CN219530876U - 废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统属于一种有机物热解气的净化与废机油处理耦合方法所用的系统设置。将氧气和废机油在废机油烧嘴中混合后燃烧产生的高温烟气喷入高温重整气化炉内；从有机物热解器输入的待净化处理的热解气，热解气与水蒸汽在高温重整气化炉内混合成气水混合物；高温烟气为裂解、转化、气化等系列反应提供高温，对热解气中的焦油、烃类、炭颗粒进行净化处理。优点：废机油焚烧提供高温烟气，在高温重整气化炉中耦合热量供需，使热解气中的焦油、烃类、含炭颗粒被净化处理，而废机油残留有机物也发生裂解、转化与气化的反应得到有利化应用；净化了热解气、还处理了废机油又提高了经济效益。

Description

废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统

技术领域

本实用新型专利属于废机油处理与有机物热解成气体的技术领域，针对一种有机物热解气的净化与废机油处理耦合的工艺方法。

背景技术

各类工程机械设备、工厂各类运转设备、汽车、船舶、飞机和火车等大型机械每年产生大量的废机油，废机油的产生有两种情况：一种情况是机油在使用中混入水分、灰尘、其他杂油和机件磨损产生的金属粉末等杂质；另一种情况是机油的逐渐变质使得机油内生成了有机酸、胶质和沥青状物质。依据国家危险废物名录划入HW08废矿物油与含矿物油废物，因此必需进行无害化处理，当前主是再生还原为成品机油或精炼成汽油、柴油和焚烧等手段为主进行处理。

热解是在有限供氧或完全缺氧条件下，使有机组分受热产生气态、液态和固态产物的过程。其具体过程为，有机物开始加热后，温度在100℃—200℃之间，首先释放表面的水份与吸附的气体；当温度上升到200℃—300℃时，出现有机质的初步分解，以裂解反应为主；温度进一步上升到300℃—600℃时，分解反应剧烈发生；如果再温度升高，以缩聚反应为主。有机质通过以三个阶段少氧或无氧状态下加热，发生裂解与缩聚化学反应，生成了热解水蒸汽、一氧化炭、二氧化炭、氢气、氮气、甲烷、气态烃、气态焦油，这些物质组成的混合气体为热解混合气，有机质中的炭与无机盐形成热解后固体产物；固体产物在热解器底部排出，因不同的使用条件进行后续处理，混合气体从热解器顶部排出，由于其温度高、组成复杂、并夹带含炭颗粒，必需要经过热回收降低温度，净化除去焦油、常温易凝结烃类、颗粒粉尘，洁净的热解气才能后续更好的使用，并且对净化产生的焦油、凝结烃类、粉尘及其与之混合的污水进行处理，才能保障热解装置稳定、环保、安全的运行。

传统的方法是采用废热锅炉、一级电捕焦油器、间冷器、二级电捕焦油器及其配套附属设备，使热解气体降温及脱除焦油、烃类、粉尘达到净化的目的；

近年来热解气体中焦油的消减，受到国内学者的广泛关注。专利CN 101100621A采用高温裂解气相产物中的焦油，并结合白云石催化剂和水蒸气的作用，以实现气相产物的裂解、重整，将焦油组分裂解、重整为H₂、CH₄和其他轻质烃类，提高热解气中H₂的含量，制备富氢燃气。与专利CN 101100621A类似，专利CN102220150B也采用高温裂解焦油，同时利用CaO吸收热解气中CO₂，以实现高品质燃气的制备。专利CN102329651B采用三段式生物质热解气化制取合成气，利用高温、镍基催化剂和水蒸气催化转化气体产物中的焦油，提升合成气品质。专利CN107629819A，通过空气补燃、烟气间接加热作为热源、生物炭催化作用，以实现焦油消减，联产高品质热解气和生物炭。

以上这些方法在实际运行中所有如下弊端：

热解气中焦油、常温易凝结烃类、颗粒粉尘用传统方法脱除易堵塞，并易产生危废物，危害环境，弊端较多，不在此赘述。近年来出现的新方法，均以消耗一定的热解气燃烧提高热解气的温度，提温后的热解气以高温裂解、转化、催化重整、气化为基本原理，将热解气中的焦油、常温易凝结烃类、颗粒粉尘脱除，不同的是以不同方式实现所需要的温度和不同的催化剂等，但存在如下弊端：

1、现有技术可实现焦油消减和热解气提质，但均需要向系统中加入催化剂，催化剂成本昂贵，且容易失活，增加了工艺的复杂性和生产成本。

2、专利CN107629819A通过催化重整起到降低热解气中焦油作用，催化重整的热源由空气补燃、烟气加热间接加提供，并热解过程中的生物炭进入催化重整装置起催化作用；空气补燃、高温烟气为热源均采用燃烧部分热解气提供，消耗热解气，运行成本增加；空气补燃燃烧剩下的氮气带入热解气中，降低净化后热解气的品质。

3、废机油通过再生还原为成品机油或精炼成汽油、柴油，虽然得到资源化利用，但工艺复杂，消耗大量蒸汽，也会产生一些废物危害环境；尤其是杂质含量高、污染严重的废机油，通常采用焚烧处理，但会存在燃烧不完全，污染环境。

发明内容

本实用新型的目的是提供采用废机油与纯氧燃烧放出热量，为热解气中的焦油、烃类、粉尘和废机油燃烧残留有机物进行净化处理发生转化反应、气化反应提供需要的热量，使焦油、烃类、粉尘和废机油燃烧残留有机物转化、气化为一氧化炭和氢气等有用混合气体，达到净化热解气和废机油燃烧残留有机物的目的，获得净化热解气所采用设置系统。

本实用新型的构思是：把废机油与纯氧燃烧放出热量为热解气中对于夹带的焦油、烃类、粉尘转化、气化为一氧化炭与氢气提供化学反应需要热量，并且也为废机油中燃烧残留有机物转化、气化为一氧化炭与氢气提供化学反应需要热量，这两种重整过程增加了一氧化炭、氢气等有用气体的总量，这两种化学产生的有用气体和未反应的热解气成为混合气体输出，为后面的用户使用。混合气体中增加有有用气体的产量，提高了经济效益，又处理了废机油。

混合气体中的一氧化炭、氢气是价值极高的合成气重要组成物质，可作为合成气使用，也可作为高品质燃气使用。

本发明将废机油无害化处理而又获得一氧化炭与氢气；同时使热解气中的焦油、烃类、发生转化反应，粉尘中的炭发生气化反应，使热解气中的焦油、烃类、粉尘中的炭转化、气化为一氧化炭、氢气，两种净化过程在一起同时进行，简化了工艺，节约了不被燃烧的热解气，无害化利用了废机油。

在本发明的废机油无害化处理中，废机油燃烧残留有机物，通过转化、气化等步骤，转化为富含一氧化炭、氢气的混合气体与热解气混合输出，一氧化炭、氢气是价值极高的合成气重要组成物质，可作为合成气使用或作为高品质燃气使用。废机油与纯氧发生氧化燃烧，产生的高温烟气与热解气混合，使高温重整气化炉内气体温度升高到1150℃-1300℃，废机油中的燃烧残留有机物、热解气中的焦油、烃类在1150℃-1300℃高温状态高温下发生裂解，同时在1150℃-1300℃高温状态下废机油中的燃烧残留有机物、焦油、烃类、粉尘中的炭并与水蒸汽发生转化、气化反应，将废机油中的燃烧残留有机物、热解气中的焦油、烃类、粉尘中的炭转化、气化为一氧化炭、二氧化炭与氢气，粉尘中的无机盐混合物在高温下熔融变成晶体颗粒。

燃烧产生的烟气与转化、气化生成的一氧化炭、二氧化炭与氢气混合在热解气中进入后续热回收、冷却装置；

晶体状的颗粒由于密度增加，在高温重整气化炉中沉积到水封池，排出系统。

本实用新型的发明内容是：

上所述的方法所使用的废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统，其特征在于：待净化处理的热解气通过净化耦合系统变为输送给用户的已净化常温净化气所经过的主要装置依次有：有机物热解器2、高温重整气化炉4、余热回收器6、间冷器9、净化气加压机11、净化气用户12；系统中具体的全都装置连通关系如下：

有机物热解器2的出气管和余热回收器6的蒸汽出汽管分别在高温重整气化炉4的下面与高温重整气化炉4相通，将待净化处理的热解气和水蒸汽通入高温重整气化炉4的下面部位；氧气储罐1和废机油储罐14都与废机油烧嘴3的进口相通，废机油烧嘴3的烟气出口与高温重整气化炉4相通，将高温烟气通入高温重整气化炉4之中；高温重整气化炉4的最下端连通有水封池5，水封池5存放高温重整气化炉4中反应后的渣物；

高温重整气化炉4的顶部与余热回收器6相通，余热回收器6又与软化水储罐8相通，软化水储罐8向余热回收器6输入软化水；高温重整气化炉4的顶部把高温净化气输给余热回收器6中，用软化水储罐8输入的软水降温成中温净化气，软水被升温成水蒸汽又从余热回收器6输给高温重整气化炉4中，供应净化热解气和废机油的燃烧残留有机物使用，多余的水蒸汽从余热回收器6输给蒸汽总管7外供；

余热回收器6的中温净化气输出管与间冷器9相通，余热回收器6将中温净化气输给间冷器9降温成常温净化气，间冷器9的常温净化气输出管与净化气加压机11相通，常温净化气被净化气加压机11加压成高压常温净化气被输出管输给净化气用户12。

在废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统中，间冷器9还连通有循环冷却水站10，间冷器9与循环冷却水站10之间进行冷却水循环。

在废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统中，间冷器9下面的冷凝水管与冷凝水循环洗涤泵9-2相通，冷凝水循环洗涤泵9-2将冷凝水送入冷凝水储罐9-3；在冷凝水循环洗涤泵9-2与冷凝水送入冷凝水储罐9-3相通的管道上设有冷凝水外送调节阀9-3-1，间冷器9中冷凝水液位计9-3-2与冷凝水外送调节阀9-3-1连接，用间冷器9中的冷凝水液位信号控制冷凝水外送调节阀9-3-1。

在废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统中，还包括控制器13、温度测量器4-1T、氧气流量调节器1-1、热解气流量计2-1、蒸汽流量调节器7-1、废机油流量调节器14-1；控制器13连接温度测量器4-1T，温度测量器4-1T位于高温重整气化炉4内上部位置，控制器13接受温度测量器4-1T的高温重整气化炉4内的温度信号；控制器13还分别连接氧气流量调节器1-1、连接热解气流量计2-1、连接蒸汽流量调节器7-1、连接废机油流量调节器14-1；

控制器13用温度测量器4-1T的温度信号和热解气流量计2-1的热解气流量信号，通过氧气流量调节器1-1控制氧气进入废机油烧嘴3内的流量，调节高温重整气化炉4内的温度；

控制器13用温度测量器4-1T的温度信号和热解气流量计2-1的热解气流量信号，通过蒸汽流量调节器7-1控制蒸汽进入高温重整气化炉4内的流量，调节高温重整气化炉4内的温度；

控制器13用温度测量器4-1T的温度信号和热解气流量计2-1的热解气流量信号，通过废机油流量调节器14-1控制废机油进入废机油烧嘴3内的流量，调节高温重整气化炉4内的温度。

上述废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统的化学工艺方法是：

将常温的99％以上浓度氧气和废机油在废机油烧嘴3中混合后燃烧，燃烧产生的高温烟气喷入高温重整气化炉4中的下部位置，有机物热解器2向高温重整气化炉4中输入500℃待净化处理的热解气；水蒸汽也被输入高温重整气化炉4中；高温烟气、待净化处理的热解气、水蒸汽在高温重整气化炉4中混合，产生化学反应，对高温烟气残留有机物、待净化处理的热解气进行净化处理；

废机油燃烧：在废机油烧嘴3中，废机油和99％以上浓度氧气在烧嘴中燃烧反应升温产生高温烟气，高温烟气喷入高温重整气化炉4下部，使高温重整气化炉4内的温度迅速升高到1150℃-1300℃；在废机油和氧气燃烧升温过程中，为了避免高温重整气化炉4内的升温高于1300℃，则向重高温重整气化炉4中通入水蒸汽降温，使高温重整气化炉4内的温度保持在1150℃-1300℃，并不超过1300℃；

耦合热量供给裂解、转化、气化各反应：在高温重整气化炉4中，废机油和氧气在废机油烧嘴3燃烧反应产生高温烟气喷入高温重整气化炉4，使高温重整气化炉4的升温过程中，废机油的燃烧残留有机物、热解气中的焦油、长烃类发生裂解成低沸点的短烃类物质，最终热解气中的焦油、长链烃类、粉尘中的炭与水蒸汽发生转化、气化反应净化处理生成一氧化炭与氢气；并且在高温重整气化炉4中，废机油燃烧的残留有机物与水蒸汽发生转化、气化反应净化处理成一氧化炭与氢气；这两种净化处理生成一氧化炭与氢气和原有的热解气其他组分在高温重整气化炉4中混合成高温净化气从高温重整气化炉4的顶部排出，进入余热回收器6；

高温净化气降温：在余热回收器6中，高温净化气被来自软化水储罐8的软化水进行降温成为中温净化气，在余热回收器6中的软化水受热变成水蒸汽通入高温重整气化炉4的下部位置，对高温重整气化炉4内容物降温并参加重整的各反应；余热回收器6中的软化水受热变成水蒸汽多余部分送往水蒸汽总管7之中；从余热回收器6排出的中温净化气通入间冷器9，在间冷器9中，中温净化气被循环冷却水站10的常温循环水降温成为常温净化气，该常温净化气被输送给净化气加压机11加压后输送给净化气用户12使用。

上述废机油处理与有机物热解气的净化耦合设置系统中，发生的各反应方程式具体是：

所述的燃烧反应方程式为：CmHn+(m+n/4)O₂＝mCO₂+(n/2)H₂O+Q，反应放出热，产生高温烟气；本方程式中的CmHn表示废机油；

所述的转化反应方程式为：CmHn+mH₂O＝mCO+(n/2+m)2H₂-Q，该反应吸收热量；本方程式中的CmHn表示热解气中的焦油、烃类物质，CmHn还表示废机油燃烧的残留有机物；

所述的气化反应方程式为：C+H₂O＝CO+H₂，其中的“C”表示粉尘中的炭以及焦油、烃类物质、废机油燃烧的残留有机物裂解产生的炭。

对上述方法和净化耦合系统的生产工艺过程说明如下：

废机油储罐14来的废机油，进入废机油烧嘴3，氧气储罐1来的氧气浓度为大于99％以上[以下加入氧气均指大于99％浓度的氧气]氧气进入废机油烧嘴3，废机油、99％以上浓度氧气在烧嘴中燃烧产生高温烟气喷入高温重整气化炉4，使热解气温度迅速升高到1150℃-1300℃；在升温过程中为了控制氧化温度和满足转化、气化反应并防止超温，需要同时补充水蒸汽到高温重整气化炉4中，使水蒸汽产生降温作用(一是水蒸汽热焓低本身可较好的降温，同时水蒸汽参与转化与气化反应，两个反应为吸热反应，也起到降温作用。

本发明有一特点是，在燃烧废机油的温度升高过程中，废机油燃烧的残留有机物、热解气中焦油、长烃类生成低沸点的短烃类物质，成为有用气体；且热解气温度升高过程中废机油燃烧的残留有机物、焦油、长链烃类、粉尘中的炭与水蒸汽发生转化、气化反应生成一氧化炭与氢气，也成为有用气体。这样，使高温重整气化炉4输出的高温净化气中有更多的有用气体，增加了经济效益又无害化处理了废机油。

上述有机物热解器2中来的热解气，经过热解气流量计2-1计量后进入高温重整气化炉4；控制器13接到热解气流量计2-1计量数据后，测算出废机油需要加入的数据[实际需要依据废机油的热值确定]，将废机油数量输出给废机油流量调节器14-1，由废机油流量调节器14-1控制废机油流量，由废机油储罐14来的废机油经废机油流量调节器14-1控制废机油的流量进入废机油烧嘴3；同时将废机油数量传输给氧气流量调节器1-1，由氧气流量调节器1-1控制氧气流量，由氧气储罐1来氧气经流量调节器1-1控制氧气的流量进入废机油烧嘴3；废机油与氧气在废机油烧嘴3燃烧产生高温烟气，废机油燃烧氧气方程式为：CmHn+(m+n/4)O₂＝mCO₂+(n/2)H₂O+Q，反应放出热，产生高温烟气；式中CmHn表示废机油，+Q表示放入热量。

废机油烧嘴3喷出的高温烟气进入高温重整气化炉4，热解气流量计2-1计量后约为500℃的热解气也进入高温重整气化炉4，高温烟气与500℃的热解气在高温重整气化炉4内充分混合；高温重整气化炉4内温度迅速提升，高温重整气化炉4中上部设置的温度测量器4-1T测量高温重整气化炉内的温度，将测量的温度输送到控制器13，控制器13接到温度测量器4-1T的温度数据后，按照系统设定的温度数据1150℃-1300℃，将调节信息输送给蒸汽流量调节器7-1，蒸汽总管7内的蒸汽经蒸汽流量调节器7-1调节流量进入高温重整气化炉4下部，利用水蒸汽低热量属性和水蒸汽通过参与转化、气化吸热反应降低温度，控制高温重整气化炉4内温度在1150℃-1300℃之间[原始启动时，蒸汽总管7内的蒸汽由系统外装置供给，用于启动时使用]。由于热解气中本身含有水蒸汽，废机油燃烧反应生成的有水蒸汽，同时高温重整气化炉4中通过水蒸汽流量调节器7-1补充有一定的水蒸汽调节温度，因此废机油中没有完全燃烧的残留有机物与热解气中焦油、烃类、甲烷在温度升高过程中与水蒸汽发生转化反应，转化主反应方程式为：CmHn+mH₂O＝mCO+(n/2+m)2H₂-Q，式中CmHn表示热解气中焦油、烃类、废机油中没有完全燃烧的残留有机物，-Q表示吸收热量。该转化反应吸收热量，前面废机油氧化反应放出热量，前面氧化反应放热为后面转化反应吸热提供所需热量与高温，由于废机油燃烧氧化反应迅速，温度先升高，随着还原反应进行温度再降低，当温度测量器4-1T检测到温度高于1150℃-1300℃中设定值时，通过增加蒸汽流量调节器7-1中加入的蒸汽量，保障温度不超过1300℃；在高温重整气化炉中由于温度升高，热解气夹带的粉尘中的含炭颗粒与水蒸汽发生气化反应，C+H₂O＝CO+H₂。粉尘中的炭被气化反应转化为一氧化炭，粉尘中剩下的无机盐组成多为硅、铝、钙、镁、铁的盐类混合物，在1150℃-1300℃下已达到混合无机构盐的熔点温度，并呈熔融状态，熔融的晶体粘连在一起，长大成为大的颗粒物，比重较之前增加，在不断上升的热解气、烟气混合气体中下沉到高温重整气化炉下设的水封池5中，定期清除，以污染性很小的无机块状物排出系统；在高温重整气化炉4中发生重整、转化、气化反应，废机油中没有完全燃烧的残留有机物与热解气中的焦油、烃类、粉尘可大量去除。

出高温重整气化炉4温度为1150℃-1300℃的高温净化气进入余热回收器6，在余热回收器6中的盘管6-1加入软化水储罐8来软化水，与盘管外1150℃-1300℃的热解气进行换热，盘管6-1中的软化水加热产生水蒸汽进入蒸汽总管7，盘管6-1外的1150℃-1300℃高温净化气温度被降到180℃；180℃中温净化气从余热回收器6进入间冷器9中设置的冷却列管9-1管内，循环冷却水站10来冷循环水进入冷却列管9-1的管间，冷却列管9-1管内的180℃中温净化气被冷却列管9-1管间的冷循环水降温到常温，冷却列管9-1管间的冷循环水换热后出来成为热循环水去循环冷却水站10，降温后循环使用；热解气冷却过程中产生的冷凝水在间冷器9下部分离，形成一定液位，经冷凝水循环洗涤泵9-2送入间冷器9内的冷却列管9-1管内，冲洗冷却列管9-1管内壁，防止冷却列管9-1管内壁堵塞；冷凝水液位计9-3-2显示间冷器9下部冷凝水液位，当液位超出冷凝水液位计9-3-2设定值时，给出信号控制冷凝水外送调节阀9-3-1开度，将多余的冷凝水通过冷凝水循环洗涤泵9-2经冷凝水外送调节阀9-3-1送入冷凝水储罐9-3，定期排放致污水处理系统处理；出间冷器9降到常温的净化气去加压风机11，加压到用户需要的压力，得到输送压力合格、杂质合格的净化气送到热解气用户12使用。

所述的热解气的净化方法，上述步骤中废机油与加入的氧气进行氧化燃烧，产生高温烟气进入高温重整气化炉下部位置，待净化处理的热解气同时进入高温热解炉下部位置，使高温烟气与待净化处理的热解气这两个有很大温度差的气体有一定的空间逐渐混合，防止反应太过激烈。混合了高温烟气的待净化处理的热解气温度迅速升到1150℃-1300℃，通过补充水蒸汽控制温度上限不超1300℃；起到控制高温重整气化炉中温度上限不超1300℃；由于温度升高，废机油中没有完全燃烧的残留有机物与热解气中的焦油、烃类的发生转化反应吸热，将废机油中没有完全燃烧的残留有机物、焦油与烃类杂质除去并生成有用气体；上述方法中待净化处理的热解气夹带含炭粉尘中的炭在高温下发生气化反应生成一氧化炭与氢气，剩下的无机盐形成熔融晶体颗粒排出；待净化处理的热解气中的焦油、烃类及夹带的粉尘通过高温重整气化炉后脱除，并大量变为有用气体。这样，增加了高温重整气化炉输出的热解气中有用气体的含量，提高了经济效益，又无害化处理了废机油。

采用上述技术方案后，本发明效果和优点在于：

1、耦合热量供裂解、转化、气化各净化反应，并使裂解、转化、气化各净化反应达到1150-1300℃的高温：废机油燃烧放热，提供给热解气中的焦油、烃类、粉尘能在高温条件下产生转化、气化方式的净化反应所需要热量，两者实现耦合热量供需，实现了废机油无害化处理。本发明利用废机油与纯氧燃烧放出热量，产生高温烟气，快速提升热解气温度到1150℃-1300℃；提供高温为裂解、转化、气化处理热解气中焦油、烃类、粉尘所需要的热量。由于废机油燃烧提供了高温，裂解、转化、气化处理热解气中的焦油、烃类、粉尘不再需要燃烧热解气来供热量，这就避免了燃烧热解气来提供高温完成裂解、转化、气化处理热解气而浪费了热解气，又达到无害化处理废机油，节约热解气和部分废机油变为可用气体在一个工艺中完成，增加了经济效益。

2、废机油的高质化利用：在高温烟气中有废机油残留有机物，此部分残留有机物也可通过高温重整、转化、气化转化为富含一氧化炭、氢气混合气体作为有用气体使用，可作为合成气原料或燃气使用，实现废机油的高质化利用，提升废机油处理的价值，避免单独燃烧处理废机油产生的残留有机物对环境的污染。

3、不需要昂贵催化剂：由于采用废机油燃烧，供热量充足，容易实现1150℃-1300℃高温条件，在此高温条件下，待净化处理的热解气中的焦油、烃类、粉尘的转化反应、气化反应迅速、彻底，不需要昂贵催化剂与复杂的催化系统，降低热解气中的焦油、烃类、粉尘脱除的经济成本与运行费用。

4、惰性气体氮气少而高品质：由于全部采用浓度含量大于99％氧气燃烧作为热源补充，极少惰性气体氮气带入，净化后热解气品质更高，可作为合成气或高品质燃气使用。

5、粉尘中无机盐化被.排除：高温重整气化炉温度高达1150℃-1300℃，热解气中的焦油、烃类及夹带的粉尘的可大量脱除，并转化为一氧化炭和氢气，粉尘中无机盐形成熔融晶体颗粒排出；该耦合净化工艺具有较高的净化效率。

6、废热锅炉不易堵塞：热解气经过高温重整气化炉处理后，大量的焦油、烃类及粉尘杂质被脱除，解决了后面的废热锅炉的堵塞、磨损问题。

7、净化流程比现有技术简化并少用设置：热解气经过高温重整气化炉处理后，焦油、烃类及粉尘杂质被脱除，不再设置一级、二级电捕焦油器，使热解气净化流程简化；由于原一级、二级电捕焦油器对氧含量要求特别严格，易发生爆炸事故，由于去掉一级、二级电捕焦油器，无该隐患，热解气净化系统更加安全。

8、冷却器不易堵塞：热解气经过高温重整气化炉处理后，焦油、烃类及粉尘杂质被脱除，后续降温间接冷却器，不易堵塞，换热效率提升，更利于热解气净化工艺稳定运行。

9、粉尘量少减并易于排除：热解气中夹带的粉尘，粉尘中的炭在高温下发生气化反应生成一氧化炭与氢气，剩下的无机盐在形成熔融晶体颗粒，比重比粉尘增加两到三倍，改变了粉尘的物理性状，便于后续的处理，可直接填埋或铺路，不再污染环境。

10、比现有技术更少的焦油粉尘混合物：热解气中的焦油、烃类及夹带的粉尘通过高温重整气化炉脱除，后续热回收、降温处理无焦油、粉尘及其混合物产生，减少传统热解气净化工艺过程产生的焦油、粉尘及其混合物对环境的污染，更有利清洁生产。

11、冷凝水中对环境毒害物减少：热解气中的焦油、烃类及夹带的粉尘通过高温重整气化炉脱除，热解气降温过程中产生的冷凝水中的焦油、烃类及粉尘杂质减少，使这部分冷凝水对环境的毒害减弱，更易处理，降低处理费用，更用利于环境保护。

附图说明

图1是本实用新型各设置连接系统的结构示意图；

图中1是氧气储罐、2是有机物热解器、3是废机油烧嘴、4是高温重整气化炉、5是水封池、6是余热回收器、7是蒸汽总管、8是软化水储罐、9是间冷器、10是循环冷却水站、11是热解气加压机、12是热解气用户、13是控制器、14是废机油储罐；

图中1-1是氧气流量调节器、2-1是热解气流量计、6-1是降温盘管、7-1是蒸汽流量调节器、9-1是冷却列管、9-2是冷凝水循环洗涤泵、9-3是冷凝水储罐、9-3-1是冷凝水外送调节阀、9-3-2是冷凝水液位计、14-1是废机油流量调节器、4-1T是温度测量器。

具体实施方式

实施例1、废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统

如图1，

废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统如下：

待净化处理的热解气通过净化耦合系统变为输送给用户的已净化常温净化气所经过的主要装置依次有：有机物热解器2、高温重整气化炉4、余热回收器6、间冷器9、净化气加压机11、净化气用户12；系统中具体的全都装置连通关系如下：

有机物热解器2的出气管和余热回收器6的蒸汽出汽管分别在高温重整气化炉4的下面与高温重整气化炉4相通，将待净化处理的热解气和水蒸汽通入高温重整气化炉4的下面部位；氧气储罐1和废机油储罐14都与废机油烧嘴3的进口相通，废机油烧嘴3的烟气出口与高温重整气化炉4相通，将高温烟气通入高温重整气化炉4之中；高温重整气化炉4的最下端连通有水封池5，水封池5存放高温重整气化炉4中反应后的渣物；

高温重整气化炉4的顶部与余热回收器6相通，余热回收器6又与软化水储罐8相通，软化水储罐8向余热回收器6输入软化水；高温重整气化炉4的顶部把高温净化气输给余热回收器6中，用软化水储罐8输入的软水降温成中温净化气，软水被升温成水蒸汽又从余热回收器6输给高温重整气化炉4中，供应净化热解气和废机油的燃烧残留有机物使用，多余的水蒸汽从余热回收器6输给蒸汽总管7外供；

余热回收器6的中温净化气输出管与间冷器9相通，余热回收器6将中温净化气输给间冷器9降温成常温净化气，间冷器9的常温净化气输出管与净化气加压机11相通，常温净化气被净化气加压机11加压成高压常温净化气被输出管输给净化气用户12。

其中的间冷器9还连通有循环冷却水站10，间冷器9与循环冷却水站10之间进行冷却水循环。

其中的间冷器9下面的冷凝水管与冷凝水循环洗涤泵9-2相通，冷凝水循环洗涤泵9-2将冷凝水送入冷凝水储罐9-3；在冷凝水循环洗涤泵9-2与冷凝水送入冷凝水储罐9-3相通的管道上设有冷凝水外送调节阀9-3-1，间冷器9中冷凝水液位计9-3-2与冷凝水外送调节阀9-3-1连接，用间冷器9中的冷凝水液位信号控制冷凝水外送调节阀9-3-1。

在废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统中，还包括控制器13、温度测量器4-1T、氧气流量调节器1-1、热解气流量计2-1、蒸汽流量调节器7-1、废机油流量调节器14-1；控制器13连接温度测量器4-1T，温度测量器4-1T位于高温重整气化炉4内上部位置，控制器13接受温度测量器4-1T的高温重整气化炉4内的温度信号；控制器13还分别连接氧气流量调节器1-1、连接热解气流量计2-1、连接蒸汽流量调节器7-1、连接废机油流量调节器14-1；

控制器13用温度测量器4-1T的温度信号和热解气流量计2-1的热解气流量信号，通过氧气流量调节器1-1控制氧气进入废机油烧嘴3内的流量，调节高温重整气化炉4内的温度；

控制器13用温度测量器4-1T的温度信号和热解气流量计2-1的热解气流量信号，通过蒸汽流量调节器7-1控制蒸汽进入高温重整气化炉4内的流量，调节高温重整气化炉4内的温度；

控制器13用温度测量器4-1T的温度信号和热解气流量计2-1的热解气流量信号，通过废机油流量调节器14-1控制废机油进入废机油烧嘴3内的流量，调节高温重整气化炉4内的温度。

上述废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统的化学工艺方法是：

将常温的99％以上浓度氧气和废机油在废机油烧嘴3中混合后燃烧，燃烧产生的高温烟气喷入高温重整气化炉4中的下部位置，有机物热解器2向高温重整气化炉4中输入500℃待净化处理的热解气；水蒸汽也被输入高温重整气化炉4中；高温烟气、待净化处理的热解气、水蒸汽在高温重整气化炉4中混合，产生化学反应，对高温烟气残留有机物、待净化处理的热解气进行净化处理；

废机油燃烧：在废机油烧嘴3中，废机油和99％以上浓度氧气在烧嘴中燃烧反应升温产生高温烟气，高温烟气喷入高温重整气化炉4下部，使高温重整气化炉4内的温度迅速升高到1150℃-1300℃；在废机油和氧气燃烧升温过程中，为了避免高温重整气化炉4内的升温高于1300℃，则向重高温重整气化炉4中通入水蒸汽降温，使高温重整气化炉4内的温度保持在1150℃-1300℃，并不超过1300℃；

耦合热量供给裂解、转化、气化各反应：在高温重整气化炉4中，废机油和氧气在废机油烧嘴3燃烧反应产生高温烟气喷入高温重整气化炉4，使高温重整气化炉4的升温过程中，废机油的燃烧残留有机物、热解气中的焦油、长烃类发生裂解成低沸点的短烃类物质，最终热解气中的焦油、长链烃类、粉尘中的炭与水蒸汽发生转化、气化反应净化处理生成一氧化炭与氢气；并且在高温重整气化炉4中，废机油燃烧的残留有机物与水蒸汽发生转化、气化反应净化处理成一氧化炭与氢气；这两种净化处理生成一氧化炭与氢气和原有的热解气其他组分在高温重整气化炉4中混合成高温净化气从高温重整气化炉4的顶部排出，进入余热回收器6；

高温净化气降温：在余热回收器6中，高温净化气被来自软化水储罐8的软化水进行降温成为中温净化气，在余热回收器6中的软化水受热变成水蒸汽通入高温重整气化炉4的下部位置，对高温重整气化炉4内容物降温并参加重整的各反应；余热回收器6中的软化水受热变成水蒸汽多余部分送往水蒸汽总管7之中；从余热回收器6排出的中温净化气通入间冷器9，在间冷器9中，中温净化气被循环冷却水站10的常温循环水降温成为常温净化气，该常温净化气被输送给净化气加压机11加压后输送给净化气用户12使用。

上述废机油处理与有机物热解气的净化耦合设置系统中，发生的各反应方程式具体是：

所述的燃烧反应方程式为：CmHn+(m+n/4)O₂＝mCO₂+(n/2)H₂O+Q，反应放出热，产生高温烟气；本方程式中的CmHn表示废机油；

所述的转化反应方程式为：CmHn+mH₂O＝mCO+(n/2+m)2H₂-Q，该反应吸收热量；本方程式中的CmHn表示热解气中的焦油、烃类物质，CmHn还表示废机油燃烧的残留有机物；

所述的气化反应方程式为：C+H₂O＝CO+H₂，其中的“C”表示粉尘中的炭以及焦油、烃类物质、废机油燃烧的残留有机物裂解产生的炭。

在高温重整气化炉4中由于温度升高，待转化净化处理的热解气中夹带的粉尘中的含炭颗粒，炭颗粒与水蒸汽发生气化反应，C+H₂O＝CO+H₂，粉尘中的炭被气化反应转化为一氧化碳，粉尘中剩下的无机盐组成多为硅、铝、钙、镁、铁的盐类混合物，在1150℃-1300℃下已达到混合无机构盐的熔点温度，并呈熔融状态，熔融的晶体粘连在一起，长大成为大的颗粒物，比重较之前增加，下沉到高温重整气化炉下设的水封池5中，只要定期清除水封池5中的渣物。

Claims (4)

1.废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统，其特征在于：待净化处理的热解气通过净化耦合系统变为输送给用户的已净化常温净化气所经过的主要装置依次有：有机物热解器（2）、高温重整气化炉（4）、余热回收器（6）、间冷器（9）、净化气加压机（11）、净化气用户（12）；系统中具体的全都装置连通关系如下：

有机物热解器（2）的出气管和余热回收器（6）的蒸汽出汽管分别在高温重整气化炉（4）的下面与高温重整气化炉（4）相通，将待净化处理的热解气和水蒸汽通入高温重整气化炉（4）的下面部位；氧气储罐（1）和废机油储罐（14）都与废机油烧嘴（3）的进口相通，废机油烧嘴（3）的烟气出口与高温重整气化炉（4）相通，将高温烟气通入高温重整气化炉（4）之中；高温重整气化炉（4）的最下端连通有水封池（5），水封池（5）存放高温重整气化炉（4）中反应后的渣物；

高温重整气化炉（4）的顶部与余热回收器（6）相通，余热回收器（6）又与软化水储罐（8）相通，软化水储罐（8）向余热回收器（6）输入软化水；高温重整气化炉（4）的顶部把高温净化气输给余热回收器（6）中，用软化水储罐（8）输入的软水降温成中温净化气，软水被升温成水蒸汽又从余热回收器（6）输给高温重整气化炉（4）中，供应净化热解气和废机油的燃烧残留有机物使用，多余的水蒸汽从余热回收器（6）输给蒸汽总管（7）外供；

余热回收器（6）的中温净化气输出管与间冷器（9）相通，余热回收器（6）将中温净化气输给间冷器（9）降温成常温净化气，间冷器（9）的常温净化气输出管与净化气加压机（11）相通，常温净化气被净化气加压机（11）加压成高压常温净化气被输出管输给净化气用户（12）。

2.根据权利要求1所述的废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统，其特征在于：间冷器（9）还连通有循环冷却水站（10），间冷器（9）与循环冷却水站（10）之间进行冷却水循环。

3.根据权利要求2所述的废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统，其特征在于：间冷器（9）下面的冷凝水管与冷凝水循环洗涤泵（9-2）相通，冷凝水循环洗涤泵（9-2）将冷凝水送入冷凝水储罐（9-3）；在冷凝水循环洗涤泵（9-2）与冷凝水送入冷凝水储罐（9-3）相通的管道上设有冷凝水外送调节阀（9-3-1），间冷器（9）中冷凝水液位计（9-3-2）与冷凝水外送调节阀（9-3-1）连接，用间冷器（9）中的冷凝水液位信号控制冷凝水外送调节阀（9-3-1）。

4.根据权利要求3所述的废机油处理与有机物热解气的净化耦合系统，其特征在于：还包括控制器（13）、温度测量器（4-1T）、氧气流量调节器（1-1）、热解气流量计（2-1）、蒸汽流量调节器（7-1）、废机油流量调节器（14-1）；控制器（13）连接温度测量器（4-1T），温度测量器（4-1T）位于高温重整气化炉（4）内上部位置，控制器（13）接受温度测量器（4-1T）的高温重整气化炉（4）内的温度信号；控制器（13）还分别连接氧气流量调节器（1-1）、连接热解气流量计（2-1）、连接蒸汽流量调节器（7-1）、连接废机油流量调节器（14-1）；

控制器（13）用温度测量器（4-1T）的温度信号和热解气流量计（2-1）的热解气流量信号，通过氧气流量调节器（1-1）控制氧气进入废机油烧嘴（3）内的流量，调节高温重整气化炉（4）内的温度；

控制器（13）用温度测量器（4-1T）的温度信号和热解气流量计（2-1）的热解气流量信号，通过蒸汽流量调节器（7-1）控制蒸汽进入高温重整气化炉（4）内的流量，调节高温重整气化炉（4）内的温度；

控制器（13）用温度测量器（4-1T）的温度信号和热解气流量计（2-1）的热解气流量信号，通过废机油流量调节器（14-1）控制废机油进入废机油烧嘴（3）内的流量，调节高温重整气化炉（4）内的温度。