本发明涉及塑料回收技术领域，具体涉及一种废塑料裂解炼油工艺及设备。
背景技术：
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。
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工艺及设备成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明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工艺及设备。
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：
一种废塑料裂解炼油工艺，与现有技术相比，其不同之处在于，该工艺包括：
废塑料、石灰、催化剂混合压缩进料的步骤；
将废塑料分段预热至熔融状态的步骤；
将熔融状态的废塑料进行催化裂解的步骤；
对裂解所得油气进行冷凝及油气分离。
优选地，在压缩进料步骤中，废塑料、石灰和催化剂通过螺旋推进装置进行推动进料。
优选地，在分段预热步骤中，石灰对预热过程产生的hcl进行脱除。
优选地，压缩进料步骤中，催化剂重量百分比为0.2％～0.5％。
本发明还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：
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。
优选地，该设备还包括与集气罐连接的渣油收集罐。
优选地，该设备还包括与油气分离器连接的燃气净化装置。
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。
优选地，所述冷凝器设置有两个。
优选地，所述第一反应器和第二反应器均采用电加热方式。
本发明的工艺及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。
本发明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
图1是本发明的设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、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发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
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。
本实施例提供了一种废塑料裂解炼油工艺，包括：
废塑料、石灰、催化剂混合压缩进料的步骤；
将废塑料分段预热至熔融状态的步骤；
将熔融状态的废塑料进行催化裂解的步骤；
对裂解所得油气进行冷凝及油气分离。
废塑料前期经过撕碎以及破碎工序，破碎成直径10cm以下的大小。
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。
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℃～430℃。
相应地，本发明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。
物料仓1用于储存废塑料，螺旋推进装置2与物料仓1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10cm以下的大小，由输送带送入物料仓1。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1内的废 塑料不能采用重力自沉式进料，所以物料仓1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1中的废塑料混有一定比例的石灰，催化剂与物料仓1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。
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℃～430℃。
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11。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。
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。
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。
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。两个冷凝器6中的油汽被冷凝至60℃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。
本发明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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。