CN102786980B - 一种废塑料炼油生产方法及其生产线 - Google Patents

一种废塑料炼油生产方法及其生产线 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种废塑料炼油生产方法及其生产线，所述方法包括以下步骤：1)废塑料预处理；2)裂解反应；3)催化反应；4)冷凝；5)过滤脱水，通过本方法对废旧塑料进行油化处理，出油率高，出渣率低；所述生产线包括上料装置、高频电加热反应釜、催化塔、冷却过滤罐、冷却液化塔和储油罐，上料装置与高频电加热反应釜连接，高频电加热反应釜与催化塔通过管道连接，催化塔与冷却过滤罐通过管道连接，冷却过滤罐与冷却液化塔通过管道连接，冷却液化塔与储油罐通过管道连接；本生产线运行安全，故障率低，自动化程度高，温度控制精确，可以连续的工作，工作效率高。

Description

一种废塑料炼油生产方法及其生产线
技术领域
本发明涉及一种炼油方法及生产线，具体的说涉及一种废塑料炼油生产方法及其生产线。
背景技术
随着塑料工业的迅速发展，塑料制品的应用也越来越广，已渗透到国民经济的各个领域及人们的日常生活中，可以说，没有任何一种其他材料有像塑料一样如此广泛的用途。由于塑料的某些优异性能，导致其在使用后的废弃物不易腐烂，日积月累，严重影响了地球的生态环境，已引起了世人的极大关注。
目前全球塑料制品的总量早已超亿吨，我国的塑料制品也达到千万吨，且以13％的年增长率快速增长，废旧塑料的总量也将急剧增长，环境与发展的矛盾越来越突出，因而对塑料废弃物的治理已显得刻不容缓。同时世界经济的突飞猛进，石油紧缺的势头与日俱增，能源已成为制约各国经济发展的主要因素，已探明全球陆地上的石油十五年后将开采完！中国已由原来的石油出口国转变为石油进口国，寻找新的能源已成为世界各国关注的问题。
现在，塑料使用后多为废弃物品，按照废塑料的回收和利用方式主要包括以下四种：物质回收、化学回收、热回收和油化处理。物质回收是对回收的废塑料按不同的类别进行分选，然后进行粉碎或溶解，再与新鲜的塑料混合使用；化学回收适用于劣化的塑料或多品种塑料混合物的回收；热量回收则是通过燃烧回收热量的方法；油化处理是通过热解反应使废塑料产生可用的汽油和柴油。物质回收和化学回收对废塑料要求较高，回收范围较窄，再生利用效率低，不利于推广应用；热量回收则容易对环境造成污染，塑料燃烧所产生的烟尘会对环境造成二次污染；油化处理具有不会产生二次污染，回收范围宽，再生利用率较高等优点而得到广泛的应用，但是现在油化处理油化成本较高，出油率较低，出渣率较高，经济效益较差。
发明内容
本发明要解决的问题是针对以上问题，提供一种出油率高，出渣率低，经济效益较好的废塑料炼油生产方法及其生产线。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种废塑料炼油生产方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)废塑料预处理：将废塑料粉碎成絮状或碎片状；
2)裂解反应：将步骤1)中的絮状或碎片状废塑料输送至反应釜中，通过反应釜将废塑料解热至400℃使其发生裂解反应生成气体；
3)催化反应：将步骤2)中生成的气体在催化塔中催化，生成气化的燃油；
4)冷凝：将步骤3)中生成的气化燃油进行冷凝，生成液态燃油；
5)过滤脱水：将步骤4)中生成的液态燃油进行过滤脱水处理，生成高纯度燃油。
作为一种优化方案，所述方法还包括精炼分馏步骤，将步骤5)中生成的燃油通过精炼塔精炼分馏，生成汽油和柴油。
作为一种优化方案，所述方法还包括废气回收步骤，将步骤4)中剩余的气体进行洗气处理后通过储气罐储存。
一种具体优化方案，所述步骤2)中的反应釜为高频电加热反应釜。
一种具体优化方案，所述步骤2)中生成的杂质经冷却后储存。
一种废塑料炼油生产线，所述生产线包括上料装置、高频电加热反应釜、催化塔、冷却过滤罐、冷却液化塔、储油罐、第一循环水冷却塔和第二循环水冷却塔，所述上料装置与高频电加热反应釜连接，所述高频电加热反应釜与催化塔通过管道连接，所述催化塔与冷却过滤罐通过管道连接，所述冷却过滤罐与冷却液化塔通过管道连接，所述冷却液化塔与储油罐通过管道连接，所述第一循环水冷却塔与高频电加热反应釜通过管道连接，所述第二循环水冷却塔与冷却液化塔通过管道连接。
使用高频电加热反应釜，通过高频电加热对废旧塑料进行加热，温度控制精确；通过第一循环水塔对反应釜进行冷却，不需要在反应完毕后，高频电加热反应釜停止运行进行冷却，能够连续进行工作，克服了不能连续工作的缺点，大大提高了生产效率。
作为一种优化方案，所述生产线还包括泄压罐、真空罐和第一真空泵，所述泄压罐与冷却过滤罐通过管道连接，所述真空罐与泄压罐通过管道连接，所述第一真空泵与真空罐通过管道连接。
作为一种优化方案，所述生产线还包括一次精炼塔、一次精炼储油罐、二次精炼塔和二次精炼储油罐，所述一次精炼塔与储油罐通过管道连接，所述一次精炼储油罐与一次精炼塔通过管道连接，所述二次精炼塔通过管道分别与一次精炼储油罐和二次精炼储油罐连接。
作为一种优化方案，所述生产线还包括洗气罐、储气罐和燃气发电机，所述洗气罐与储油罐通过管道连接，所述储气罐通过管道分别与洗气罐和燃气发电机连接。
在催化裂解反应过程中产生的甲烷、乙烷等伴生气体，通过储气罐回收，作为燃气发电机的能源使用，有效避免了工业三废的排放。
一种具体优化方案，所述上料装置包括撕碎机、输送机、破碎机和螺旋给料机，所述输送机分别与撕碎机和破碎机连接，所述破碎机与螺旋给料机连接，所述螺旋给料机与高频电加热反应釜连接。
通过撕碎机、输送机、破碎机和螺旋给料机可以连续的为高频电加热反应釜供料，保证了生产线的连续工作；通过螺旋给料机的螺杆旋转驱动给料，提高了催化裂解反应的进程。
本发明采取以上技术方案，具有以下优点：通过本发明所述方法对废旧塑料进行油化处理，出油率高，出渣率低。
通过本发明所述生产线对废旧塑料进行油化处理，对废旧塑料通过高频电加热，温度控制精确，保证裂解催化反应的进行，大大提高了出油的品质，出油率高，出渣率低，节能环保。
本生产线运行安全，故障率低，自动化程度高，温度控制精确，可以连续的工作，工作效率高。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
附图为本发明实施例中一种废塑料炼油生产线的结构示意图。
图中：
1-撕碎机；2-输送机；3-破碎机；4-螺旋给料机；5-高频电加热反应釜；6-控制电盘；7-第一循环水冷却塔；8-催化塔；9-冷却过滤罐；10-冷却液化塔；11-第二循环水冷却塔；12-第一洗气罐；13-第二洗气罐；14-燃气发电机；15-储气罐；16-储油罐；17-一次精炼塔；18-二次精炼塔；19-二次精炼储油罐；20-一次精炼储油罐；21-真空罐；22-泄压罐；23-第一真空泵；24-出杂罐；25-杂质冷却槽；26-第二真空泵。
具体实施方式
实施例：一种废塑料炼油生产方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)废塑料预处理：将废塑料粉碎成絮状或碎片状；
2)裂解反应：将步骤1)中的絮状或碎片状废塑料输送至反应釜中，通过反应釜将废塑料解热至400℃使其发生裂解反应生成气体；
3)催化反应：将步骤2)中生成的气体在催化塔中催化，生成气化的燃油；
4)冷凝：将步骤3)中生成的气化燃油进行冷凝，生成液态燃油；
5)过滤脱水：将步骤4)中生成的液态燃油进行过滤脱水处理，生成高纯度燃油。
该方法还包括精炼分馏步骤，将步骤5)中生成的燃油通过精炼塔精炼分馏，生成汽油和柴油。
该方法还包括废气回收步骤，将步骤4)中剩余的气体进行洗气处理后通过储气罐储存。
步骤2)中的反应釜为高频电加热反应釜。
步骤2)中生成的杂质经冷却后储存。
通过该方法对废旧塑料进行油化处理，出油率和出渣率数据如下：
使用PE、PP、PS等高出油率塑料进行生产：
A、出油率
国产塑料出油率为80％；
日本产塑料出油率为90％；
混合塑料出油率为60％。
B、出渣率
国产塑料出渣率为原料的1.2％；
日本产塑料出渣率为1％；
混合塑料出渣率为1.5％。
如附图所示，一种废塑料炼油生产线，包括上料装置、高频电加热反应釜5、催化塔8、冷却过滤罐9、冷却液化塔10、储油罐16、第一循环水冷却塔7和第二循环水冷却塔11，上料装置与高频电加热反应釜5连接，高频电加热反应釜5与催化塔8通过管道连接，催化塔8与冷却过滤罐9通过管道连接，冷却过滤罐9与冷却液化塔10通过管道连接，冷却液化塔10与储油罐16通过管道连接，第一循环水冷却塔7与高频电加热反应釜5通过管道连接，第二循环水冷却塔11与冷却液化塔10通过管道连接。
生产线还包括泄压罐22、真空罐21和第一真空泵23，泄压罐22与冷却过滤罐9通过管道连接，真空罐21与泄压罐22通过管道连接，第一真空泵23与真空罐21通过管道连接。
生产线还包括一次精炼塔17、一次精炼储油罐20、二次精炼塔18和二次精炼储油罐19，一次精炼塔17与储油罐16通过管道连接，一次精炼储油罐20与一次精炼塔17通过管道连接，二次精炼塔18通过管道分别与一次精炼储油罐20和二次精炼储油罐19连接。
生产线还包括洗气罐、储气罐15和燃气发电机14，洗气罐与储油罐16通过管道连接，储气罐15通过管道分别与洗气罐和燃气发电机14连接。
洗气罐数量为两个，两个洗气罐为第一洗气罐12和第二洗气罐13，第一洗气罐12通过管道与储油罐16连接，所述第一储气罐12通过管道与第二洗气罐13连接，第二洗气罐13通过管道与储气罐15连接。
上料装置包括撕碎机1、输送机2、破碎机3和螺旋给料机4，输送机2分别与撕碎机1和破碎机3连接，破碎机3与螺旋给料机4连接，螺旋给料机4与高频电加热反应釜5连接。
高频电加热反应釜5上设置有控制电盘6，冷却过滤罐9的数量为四个，四个冷却过滤罐9串联。
生产线还包括出杂罐24、杂质冷却槽25和第二真空泵26，出杂罐24通过管道分别与杂质冷却槽25和高频电加热反应釜5连接，杂质冷却槽25通过管道与第二真空泵26连接。
杂质经过充分燃烧之后，最终排出的只是少量的碳沫，其主要成分是粗碳黑，可以作为生产工业碳黑的原料，对环境完全无害。
通过以上生产线对废旧塑料进行油化处理，出油率、出渣率和经济效益数据如下：
使用PE、PP、PS等高出油率塑料进行生产：
A、出油率
国产塑料出油率为80％；
日本产塑料出油率为90％；
混合塑料出油率为60％。
B、出渣率
国产塑料出渣率为原料的1.2％；
日本产塑料出渣率为1％；
混合塑料出渣率为1.5％。
C、经济效益
采用国产PE、PP、PS等高出油率塑料进行生产，本生产线每天处理垃圾为50吨，每月处理1500吨，每吨废塑料出800kg油，70kg气，每吨的直接经济效益为3500-4000元，每天每条生产线获得的纯收入为70000元，每月每条生产线获得的纯收入为2100000元。

Claims (4)

1.一种废塑料炼油生产线，其特征在于：所述生产线包括上料装置、高频电加热反应釜(5)、催化塔(8)、冷却过滤罐(9)、冷却液化塔(10)、储油罐(16)、第一循环水冷却塔(7)和第二循环水冷却塔(11)，所述上料装置与高频电加热反应釜(5)连接，所述高频电加热反应釜(5)与催化塔(8)通过管道连接，所述催化塔(8)与冷却过滤罐(9)通过管道连接，所述冷却过滤罐(9)与冷却液化塔(10)通过管道连接，所述冷却液化塔(10)与储油罐(16)通过管道连接，所述第一循环水冷却塔(7)与高频电加热反应釜(5)通过管道连接，所述第二循环水冷却塔(11)与冷却液化塔(10)通过管道连接，所述生产线还包括泄压罐(22)、真空罐(21)和第一真空泵(23)，所述泄压罐(22)与冷却过滤罐(9)通过管道连接，所述真空罐(21)与泄压罐(22)通过管道连接，所述第一真空泵(23)与真空罐(21)通过管道连接。
2.如权利要求1所述的一种废塑料炼油生产线，其特征在于：所述生产线还包括一次精炼塔(17)、一次精炼储油罐(20)、二次精炼塔(18)和二次精炼储油罐(19)，所述一次精炼塔(17)与储油罐(16)通过管道连接，所述一次精炼储油罐(20)与一次精炼塔(17)通过管道连接，所述二次精炼塔(18)通过管道分别与一次精炼储油罐(20)和二次精炼储油罐(19)连接。
3.如权利要求1所述的一种废塑料炼油生产线，其特征在于：所述生产线还包括洗气罐、储气罐(15)和燃气发电机(14)，所述洗气罐与储油罐(16)通过管道连接，所述储气罐(15)通过管道分别与洗气罐和燃气发电机(14)连接。
4.如权利要求1-3其中之一所述的一种废塑料炼油生产线，其特征在于：所述上料装置包括撕碎机(1)、输送机(2)、破碎机(3)和螺旋给料机(4)，所述输送机(2)分别与撕碎机(1)和破碎机(3)连接，所述破碎机(3)与螺旋给料机(4)连接，所述螺旋给料机(4)与高频电加热反应釜(5)连接。
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