实现零压力解聚、零压力自动排渣，其自动排渣装置排渣量与解聚釜中的产渣量同步，消除漏气或满渣现象，工艺操作简化，维修方便，可以达到解聚釜釜底无积碳覆盖、散热良好，釜底直接受热区无烧蚀或严重变形，加热能源充分利用，作到釜内结焦及时清理干净，全方位解决釜内结焦问题，保证连续生产和正常解聚。
本发明能最大限度处理多种混杂塑料垃圾，处理中无废渣、废气、废水排放二次污染，并且自动排渣，自动清理釜内结焦，达到连续生产目的。
权利要求
1.一种混杂塑料垃圾再生处理工艺，其特征在于包括以下工序粉碎、挤出、解聚、冷凝、缓冲(再冷却)，生成的5个碳原子以上的碳氢化合物全部留在缓冲塔内，部分5--21个碳原子的碳氢化合物(汽油到柴油)由缓冲塔中上部排油口排出，21个碳原子以上的碳氢化合物(重油、石蜡等)留在缓冲塔底最底部；解聚的同时由排渣口开口排渣。
2.按照权利要求1所述的一种混杂塑料垃圾再生处理工艺，其特征在于还包括以下工序所述在缓冲塔底部的液态重油、石蜡通过油泵打入裂解釜继续进行催化裂解、冷凝、缓冲(再冷却)，冷却后由中上层缓冲塔的底部将其液体(汽油、柴油)馏出，实现成品油回收、提纯。
3.按照权利要求2所述的一种混杂塑料垃圾再生处理工艺，其特征在于还包括以下工序所述裂解后常温下不能被液化的5个碳原子以下的碳氢化合物(烷烃、烯烃)经入洗气罐进行洗气、干燥滤毒罐进行滤毒，然后进行裂解气的吸气压缩、储存。
4.按照权利要求3所述的一种混杂塑料垃圾再生处理工艺，其特征在于上述经吸气压缩、储存得到的可燃碳氢化合物(烷烃、烯烃)可以直接作为解聚工序中加热器的加热源。
5.按照权利要求1所述的一种混杂塑料垃圾再生处理工艺，其特征在于所述解聚工序中，解聚釜为管状卧式螺旋推进解聚釜，解聚釜的螺旋推进器为中空螺旋推进器，螺旋推进器的螺旋臂通过连接杆与中轴固定连接。
6.按照权利要求1所述的一种混杂塑料垃圾再生处理工艺，其特征在于所述解聚工序中，在解聚釜排渣口一端的解聚釜底部下方设置对解聚釜加热的加热器，解聚釜的进料口和出气口设置在与解聚釜排渣口一端相对应的解聚釜另一端，解聚釜釜体的下外表面外部与对釜体加热的加热器之间设有一层耐高温氧化腐蚀的保护层。
7.按照权利要求3所述的一种混杂塑料垃圾再生处理工艺，其特征在于工艺中采用零压力解聚、零压力自动排渣使得真空泵吸气量与解聚釜中气体产生量相等，从而在解聚釜中产生零压力，排渣口可在解聚期间开口排渣，即实现零压力自动排渣。
8.按照权利要求1所述的一种混杂塑料垃圾再生处理工艺，其特征在于解聚后产生的解聚气体经冷凝器冷凝，缓冲塔缓冲即再冷却，在解聚过程中所产生5个碳原子以上的碳氢化合物全部留在缓冲塔内，而5--21个碳原子的碳氢化合物(汽油到柴油)由塔中上部U型排油口排出(达到排油液面自动排出)，21个碳原子以上的碳氢化合物(重油、石蜡等)留在塔底最底部；冷凝器为水冷凝，缓冲塔内设置的冷凝介质为固体介质，缓冲塔的直径大于冷凝器直径。
9.按照权利要求2所述的一种混杂塑料垃圾再生处理工艺，其特征在于裂解后再经冷凝器冷凝，缓冲塔缓冲即再冷却，同时通入缓冲塔的中层，冷却后由中上层塔的底部将其液体(汽油、柴油)与解聚釜所产生的同碳数的汽柴油同时馏出；冷凝器为水冷凝，缓冲塔内设置的冷凝介质为固体介质，缓冲塔的直径大于冷凝器直径。
10.按照权利要求3所述的一种混杂塑料垃圾再生处理工艺，其特征在于所述洗气、干燥滤毒为裂解后常温下不能被液化的5个碳原子以下的碳氢化合物(烷烃、烯烃)进入洗气罐进行洗气；不能被液化的5个碳原子以下的烷烃、烯烃气体中的有害气体(氯气Cl2、HCl、SO2、CS2等)通过洗气，大部分溶解到洗气液中，不能溶解的被干燥滤毒罐中相应的分子筛吸附。
全文摘要
本发明涉及一种废旧能源再生处理工艺，属于废旧能源再生处理工艺技术领域。包括工序(1)粉碎、挤出、解聚、冷凝、缓冲；还可以分别包括工序(2)在缓冲塔底部的液态重油、石蜡可以另行加工处理，也可打入裂解釜进行催化裂解、冷凝、缓冲；(3)裂解后常温下不能被液化的5个碳原子以下的碳氢化合物经入洗气罐洗气、干燥滤毒罐滤毒，然后进行裂解气的吸气压缩、储存；(4)吸气压缩、储存得到的可燃碳氢化合物可作为解聚工序中加热器加热源。本发明能解聚不同解聚温度塑料，实现零压力解聚、零压力自动排渣，消除漏气或满渣现象，工艺操作简化，维修方便，釜底直接受热区无烧蚀，可以作到釜内结焦及时清理干净，保证连续生产和正常解聚。
文档编号C10G1/00GK1648206SQ200410023669
公开日2005年8月3日 申请日期2004年3月9日 优先权日2004年3月9日
发明者杜克诚 申请人:杜克诚