CN106190213A

CN106190213A - 一种利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺

Info

Publication number: CN106190213A
Application number: CN201510214782.3A
Authority: CN
Inventors: 雷建光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2016-12-07

Abstract

本发明公开了一种利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，包括废旧塑料的预处理、废旧塑料的裂解和催化分馏、废旧塑料的油气回收。本发明既通过裂解废旧塑料回收得到汽油、柴油等石油产品，又将裂解炉排出的废渣加工出城市专用免烧下水管道制品，还将采集、筛选后的废肥土直接发酵加工出有机肥料，整个过程中不产生二次污染，具有成本低、保护环境、节约能源、变废为宝的优点，不仅经济效益可观，而且还对生活垃圾填埋场的垃圾进行了有效的处理，减少了大气污染，基本还原了垃圾堆埋场土地的原貌，实现了可持续发展，造福于人类，具有长远的社会效益和环保效益。

Description

一种利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺

技术领域

本发明涉及废塑料的处理技术领域，具体是一种利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺。

背景技术

简易堆放处置生活垃圾的做法极不科学，不但会对环境造成严重污染，而且占用了大量宝贵的土地。目前在废旧塑料的利用上，已采用的有再生、掩埋、焚烧等方法。再生法所得塑料制品质量较差；掩埋法由于塑料的自然降解速度太慢，塑料留在土壤中长期不能分解，使得土壤板结严重，掩埋法需占用大量土地资源，且易对水体和土壤造成二次污染，最重要的是服务期满后仍需投资建设新的填埋场，进一步占用土地资源。

在当前石油价格大幅度攀升的情况下，本发明通过从生活垃圾填埋场中采集、筛选废旧塑料，经过裂解回收得到汽油、柴油，具有长远的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，具有成本低、保护环境、节约能源、变废为宝的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，包括以下步骤：

步骤一、废旧塑料的预处理：将挖掘、筛选、采集而来的废旧塑料经拌动机去泥沙、水分杂质后，送入熔化釜；

步骤二、废旧塑料的裂解和催化分馏：包括以下步骤：

（21）熔化釜设有加热盘管由热载体供热，熔化釜内设有搅拌器，废旧塑料在熔化釜内与循环热油混合熔化，该混合物由泵-1打往裂解炉，在460℃的温度下，混合物发生裂解反应；

（22）反应产物出裂解炉经过滤器分离出高固含量的残渣油，反应产物在换热器-1与热载体换热降为380℃后，进入气液分离罐；

（23）在气液分离罐中气相产物与液相产物分离，气相产物进入反应器，反应器上部装填脱氯催化剂，反应器下部装满改质催化剂；经脱氯、改质后的油气进入分馏塔进行分馏，分馏塔顶部的产品为汽油，经冷凝器-1冷却后进入汽油回流罐，在汽油回流罐中汽油冷凝为液相后，经由泵-2抽出部分汽油给分馏塔顶回流以控制分馏塔顶温度，另一部分汽油打往吸收塔，汽油回流罐上部的气相产物送往吸收塔以回收石油液化气；

（24）分馏塔中部的产品为柴油，由泵-3抽出后打往吸收塔产生的重沸器换热，经冷凝器-3冷却至50℃后出装置为轻柴油；

（25）分馏塔底部的重油经泵-4抽出后分二路，一路在泵-1处携带防焦剂进入裂解炉进行循环裂解反应，另一路进入熔化釜参与加热熔化塑料；

（26）在气液分离罐中分出的液相产物与防焦剂一起进入混合器与一部分来自泵-4的重油混合，升压后重新进入裂解炉进行循环裂解；

步骤三、废旧塑料的油气回收：包括以下步骤：

（31）汽油回流罐顶部的富气依靠自身的压力进入吸收塔下部；汽油回流罐下部的粗汽油经泵-2抽出后，一部分经分馏塔顶回流，另一部分打往吸收塔上部；吸收塔顶打入吸收剂，富气与吸收剂在吸收塔内的填料表面上不断接触进行吸收工作，富气中的C3～C4组份溶于吸收剂中形成富吸收油，最后不能被吸收的气体称作干气，自吸收塔顶排出，作为裂解炉的燃料；吸收塔底设有重沸器换热器-3，将吸收塔下部的富吸收油加热，以脱除富吸收油中的乙烷；吸收塔底脱除乙烷的富吸收油，经泵-6抽出，在换热器-2被加热至140℃后进入稳定塔中部；

（32）在稳定塔中，将富吸收油分离成二个产品，稳定塔顶为石油液化气，稳定塔底为稳定汽油；稳定塔底设有重沸器换热器-4，换热器-4由蒸汽供热；

（33）稳定塔顶的石油液化气经冷凝器-3冷凝至40℃后，进入LPG回流罐，被冷凝为液相的LPG经泵-7抽出后，分二部分，一部分打往稳定塔顶控制稳定塔顶温度，另一部分送出装置做产品；

（34）稳定塔底的稳定汽油依靠自压经换热器-2换热及冷凝器-4冷却到40℃后，一部分打往吸收塔顶做吸收剂，另一部分出装置做90号车用汽油；

（35）分馏塔底大于360℃的重油，绝大部分进裂解炉循环裂解，一部分作为热载体给熔化釜提供热源，泵-5将热载体抽出打往换热器-1换热，再经裂解炉对流室加热后，进入熔化釜加热盘管，为废塑料熔化提供热源，其后热载体又经泵-5打往换热器-1，进行循环操作；

（36）过滤器将裂解产物中的残油及固体渣分离出来，再经过螺旋裂解器加热裂解，裂解的气相产物返回系统，不能裂解的固体残渣，输入清渣罐，定期排放。

作为本发明进一步的方案：还包括，利用发酵助剂将废旧塑料的预处理筛选出的废料土制成有机肥料，所述发酵助剂为有机肥发酵剂、微生物菌发酵剂和生石灰中的一种或两种以上的混合物。

作为本发明进一步的方案：还包括，将清渣罐中的废渣制成下水管道制品，予以利用。

作为本发明进一步的方案：所述反应器内的改质催化剂为3963催化剂、RIC-1催化剂、LH-03催化剂和DN-200催化剂中的一种。

作为本发明进一步的方案：所述分馏塔为填料塔。

作为本发明进一步的方案：所述吸收塔为常压填料塔，塔顶温度45℃，塔底温度为62～70℃。

作为本发明进一步的方案：所述吸收塔顶部打入的吸收剂为汽油或者稳定塔底的稳定汽油。

作为本发明进一步的方案：所述稳定塔为填料塔，塔内压力为1.0MPa，塔顶温度为50～60℃，塔底温度为160～180℃。

作为本发明进一步的方案：所述裂解炉为立式炉，主体材质采用碳钢，内衬龟甲网绝热耐火砖。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

传统的废旧塑料炼油工艺炼制的油品带有比较严重的类似糊焦气味，油品的颜色较差且不稳定，本发明经过裂解回收汽油、柴油等石油产品，并采用物理与化学的方法对油品的色、味进行改善，炼制的油为浅黄色，清澈透亮，长期保存不变质，从而大大拓宽了废旧塑料炼制的油品的销路，具有较高的经济效益。

本发明中的废旧塑料裂解后，从裂解炉膛排出的炉废渣经高温无害化处理，是一种密实无菌的物质，可作为城市专用免烧下水管道制品予以利用，无须进行第二次回收填埋。

本发明利用发酵助剂处理垃圾废料土，除具有处理快、发酵好、既能做到高温发酵又能做到低温熟成发酵、缩短时间、降低处理成本等特点外，还有广谱性发酵和适应性强、价格低廉、实用性强的特点。制成的有机肥料远优于其他肥料，因为在处理物料的过程中，微生物大量繁殖并产生大量的特效代谢物质，如抗生素、激素等。抗生素能明显抑制土传病菌的传播，提高植物抗病能力；激素刺激作物快速生长发育，这种腐熟后的有机肥料既含植物所需的大量元素，又含其所需的中、微量元素，无毒无污染，不烧根、不烧苗，防止土壤板结、培肥地力，且制作简便，成本低廉。为果树、茶园、草坪、绿化树木制得了良好的有机肥。

本发明既通过裂解废旧塑料回收得到汽油、柴油等石油产品，又将裂解炉排出的废渣加工出城市专用免烧下水管道制品，还将采集、筛选后的废肥土直接发酵加工出有机肥料，整个过程中不产生二次污染，具有成本低、保护环境、节约能源、变废为宝的优点，不仅经济效益可观，而且还对生活垃圾填埋场的垃圾进行了有效的处理，减少了大气污染，基本还原了垃圾堆埋场土地的原貌，实现了可持续发展，造福于人类，具有长远的社会效益和环保效益。本发明大大提高了城市的环境质量，既有利于城市的经济发展，又为国家恢复了被垃圾填埋的大量土地资源。本发明还可以提供较多的就业机会，促进劳动力的转移，产生良好的社会效益。

附图说明

图1是本发明实施例1的炼油工艺流程图；

图2是本发明实施例1的炼油吸收稳定流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例及附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，包括以下步骤：

步骤一、废旧塑料的预处理：废旧塑料主要来源于生活垃圾填埋场，经挖掘、筛选、采集而来，废旧塑料经拌动机去泥沙、水分等杂质，运进厂区，经汽车衡自动称重后，由卸车台卸入废旧塑料储仓，废旧塑料储仓为密闭式大厅，废旧塑料的运输车辆根据计算机控制到达卸车位置，大门自动开启进行卸车；废旧塑料储仓中的混合垃圾采用桥式专用抓斗机，由设置在废旧塑料储存仓内卸料边的电动拉闸门上方的工业电视遥控，废旧塑料储仓内桥式专用抓斗机提升并将废旧塑料送入进料斗，进入熔化釜进行熔化。

步骤二、废旧塑料的裂解和催化分馏：包括以下步骤：

（21）废旧塑料进入熔化釜后，在熔化釜内与循环热油混合熔化，为补充热量不足，熔化釜还设有加热盘管由热载体供热，熔化釜内设有搅拌器，热油与熔化塑料的混合物由泵-1打往裂解炉，在裂解炉内460℃温度下，混合物发生裂解反应。

（22）反应产物出裂解炉经过滤器将高含固量的残渣油分离出来，反应产物在换热器-1与热载体换热，将温度由460℃降为380℃后，反应产物进入气液分离罐，在气液分离罐中气相产物与液相产物分离，气相产物进入反应器，反应器上部装填脱氯催化剂，反应器下部装满改质催化剂，该改质催化剂可以是3963催化剂、RIC-1催化剂、LH-03催化剂或者DN-200催化剂中的一种，也可以是其余的改质催化剂，在此将气相产物中的氯气脱除，并对品质较差的油气进行催化改质，提高油品质量，降低油品的凝固点，经改质以后的油气进入分馏塔，该分馏塔为填料塔。

（23）分馏塔顶部的产品为汽油，经冷凝器-1冷却后进入汽油回流罐，在汽油回流罐中汽油冷凝为液相，经由泵-2抽出部分汽油给分馏塔顶回流以控制分馏塔顶温度，另一部分汽油打往吸收塔，汽油回流罐上部的气相产物称之为富气，该富气含石油液化气，送往吸收塔以回收石油液化气。

（24）分馏塔的中部抽出柴油，该柴油由泵-3抽出后，打往吸收塔产生的重沸器换热，其后经冷凝器-3冷却至50℃后出装置为轻柴油。

（25）分馏塔底部的油称作重油或循环油，经由泵-4抽出后分二路，一路在泵-1携带上防焦剂进入裂解炉入口，进行循环裂解反应，另一路进入熔化釜参与加热熔化塑料。

（26）在气液分离罐中分出的液相产物与防焦剂一起进入混合器与一部分来自泵-4的重油混合在一起，升压后重新进入裂解炉进行循环裂解。

步骤三、废旧塑料的油气回收：汽油回流罐顶部的气相产物称之为富气，其中部分为C1～C4即为石油液化气，是优质的燃料，因此，设有吸收系统，专门回收石油液化气，具体包括以下步骤：

（31）汽油回流罐顶的富气，依靠自身的压力进入吸收塔下部，汽油回流罐下部的粗汽油，经泵-2抽出后，一部分经分馏塔顶回流，另一部分打往吸收塔上部，另外吸收塔顶打入吸收剂，该吸收剂为汽油或者稳定塔底的稳定汽油，该吸收塔为填料塔，吸收塔中富气自下往上流动，吸收剂自上往下流动，二者在填料表面上不断接触进行吸收工作，富气中的C3～C4组份溶于吸收剂中形成富吸收油，最后不能被吸收的气体称作干气，自吸收塔顶排出，作为裂解炉的燃料。吸收塔为常压塔，塔顶温度45℃，塔底温度约66℃。吸收塔底设有重沸器换热器-3，将吸收塔下部的富吸收油加热，以脱除富吸收油中的乙烷。吸收塔底脱除乙烷的富吸收油，经泵-6抽出，在换热器-2被加热至140℃后进入稳定塔中部。

（32）在稳定塔中将富吸收油分离成二个产品，稳定塔顶为石油液化气，稳定塔底为稳定汽油。稳定塔为填料塔，在1.0 MPa下操作。塔顶温度约55℃，塔底温度约170℃，塔底设有重沸器换热器-4，换热器-4由蒸汽供热。

（33）稳定塔顶的石油液化气，也称为LPG，经冷凝器-3冷凝冷却至40℃后，进入LPG回流罐，被冷凝冷却为液相的LPG，经泵-7抽出，分二部分：一部分打往稳定塔顶，控制稳定塔顶温度，另一部分送出装置做产品。

（34）稳定塔底的产品称稳定汽油，依靠自压经换热器-2换热、及冷凝器-4冷却到40℃后，一部分打往吸收塔顶做吸收剂，另一部分出装置做90号车用汽油。

（5）分馏塔底大于360℃的重油，绝大部分进裂解炉循环裂解，一部分做热载体给熔化釜提供热源。泵-5将热载体抽出打往换热器-1换热，再经裂解炉对流室加热后，进入熔化釜加热盘管，为废塑料熔化提供热源，其后热载体又经泵-5打往换热器-1，经裂解炉对流室加热，进行循环操作。

（36）过滤器将裂解产物中的残油及固体渣子分离出来，再经过螺旋裂解器进一步加热裂解，裂解的气相产物返回系统，不能裂解的固体残渣，输入清渣罐，定期排放。

现行的废轮胎、废塑料、废机油（即三废）解聚炼油工艺和设备，采用卧式裂解炉，虽能炼出油但比较落后，绝大多数是将废塑、废胎等用人工投入裂解反应釜中，经升温热裂解、汽化、再冷凝收汽油柴油；其废渣则待反应釜冷却后用人工排出。此类方法属间断式生产法，一般一昼夜或几昼夜为一个生产周期。本发明实施例中采用的裂解炉为立式炉，主体材质采用碳钢，内衬龟甲网绝热耐火砖。进料管下方设置伞形分布器，用耐高温、防腐蚀材料焊接一个立式圆柱形密闭容器，外缘上下两端设置有旋转轨道及被动大齿轮。通过该立式炉，本发明成功应用热油与熔化废旧塑料混合物的有机裂解气化原理，形成了连续催化法新工艺，使大分子得到最大限度的合理断链，从而获得更优质汽油、柴油组份。

本发明实施例中，将废旧塑料的预处理分离出的废料土进行回收利用，具体是利用发酵助剂，如有机肥发酵剂、微生物菌发酵剂或者生石灰等，处理该废料土，将其制成有机肥料，为果树、茶园、草坪、绿化树木提供了良好的有机肥。

本发明实施例中，由于裂解炉膛排出的废渣已经经过高温无害化处理，是一种密实无菌的物质，无需进行第二次回收填埋，而是直接将其制成城市专用免烧下水管道制品，予以利用。

废旧塑料基本上是以石油中烯烃为原料经聚合反应而成为可塑性很强的固体大分子材料即聚烯烃，分子量一般在一万左右；废旧塑料炼油是采取催化裂解的方法，在高温条件下经改质催化剂的催化裂解作用，使聚烯烃大分子断链而裂解为很小的分子。这些小分子中的C₅H₁₂～C₁₁H₂₄等就是汽油组份；C₁₂H₂₆～C₂₀H₄₂为柴油组份。炼油时只要通过汽油柴油不同的蒸发温度段就能得到不同油品。一般40～190℃为汽油分馏段，250～330℃为柴油分馏段。裂解后的液体中大约20%左右为类似汽油轻组份，经过调节可以达到90～93号汽油的标准；80%左右为类似柴油的组份，经过调制可以达到-15号柴油的要求，它们都可以作为工业、民用用的汽油、柴油，甚至作为动力用油。目前，国家对废旧塑料炼柴油的主要标准参数制定了相关标准，如表1所示，与表1中数据相比，本发明炼制的油品基本符合国家标准。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤二、废旧塑料的裂解和催化分馏：包括以下步骤：

步骤三、废旧塑料的油气回收：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，其特征在于，还包括，利用发酵助剂将废旧塑料的预处理筛选出的废料土制成有机肥料，所述发酵助剂为有机肥发酵剂、微生物菌发酵剂和生石灰中的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，其特征在于，还包括，将清渣罐中的废渣制成下水管道制品，予以利用。

4.根据权利要求1所述的利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，其特征在于，所述反应器内的改质催化剂为3963催化剂、RIC-1催化剂、LH-03催化剂和DN-200催化剂中的一种。

5.根据权利要求1所述的利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，其特征在于，所述分馏塔为填料塔。

6.根据权利要求1所述的利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，其特征在于，所述吸收塔为常压填料塔，塔顶温度45℃，塔底温度为62～70℃。

7.根据权利要求1所述的利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，其特征在于，所述吸收塔顶部打入的吸收剂为汽油或者稳定塔底的稳定汽油。

8.根据权利要求1所述的利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，其特征在于，所述稳定塔为填料塔，塔内压力为1.0MPa，塔顶温度为50～60℃，塔底温度为160～180℃。

9.根据权利要求1所述的利用生活垃圾填埋场废旧塑料提取汽油柴油的工艺，其特征在于，所述裂解炉为立式炉，主体材质采用碳钢，内衬龟甲网绝热耐火砖。