[发明专利]一种用废塑料和/或重油生产汽油柴油的方法和设备

说明书

本发明涉及用废塑料和/或重油为原料生产汽油柴油的方法和设备，是一种通过热裂解和催化裂解从废塑料和/或重油中制取汽油、柴油和低沸点烃的方法和设备。

有关废塑料、重油和高沸点烃为原料生产低沸点烃的方法及设备已有很多报导，在EP-A-0607862(申请人为Mazda Motor Corporation)公开了一种从废塑料或废橡胶中制取烃类的方法和设备，反应釜为立式，没有公开反应残渣的排放方法。在ZL94213266.1中，公开了一种用废塑料生产汽油柴油的设备，采用立式釜结构，釜底排出的残渣含有大量的烃油，导致产品的收率降低。在ZL97225728.4中，公开了废塑料和原油裂解设备，采用立式裂解釜和螺旋与循环相结合的排渣方法，排出的残渣同样含有大量的烃油。在USP4851601、JP0386790和本申请人发明的USP 5744668等诸多的全世界同类申请和公开的专利文献中，对废塑料和/或高沸点烃的油化还原或裂解过程中的残渣排放，特别是生产中的残渣连续化排放均未报导。

当今，废塑料或重油的油化还原技术存在的主要关键问题是排渣难、反应釜易结焦，导致生产不连续不稳定，无法大批量工业化生产。大多采用间断排渣，且渣中含有大量的烃油，产品收率降低。

本发明的目的就是要克服上述技术的弱点，提供一种用废塑料和/或重油生产汽油柴油的方法和设备。具体地，本发明提供将同一原料进行两级两种不同温度下的热裂解和催化裂解，使其进料和排渣连续化，排出的残渣不含有机物，而是属于无机粉末，汽油柴油收率高。本发明的方法包括：

将所述的废塑料经粉碎或不粉碎，用螺旋挤塑机或往复式进料机连续不停地推入密闭的反应釜中，或用泵将重油泵入反应釜中，给反应釜加热，进行第一级裂解反应。将第一级裂解反应所生成的气相烃排出反应釜；同时，将未被分解完全的含油残渣连续不停地排入另一密闭带有螺旋搅拌器的管式反应器中进行第二级裂解反应。给管式反应器加热，并用电驱动管内的螺旋搅拌机连续旋转和推动，将第一级裂解反应产生的含油残渣或高碳烃物料在管式反应器内继续进行高温条件下的第二级裂解反应，使残渣中的有机物彻底分解。同时，将第二级裂解反应产生的无机残渣用管式反应器中的螺旋搅拌机连续不停地搅拌送出装置。将第二级裂解反应所生成的气相烃排出反应釜。将第一、二级裂解反应排出的气相烃引入催化固定床，与固定床中的催化剂发生催化反应，收集由催化反应后排出的气相烃。并按常规方法进行分馏、冷凝、油水分离，最后得到汽油柴油或低沸点烃油。

上述方法中，裂解反应包括热裂解反应和催化裂解反应。主要的催化裂解反应是在催化固定床上进行的固-——气反应，固定床内所用催化剂为ZBXQ-1型催化剂；也可以将市售的常用降解或降凝固体粉末催化剂，伴随废塑料或重油原料一起，同时加入到裂解反应釜中，在反应釜内进行固——液裂解反应，该降解或降凝固体粉末催化剂能够促进高分子的废塑料或重油进行分解、裂解和降凝；裂解反应可维持常压或高于常压，第一级裂解反应温度为350-450℃，第二级裂解反应温度为400-800℃。

本发明的设备主要包括裂解反应釜，带有螺旋搅拌器的管式反应器和烃油收集装置。

所述裂解反应釜包括：

圆柱形钢质壳体，通过壳体外部的钢架，将圆柱形壳体支撑在地面上，在圆柱形壳体的外层，装配有给反应釜加热的另一保温隔热层，两层之间留有足够供高温烟气流通的空间，即加热室；在加热室下部开有高温烟气入口，其上部开有低温烟气出口；

搅拌机，垂直装配在反应釜内部，可顺或反旋转；

螺旋进料机或往复式进料机，其配置于圆柱形壳体的上部或封头上，并与反应釜内部相联通；

催化固定床，其进口与第一级裂解反应所产生的气相产物出口相通，其出口，与分馏塔的进口相联通；

所述带有螺旋搅拌机的管式反应器包括：

一根或多根圆形钢管，均按曲线形串联组成；并固定在地面上不动，每根钢管内均装配有螺旋杆搅拌器，受电机驱动而旋转，每根钢管的一端上部均开一个气相出口，每根的出口合并后组成一根粗的气相出口，该出口与固定床的进口相联接通。第一根钢管的一端上部开口是原料的进口，该进口与裂解反应釜的下部排渣出口相接通，第一根钢管的另一端下部出口与第二根钢管一端的上部进口相联通，第二根钢管另一端的下部出口与第三根钢管一端的上部进口相联通，并按上述规律联接通多根钢管，最后一根钢管的另一端出口是管式反应器的排渣出口，该出口与残渣收集缸的上部进口相联通；