CN101074385A - 废塑料连续裂解工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废塑料裂解工艺及设备，特别涉及一种废塑料连续裂解工艺及设备。它由在裂解器内与原料混合并同向运动的携带热量的固态载热体流对原料进行加热实现连续裂解。其设备是在外壳内设置螺旋推进机构，外壳前部设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，后部设置有固态载热体及固态生成物出口。本发明采用合理高效的工艺及设备实现了塑料裂解的连续生产及其自动化。而且，本工艺还在尾气处理及利用等多方面进行了完善，使其能够达到环保要求，并实现了成本的降低。

Description

废塑料连续裂解工艺及设备

技术领域

本发明涉及一种废塑料裂解工艺及设备，特别涉及一种废塑料连续裂解工艺及设备。

背景技术

塑料属于高分子碳氢聚合物，其本身是石油产品中的烃类经聚合反应构成的高分子聚合物，由于其难以在自然界中自然降解，对环境造成了极大的污染。现在可以通过裂解的方法将构成塑料的高分子聚合物大分子链打开，使其还原为小分子链的化合物，由于小分子化合物一般为符合燃油组分的碳氢化合物，经过分馏和精制一般可以得到汽油、柴油和燃气，这样就解决了废塑料对于环境的污染同时具有很高的经济价值和环保效益，也为解决现在日益严重的能源危机提供了新的途径。

但是现有的裂解方法一般采用将废塑料一次性置入反应釜内采用煤或电作为热源，在催化剂的催化下加热使其裂解，对裂解气进行分馏冷凝得到粗制燃油，这样的方法只能分批次处理废塑料，无法达到工业上要求的连续化生产，处理速度慢、所得油品质量很低；由于采用的是直接加热的方法，导致反应釜易燃易爆等问题的发生，同时由于反应釜直接受热会对反应釜造成过大的损耗减少整套设备的使用寿命增加生产的成本；由于无法进行连续化生产无法及时有效的对生产过程中产生的废气废渣进行处理，造成对环境的污染。现有技术中虽然提供了多种可连续工业化生产的废塑料油化装置，能够在一定程度上解决达到连续生产的目的，但是其在裂解过程中废塑料受热不均匀，造成塑料裂解不彻底影响了最终的油品收率，同时也会造成部分塑料受热过快而直接烧焦形成焦渣也会影响裂解反应的正常进行，同时增加生产过程中对于排渣处理和后期对大量废渣处理的成本。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了下面的技术方案：它由在裂解器内与原料混合并同向运动的携带热量的固态载热体流对原料进行加热实现连续裂解。

首先在裂解器中由于采用了携带热量的固态载热体流进行直接加热，在其与原料同向运动过程中，原料与固态载热体混合并粘附在其表面，使原料与固态载热体大面积直接接触并快速受热，从而解决了因塑料导热效果差而造成的废塑料受热不均匀、裂解不彻底的难题，还能够提高反应速度达到快速裂解。完成裂解后的固态载热体还会将生成的固态物带出裂解设备，同时解决了在裂解器中固体残留物结块成焦渣不利于工业化连续生产的问题。在固态载热体的运动过程中，还能够将裂解后产生的固体残留物细化，以方便后期的处理。

在上述过程中，可以直接将固态塑料原料送入裂解过程，但为了达到更好的效果，一般将原料预热至熔融状后进入裂解过程，这样不仅会将废塑料间存留的气体排出，使整个裂解系统的密封性得到更好的加强，同时由于熔融状的流动阻力远小于固态原料就为整个推进系统减轻了压力，并能够缩短裂解时间。特别是，由于塑料是热的不良导体，将其预热为熔融状后，可降低裂解所需能耗，能够更好地保证了裂解过程的连续性，而熔融状的原料更容易均匀的附着在固态载热体表面且附着的厚度很薄，因此裂解反应会在极短的时间内完成，更进一步地缩短了整个反应所需的时间，也为工业化连续生产提供了有利条件。

本发明所述的裂解过程，可以处理成份单一的原料，也可以处理混合的原料，但在处理含有PVC的原料时，由于加热后产生的HCl会对裂解设备产生腐蚀，因此应当利用PVC低温裂解的特点在预热阶段脱除PVC热解所产生的HCl。脱除HCl可采用收集或利用碱性物质中和或其他的现有技术方法来完成。

要利用本发明的方法实现连续化生产，应当将原料或预热后的熔融状原料或预热脱除HCl处理后的熔融状原料及固态载热体分别连续送入裂解过程，连续排出裂解过程中产生的裂解气，并在裂解后将固态载热体及固态生成物一起连续排出。固态载热体由裂解过程经输送系统输出后分离固态生成残留物、送入加热炉经加热后再进入裂解过程，为了最大程度减少加热后热量的损失，一般都会在加热前就对固态生成残留物进行分离，或在加热的同时将固态生成残留物分离，这样就可以保证固态载热体可以携带最大的热量回到裂解过程中。在这个过程中，除了原料的连续进入、生成物的连续导出，也实现了固态载热体的循环连续使用，从而实现了整个裂解过程的连续进行。

由于固态载热体及原料或熔融状原料的混合物运动阻力较大，因此，应当对其施加外力，保证其运动或流动，具体可以采用倾斜的转动外壳等方式实现，也可以通过螺旋推进机构实现，这种方式除推动原料和固态载热体外，还能够同时对混合物进行搅拌，使物料受热更加均匀而加速裂解，从而促进原料的完全裂解。

对于裂解产生的裂解气可通过固定催化床或其它方式进一步进行催化裂解，之后进入分馏塔进行分馏，分馏所得不同组分的油气经冷凝塔冷凝后采用不同工艺加以调整即可得到各种较高品质的轻质油；对于不能冷凝的气体可作为燃料在加热炉中燃烧对固态载热体进行加热，这样不仅能够将裂解产生的不凝可燃气进行利用，节约了生产成本，还避免了将这些气体直接排出而造成的环境污染，为了进一步达到环保的要求可在不凝气燃烧前对其进行脱硫等净化处理。

在加热炉中固态载热体被加热，其表面附着的裂解残留可燃物会被迅速的燃烧，不燃物及灰分会随燃烧后产生的烟气排出燃烧炉外，为了达到无害排放的目的，烟气需要通过除尘设备除去其中的有害物质，所得残留灰分及不燃物由于颗粒极小可作为建筑材料进行二次利用，通过除尘设备的烟气中依然含有大量的热能，因此可利用其对原料进行预热，具体工艺中，可以直接用其对原料预热，也可以使其与导热油或其它热介质进行热交换后，由热介质对原料进行预热。这一过程，进一步完善了本发明的工艺过程，以达到无害化排放的标准，避免环境污染。

本发明中的固态载热体，可根据材质熔点、比热容选择不同的材料，要求在高于裂解温度时保证其为固态，具体的形状不限。在具体使用时可以采用球体特别是金属球体，球状的载热体还能够使载热体与原料有最大的接触面积，从而在最大程度上加快裂解反应的进行，但是如果球体的直径过大就会使球与球之间产生过多的空隙影响裂解器的密封，因此将导热球的直径控制在5-25mm，可以在保证密封的同时最大程度上增加接触面积。固态载热体所用的材料熔点高于塑料裂解所需的温度。

为了使裂解反应进行的彻底同时又能保证裂解所需的时间，需要保证熔融状废塑料与固态载热体的有最大的接触面积和适中的时间，由于导热球的效果好于其他固态载热体，因此控制：每吨原料、每小时使用导热球30-50吨，这样就可以在保证裂解效果的同时缩短反应时间；为了保证裂解反应的顺利进行，导热球的进入裂解器时的温度控制在塑料裂解所需上下限温度间即可。

在原料入口由于原料经过螺旋挤压后其中所含的气体被排出，同时原料自身会发生堆积，也能够保证气体的排出从而保证进料时的密封；在固态载热体入口，固态热载体会被大量的堆积在一起彼此之间的空隙很小，保证了气体的排出完成密封；在固态载热体出口，同样也采用了螺旋推进，这样就在在热体自身堆积的基础上可以进一步对热载体进行挤压，保证了与外界的密封。通过上述的密封工艺，使整个裂解过程都处在密封的环境下保证了裂解过程的顺利进行也保证了生产过程中不会发生燃爆等危险。

采用本发明所述的废塑料裂解工艺，可以使废塑料的裂解达到工业连续化生产，使得处理速度和裂解所得的油品质量有了极大的提高，由于采用了固态载热体作为载热体，既保证了反应过程中裂解温度的均衡同时也极大的提高了废塑料的受热面积使裂解反应可以更加稳定快速的进行，同时由于固态载热体的加热效率较之直接加热的效率高很多，因此在加热过程中所需的能耗要远小于直接加热的方式，节约了能源。由于本发明所用的加热燃料为自身裂解所产生的不凝气，使其得到了循环利用节约了生产的成本同时减少了不凝气直接排放对于环境的污染，实现了工业连续无害化生产的标准。

实现本发明的裂解设备包括其外壳，在外壳内设置螺旋推进机构，外壳前部设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，后部设置有固态载热体及固态生成物出口。该设备能够实现将原料及固态载热体的混合物推进，在其运动过程中完成裂解。

由于在裂解过程中生成裂解气，因此，应当在螺旋推进机构的叶片上设置通气孔，对裂解气进行疏导，以便排出；并且减少螺旋叶片间的气压，保证工作环境的安全稳定。

由于裂解器内原料与固态载热体的重量较大，且较粘稠，其运动阻力较大，可以在螺旋推进机构的叶片上设置向物料前进方向弯折的边缘，起到翻动和加强的作用。由于该结构能实现对原料的搅拌，帮助实现充分裂解，并且防止固态载热体在叶片的边缘处受到挤压，保证设备的正常运行。

要实现连续裂解，需要保证裂解器各部分的密封，对于原料的进出口处的密封，均可采有现有技术实现，为了达到最好的效果本发明采用了在原料进口处采用熔融料密封而在固态载热体进口则采用动态流体密封及料堆密封，可采用在该进料口处设置有倾斜的开口渐大的固态载热体输送斗的方式实现，特别是可以采用开口渐大的防架桥偏心输送斗，这种结构能够使固态载热体在输入口堆集而实现密封。

本发明中，对固态载热体的加热由与固态载热体输送斗的入口端接加热炉完成，加热炉包括带有螺旋通道的加热室，该螺旋加热室下底通过筛网连接残渣储斗，螺旋加热室上端的入口连接裂解器外壳上的固态载热体及固态生成物出口。对固态载热体的加热可以通过直烧的形式实现。如果能够达到所需的温度，直烧可以一次完成，也可以通过多级加热完成，例如，在螺旋加热室与固态载热体输送斗之间有装有油/气加热器的倾斜加热通道。在此对固态载热体二次直烧，提升其温度。在该结构中，在螺旋加热室与固态载热体输送斗之间有装有油/气加热器的倾斜加热通道。这样，在倾斜加热通道中形成两个或更多个腔体，使热气能够在其中回旋，从而充分对固态载热体进行加热。

本发明设备的进料口及固态生成物出料口处的密封结构可以采用现有技术，也可采用下述结构：在进料口及固态生成物出料口处分别有输送管与其连接，输送管内装有螺旋推进机构空腔；与进料口连接的输送管为带有进、出口的空腔，输送管中的螺旋推进机构为螺距渐小的结构。这种结构保证了裂解器的密封效果，而且，进料口输送管的结构能够利用热载体在进入裂解器的同时对其进行预热，使原料在进入裂解器时能够成为熔融状态，以使裂解迅速完成、减小裂解器本身的设备投入、降低成本，还能实现对加热炉工作时产生的烟气中余热的利用，使本发明的整个工艺和设备更加完善。

本发明采用合理高效的工艺及设备实现了塑料裂解的连续生产及其自动化。而且，本工艺还在尾气处理及利用等多方面进行了完善，使其能够达到环保要求，并实现了成本的降低。

附图说明

图1为工艺实施例1、7的工艺流程图；

图2为设备实施例18中裂解器设备结构图；

图3为图2的B向视图；

图4为图2的A-A视图；

图5为设备实施例18中加热设备结构剖视图；

图6为设备实施例18中加热设备俯视图的部分剖视图；

其中，1、外壳，2、进料口，3、裂解气出口，4、螺旋推进机构，5、通气孔，6、反清扫螺旋片，7、固态载热体及固态生成物出口，8、固态载热体输入口，9、油/气加热器，10、导向螺旋片，11、旋带，12、螺旋加热室，13、烟气出口，14、固态载热体进口，15、筛网，16、蝶阀，17、残渣储斗，18、耐火板，19、倾斜加热通道，20、固态载热体输送斗，21、固态载热体出口，22、检修口。

具体实施方式

工艺实施例1：

将废塑料预处理后置入预热系统进行预热使其达到熔融状，之后经过碱性吸收塔吸收产生的HCl，熔融状的废塑料以每小时1吨的速度通入裂解器中，同时加入常规塑料裂解催化剂，导热球在裂解器内与废塑料同向运动并混合使废塑料发生裂解，每小时通入量40吨，导热球直径为10-20mm，温度为380-500℃，裂解器中通过螺旋推进机构为原料和固态载热体的同向运动提供动力，并对导热球和熔融状废塑料进行混合；裂解所得气体通过固定催化床进行二次裂解，二次裂解气通过分馏塔，所得馏分经过冷凝及调整得到汽油、柴油等油品；冷凝后的不凝气经净化密封处理后通入导热球加热炉燃烧同时通过筛网分离与导热球一起排出裂解器的固态生成物，燃烧后的高温烟气经过除尘设备除尘，所得粉尘经压缩加工作为建筑材料，通过除尘设备的烟气进入换热器通过导热油将热量传至原料预热系统，最后烟气通过多级净化装置后排空；导热球在加热炉内加热至380-500℃后通过与裂解器密封连接的输送装置送回裂解器内。在熔融状废塑料的入口采用螺旋变距挤压推进实现密封，在导热球入口采用导热球的自身堆集完成密封，在导热球的出口采用螺旋推进及在端口处导热球的聚集堆积进行密封。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例2：

将废塑料置入预热系统进行预热使其达到熔融状，之后经过碱性吸收塔吸收产生的HCl，熔融状的废塑料以每小时1.5吨的速度通入裂解器中，陶瓷球以每小时44吨的速度与废塑料同向通入裂解器内并与之混合使废塑料发生裂解，陶瓷球温度为400-460℃，裂解器中通过螺旋推进机构为原料和陶瓷球同向运动提供动力；裂解所得气体通过分馏塔，所得馏分经过冷凝及调整得到汽油、柴油等油品；冷凝后的不凝气通入固态载热体加热装置燃烧，燃烧后通过多级净化装置后排空。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例3：

将废塑料以每小时0.5吨的速度通入裂解器中，同时加入催化剂，固态载热体以每小时30吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，固态载热体温度为420-440℃，裂解器中通过螺旋推进机构为原料和固态载热体同向运动提供动力；裂解所得气体通过固定催化床进行二次裂解，二次裂解气通过分馏塔，所得馏分经过冷凝及调整得到汽油、柴油等油品；冷凝后的不凝气经净化密封处理后通入固态载热体加热装置燃烧，固态载热体被加热前经过筛网分离出与其一起排出裂解器的固态生成物，燃烧后的高温烟气经过除尘设备除尘，所得粉尘收集备用，通过除尘设备的烟气进入换热器通过导热油将热量传至原料预热系统，最后烟气通过多级净化装置后排空，固态载热体被加热后通过与裂解器密封连接的输送装置送回裂解器内。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例4：

将废塑料置入预热系统进行预热使其达到熔融状，之后经过碱性吸收塔吸收产生的HCl，熔融状的废塑料以每小时1吨的速度通入裂解器中，同时加入催化剂，固态载热体以每小时30吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，固态载热体温度为350-440℃，裂解器中通过螺旋推进机构为原料和固态载热体同向运动提供动力；裂解所得气体通过分馏塔；馏分冷凝后所得的不凝气通入固态载热体加热装置燃烧，燃烧所得烟气进入换热器将热量传至原料预热装置，最后烟气通过多级净化装置后排空。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例5：

将废塑料以每小时2吨的速度通入裂解器中，导热球以每小时60吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与废塑料均匀混合使废塑料发生裂解，导热球直径为5-15mm，温度为410-440℃，裂解器中通过螺旋推进机构为原料和固态载热体同向运动提供动力；裂解所得气体通过固定催化床进行二次裂解，二次裂解气通过分馏塔，所得馏分经过冷凝及调整得到汽油、柴油等油品；冷凝后的不凝气经净化密封处理后通入导热球加热炉燃烧，导热球在加热炉内加热至415-445℃后通过输送装置送回裂解器内，燃烧后的高温烟气经过除尘设备除尘，所得粉尘经压缩加工作为建筑材料，通过除尘设备的烟气进入换热器通过导热油将热量传至原料预热装置，最后烟气通过多级净化装置后排空。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例6：

将废塑料置入预热系统进行预热使其达到熔融状，熔融状的废塑料以每小时0.5吨的速度通入裂解器中，固态载热体以每小时24吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，裂解所得气体通过固定催化床进行二次裂解，二次裂解气通过分馏塔，所得馏分经过冷凝及调整得到汽油、柴油等油品；冷凝后的不凝气通入固态载热体加热装置燃烧，被加热后的固态载热体通过与裂解器密封连接的输送装置送回裂解器内，燃烧后的高温烟气经过除尘设备除尘后排空。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例7：

将废塑料预处理后置入预热系统进行预热使其达到熔融状，之后经过碱性吸收塔吸收产生的HCl，熔融状的废塑料以每小时3吨的速度通入裂解器中，同时加入催化剂，固态载热体以每小时80吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，固态载热体温度为400-420℃，裂解器中通过螺旋推进机构为原料和固态载热体同向运动提供动力；裂解所得气体通过固定催化床进行二次裂解，二次裂解气通过分馏塔，所得馏分经过冷凝及调整得到汽油、柴油等油品；冷凝后的不凝气经净化密封处理后通入固态载热体加热装置燃烧，燃烧后的高温烟气经过除尘设备除尘，所得粉尘经压缩加工作为建筑材料，通过除尘设备的烟气进入换热器通过导热油将热量传至原料预热装置，最后烟气通过多级净化装置后排空；固态载热体被加热前经过筛网分离出与其一起排出裂解器的固态生成物，被加热后的固态载热体通过与裂解器密封连接的输送装置送回裂解器内。在熔融状废塑料的入口采用变距螺旋挤压推进实现其密封，在固态载热体入口采用物料自身的堆集实现密封，在固态载热体出口采用螺旋推进及在端口处物料的聚集进行密封。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例8：

将废塑料置入预热系统进行预热使其达到熔融状，熔融状的废塑料以每小时1.5吨的速度通入裂解器中，同时加入催化剂，固态载热体以每小时60吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，裂解器中通过螺旋推进机构为原料和固态载热体同向运动提供动力并加速其均匀混合；裂解所得气体通过分馏塔，所得馏分经过冷凝及调整得到汽油、柴油等油品；冷凝后的不凝气经过燃烧，燃烧后的高温烟气经过除尘设备除尘，所得粉尘经压缩加工作为建筑材料，通过除尘设备的烟气通过多级净化装置后排空。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例9：

将废塑料预处理后置入预热系统进行预热使其达到熔融状，之后经过碱性吸收塔吸收产生的HCl，熔融状的废塑料以每小时0.8吨的速度通入裂解器中，固态载热体以每小时40吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，固态载热体温度为380-400℃，裂解器与水平面成10度夹角，使固态载热体和原料在自身重力作用下同向运动；裂解所得气体通过固定催化床进行二次裂解，二次裂解气通过分馏塔，冷凝后的不凝气直接通入固态载热体加热装置燃烧，为了保证燃烧过程的密封性不凝气在进入固态载热体加热装置前进行水密封，燃烧后的高温烟气经过除尘设备除尘，所得粉尘经压缩加上作为建筑材料，通过除尘设备的烟气进入换热器通过导热油将热量传至原料预热系统，最后烟气通过多级净化装置后排空；固态载热体被加热的同时经过筛网分离出与其一起排出裂解器的固态生成物，被加热后的固态载热体通过与裂解器密封连接的输送装置送回裂解器内。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例10：

将废塑料置入预热系统进行预热使其达到熔融状，熔融状的废塑料以每小时1.2吨的速率通入裂解器中，同时加入催化剂，固态载热体以每小时60吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，裂解器中通过螺旋推进机构为原料和固态载热体同向运动提供动力并加快其混合；裂解所得气体通过固定催化床进行二次裂解，二次裂解气通过分馏塔，所得馏分经过冷凝及调整得到汽油、柴油等油品；冷凝后的不凝气排空，固态载热体采用导热油进行加热。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例11：

将废塑料置入预热系统进行预热使其达到熔融状，之后经过碱性吸收塔吸收产生的HCl，熔融状的废塑料以每小时1吨的速率通入裂解器中，同时加入催化剂，固态载热体以每小时30吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，固态载热体温度为380-440℃，裂解器与水平面成15度夹角，使固态载热体和原料在自身重力作用下同向运动；裂解所得气体通过固定催化床进行二次裂解，二次裂解气通过分馏塔，所得馏分经过冷凝及调整得到汽油、柴油等油品；冷凝后的不凝气经净化密封处理后通入固态载热体加热装置燃烧，燃烧后的烟气进入换热器将热量传至原料预热系统，最后烟气通过多级净化装置后排空；被加热后的固态载热体通过与裂解器密封连接的输送装置送回裂解器内。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例12：

将废塑料置入预热系统进行预热使其达到熔融状，之后经过碱性吸收塔吸收产生的HCl，熔融状的废塑料以每小时3吨的速率通入裂解器中，同态载热体以每小时85吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，裂解器中通过螺旋推进机构为原料和固态载热体同向运动提供动力；裂解所得气体通过催化塔进行二次裂解。固态载热体采用燃油作为加热燃料在单独的加热炉中加热。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例13：

将废塑料置入预热系统进行预热使其达到熔融状，熔融状的废塑料以每小时1.2吨的速度通入裂解器中，导热球以每小时40吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，导热球直径为15-25mm，温度为410-430℃，裂解所得气体通过催化塔进行二次裂解，二次裂解气通过分馏塔，馏分冷凝后所得的不凝气经净化密封处理后收集备用，导热球采用热风加热至425-430℃。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例14：

将废塑料置入预热炉进行预热使其达到熔融状，之后经过碱性吸收塔吸收产生的HCl，熔融状的废塑料以每小时1吨的速度通入裂解器中，同时加入催化剂，固态载热体以每小时50吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，固态载热体温度为380-390℃；裂解器与水平面成10度夹角，使固态载热体和原料在自身重力作用下通向运动；裂解所得气体通过分馏塔进行二次裂解，二次裂解气通过分馏塔，所得馏分经过调整得到汽油、柴油等油品；冷凝后的不凝气直接通入同态载热体加热装置燃烧，燃烧后的高温烟气经过除尘设备除尘，所得粉尘经压缩加工作为建筑材料，通过除尘设备的烟气通过多级净化装置后排空；固态载热体被加热的同时经过筛网分离出与其一起排出裂解器的固态生成物，被加热后的固态载热体通过与裂解器密封连接的输送装置送回裂解器内。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例15：

将废塑料置入预热系统进行预热使其达到熔融状，之后经过碱性吸收塔吸收产生的HCl，熔融状的废塑料以每小时1吨的速度通入裂解器中，固态载热体以每小时45吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，固态载热体温度为450-500℃，裂解器中通过螺旋推进机构为原料和固态载热体同向运动提供动力并加速其混合；裂解所得气体通过分馏塔，所得馏分经过冷凝及调整得到汽油、柴油等油品；冷凝后的不凝气经净化密封处理后通入固态载热体加热装置燃烧，燃烧后的高温烟气经过除尘设备除尘，所得粉尘经压缩加工作为建筑材料，通过除尘设备的烟气进入换热器通过导热油将热量传至原料预热装置，最后烟气通过多级净化装置后排空。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例16：

将废塑料置入预热系统进行预热使具达到熔融状，之后经过碱性吸收塔吸收产生的HCl，熔融状的废塑料以每小时1吨的速度通入裂解器中，同时加入催化剂，导热球以每小时34吨的速度与废塑料同向通入裂解器并与之混合使废塑料发生裂解，导热球直径为5-20mm，裂解器中通过螺旋推进机构为原料和导热球同向运动提供动力；裂解所得气体通过固定催化床进行二次裂解，二次裂解气通过分馏塔，所得馏分经过冷凝及调整得到汽油、柴油等油品；冷凝后的不凝气直接通入固态载热体加热装置燃烧，燃烧后的高温烟气进入换热器将热量传至原料预热系统，最后烟气通过多级净化装置后排空；导热球在加热炉内加热至塑料裂解下限温度后通过与裂解器密封连接的输送装置送回裂解器内。其他设备和技术采用现有技术。

工艺实施例17：

上述除实施例1和7之外的实施例采用的进出原料和固态载热体密封均采用的是现有技术，为了使除1和7之外的实施例达到更加的密封效果，在原料的入口处采用预热并采用螺旋变距挤压推进使原料堆积压实从而实现密封，在固态载热体入口，固态载热体堆集彼此挤压实现密封，在固态载热体出口，采用螺旋推进使固态载热体彼此挤压前进并在端口处聚集从而实现密封。

本发明裂解过程采用的设备结构如下：

设备实施例1：

本实施例包括裂解器外壳，在其外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。

在使用时，原料由进料口不断进入外壳内，在螺旋推进机构的推动下连续运动，在此过程中，由固态载热体输入口连续进入的固态载热体与原料混合，并对原料进行加热，使其完成裂解。裂解后生成的裂解气由裂解器出口连续排出，生成的固态物质及固态载热体连续排出。本实施例的其它部分采用现有技术。

本实施例也可以用于不连续裂解工艺。

设备实施例2：

本实施例包括裂解器外壳，外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。在螺旋推进机构的叶片上带有通气孔。本实施例的其它部分采用现有技术。

在使用时，原料由进料口不断进入裂解器内，在螺旋推进机构的推动下连续运动，在此过程中，由固态载热体输入口连续进入的固态载热体与原料混合，并对原料进行加热，使其完成裂解。裂解后生成的裂解气由裂解器出口连续排出，生成的固态物质及固态载热体连续排出。螺旋推进机构叶片上的通气孔用于在叶片之间导出裂解气，从而提高设备运行的安全性。

设备实施例3：

本实施例包括裂解器外壳，在其外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。螺旋推进机构的叶片上有向物料前进方向弯折的边缘。本实施例的其它部分采用现有技术。

与设备实施例1相比，本实施例对推进机构的叶片进行了改进，以促进原料和固态载热体的运动和混合，提高裂解效率，改善裂解效果。

设备实施例4：

本实施例包括裂解器外壳，在其外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。固态载热体输入口处设置有开口渐大的防架桥偏心输送斗。本实施例的其它部分采用现有技术。

在实施例1的基础上，本实施例进一步改善了固态载热体输入口处的结构，从而以合理的结构实现该处的密封。

设备实施例5：

本实施例包括裂解器外壳，在其外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。固态载热体输送斗的入口端接加热炉，加热炉包括带有螺旋通道的加热室，该螺旋加热室下底通过筛网接残渣储斗。螺旋加热室上端的入口接裂解器外壳上的固态载热体及固态生成物出口。本实施例的其它部分采用现有技术。

本实施例中采用了新式结构的固态载热体加热机构，该加热机构能够帮助实现裂解工艺的连续完成，并在对固态载热体的加热过程中将其上粘附的裂解生成物同时去除。

设备实施例6：

本实施例包括裂解器外壳，外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。在螺旋推进机构的叶片上带有通气孔。螺旋推进机构的叶片上有向物料前进方向弯折的边缘。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例7：

本实施例包括裂解器外壳，在其外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。螺旋推进机构的叶片上有向物料前进方向弯折的边缘。固态载热体输入口处设置有开口渐大的防架桥偏心输送斗。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例8：

本实施例包括裂解器外壳，在其外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。在螺旋推进机构的叶片上带有通气孔。固态载热体输送斗的入口端接加热炉，加热炉包括带有螺旋通道的加热室，该螺旋加热室下底通过筛网接残渣储斗，螺旋加热室上端的入口接裂解器外壳上的固态载热体及固态生成物出口。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例9：

本实施例包括裂解器外壳，在其外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。螺旋推进机构的叶片上带有通气孔。固态载热体输入口处设置有开口渐大的防架桥偏心输送斗。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例10：

本实施例包括其外壳，在其外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。螺旋推进机构的叶片上有向物料前进方向弯折的边缘。固态载热体输送斗的入口端接加热炉，加热炉包括带有螺旋通道的加热室，该螺旋加热室下底通过筛网接残渣储斗，螺旋加热室上端的入口接裂解器外壳上的固态载热体及固态生成物出口。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例11：

本实施例包括裂解器外壳，在其外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。固态载热体输入口处设置有开口渐大的固态载热体输送斗，它采用偏心的结构形式，其角度能够防止物料架桥现象的出现。固态载热体输送斗的入口端接加热炉，加热炉包括带有螺旋通道的加热室，该螺旋加热室下底通过筛网接残渣储斗，螺旋加热室上端的入口接裂解器外壳上的固态载热体及固态生成物出口。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例12：

本实施例包括裂解器外壳，外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。在螺旋推进机构的叶片上带有通气孔。螺旋推进机构的叶片上有向物料前进方向弯折的边缘。固态载热体输入口处设置有开口渐大的防架桥偏心输送斗。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例13：

本实施例包括裂解器外壳，外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。在螺旋推进机构的叶片上带有通气孔。螺旋推进机构的叶片边缘处有向物料前进方向弯折的边缘。固态载热体输送斗的入口端接加热炉，加热炉包括带有螺旋通道的加热室，该螺旋加热室下底通过筛网接残渣储斗，螺旋加热室上端的入口接裂解器外壳上的固态载热体及固态生成物出口。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例14：

本实施例包括裂解器外壳，外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。螺旋推进机构的叶片上有向物料前进方向弯折的边缘。固态载热体输入口处设置有开口渐大的防架桥偏心输送斗。固态载热体输送斗的入口端接加热炉，加热炉包括带有螺旋通道的加热室，该螺旋加热室下底通过筛网连接残渣储斗，螺旋加热室上端的入口连接裂解器外壳上的固态载热体及固态生成物出口。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例15：

本实施例包括裂解器外壳，外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。在螺旋推进机构的叶片上带有通气孔。螺旋推进机构的叶片上有向物料前进方向弯折的边缘。固态载热体输入口处设置固态载热体输送斗，所述的固态载热体输送斗为开口渐大的防架桥偏心结构，其中邻近固态载热体输入口的部分与固态载热体输入口轴向一致，另一部分与垂直方向的夹角小于前述部分的夹角。固态载热体输送斗的入口端接加热炉，加热炉包括带有螺旋通道的加热室，该螺旋加热室下底通过筛网接残渣储斗，螺旋加热室上端的入口接裂解器外壳上的固态载热体及固态生成物出口。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例16：

本实施例包括裂解器外壳，外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。在螺旋推进机构的叶片上带有通气孔。螺旋推进机构的叶片的边缘向物料前进方向弯折。固态载热体输入口处设置固态载热体输送斗，所述的固态载热体输送斗为开口渐大的防架桥偏心结构，其中邻近固态载热体输入口的部分与固态载热体输入口轴向一致，另一部分与垂直方向的夹角小于前述部分的夹角。固态载热体输送斗的入口端接加热炉，加热炉包括带有螺旋通道的油/气加热室，该螺旋加热室下底通过筛网接残渣储斗，螺旋加热室上端的入口接裂解器外壳上的固态载热体及固态生成物出口。在螺旋加热室与固态载热体输送斗之间有装有油/气加热器的倾斜加热通道。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例17：

本实施例包括裂解器外壳，外壳内设置螺旋推进机构，外壳一端设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口。固态载热体输入口处设置有开口渐大的防架桥偏心输送斗。固态载热体输送斗的入口端接加热炉，加热炉包括带有螺旋通道的加热室，该螺旋加热室下底通过筛网连接残渣储斗，螺旋加热室上端的入口连接裂解器外壳上的固态载热体及固态生成物出口。在螺旋加热室与固态载热体输送斗之间有装有油/气加热器的倾斜加热通道。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例18：

本实施例包括裂解器外壳1，外壳1内设置螺旋推进机构4，外壳1一端设置有进料口2和固态载热体输入口8，上部设置裂解气出口3，另一端设置有固态载热体及固态生成物出口7。在螺旋推进机构4的叶片上带有通气孔5。螺旋推进机构4的叶片边缘处有向物料前进方向弯折的边缘。固态载热体输入口8处设置有固态载热体输送斗20，固态载热体输送斗20为开口渐大的防架桥偏心结构，其邻近固态载热体输入口8的部分与固态载热体输入口8轴向一致。固态载热体输送斗20的入口端接加热炉。加热炉包括带有螺旋通道的油/气加热室，该螺旋加热室12下底通过筛网15接残渣储斗17，螺旋加热室12的固态载热体进口14接裂解器外壳1上的固态载热体及固态生成物出口7。在螺旋加热室12与固态载热体输送斗20之间有装有油/气加热器9的倾斜加热通道19。倾斜加热通道19上表面沿其长度方向设置有相隔一段距离、向下延伸高度依次变化的一组回流板。在裂解完成后固态载热体与裂解残留物一同由闭路系统卸出后分离，固态载热体被输送至高温烟气加热室，与从裂解残留物及不凝气燃烧炉送入的高温烟道气逆向运动接触而受热，实现对固态载热体的远程加热，充分保证了系统运行的安全性。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例19：

本实施例是在上述设备实施例1至18中任意一种情况下对其进料口及固态生成物出料口处的改进。其进料口及出料口的输送结构为安装在输送管中的螺旋杆，螺旋杆的末端与送料管末端之间留有空腔。与进料口连接的输送管中的螺杆螺距渐小，且输送管本身为带有热介质流动腔的双层结构，在流动的热载体能够在原料入裂解器中输送的同时对其进行预热，使原料在进入裂解器时能够成为熔融状态。

Claims (19)

1、一种废塑料连续裂解工艺，其特征是：它由在裂解器内与原料混合并同向运动的携带热量的固态载热体流对原料进行加热实现连续裂解。

2、根据权利要求1所述的废塑料连续裂解工艺，其特征是：它将原料预热至熔融状后进入裂解过程，与同向运动的固态载热体表面接触，受热并进行裂解。

3、根据权利要求2所述的废塑料连续裂解工艺，其特征是：原料预热过程中对产生的HCl进行脱除处理。

4、根据权利要求1或2或3所述的废塑料连续裂解工艺，其特征是：将原料或预热后的熔融状原料或预热后经脱除HCl处理的熔融状原料及固态载热体分别连续送入裂解过程，裂解产生的裂解气连续排出并在裂解后将固态载热体及固态生成物一起连续排出；固态载热体由裂解过程经输送系统输出后分离固态生成物、送入加热炉，经加热后再进入裂解过程。

5、根据权利要求4所述的废塑料连续裂解工艺，其特征是：在裂解过程中原料及固态载热体通过螺旋推进机构进行驱动。

6、根据权利要求4所述的废塑料连续裂解工艺，其特征是：裂解后的裂解气经固定床催化后进行分馏、冷却处理，冷却后不能冷凝的气体送入加热炉对固态载热体进行加热。

7、根据权利要求6所述的废塑料连续裂解工艺，其特征是：加热的同时去除粘附在固态载热体上的残留固态生成物。

8、根据权利要求6所述的废塑料连续裂解工艺，其特征是：加热产生的烟气对原料进行预热。

9、根据权利要求1或2所述的废塑料连续裂解工艺，其特征是：固态载热体采用导热球。

10、根据权利要求9所述的废塑料连续裂解工艺，其特征是：每吨原料、每小时使用导热球30-50吨。

11、根据权利要求1或2所述的废塑料连续裂解工艺，其特征是：在原料入口采用预热并螺旋变距挤压推进实现密封，在固态载热体入口采用物料堆集密封，在固态载热体出口采用螺旋推进及在端口处物料的聚集进行密封。

12、一种废塑料裂解设备，包括裂解器外壳，其特征是：外壳内设置螺旋推进机构，外壳前部设置有进料口和固态载热体输入口，上部设置裂解气出口，后部设置有固态载热体及固态生成物出口。

13、根据权利要求12所述的废塑料裂解设备，其特征是：所述的螺旋推进机构的叶片上带有通气孔。

14、根据权利要求12或13所述的废塑料裂解设备，其特征是：螺旋推进机构叶片的边缘向物料前进方向弯折。

15、根据权利要求12或13所述的废塑料裂解设备，其特征是：固态载热体输入口处设置有开口渐大的防架桥偏心输送斗。

16、根据权利要求12或13所述的废塑料裂解设备，其特征是：固态载热体输送斗的入口端接加热炉，加热炉包括带有螺旋通道的加热室，该螺旋加热室下底通过筛网连接残渣储斗，螺旋加热室上端的入口连接裂解器外壳上的固态载热体及固态生成物出口。

17、根据权利要求16所述的废塑料裂解设备，其特征是：在螺旋加热室与固态载热体输送斗之间有装有油/气加热器的倾斜加热通道。

18、根据权利要求16所述的废塑料裂解设备，其特征是：倾斜加热通道上表面沿其长度方向设置有相隔一段距离、向下延伸高度依次变化的一组回流板。

19、根据权利要求17所述的废塑料裂解设备，其特征是：在进料口及固态生成物出料口处分别有输送管与其连接，输送管内装有螺旋推进机构空腔；与进料口连接的输送管为带有进、出口的空腔，输送管中的螺旋推进机构为螺距渐小的结构。

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