[发明专利]一种冷凝回收热解气的装置及方法和应用

说明书

本发明涉及热解法固体废弃物、危废物回收利用领域，公开了一种冷凝回收热解气的装置，该装置包括依次连接的预分离器、降膜混冷换热器、第一间壁式换热器、第二间壁式换热器、再热器和气柜；降膜混冷换热器的底部连接有第一分离器、第一油罐、第一再沸器；第一间壁式换热器的底部依次连接有第二分离器和第二油罐，所述第二油罐进一步分别与第一再沸器、降膜混冷换热器和第二油箱相连；第二间壁式换热器的底部依次连接有第三分离器、第三油罐和第三再沸器；再热器进一步与第三油罐相连接；该装置还包括第三换热器。使用该装置可综合性地有效解决固体颗粒分离、换热管挂壁或堵管现象、油气侧传热性能差问题，实现裂解气高效冷凝及分类冷凝回收。

技术领域

本发明涉及热解法固体废弃物、危废物进行资源化回收利用领域，具体涉及一种固体废弃物、危废物进行热解处理后，产生的热解气的冷凝回收装置及利用该装置冷凝回收热解气的方法和该方法在固体废弃物回收中的应用。

背景技术

固体废弃物等含有丰富的矿产资源，通过固废的资源化再利用处理，既能实现固体废弃物的减量化、无害化和环保化处理，同时又获得具有一定价值的热解产物，产生显著的经济效益。例如，针对各类废橡胶制品、废塑料制品、废旧轮胎、油泥等废弃物或危废物，采用热裂解技术进行处理后，可生产出热解气，一部分热解气通过冷凝法回收，另一部分轻质热解气则作为热解过程的燃料。由于热解气含有微细固体颗粒和微细雾滴物质，其成分极为复杂，在冷凝回收油气时冷凝管内常出现挂壁、堵管等问题，挂壁则导致换热器热阻剧增，换热能力不足而影响油气回收率，堵管则需立刻停车检修，否则易发生热解气外泄而引起爆燃、燃烧事故。因此常规的冷凝技术方案易导致检修清理频繁、运行经济性差、人为干预多等问题。为了真正实现含复杂成分的热解气的高效净化回收，需要重点解决如下关键技术难题：一是解决热解气中灰分微细颗粒物、未裂解胶质碎片、轮胎添加剂等在高温条件下呈现固态的微粒的有效分离问题，避免因各类微粒长期沉积并在换热管表面聚集，而引发挂壁、堵管现象；二是如何抑制不饱和烃发生聚合或避免微量聚合物在换热管表面沉积，避免冷凝下来的焦油等高粘度凝结油挂壁或堵塞换热管；三是如何将凝结的裂解油分类收集，提升冷凝油的市场价值；四是如何解决当前阶段热裂解工艺耗能多，热能利用效率低的问题；五是如何综合考虑热裂解温度条件、锅炉设备运行参数、冷凝回收过程中的废热以及烟气尾气的余热再利用，提高成套装置的节能技术水平，降低运行费用。上述问题一生成的固态微颗粒和问题二产生的高粘度凝结油相伴存在，更容易发生挂壁、堵管现象。

在热解气回收和净化方面，已有相关专利报道。CN204469415U公开了一种裂解油气净化除尘装置，该装置采用了除尘器分离作用将绝大部分灰尘颗粒分离出来，然而因不能解决上述问题二和问题三。CN102827633B公开了一种裂解油连续化快速分离的方法及所用装置，该方法及装置采用水蒸气携带蒸馏组分冷凝回收方案，能够有效降低挂壁或堵塞问题，但该技术又产生的大比例水和油等分离问题，该发明也未充分考虑热能高效利用问题。CN107596831A公开了一种裂解油气的防聚净化工艺及系统，该系统采用回收的冷凝油在喷淋雾化后闪蒸，从而实现直接吸热冷却的技术方案，直接将高温的热解气直接冷凝成温度较低的液态油。但存在喷雾装置易堵塞、喷雾动力需求大等问题，因能耗较高而不利于经济运行。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的热解气回收中的上述问题，提供一种冷凝回收热解气的装置及其回收方法和应用，采用本发明所述装置及方法可以综合性地有效解决固体颗粒分离、换热管挂壁或堵管现象、油气侧传热性能差问题，实现热解气高效冷凝及分类冷凝回收。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种冷凝回收热解气的装置，其特征在于，该装置包括依次连接的预分离器、降膜混冷换热器、第一间壁式换热器、第二间壁式换热器、再热器和气柜；

所述降膜混冷换热器的底部依次连接有第一分离器、第一油罐、第一再沸器、第一缓冲罐和第一油箱，所述第一再沸器的气相出口与所述第一间壁式换热器相连；