CN104449792B - 一种利用废旧塑料制备燃料油的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用废旧塑料制备燃料油的方法，属于废旧资源利用制备燃料油技术领域。本发明的燃料油制备方法无需高温裂解，节省能耗；裂解后燃料油加入添加剂组分，可以改善废旧塑料制备的燃料油性能；本发明燃料油燃烧性能好，粘度低，发热量高，凝固点在零摄氏度以下，但燃点高，着火点低，是一种优质燃料油。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料油的制备方法，具体地，涉及一种利用废旧塑料制备燃料油的方法。
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，已经渗透到国民经济的各个领域及人们的日常生活。可以说，没有任何一种其它材料有像塑料一样如此广泛的用途。塑料以其自身的独特性能，如质量轻、比强度高、易加工成型、优异的电绝缘性、绝热性和内化学腐蚀性等，已成为现代工业的支柱材料之一，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。随着社会进步，各行业都在大量使用塑料制品，废旧塑料难以自然生物降解，因此形成大量白色污染，农业用塑料薄膜，损坏后残留在田地里，严重影响土地质量，散落在江河湖海里的塑料碎片，鱼误食后便会因无法消化而死亡。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，我国的塑料制品也近千万吨，且已13%的年增长率快速增长，废旧塑料的总量也将急剧增长，环境与发展的矛盾将越来越突出，因而对塑料废弃物的治理已显得可不容缓。
塑料废弃物最简单的处理方法就是填埋和简单焚烧。填埋需要占用很多宝贵的土地资源，而且也会污染周边环境和地下水系统：简单焚烧也会排放有害气体和残渣，同时由于无法回收废旧塑料燃烧是产生的大量燃烧热而造成能源的巨大浪费，两者均非良策。因此如何处理塑料垃圾，也成为世界各国及各级政府共同研究和关注的课题。
把塑料废弃物收集起来，通过各种工艺可以得到液体燃料，既减轻废旧塑料对环境的污染，又可以节约资源，变废为宝。目前，对这些废旧塑料的回收利用，一般分为两种方式：一是再生利用，将废旧塑料分类后进行造粒，然后再用以制造再生塑料制品，此处理方式量小、再生制品质量差而且最终仍会以废料的形式污染环境；二是在催化剂的作用下，热裂解的方式将其催化裂解为低分子烃类油，但已有方法均存在催化裂化处理温度高，所制取的燃料油及其尾气有特殊的塑料焦糊味，影响环境卫生，无法达到环保要求，而且产量低，不具备连续生产的能力。
未解决现有技术问题，本发明提出一种利用废旧塑料制备燃料油的方法，该方法操作简便，工艺简单，且产率较高。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供了一种废旧塑料制备及其制备方法。本发明避免了高温催化、裂解工艺，且提高了燃料油的质量，降低产品及其燃烧后的焦糊气味。
本发明实现上述目的所采用的技术如下：
（1）将废旧塑料加入双转子剪切式粉碎机，这种粉碎机采用两转子相向回转，废旧塑料进入粉碎腔后，靠高速回转的刀型转子，使物料受到剪切、冲击、压缩或撕裂等作用而粉碎，粉碎后，直径小于30mm的排出机外，大于30mm的在粉碎腔内继续受到转子的冲击，剪切等，直至所有废旧塑料均破碎成小于30mm的碎片，破碎后，100-120℃干燥2-4h处理；
（2）干燥后的塑料碎片经由料斗送入150-200℃的熔融槽进行熔融；
（3）将熔融后的废旧塑料颗粒加入预热至230-250℃的裂解釜内，加入0.2-2wt%的炭黑和0.3-2wt%的镁铝合金球，以增加塑料的导热性，改善传热，防止结焦，增加热效率。开启搅拌装置，以100-200r/min的速度搅拌，继续升温至280-330℃，使废旧塑料颗粒逐渐熔融；
（4）加入0.5-3wt%的SiO2-Al2O3催化剂，并随后开启裂解釜的真空装置，使釜内压力为50-100Pa；
（5）3-5h后，打开出料阀，得到燃料油粗产物，将上述燃料油粗产物经过滤，去渣，备用；
（6）将过滤后的燃料油加入混料罐，加入添加剂组分，以150-250r/min的转速搅拌均匀，即得到本发明燃料油。
所述的添加剂组分由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：
十六烷值改进剂35-40份；
低温流动改进剂10-20份；
清净分散剂8-15份；
抗氧剂6-12份；
缓蚀剂3-5份。
所述的十六烷值改进剂由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：
醚基硝酸酯10-13份；
油酸铜25-27份。
所述低温流动改进剂由按重量分数计算的以下组分制备而成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6-10份；
端羟基聚丁二烯4-10份。
所述清净分散剂由按重量分数计算的以下组分制备而成：
环烷酸钙4-6份；
水杨酸钙1-4份。
聚异丁烯胺3-5份；
所述的抗氧剂由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：
2,6-二叔丁基对甲酚5-8份；
烷基化二苯胺5-12份。
所述的缓蚀剂由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：
氨基三甲叉膦酸2-3份；
羟基乙叉二膦酸1-2份。
本发明所具有的有益效果是：
1、无需高温裂解，节省能耗；
2、裂解后燃料油加入添加剂组分，可以改善废旧塑料制备的燃料油性能；
3、本发明燃料油燃烧性能好，粘度低，发热量高，凝固点在零摄氏度以下，但燃点高，着火点低，是一种优质燃料油。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明做进一步说明，具体实施例不限制本发明。
实施例1：本发明提供了利用废旧塑料制备燃料油的方法，其制备工艺如下：
（1）将废旧塑料加入双转子剪切式粉碎机，这种粉碎机采用两转子相向回转，废旧塑料进入粉碎腔后，靠高速回转的刀型转子，使物料受到剪切、冲击、压缩或撕裂等作用而粉碎，粉碎后，直径小于30mm的排出机外，大于30mm的在粉碎腔内继续受到转子的冲击，剪切等，直至所有废旧塑料均破碎成小于30mm的碎片，破碎后，100℃干燥2h处理；
（2）干燥后的塑料碎片经由料斗送入150℃的熔融槽进行熔融；
（3）将熔融后的废旧塑料颗粒加入预热至230℃的裂解釜内，加入0.2wt%的炭黑和0.3wt%的镁铝合金球，以增加塑料的导热性，改善传热，防止结焦，增加热效率。开启搅拌装置，以100r/min的速度搅拌，继续升温至280℃，使废
旧塑料颗粒逐渐熔融；
（4）加入0.5wt%的SiO2-Al2O3催化剂，并随后开启裂解釜的真空装置，使釜内压力为50Pa；
（5）3h后，打开出料阀，得到燃料油粗产物，将上述燃料油粗产物经过滤，去渣，备用；
（6）将过滤后的燃料油加入混料罐，加入添加剂组分，以150r/min的转速搅拌均匀，即得到本发明燃料油。
所述的添加剂组分由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：
醚基硝酸酯10份；
油酸铜25份；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6份；
端羟基聚丁二烯4份；
环烷酸钙4份；
水杨酸钙1份；
聚异丁烯胺3份；
2,6-二叔丁基对甲酚5份；
烷基化二苯胺5份；
氨基三甲叉膦酸2份；
羟基乙叉二膦酸1份。
实施例2：本发明提供了利用废旧塑料制备燃料油的方法，其制备工艺如下：
（1）将废旧塑料加入双转子剪切式粉碎机，这种粉碎机采用两转子相向回转，废旧塑料进入粉碎腔后，靠高速回转的刀型转子，使物料受到剪切、冲击、压缩或撕裂等作用而粉碎，粉碎后，直径小于30mm的排出机外，大于30mm的在粉碎腔内继续受到转子的冲击，剪切等，直至所有废旧塑料均破碎成小于30mm的碎片，破碎后，110℃干燥3h处理；
（2）干燥后的塑料碎片经由料斗送入160℃的熔融槽进行熔融；
（3）将熔融后的废旧塑料颗粒加入预热至240℃的裂解釜内，加入0.3wt%的炭黑和1wt%的镁铝合金球，以增加塑料的导热性，改善传热，防止结焦，增加热效率。开启搅拌装置，以150r/min的速度搅拌，继续升温至300℃，使废旧塑料颗粒逐渐熔融；
（4）加入1.5wt%的SiO2-Al2O3催化剂，并随后开启裂解釜的真空装置，使釜内压力为60Pa；
（5）3.5h后，打开出料阀，得到燃料油粗产物，将上述燃料油粗产物经过滤，去渣，备用；
（6）将过滤后的燃料油加入混料罐，加入添加剂组分，以200r/min的转速搅拌均匀，即得到本发明燃料油。
所述的添加剂组分由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：
醚基硝酸酯12份；
油酸铜26份；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7份；
端羟基聚丁二烯5份；
环烷酸钙5份；
水杨酸钙2份；
聚异丁烯胺4份；
2,6-二叔丁基对甲酚6份；
烷基化二苯胺6份；
氨基三甲叉膦酸2份；
羟基乙叉二膦酸1份。
实施例3：本发明提供了利用废旧塑料制备燃料油的方法，其制备工艺如下：
（1）将废旧塑料加入双转子剪切式粉碎机，这种粉碎机采用两转子相向回转，废旧塑料进入粉碎腔后，靠高速回转的刀型转子，使物料受到剪切、冲击、压缩或撕裂等作用而粉碎，粉碎后，直径小于30mm的排出机外，大于30mm的在粉碎腔内继续受到转子的冲击，剪切等，直至所有废旧塑料均破碎成小于30mm的碎片，破碎后，115℃干燥3h处理；
（2）干燥后的塑料碎片经由料斗送入180℃的熔融槽进行熔融；
（3）将熔融后的废旧塑料颗粒加入预热至240℃的裂解釜内，加入1.8wt%的炭黑和1.5wt%的镁铝合金球，以增加塑料的导热性，改善传热，防止结焦，增加热效率。开启搅拌装置，以180r/min的速度搅拌，继续升温至320℃，使废旧塑料颗粒逐渐熔融；
（4）加入2wt%的SiO2-Al2O3催化剂，并随后开启裂解釜的真空装置，使釜内压力为90Pa；
（5）4h后，打开出料阀，得到燃料油粗产物，将上述燃料油粗产物经过滤，去渣，备用；
（6）将过滤后的燃料油加入混料罐，加入添加剂组分，以240r/min的转速搅拌均匀，即得到本发明燃料油。
所述的添加剂组分由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：
醚基硝酸酯12份；
油酸铜26份；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物8份；
端羟基聚丁二烯8份；
环烷酸钙5份；
水杨酸钙3份；
聚异丁烯胺4份；
2,6-二叔丁基对甲酚7份；
烷基化二苯胺10份；
氨基三甲叉膦酸3份；
羟基乙叉二膦酸2份。
实施例4：本发明提供了利用废旧塑料制备燃料油的方法，其制备工艺如下：
（1）将废旧塑料加入双转子剪切式粉碎机，这种粉碎机采用两转子相向回转，废旧塑料进入粉碎腔后，靠高速回转的刀型转子，使物料受到剪切、冲击、压缩或撕裂等作用而粉碎，粉碎后，直径小于30mm的排出机外，大于30mm的在粉碎腔内继续受到转子的冲击，剪切等，直至所有废旧塑料均破碎成小于30mm的碎片，破碎后，120℃干燥4h处理；
（2）干燥后的塑料碎片经由料斗送入200℃的熔融槽进行熔融；
（3）将熔融后的废旧塑料颗粒加入预热至250℃的裂解釜内，加入2wt%的炭黑和2wt%的镁铝合金球，以增加塑料的导热性，改善传热，防止结焦，增加热效率。开启搅拌装置，以200r/min的速度搅拌，继续升温至330℃，使废旧塑料颗粒逐渐熔融；
（4）加入3wt%的SiO2-Al2O3催化剂，并随后开启裂解釜的真空装置，使釜内压力为100Pa；
（5）5h后，打开出料阀，得到燃料油粗产物，将上述燃料油粗产物经过滤，去渣，备用；
（6）将过滤后的燃料油加入混料罐，加入添加剂组分，以250r/min的转速搅拌均匀，即得到本发明燃料油。
所述的添加剂组分由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：
醚基硝酸酯13份；
油酸铜27份；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10份；
端羟基聚丁二烯10份；
环烷酸钙6份；
水杨酸钙4份；
聚异丁烯胺5份；
2,6-二叔丁基对甲酚8份；
烷基化二苯胺12份；
氨基三甲叉膦酸3份；
羟基乙叉二膦酸2份。
Claims (4)
1.一种利用废旧塑料制备燃料油的制备方法，其特征在于：
1)将废旧塑料加入双转子剪切式粉碎机，这种粉碎机采用两转子相向回转，废旧塑料进入粉碎腔后，靠高速回转的刀型转子，使物料受到剪切、冲击、压缩或撕裂作用而粉碎，破碎后，100-120℃干燥2-4h处理；
2)干燥后的塑料碎片经由料斗送入150-200℃的熔融槽进行熔融；
3)将熔融后的废旧塑料颗粒加入预热至230-250℃的裂解釜内，加入炭黑和镁铝合金球，以增加塑料的导热性，改善传热，防止结焦，增加热效率，开启搅拌装置，以100-200r/min的速度搅拌，继续升温至280-330℃，使废旧塑料颗粒逐渐熔融；
4)加入SiO2-Al2O3催化剂，并随后开启裂解釜的真空装置，使釜内压力为50-100Pa；
5)3-5h后，打开出料阀，得到燃料油粗产物，将上述燃料油粗产物经过滤，去渣，备用；
6)将过滤后的燃料油加入混料罐，加入添加剂组分，以150-250r/min的转速搅拌均匀，即得到燃料油；步骤6）中所述的添加剂组分由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：十六烷值改进剂35-40份；低温流动改进剂10-20份；清净分散剂8-15份；抗氧剂6-12份；缓蚀剂3-5份；步骤6）中所述的十六烷值改进剂由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：醚基硝酸酯10-13份；油酸铜25-27份；步骤6）中所述低温流动改进剂由按重量分数计算的以下组分制备而成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6-10份；端羟基聚丁二烯4-10份；步骤6）中所述清净分散剂由按重量分数计算的以下组分制备而成：环烷酸钙4-6份；水杨酸钙1-4份；聚异丁烯胺3-5份；步骤6）中所述的抗氧剂由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：2，6-二叔丁基对甲酚5-8份；烷基化二苯胺5-12份；步骤6）中所述的缓蚀剂由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：氨基三甲叉膦酸2-3份；羟基乙叉二膦酸1-2份。
2.权利要求1的一种利用废旧塑料制备燃料油的制备方法，其特征在于：步骤1）中粉碎后，直径小于30mm的排出机外，大于30mm的在粉碎腔内继续受到转子的冲击，剪切，直至所有废旧塑料均破碎成小于30mm的碎片。
3.权利要求1的一种利用废旧塑料制备燃料油的制备方法，其特征在于：步骤3）中加入0.2-2wt%的炭黑和0.3-2wt%的镁铝合金球。
4.权利要求1的一种利用废旧塑料制备燃料油的制备方法，其特征在于：步骤4）中加入0.5-3wt%的SiO2-Al2O3催化剂。
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