CN2389895Y - 用废塑料生产燃油及液化气的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种利用废弃塑料生产燃油及液化气的装置。该装置由粉碎进料部分,裂解部分和蒸发部分组成,所述的粉碎进料部分将原料粉碎后送入裂解部分内,裂解部分由裂解釜Ⅰ(5)、裂解釜Ⅱ(24)组成,其内均设有裂解腔(6)和加热炉(7),裂解釜Ⅱ的出渣口端与裂解釜Ⅰ的进料口端通过出渣装置(29a)连通,裂解釜Ⅰ的油汽出口(17)与裂解釜Ⅱ上端的粗馏塔(15)连通,粗馏塔(15)的出料口端经混油罐(32)与蒸馏釜(34)连通,蒸馏釜(34)上端精馏塔(39)的汽、液出料口端分别经汽油冷却器、柴油冷却器而得到汽油、柴油,本实用新型设备结构紧凑,性能安全可靠,可连续规模化工业生产,无污染,是解决“白色污染”、变害为利、变废为宝的换代产品。

Description

用废塑料生产燃油及液化气的装置
本实用新型属于固体废物的处理技术领域，主要涉及的是一种用废塑料生产燃油及液化气的装置。
随着石油工业的迅速发展，各种塑料制品已成为各行各业及人民生活中不可缺少的材料之一。由于塑料应用领域的拓宽，新品种开发数量的增加，随之而来的废旧塑料也越来越多，如编织袋、内膜、地膜、饮料瓶、食品袋、快餐盒、各种塑料制品包装物等，除少量可以回收利用外(制再生料或产品)，大部分都弃置不用，形成大量的塑料垃圾。由于塑料的特殊性能，它埋在地下几十年甚至上百年都不会腐烂，不仅影响土质，还会污染河流。若采用传统的燃烧方法来处理塑料垃圾，不但浪费能源，且会产生大量的有害气体，造成对环境的二次污染。因此，解决“白色污染”问题已成为人类急需解决的问题之一。目前，国内外在诸多解决“白色污染”途径中，利用废弃塑料炼油不失是一种较好的处理方法。然而现有利用废弃塑料炼油的行业，却普遍存在着规模小、产量低、进料出渣操作烦琐，劳动强度大、出油慢、产率低、油质不太稳定，设备落后，热效率低、能耗高、效率低，不能连续工业化生产(只能从进料、产油、蒸干、降温、出渣，按此周期一釜一釜间断生产)，成本高、效益差等问题。由于以上原因，直接影响着利用废弃塑料生产燃油解决“白色污染”技术的推广和应用。
本实用新型的目的即由此产生，提出了一种利用废弃塑料生产燃油及液化气的装置。该装置不仅结构设计紧凑、能耗低、热利用系数高，产油、产气率高，可连续规模化工业生产，且其性能安全可靠，操作使用方便、无须对原料进行挑选整理，无污染。
为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的，其主要由粉碎进料部分，裂解部分和蒸发部分构成。粉碎进料部分的粉碎机将原料粉碎后通过离心风机由吸料装置吸入分离装置内分选除尘后送入裂解部分的进料装置内，裂解部分至少由一组裂解釜组成，每组裂解釜包含裂解釜I、II，裂解釜I内的上部设置有裂解腔，下部设置有加热炉，在裂解腔内还设置有多根换热列管，并在换热列管的下部设置有搅拌器，每根换热列管的一端均与加热炉的烟道连通，另一端均与出烟口端连通，在裂解釜I上还设有粗馏塔和进料装置；裂解釜II内的上部设置有裂解腔，下部设置有加热炉，裂解腔内设置有搅拌器，在裂解釜II的一侧设有排烟口和出渣装置，裂解釜I的出渣口端与裂解釜II的进料口端通过出渣装置连通，裂解釜II上的油气出口通过管道与裂解釜I上端的粗馏塔连通，粗馏塔上的油、气出口分别通过管道经混油罐与蒸馏部分的进料口端连通；蒸馏部分由蒸馏釜组成，在蒸馏釜内设置有蒸馏腔、集箱管和加热炉，蒸馏腔内设有多根换热列管，每根换热列管的一端均与加热炉的烟道连通，另一端均与出烟口端连通。集箱管与蒸馏腔通过对流管束连通，在蒸馏釜的上端还设置有进料口和精馏塔，精馏塔上端的出料口(气体)通过管道经汽油冷却器与汽油中间罐连通，中部的出料口(液体)通过管道经柴油冷却器而与柴油中间罐连通；混油罐内上部的不凝气可经气液分离器送入液化气回收装置，或作为本装置的加热燃料使用。
本实用新型结构设计紧凑，安装使用方便，能耗低、产油快、产率高，可连续规模化工业生产，无需对原料进行分类、洗涤。是一种较理想的消除“白色污染”、变废为宝、化害为利的换代产品。其具有以下特点：
1、在用各种废弃塑料垃圾(主要指PE、PP、PS、PmmA等废弃塑料)生产燃油时，使用前无需洗涤和严格除杂分类，只需粉碎凉干后即可入炉。
2、可做到连续给料、产油(混油)、出渣及残渣处理，燃油精制等一条龙生产，且生产中一般不使用催化剂，仅根据情况加入少量蒸汽以助裂解提高产油率等。
3、在生产燃油时，工作压力不高，通常在常压(或微负压)下操作，吨塑料产油率一股在75％左右(其中汽油约占45-60％，辛烷值75-90#，馏程合格，且为无铅汽油；柴油约占40-55％，十六烷值可达65以上，凝固点达-10#以上，馏程均符合要求)。另可产7-8％的液化气和5-7％的干气。余少量的废渣经处理后可作为碳黑或活性炭原料使用。故在整个生产过程中，除燃烧少量烟煤(约100-150kg/吨塑料)，产生少量废气、炉渣外，其余基本上无任何污染。且在整个生产过程中操作方便。
4、在生产燃油的同时会产生10-15％的不凝气，可将其用瓦斯压缩机压缩冷却后，生产民用液化气，其生产量约占该总气量的60％左右，其余的干气可用于釜底做加热能源。如果暂不回收液化气，可全部用做加热能源。
本实用新型有如下附图。
附图1为本实用新型结构示意图。
附图2为本实用新型裂解釜I的结构示意图。
附图3为本实用新型裂解釜II的结构示意图。
附图4为本实用新型蒸馏塔的结构示意图。
结合附图，给出本实用新型的实施例如下：
如图1所示，本实施例主要由粉碎进料部分，裂解部分和蒸发部分构成。粉碎进料部分由粉碎机1、离心风机2、吸料装置3及分离装置4组成，粉碎机1把原料粉碎后通过离心风机2由吸料装置3吸入分离装置4内分选除尘后送入裂解部分的进料装置12内。裂解部分至少由一组裂解釜组成，(本实施例为一组)，每组裂解釜包含两台裂解釜。如图2所示，裂解釜I5内的上部设置有裂解腔6，下部设置有加热炉7及炉排8，，在裂解腔6上部还设有多根换热列管9，并在换热列管9的下部设置有搅拌器10a，该搅拌器10a为带式搅拌器，其叶片上带有导油口，其由电机带动。每一根换热列管9的一端均与加热炉7与裂解腔6之间的烟道连通，另一端均与裂解釜I5上的排烟口11端连通，在裂解釜I5的上部一端还设置有螺旋式进料装置12，检修入口13，蒸汽入口14及粗馏塔15。粗馏塔15的下部一侧设有油气进口16，中部设有混合油出口23，上端设有油气出口17a。粗馏塔15内的下部为填料层18，中部为升气帽19，上部为换热器20，在换热器20上还设有冷却水入口21和出口22。裂解釜II24是专为回收处理裂解釜I5排出的含油残渣及加速不易裂解的蜡油、重油裂解而设计的。如图3所示，其内设置有裂解腔6和加热炉7及炉排8，裂解腔6内设有搅拌器10b，该搅拌器10b由电机带动，在搅拌轴25与裂解釜II24的连接部位设置有密封装置26。在裂解釜II24上部设置有油气出口17b、渣油入口27和检修入口13，侧部设有烟气出口28和螺旋式出渣装置29b(由电机带动)。裂解釜I的出渣口端与裂解釜II的进料口端通过螺旋式出渣装置29a连通，该出渣装置29a也由电机带动，裂解釜II24上的油气出口17b通过除尘装置30与裂解釜I5上端的油气进口16连通，粗馏塔15上端的油气出口17a经冷却器31a、中部的混合油出口23均通过混油罐32与蒸馏部分的进料口端33连通。当需多组裂解釜同时工作时，每一组裂解釜I上端粗馏塔的油气出口17a、混合油出口23均通过混油罐32与蒸馏部分的进料口端33连通。蒸馏部分由蒸馏釜34组成，在蒸馏釜34内设置有蒸馏腔35、集箱管36、加热炉7和炉排8，蒸馏腔35内设有多根换热列管9，每根换热列管9的一端均与加热炉7的烟道连通，另一端均与蒸馏釜34上的排烟口11端连通，蒸馏釜34上的排烟口和裂解釜I5上的排烟口可通过引风机37将烟引出。集箱管36设置在蒸馏腔35的下部，其与蒸馏腔35通过多根对流管38连通，其作用是使对流管束吸收炉膛的辐射热量，加速混油裂解蒸发。在蒸馏釜24的上端还设置有检修入口13、进料口33和精馏塔39，精馏塔39的上端设有汽油出口40，中部为柴油出口41，同时还设有汽油回流口42和柴油回流口43。精馏塔39内的下部为填料层18、中部为升气帽19、上部为填料层18。精馏塔39上端的汽油出口40端经管道通过冷却器31b与汽油中间罐44连通，汽油中间罐44下端与精馏塔39上的汽油回流口42通过管道经汽油回流泵45连通，汽油中间罐44与汽油贮存罐46通过管道连通；精馏塔39中部的柴油出口41端经管道通过冷却器31c与柴油中间罐47连通，柴油中间罐47下端与精馏塔39上的柴油回流口43通过管道经柴油回流泵48连通，柴油中间罐47与柴油贮存罐49通过管道连通。混油罐32上部的部分不凝气可经气液分离器50送入压缩机52经冷却器31d冷却后进入液化气贮罐51内。也可做为本装置的加热燃料使用。
本实用新型的工作过程如下：粉碎机1把塑料原料粉碎后，通过离心风机2由吸料装置3把原料吸入分离装置4内分选除尘后经裂解釜I5上部的进料装置12送入裂解腔6内，经与裂解腔内的换热列管(300--600℃)接触，预热融化并落入底部，由搅拌器10a间断性搅拌。裂解后的油、气经过粗馏塔15过滤、冷却后初步形成混合油，从粗馏塔上端油气出口17a出来的油气经冷却器31a进一步冷却后变为液体(轻质油)与粗馏塔中部混合油口出来的液体油共同进入混油罐32内。混油罐32内上部的部分不凝气可经气液分离器50由压缩机51送入液化气回收贮罐51内，也可直接作为本装置各加热炉的燃料使用，以降低能耗。由裂解釜I内排出的含部分蜡油和重质组份油残渣，由出渣装置29a送入裂解釜II内进一步裂解，并开动搅拌器10b，裂解出的油气经油气出口送入粗馏塔15的下部油气入口16与裂解釜I的油气混合，经过过滤、冷却分离出混合油。裂解釜II内的残渣排出后，经处理后可做为碳黑或活性炭原料使用。从混油罐32加入蒸馏釜34内的混合油，在300-600℃温度下，蒸发出的燃油蒸汽进入精馏塔39中，经填料层，由塔顶上端出来的气体经汽油冷却器31b冷却后形成汽油，进入汽油中间罐44，为了保证汽油质量，汽油中间罐44下部的部分不合格汽油可由汽油回流泵45经汽油回流口42打回精馏塔内，重新蒸发分流，其合格的汽油直接送入汽油贮存罐46内贮存。由精馏塔中部柴油出口41出来的柴油经柴油冷却器31c冷却后，进入柴油中间罐47，为保证柴油的质量，柴油中间罐47下部的部分不合格柴油可由柴油回流泵48经柴油回流口43打回精馏塔内，其合格的柴油送入柴油贮存罐49内贮存。

Claims (5)

1、一种利用废弃塑料生产燃油及液化气的装置，包括粉碎进料部分，裂解部分和蒸发部分，其特征在于：所述的裂解部分至少由一组裂解釜组成，每组裂解釜包含两台裂解釜，裂解釜I(5)内的上部设置有裂解腔(6)，下部设置有加热炉(7)，在裂解腔(6)内还设置有多根换热列管(9)，并在所述的换热列管的下部设置有搅拌器(10a)，每根所述的换热列管的一端均与加热炉的烟道连通，另一端均与排烟口端(11)连通，在裂解釜I(5)上设置有进料装置(12)和粗馏塔(15)；裂解釜II(24)内的上部设有裂解腔(6)，下部设有加热炉(7)，裂解腔(6)内设有搅拌器(10b)，在裂解釜II(24)的一侧设有排烟口(28)和出渣装置(29b)，裂解釜I(5)的出渣口端与裂解釜II(24)的进料口端通过出渣装置(29a)连通，裂解釜II(24)上的油汽出口(17b)通过管道与粗馏塔(15)连通，粗馏塔上的油、汽出口分别通过管道经混油罐(32)与蒸馏部分的进料口(33)端连通；蒸馏部分由蒸馏釜(34)组成，在蒸馏釜内设有蒸馏腔(35)、集箱管(36)和加热炉(7)，蒸馏腔(35)内设有多根换热列管(9)，每根换热列管(9)的一端均与加热炉(7)的烟道连通，另一端均与出烟口(11)连通，集箱管(36)与蒸馏腔(35)通过对流管束(38)连通，在蒸馏釜(34)上设有进料口(33)和精馏塔(39)，精馏塔(39)上端的气体出料口(40)通过管道经汽油冷却器(31b)与汽油中间罐(49)连通，中部的液体出料口(41)通过管道经柴油冷却器(31c)而与柴油中间罐(47)连通。
2、根据权利要求1所述的利用废塑料生产燃油及液化气的装置，其特征在于：所述的粉碎进料部分由粉碎机(1)、离心风机(2)吸料装置(3)及分离装置(4)组成，粉碎机(1)粉碎的原料，通过离心风机(2)由吸料装置(3)吸入分离装置(4)内分选除尘后送入裂解釜I内。
3、根据权利要求1所述的利用废塑料生产燃油及液化气的装置，其特征在于：所述的粗馏塔(15)内的下部为填料层(18)、中部为升气帽(19)，上部为换热器(20)。
4、根据权利要求1所述的利用废塑料生产燃油及液化气的装置，其特征在于：所述的精馏塔(39)内的下部为填料层(18)，中部为升气帽(19)，上部为填料层(18)。
5、根据权利要求1所述的利用废塑料生产燃油及液化气的装置，其特征在于：所述的混油罐(32)上部的部分不凝气可经汽液分离器(50)由压缩机(52)送入液化气回收装置(51)。
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