[发明专利]一种热解-催化塑料制取烃类油与盐酸的方法和装置

权利要求书

1.一种热解-催化塑料制取烃类油与盐酸的方法，其特征在于，将废旧塑料原料经破碎机(1)破碎后，由螺旋给料器(2)送入预装有石英砂的低温流化床(3)内，所述废旧塑料原料包括聚氯乙烯和辅料，所述辅料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯的任一种或组合；

热解启动时，从低温流化床(3)底部的氮气进口(C)通入N₂，加热床温至200～350℃，废旧塑料原料在低温流化床(3)内发生脱氯反应，反应产生的气固两相产物包含一部分固体残渣，气固两相产物输送至低温旋风分离器(10)分离，分离出的固体残渣经第一返料器(5)返回到低温流化床(3)内，分离的含有HCl的气体进入洗涤塔(6)制备成盐酸，进入气体洗涤塔(6)中的N₂从洗涤塔出口(G)逸出，经风机(7)增压后，从低温流化床(3)底部的氮气回流口(B)重新进入低温流化床(3)内，实现N₂的循环；

低温流化床(3)中的一部分固体残渣经第二返料器(9)进入高温流化床(4)，氮气与体积浓度为4％～10％的氧气在气体预热器(17)内混合并预热至300℃后，经高温流化床(4)底部的混合气进口(I)送入高温流化床(4)内，高温流化床(4)的温度升高至400～500℃，反应产生的气固两相产物输送至高温旋风分离器(11)分离，分离的固体颗粒经第三返料器(12)返回到低温流化床(3)内，分离的大分子气态烃类进入催化床(13)制取烃类油。

2.根据权利要求1所述的一种热解-催化塑料制取烃类油与盐酸的方法，其特征在于，高温流化床(4)中产生的灰分从高温流化床(4)底部设置的排灰口(H)排出。

3.根据权利要求1所述的一种热解-催化塑料制取烃类油与盐酸的方法，其特征在于，所述的制取烃类油为，大分子气态烃类从催化床进气口(K)进入预装有催化剂的催化床(13)，加热催化床(13)使温度升至300～380℃，大分子气态烃类催化裂解为小分子烃后依次经催化床出气口(L)、冷凝器进气口(O)进入冷凝器(14)内冷却放热，熔点较高的重柴油先冷凝出来，从重柴油出口(P)流出，其余冷凝物依次经冷凝器出料口(Q)、分馏塔进口(R)进入分馏塔(15)内分馏后，根据熔点先后得到汽油、轻柴油以及一些不凝性气体，从分馏塔出口(S)分离出来。

4.根据权利要求1所述的一种热解-催化塑料制取烃类油与盐酸的方法，其特征在于，所述催化剂为粘土矿物、HZSM-5、烯土Y型分子筛的任一种。

5.一种实现权利要求1所述方法的热解-催化塑料制取烃类油与盐酸的装置，其特征在于，包括低温流化床(3)、高温流化床(4)、第一返料器(5)、洗涤塔(6)、第二返料器(9)、低温旋风分离器(10)、高温旋风分离器(11)、第三返料器(12)、催化床(13)、冷凝器(14)、分馏塔(15)、N₂气源(8)、O₂气源(16)和气体预热器(17)；

所述低温流化床(3)为等直径的流化床，在其上部设置有低温流化床出料口(31)，下部设置有低温流化床第一返料进口(32)、低温流化床进料口(33)、低温流化床返料出口(34)和低温流化床第二返料进口(35)，底端设置有氮气回流口(B)和氮气进口(C)，所述低温流化床出料口(31)与低温旋风分离器(10)的进口连接，低温旋风分离器出气口(D)通过管道与洗涤塔(6)上的洗涤塔进气口(E)连接，低温旋风分离器(10)的固体分离口通过第一返料器(5)与第一返料进口(32)连接；洗涤塔(6)上还设置有盐酸出口(F)和，所述氮气出口(G)通过风机(7)与氮气回流口(B)连接，所述氮气进口(C)与N2气源(8)连接；

所述高温流化床(4)为等直径的流化床，在其上部设置有高温流化床出料口(42)，下部设置有高温流化床进料口(41)，底端设置有排灰口(H)和混合气进口(I)，所述高温流化床进料口(41)通过第二返料器(9)与低温流化床返料出口(33)连接，所述高温流化床出料口(42)与高温旋风分离器(11)连接，高温旋风分离器出气口(J)通过管道与催化床(13)上的催化床进气口(K)连接，高温旋风分离器(11)的固体分离口通过第三返料器(12)与低温流化床第二返料进口(35)连接；所述混合气进口(I)通过气体预热器(17)分别与N₂气源(8)和O₂气源(16)连接；

所述催化床(13)上的催化床出气口(L)通过管道与冷凝器(14)上的冷凝器进气口(O)连接，冷凝器(14)上还设置有冷却水出口(M)、冷却水进口(N)、重柴油出口(P)和冷凝器出料口(Q)，所述分馏塔(15)上设置有分馏塔进口(R)和分馏塔出口(S)，所述冷凝器出料口(Q)通过管道与分馏塔进口(R)连接。