CN102827633A - 一种裂解油连续化快速分离的方法及所用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种裂解油连续化快速分离的方法及所用装置，由废橡胶、废塑料或是生物质热裂解产生的裂解油首先过滤进入第一预热器，预热后裂解油切向进入旋液分离器，向下作螺旋形运动，杂质受惯性离心力向下旋流降至锥底出口，裂解油由顶部中心管排出并进入第二预热器加热，然后进入蒸发器，蒸发器温度维持一定并且一直通入蒸汽，蒸汽携带蒸馏出的组分从蒸发器的顶部一起进入冷凝器进行冷凝回收，重组分由蒸发器底部送出经过冷却后得到成品。装置由过滤器、进料泵、第一预热器、旋液分离器、第二预热器、蒸发器串联组成，蒸发器的顶部和冷凝器连接，蒸发器的底部和冷却器连接。本发明具有自动化程度高、操作简单方便。

Description

一种裂解油连续化快速分离的方法及所用装置
技术领域
本发明属于能源技术领域，涉及一种废弃物裂解油连续化快速分离其轻组分及重组分的新技术。
背景技术
我国是世界橡胶塑料消耗第一大国，废橡胶、废塑料的产生量也急剧增加,废橡胶、废塑料占到了固体废弃物总量的15%左右。以废橡胶为代表的“黑色垃圾”和以废塑料为代表的“白色垃圾”, 如不进行有效的处理,不仅对环境造成严重污染,也是对资源的巨大浪费。对于废橡胶、废塑料而言,目前主要有以回收再生、焚烧、裂解等三种处理方式。对于不适宜回收再生的废橡胶、废塑料而言焚烧可以回收能源,但会产生严重的二次污染；裂解能实现资源再生,又可以解决污染问题,是目前最理想的、最科学合理的处理方式。为了将高分子形态的塑料和橡胶还原成燃油，国内外众多科学工作者作了大量的工作采用各种方进行再生利用。
废橡胶、废塑料油化技术是在高温或催化剂的作用下将废橡胶、废塑料转化为液体燃料和化学品的技术，其原理是原料中的高分子链在热能作用下发生断裂，变成分子量低的化合物。通过热裂解生产的液体产物成分复杂，主要由轻质液相产物、重质液相产物及未裂解完的残渣组成。然而由废橡胶、废塑料直接裂解生产的油品闪点低、机械杂质含量高并不能直接作为油品使用，需进一步深加工处理。通过蒸馏，将裂解油分为重质油和馏分油（轻质油）是一种最简捷的后加工方法，重质油可作为燃料油供锅炉、发电厂、船用柴油机等使用，轻质油可进一步加氢催化制取汽油和柴油。
废橡胶、废塑料裂解油在加热过程中会反应生成稠环芳烃、胶质和沥青质等大分子高沸物，其会逐渐沉积于加热器和管路表面，形成结焦。目前国内通常采用蒸馏釜间接蒸馏的方法进行加工，定期将釜内加热盘管取出清洗。然而采用间接蒸馏方法，产量低、人员劳动强度高、且生产安全隐患大，不适合规模化的工业生产。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种橡胶塑料废弃物裂解油连续化快速分离的方法，本方法具有自动化程度高、操作简单方便、生产过程安全可靠、设备不易结焦且清洗方便、可长期连续化生产且产品质量稳定等特点。
本发明采用如下技术方案：一种裂解油连续化快速分离的方法，由废橡胶、废塑料或是生物质热裂解产生的裂解油首先过滤去除100目以下颗粒杂质后，进入第一预热器，预热至80～100℃后，裂解油切向进入旋液分离器，向下作螺旋形运动，杂质受惯性离心力向下旋流降至锥底出口，裂解油由顶部中心管排出并进入第二预热器加热至150℃～170℃，然后进入蒸发器，蒸发器温度维持在190℃~200℃并且一直通入蒸汽，蒸汽携带蒸馏出的组分从蒸发器的顶部一起进入冷凝器进行冷凝回收，重组分由蒸发器底部送出经过冷却后得到成品。
所述的蒸汽通入量为每吨裂解油通入150℃~180℃的蒸汽50~100kg。
裂解油的流速≥2m/s。
裂解油连续化快速分离的方法中的装置由过滤器、进料泵、第一预热器、旋液分离器、第二预热器、蒸发器串联组成，蒸发器的顶部和冷凝器连接，蒸发器的底部和冷却器连接。
所述的过滤器采用100~150目的过滤网。
所述的第一预热器由3~5个管道单元组成，每组管道单元为2~3根管道串联组成，管道单元之间为串联或并联。
所述的旋液分离器外壁设有加热半管，可通入导热油加热。
有益效果：
（1）采用通入蒸汽降低裂解油沸点的方法进行蒸馏，降低裂解油沸点可使裂解油在较低温度下蒸馏出高沸点的组分，缓解了裂解油的结焦，并且蒸汽伴随低沸点产物一同进行冷凝回收，避免管道静电的产生，保证了生产的安全性。
（2）物料在整个系统内的流速不低于2m/s，增加了物料在系统管路中的湍动程度，减少了传热边界层中滞流底层厚度和对流传热热阻，提高了对流传热系数，避免或减缓了结焦现象。
（3）本方法采用连续化生产，具有自动化程度高、操作简单方便、产品质量稳定等特点。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图中：1—过滤器、2—进料泵、3—第一预热器、4—旋液分离器、5—第二预热器、6—蒸发器、7—冷凝器、8—冷却器、9—出料泵 
图2是蒸发器设备图。
图中：10—重组分出口接管、11—加热室加热管束、12—蒸发室、13—裂解油进口、14—轻组分出口接管、15—除沫器、16—视镜、17—蒸汽分布管。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。
本发明是在常压下进行，由废橡胶、废塑料等废弃物热裂解产生的液体裂解油进入过滤器，去除100目以下颗粒杂质。接着由进料泵送入第一预热器，加热至80～100℃。随后裂解油进入旋液分离器，由入口管切向进入分离器圆筒，向下作螺旋形运动，杂质受惯性离心力被甩向筒壁，向下旋流降至锥底出口，裂解油由伸入旋液分离器内部的顶部中心管排出。之后物料进入第二预热器加热至150℃～170℃，最后进入蒸发器。蒸发器上部为蒸发室，温度维持在190℃并且一直通入蒸汽，由于蒸汽的存在，降低了裂解油中高沸点组分的沸点，在较低温度下蒸馏出较高沸点的组分，也避免或减少了裂解油的结焦现象，蒸汽携带蒸馏出的组分一起进入冷凝器进行冷凝回收，重组分由蒸发器底部送出经过冷却后进入成品储罐。
所述的蒸汽通入量为每吨裂解油通入150℃~180℃的蒸汽50~100kg。
裂解油在整个系统内的流速≥2m/s，保证物料的流速可增加物料在系统管路中的湍动程度，减少传热边界层中滞流底层厚度和对流传热热阻，提高对流传热系数，避免或减缓了结焦现象。
用于所述的裂解油连续化快速分离的方法中的装置，由过滤器、进料泵、第一预热器、旋流沉降器、第二预热器、蒸发器串联组成，蒸发器的顶部和冷凝器连接，蒸发器的底部和冷却器连接。
所述的过滤器采用100~150目的过滤网。
所述的第一预热器由3~5个管道单元组成，每组管道单元为2~3根管道由法兰连接串联组成，管道单元之间可通过阀门设置为串联或并联。
所述的旋液分离器外壁设有加热半管，可通入导热油加热。
本发明中所用的蒸发器由上部的蒸发室和下部的加热室组成，在加热室内设有加热管束，在加热室的底部设有重组分出口，在蒸发室的顶部设有轻组分出口、物料进口和水蒸气进口，在轻组分出口处设有除沫器, 在蒸发室内设有水蒸气分布管。
所有设备连接及产品输送管道均设有加热套管，在冬季气温低于裂解油凝点时可通入蒸汽加热保温，避免裂解油在管道内冷凝堵死管道。
 
实施例1：将废塑料油送入过滤器，去除100目以下颗粒杂质。控制物料流速在2m/s左右，由进料泵送入竖管预热器并加热至80℃。接着物料再进入旋液分离器，将物料中残余的杂质分离。随后进入蒸发预热器将物料预热至160℃，最后进入蒸发器。蒸发器温度维持在190℃并且一直通入蒸汽，每1000kg塑料油通入160℃蒸汽约50kg。由于蒸汽的存在，降低了塑料油中高沸点组分的沸点，蒸汽携带蒸馏出的组分一起进入冷凝器进行冷凝回收。未蒸发的重组分由蒸发器底部进入出料泵送入成品储罐。
表1是蒸馏前后塑料油的性质变化
物料 蒸馏前 蒸馏后
密度/g·cm-3 0.82 0.84
闪点/℃ 28 60
水分/% 2 0.5
残炭/% 1.2 1
实施例2：将废橡胶油送入过滤器，去除100目以下颗粒杂质。控制物料流速在3m/s，由进料泵送入竖管预热器并加热至100℃。接着物料再进入旋液分离器，将物料中残余的杂质分离。随后进入蒸发预热器将物料预热至170℃，最后进入蒸发器。蒸发器温度维持在190℃并且一直通入蒸汽，每1000kg塑料油通入180℃蒸汽约80kg。由于蒸汽的存在，降低了塑料油中高沸点组分的沸点，蒸汽携带蒸馏出的组分一起进入冷凝器进行冷凝回收。未蒸发的重组分由蒸发器底部进入出料泵送入成品储罐。
表2是蒸馏前后橡胶油的性质变化
物料 蒸馏前 蒸馏后
密度/g·cm-3 0.91 0.92
闪点/℃ 30 60
水分/% 3 0.8
残炭/% 1.5 1.1

Claims (7)

1.一种裂解油连续化快速分离的方法，其特征在于：
由废橡胶、废塑料或是生物质热裂解产生的裂解油首先过滤去除100目以下颗粒杂质后，进入第一预热器，预热至80～100℃后，裂解油切向进入旋液分离器，向下作螺旋形运动，杂质受惯性离心力向下旋流降至锥底出口，裂解油由顶部中心管排出并进入第二预热器加热至150℃～170℃，然后进入蒸发器，蒸发器温度维持在190℃~200℃并且一直通入蒸汽，蒸汽携带蒸馏出的组分从蒸发器的顶部一起进入冷凝器进行冷凝回收，重组分由蒸发器底部送出经过冷却后得到成品。
2.根据权利要求1所述的裂解油连续化快速分离的方法，其特征在于：所述的蒸汽通入量为每吨裂解油通入150℃~180℃的蒸汽50~100kg。
3.根据权利要求1所述的裂解油连续化快速分离的方法，其特征在于：裂解油的流速≥2m/s。
4.用于权利要求1~3所述的裂解油连续化快速分离的方法中的装置，其特征在于：由过滤器、进料泵、第一预热器、旋液分离器、第二预热器、蒸发器串联组成，蒸发器的顶部和冷凝器连接，蒸发器的底部和冷却器连接。
5.根据权利要求4所述的裂解油连续化快速分离的方法中的装置，其特征在于：所述的过滤器采用100~150目的过滤网。
6.根据权利要求4所述的用于裂解油连续化快速分离的方法中的装置，其特征在于：第一预热器由3~5个管道单元组成，每组管道单元为2~3根管道串联组成，管道单元之间为串联或并联。
7.根据权利要求4所述的裂解油连续化快速分离的方法中的装置，其特征在于：旋液分离器外壁设有加热半管，可通入导热油加热。
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