[发明专利]基于多相气固流态化反应的含氯塑料热解制油工艺及装置

说明书

本发明公开了一种基于多相气固流态化反应的含氯塑料热解制油工艺及装置。该装置包括第一螺旋给料机、脱氯化氢反应器、第一旋风分离器、第二旋风分离器、第三旋风分离器、催化裂解流化床、催化剂积碳气化‑燃烧再生流化床、精馏塔、燃料油罐、裂解器罐、固氯流化床以及错流式移动床。本发明将催化裂解反应与固氯反应分离开，便于精准控制固氯反应和提高固氯效率；将含氯塑料脱氯化氢过程单独分离出来，采用塔板增加脱氯化氢反应时间；将立管作为移动床反应装置进行固氯，强化固氯效率，减少设备复杂程度；采用催化剂积碳气化‑燃烧反应，实现积碳催化剂的再生，同时避免直接焚烧带来催化剂内部孔隙晶体结构的改变，延长了催化剂的使用寿命。

技术领域

本发明涉及含氯塑料处理技术领域，尤其涉及一种基于多相气固流态化反应的含氯塑料热解制油工艺及装置。

背景技术

人类在生产生活中产生了大量的含氯废塑料，由于其含有较高的氯元素，因此给回收利用带来了极大的困难。将含氯塑料在高温无氧条件下进行催化裂解制取燃料油是其最佳的处理方式。

目前，我国主要在槽式反应器和管式反应器内，采用分步热解方式热解含氯塑料制取燃料油，即首先在300℃温度下低温热解含氯塑料，产生大量的氯化氢气体和少量的碳氢化合物气体，随后采用碱液对该裂解气进行淋洗，以脱除氯化氢气体，最后再在500℃温度下进一步热解脱氯后的塑料，进而获得无氯的燃料油。然而，上述湿式脱氯工艺较为复杂，运行成本较高，效率低，无法更好的满足含氯塑料热解制油的要求。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单，效率高，成本低，便于实现的基于多相气固流态化反应的含氯塑料热解制油工艺及装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于多相气固流态化反应的含氯塑料热解制油工艺，包括以下步骤：

第一螺旋给料机将含氯塑料连续送入脱氯化氢反应器内，第二旋风分离器将高温催化剂颗粒送入脱氯化氢反应器内，并进行脱氯化氢反应，得到氯化氢气体和塑料熔融物，氯化氢气体进入错流式移动床；

第二螺旋给料机将固氯剂颗粒送入固氯流化床，流化介质为循环惰性气体，循环惰性气体带动固氯剂颗粒进入第三旋风分离器进行气固分离，固氯剂颗粒与氯化氢气体在立管内进行固氯反应，产生水蒸气；

脱氯化氢反应器内的中温催化剂颗粒和塑料熔融物，与第二旋风分离器分离出的另一部分高温催化剂颗粒混合，一同进入催化裂解流化床内进行催化裂解反应，得到油气混合物和积碳催化剂颗粒，油气混合物和积碳催化剂颗粒进入第一旋风分离器进行气固分离；

积碳催化剂颗粒进入催化剂积碳气化-燃烧再生流化床内，油气混合物进入精馏塔进行油气分离产生燃料油和裂解气；

燃料油进入燃料油罐储存；

裂解气进入裂解气罐，一部分裂解气进入催化裂解流化床内作为流化介质，另一部分连同固氯反应产生的水蒸气和积碳催化剂颗粒进入催化剂积碳气化-燃烧再生流化床内进行气化反应，初步除去积碳催化剂颗粒表面的焦炭，并产生氢气和一氧化碳；

气化反应后的积碳催化剂颗粒与鼓入催化剂积碳气化-燃烧再生流化床内的空气进行燃烧反应，将积碳催化剂颗粒表面的焦炭完全脱除，使得积碳催化剂颗粒再生，催化剂积碳气化-燃烧再生流化床的热烟气进入第二旋风分离器并为第一螺旋给料机进行外加热。

一种基于多相气固流态化反应的含氯塑料热解制油装置，应用于上述工艺，包括：

第一螺旋给料机，第一螺旋给料机的外壁上具有夹套，第一螺旋给料机用于将含氯塑料送入脱氯化氢反应器内；

第二旋风分离器的第二气体出口与夹套连通并为第一螺旋给料机提供外加热，第二旋风分离器的第二固体出口将部分高温催化剂颗粒送入脱氯化氢反应器；