[发明专利]一种回收裂解气的装置及其方法和应用

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，公开了一种回收裂解气的装置，该装置包括：混冷换热器，沿底部至顶部的轴向方向上，混冷换热器内依次设置有第一物料入口、喷嘴、中部除雾器、集液板、换热管、分配器、顶部除雾器和第一物料出口；混冷换热器内还设置有用于将集液板收集的物料的集中输送至混冷换热器底部的竖直降膜管；间接换热器、气液分离器、固液分离器、蒸发器、冷凝器和缓冲罐；间接换热器、冷凝器和换热管依次连接使得冷媒依次流经间接换热器、冷凝器和换热管。使用该装置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、危废物产生的裂解气的净化回收装置及利用该装置回收裂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，可生产出裂解气，一部分裂解气通过冷凝法回收，另一部分轻质裂解气则作为热解过程的燃料。由于裂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，否则易发生裂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裂解气的高效净化回收，需要重点解决如下四方面关键技术难题：一是裂解气中含灰分微细颗粒物、未裂解胶质碎片、轮胎添加剂等在高温条件下呈现固态微粒、气体的有效分离，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；三是将凝结的裂解油分类收集，提升冷凝油的市场价值。因传统化工用石油炼制设备体量大、处理量大、初期投资多，它并不适用于具有原料区域分散性强、成本低但长线回收运输费用高的废轮胎处理；四是热裂解工艺耗能多，应考虑热能高效利用问题。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。

在裂解气回收和净化方面，已有相关专利报道。中国发明专利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，然而不能解决上述问题二和问题三。中国发明专利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，直接将高温的裂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上述问题，提供一种回收裂解气装置及其回收方法和应用，采用本发明所述装置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，实现裂解气高效冷凝及分类冷凝回收。

本发明的发明人发现，本发明所述裂解气经凝结回收后，其主要是脂肪烃、芳烃、胶质和沥青的混合液，利用裂解气自身具有的较宽温度范围内的多沸点闪蒸与凝结特性，既能有效捕捉微细颗粒杂质，同时又能实现不同馏分裂解气的相变分离。主要是将待处理的高温裂解气直接进行喷淋除雾除气溶胶、降膜急冷除雾除气凝胶和凝结油再沸后再进行凝结提纯即可解决上述堵塞等问题，因此，为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种回收裂解气的装置，该装置包括：