專利名稱：用生活垃圾和或有機廢棄物制取烴類的方法和設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及從生活垃圾和或有機廢棄物中制取烴類的方法和設備。特別是通過熱裂解和催化裂解從生活垃圾和或有機廢棄物中制取烴類的方法和設備。
隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，生活垃圾以及垃圾中有機物成份含量不斷提高，并對人類的生存環(huán)境產(chǎn)生嚴重危害。有效地處理這些廢棄物使其無害化、資源化已成為全球普遍重視和研究的課題。
生活垃圾成份復雜?，F(xiàn)有技術(shù)中的焚燒法存在著投資大、尾氣污染大氣、余熱發(fā)電成本高等弱點。填埋法存在大量占用耕地、污染水源、不能資源化的嚴重弊病。現(xiàn)有技術(shù)已公開了一些解決這方面問題的技術(shù)方案，例如Chambers在USP4.235.676中公開了由廢輪胎和工業(yè)及生活廢棄物制取烴類的設備，所公開的設備采用真空系統(tǒng)、反應釜固定、反應易結(jié)焦、排渣難、生產(chǎn)不能連續(xù)性。在EP-A-0607862(申請人為MaZda Motor Corporation)公開了一種從廢塑料或廢橡膠制取烴類的方法和設備，反應釜為立式，沒有公開反應殘渣的排放方法。以上方法均不能同時和連續(xù)處理成份復雜的生活垃圾和或有機廢棄物。本發(fā)明申請人在PCT/CN97/00124中，申請了從有機或高分子廢棄物制取烴類的方法及設備，采用臥式旋轉(zhuǎn)裂解反應釜。由于裂解反應的全過程是在同一個反應釜中進行，必須維持反應釜處于高溫狀態(tài)下才能滿足裂解反應所需熱量。但高溫狀態(tài)下的反應釜鋼材易受熱變形，反應釜無法旋轉(zhuǎn)。因此，生產(chǎn)中只能降低反應溫度來保持反應釜的材質(zhì)不變形，導致裂解反應不完全、原料的分解不徹底。裝料和排渣均屬間歇式。
因此，本發(fā)明的目的是提供從生活垃圾和或有機廢棄物中制取烴類的方法和設備。更具體地，本發(fā)明提供將同一原料進行兩次兩種不同溫度的熱裂解和催化裂解，用連續(xù)進料和連續(xù)排渣的生產(chǎn)方法，從生活垃圾和或有機廢棄物中制取烴類的方法和設備。本發(fā)明能使堆積如山的生活垃圾減容化、無害化、資源化。
本發(fā)明的方法包括將所述的垃圾和或廢棄物粉碎或不粉碎，用螺旋進料器連續(xù)不停地推入密閉的臥式旋轉(zhuǎn)反應釜中，旋轉(zhuǎn)并加熱反應釜，進行第一級裂解反應。將第一級裂解反應所生成的氣相烴排出反應釜，同時，將來分解完全的反應殘渣連續(xù)不停地排入另一密閉的螺旋攪拌反應釜中。給螺旋攪拌反應釜加熱，用電驅(qū)動反應釜內(nèi)的螺旋攪拌機連續(xù)旋轉(zhuǎn)，將第一級裂解反應產(chǎn)生的殘渣在螺旋攪拌反應釜內(nèi)繼續(xù)進行高溫條件下的第二級裂解反應，使殘渣中的有機物徹底分解。同時，將第二級裂解反應產(chǎn)生的無機殘存物從螺旋攪拌反應釜連續(xù)不停地排出。將第二級裂解反應所生成的氣相烴排出反應釜。收集由反應釜引出的烴類。
上述方法中，裂解反應包括熱裂解反應和催化裂解反應。催化反應是在置于反應釜內(nèi)部的催化固定床上進行，催化反應所需熱量由反應釜內(nèi)部熱量供給。裂解反應可維持常壓或高于常壓，第一級催化反應溫度為350-600℃，第二級催化反應溫度為600-1000℃，所用催化劑為SR-1型催化劑，其組成(重量)包括CHO-1(商品名中國齊魯石化廠生產(chǎn))5％，REY20％，絲光沸石30％和ZSM-5催化劑45％。
本發(fā)明的設備主要包括臥式旋轉(zhuǎn)反應釜，螺旋攪拌反應釜和烴油收集裝置。所述臥式旋轉(zhuǎn)反應釜包括圓柱形殼體，通過殼體下部幾組能靈活轉(zhuǎn)動的圓形托輪(每組二個托輪)，將圓柱形殼體支撐在地面上，殼體能順或逆旋轉(zhuǎn)；圓形齒輪盤，套在直徑相同的圓柱形殼體外筒壁上，采用焊接或螺栓進行固定或相連接，驅(qū)動齒輪盤旋轉(zhuǎn)，則圓柱形反應釜殼體跟隨同步轉(zhuǎn)動；圓形螺紋鋼帶，像螺母內(nèi)絲，均勻固定在圓柱形殼體內(nèi)壁，當圓柱形殼體旋轉(zhuǎn)時，殼體內(nèi)壁上的圓形螺紋鋼帶同步旋轉(zhuǎn)；螺旋進料機，其配置于臥式旋轉(zhuǎn)反應釜的一端，固定不動的螺旋進料機的機殼與連續(xù)旋轉(zhuǎn)的反應釜圓柱形殼體之間用傳統(tǒng)的機械密封或其它密封方法相連接；殘渣收集室其配置于臥式旋轉(zhuǎn)反應釜的另一端，固定不動的收集室與旋轉(zhuǎn)的反應釜圓柱形殼體之間用傳統(tǒng)的機械密封或其它密封方法相連接；固定床，其垂直配置于殘渣收集室內(nèi)的上部與反應釜的氣相產(chǎn)物出口相通。所述的螺旋攪拌反應釜包括圓柱形殼體，固定在地面上不動，殼體一端上方是原料的進口，另一端連接殘渣收集室；固定床，其垂直配置于殘渣收集室內(nèi)的上部，并與反應釜的氣相產(chǎn)物出口相通；螺旋攪拌機，安裝在圓柱形殼體內(nèi)部，用調(diào)速電機驅(qū)動其在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)；螺旋排渣器，安裝在殘渣收集室的底部。收集室底部的殘渣出口與螺旋排渣器物料的進口相連接。
附圖的簡要說明

圖1是用本發(fā)明設備生產(chǎn)烴類的簡易流程圖。圖2是本發(fā)明臥式旋轉(zhuǎn)反應釜和螺旋攪拌反應釜設備圖。
本發(fā)明祥述本發(fā)明的目的之一是提供一種從生活垃圾和或有機廢棄物生產(chǎn)烴類的方法。包括將生活垃圾和或有機廢棄物粉碎成35厘米以下形狀，通過螺旋進料器的推動，裝入密閉的臥式旋轉(zhuǎn)反應釜中，旋轉(zhuǎn)并加熱反應釜進行第一級裂解反應，將反應所生成的氣相烴排出反應釜，反應殘存物連續(xù)不斷地排入另一密閉螺旋攪拌反應釜繼續(xù)進行第二級高溫裂解反應。反應生成的氣相烴排出反應釜，按傳統(tǒng)方法收集第一、二級裂解反應產(chǎn)生的氣相烴類。第二級裂解反應排出的殘渣已被分解徹底，不含有機物成份。殘渣經(jīng)粉碎、磁選、分離后得到工業(yè)無機填料和廢金屬。
在上述方法步驟中，所述的裂解反應包括熱裂解反應和催化裂解反應。如果生活垃圾中有機物成份少，僅需熱裂解反應即可。如果生活垃圾中含有大量的廢塑料、廢橡膠、油渣、污油等高分子有機廢棄物，則需經(jīng)熱裂解反應和催化裂解反應才可完成。
所述的催化裂解反應是配置于兩種反應釜內(nèi)的固定床上進行。催化反應所需熱量由反應釜內(nèi)部熱量供給。第一級裂解溫度為350-600℃，第二級裂解溫度為600-1000℃。固定床上裝載有催化裂解反應所需催化劑。通常選用SR-1型催化劑，其組成為CHO-1為5％、REY20％、絲光沸石(硅鋁摩爾比為12∶1)30％，以及45％的ZSM-5催化劑，將各組份進行充分混合后可用于本發(fā)明的催化裂解反應。
上述反應均為常壓或高于常壓。經(jīng)第一、二級裂解反應后得到的氣相產(chǎn)物經(jīng)常規(guī)方法冷凝、分離后得到各種用途的烴油和可燃氣體。將第二級裂解反應產(chǎn)生的無機殘渣排出釜外，經(jīng)粉碎、磁選和分離后得到工業(yè)無機填料和廢金屬。
可用本發(fā)明方法處理的生活垃圾和或有機廢棄物包括生活垃圾、生活及工業(yè)有機廢棄物、廢塑料、廢輪胎、廢橡膠、污泥、木屑、含砂原油、渣油、重油以及其它高分子有機廢棄物。
具體地，本發(fā)明的方法包括步驟1.將生活垃圾或有機廢棄物粉碎成35厘米以下的塊狀物，連續(xù)不停地通過螺旋進料器的推動，裝入密閉的第一級臥式旋轉(zhuǎn)反應釜中或?qū)⒁后w有機廢棄物用泵連續(xù)不停地泵入螺旋進料器中，并推入密閉的臥式旋轉(zhuǎn)反應釜中；2.電驅(qū)動臥式旋轉(zhuǎn)反應釜轉(zhuǎn)動，用高溫煙道氣給反應釜供熱，使反應釜內(nèi)的物料不停地旋轉(zhuǎn)和向前滾動，發(fā)生第一級熱裂解反應和催化裂解反應。裂解反應產(chǎn)生的氣相烴排出釜外，按傳統(tǒng)方法收集。未被完全分解的殘渣從反應釜的殘渣收集室底部排出，并直接落入另一螺旋攪拌反應釜中進行第二級高溫裂解反應；3.用高溫煙道氣給另一螺旋攪拌反應釜供熱，用電驅(qū)動反應釜中的螺旋攪拌機旋轉(zhuǎn)，將第一級裂解反應未被分解完全的剩余固體殘存物在此反應釜中繼續(xù)進行第二級高溫裂解反應。由于反應釜中螺旋攪拌機的連續(xù)不停地旋轉(zhuǎn)攪拌和向前推動作用，第二級裂解反應所產(chǎn)生的殘渣直接落入螺旋攪拌反應釜的殘渣收集室底部，經(jīng)底部外的螺旋排渣器排出釜外。殘渣不含有機物，經(jīng)粉碎、磁選、分離得到無機填料、金屬等工業(yè)原料。裂解反應釜產(chǎn)生的氣相烴排出反應釜，按傳統(tǒng)方法收集。
將熱裂解反應和催化裂解反應產(chǎn)生的氣相烴按傳統(tǒng)方法進行分餾、冷凝、最后得到低沸點烴油和可燃性氣體。裂解反應的最終殘渣(如果是輪胎，殘渣是炭黑)經(jīng)粉碎、磁選、分離后得到無機填料、金屬等工業(yè)原料。
本發(fā)明的另一個目的是提供實現(xiàn)上述方法的設備，主要包括臥式旋轉(zhuǎn)反應釜、螺旋攪拌反應釜和烴油收集裝置。
所述的臥式旋轉(zhuǎn)反應釜包括圓柱形殼體，通過殼體下部幾組能靈活轉(zhuǎn)動的圓形托輪(每組為二個托輪)支撐于地面上。殼體外壁套裝有與其直徑相同的圓周齒輪盤。用電驅(qū)動齒輪盤順或逆旋轉(zhuǎn)，則圓柱形殼體受托輪的支撐跟隨同步旋轉(zhuǎn)。圓柱形殼體外圍是固定不動的保溫層，殼體與保溫層之間是加熱室。其中，給反應釜殼體加熱的高溫煙氣從加熱室一端進，經(jīng)過加熱室，從另一端排出。圓柱形殼體內(nèi)壁上均勻分布象螺母內(nèi)絲一樣層層疊疊圓周形螺紋鋼帶，它能使殼體內(nèi)的物料在殼體旋轉(zhuǎn)時向前或向后移動。圓柱形殼體的一端連接固定式螺旋進料器，另一端連接固定式殘渣收集室?？尚D(zhuǎn)的圓柱形殼體與其兩端固定不動的螺旋進料器和殘渣收集室之間以及與固定不動的隔熱保溫層之間均采用傳統(tǒng)的機械密封和其它密封方法進行連接。殘渣收集室的內(nèi)部上方吊裝有催化固定床，熱裂解反應產(chǎn)生的氣相烴經(jīng)固定床排出釜外。
所述的螺旋攪拌反應釜包括圓柱形殼體，固定在地面上。圓柱形殼體內(nèi)部是可旋轉(zhuǎn)的螺旋攪拌機。圓柱形殼體的兩端分別是第一級裂解反應排出的殘渣進口和第二級裂解反應殘渣的收集室(也就是本螺旋攪拌反應釜的物料進口和反應后剩余殘渣的收集室)，圓柱形殼體外面是被保溫隔熱墻包圍的加熱室，加熱室的兩端分別是給殼體供熱的高溫煙道氣的進口和出口。裂解反應產(chǎn)生的氣相烴經(jīng)殘渣收集室內(nèi)部上方的固催化定床后排出反應釜，催化固定床與反應釜氣相物出口相通。
具體地，本發(fā)明的設備包括臥式旋轉(zhuǎn)反應釜(1)、順或逆轉(zhuǎn)調(diào)速電機(4)、螺旋攪拌反應器(26)、燃燒爐(10)、加熱室(11)、催化固定床(14)和(16)、冷凝器(23)、烴油收集罐(24)、水封罐(25)等裝置組成(見圖1)。
參見圖1和圖2，臥式旋轉(zhuǎn)反應釜(1)、包括圓柱形殼體(22)，通過殼體(22)下部幾組能靈活轉(zhuǎn)動的圓形托輪(5)將圓柱形殼體(22)支撐在地面上。殼體(22)外筒壁安裝有與殼本(22)外層直徑相同的圓周形齒輪盤(6)，齒輪盤(6)與小齒輪盤(7)相對合，小齒輪盤(7)連接調(diào)速電機(4)，啟動調(diào)速電機(4)順或逆轉(zhuǎn)，則小齒輪盤(7)帶動齒輪盤(6)轉(zhuǎn)動，并使圓柱形殼體(22)跟隨同步旋轉(zhuǎn)。圓柱形殼體(22)的外面是固定不動的隔熱保溫層(9)所包圍的加熱室(11)，其中，給圓柱形殼體(22)加熱的高溫煙氣從加熱室(11)一端(12)進入，經(jīng)過加熱室(11)后從另一端(8)排出。圓柱形殼體(22)內(nèi)壁均勻分布著像螺母內(nèi)絲一樣的層層圓周形螺紋鋼帶(2)，當圓柱形殼體(22)順或逆旋轉(zhuǎn)時，殼體(22)內(nèi)的物料受螺紋鋼帶(2)的旋轉(zhuǎn)推動作用向前或向后移動。圓柱形殼體(22)的一端連接固定式螺旋進料器(3)，另一端連接固定式殘渣收集室(13)。可旋轉(zhuǎn)的圓柱形殼體(22)與其兩端固定不動的螺旋進料器(3)和殘渣收集室(13)之間以及與固定不動的隔熱保溫層(9)之間，均采用傳統(tǒng)的機械密封或其它密封方法進行相連。殘渣收集室(13)的內(nèi)部上方吊裝有催化固定床(14)，裂解反應產(chǎn)生的氣相烴均通過固定床(14)后從反應釜的出口(15)排出，經(jīng)冷凝器(23)到達烴油收集罐(24)內(nèi)，不凝結(jié)的氣體進入水封罐(25)，并從罐(25)項部排出。臥式旋轉(zhuǎn)反應釜(1)排出的殘存物經(jīng)殘渣收集室(13)直接落入螺旋攪拌反應器(26)的進料孔(18)。螺旋攪拌反應釜(26)包括圓柱形殼體(21)，殼體(21)固定在地面上，圓柱形殼體(21)的兩端分別是物料進口(18)和反應殘渣收集室(27)，也就是第一級裂解反應排出的殘渣進口和第二級裂解反應殘渣的出口。圓柱形殼體(21)內(nèi)的安裝有可旋轉(zhuǎn)的螺旋攪拌機(19)。用調(diào)速電機(4)驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)。圓柱形殼體(21)外面是由保溫隔熱墻包圍的加熱室(11)，加熱室(11)的兩端分別是給殼體(21)供熱的高溫煙道氣的進口(12)和出口(8)，裂解反應產(chǎn)生的氣相烴經(jīng)釜內(nèi)固定床(16)排出釜外。氣相烴經(jīng)冷凝器(23)流入烴油收集罐(24)，不凝結(jié)的氣體進入水封罐(25)，并從罐(25)頂部排出。采用煤、重油、可燃性氣體在燃燒爐(10)中燃燒生產(chǎn)高溫煙道氣經(jīng)孔(12)給臥式旋轉(zhuǎn)反應釜(1)和螺旋攪拌反應釜(26)供熱。固體或液體原料通過螺旋進料器(3)的推動作用連續(xù)地進入密閉的臥式旋轉(zhuǎn)反應釜(1)中，第一級熱裂解反應產(chǎn)生的氣相烴經(jīng)釜(1)內(nèi)催化固定床(14)從釜出口(15)排出。反應殘渣從殘渣收集室(13)底部直接落入另一螺旋攪拌反應釜(26)中，在螺旋攪拌機器(19)的旋轉(zhuǎn)攪拌和向前推動以及熱的作用下，發(fā)生第二級高溫裂解反應，分解完全的無機殘渣從殘渣收集室(27)底部的排渣孔(20)排出，熱裂解產(chǎn)生的氣相烴經(jīng)殘渣收集室(27)內(nèi)上方的固定床(16)后排出釜(26)外。然后入冷凝器(23)，最后進入烴油收集罐(24)，不凝結(jié)的氣體進入水封罐(25)。
結(jié)合附圖1和2對本發(fā)明的方法進行進一步的說明。
用破碎機將生活垃圾和或有機廢棄物破碎至35厘米以下的塊狀物，用提升機裝入料倉(28)和螺旋進料機(3)中或用泵將液體原料泵入料倉(28)和螺旋進料機(3)中。通過螺旋進料機(3)的連續(xù)不停地旋轉(zhuǎn)將固體或液體原料連續(xù)不斷地推入密閉的臥式旋轉(zhuǎn)反應釜(1)中，用煤、重油或可燃性氣體在燃燒爐(10)中燃燒產(chǎn)生高溫煙道氣，經(jīng)加熱室(11)給反應釜(1)供熱。用調(diào)速電機(4)驅(qū)動小齒輪(7)轉(zhuǎn)動，小齒輪(7)帶動相對合的圓柱形齒輪盤(6)轉(zhuǎn)動，齒輪盤(6)與圓柱形殼體(22)相固定，跟隨同步旋轉(zhuǎn)。原料在臥式旋轉(zhuǎn)反應釜(1)中跟隨不停地滾動，受熱均勻，并受反應釜(1)內(nèi)壁上層層螺紋鋼帶(2)作用不停地向前移動。根據(jù)工藝需要，調(diào)速電機(4)可以順或逆轉(zhuǎn)動，臥式旋轉(zhuǎn)反應釜(1)也跟隨同步順轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)動，釜(1)中的物料也隨之前進或倒退。釜(1)內(nèi)的廢棄物受熱后先發(fā)生熱裂解反應。反應殘存物經(jīng)殘渣收集室(13)直接落入另一螺旋攪拌反應釜(26)中，反應產(chǎn)生的氣相烴進入固定床(14)與固定床(14)中的催化劑發(fā)生催化裂解反應[如果固定床(14)中沒有催化劑，則不發(fā)生催化裂解反應]。反應生成的氣相烴經(jīng)釜出口(15)流入冷凝器(23)，然后進入烴油收集罐(24)，變?yōu)榈头悬c液體烴油被貯備。烴油可以按傳統(tǒng)煉油方法進一步分餾提純成汽油、柴油和重油。重油可以再返回到反應釜(1)進行裂解或作為商品燃料油出售。不被凝結(jié)的氣體進入水封罐(25)，并從水封罐(25)頂部排出，返回到燃燒爐(10)中燃燒再利用。此臥式旋轉(zhuǎn)反應釜(1)具有物料不易結(jié)焦、傳熱效率高、反應速度快、生產(chǎn)連續(xù)化的特性。然而，為了滿足工業(yè)化生產(chǎn)要求，此臥式旋轉(zhuǎn)反應釜(1)必須具備相適應的容積。反應釜(1)的圓柱形簡體越長或直徑越大，都能增大反應釜容積，但容積增大導致反應釜的鋼材在高溫條件下容易受熱變形，反應釜(1)不能旋轉(zhuǎn)。因此，采用較低溫度條件有利于設備正常運轉(zhuǎn)。但是，低溫導致裂解反應不完全，反應殘存物中還有一定量的有機物成份未被分解，需要繼續(xù)進行第二級高溫條件下裂解反應，保證殘渣不含有機成份，實現(xiàn)垃圾的無害化。
第二級高溫裂解反應是在另一螺旋攪拌反應釜(26)中進行。用煤、重油或可燃性氣體在燃燒爐(10)中燃燒生產(chǎn)高溫煙道氣經(jīng)孔(12)和加熱室(11)給螺旋攪拌反應釜(26)供熱，用電啟動調(diào)速電機(4)驅(qū)動釜(26)中螺旋攪拌機(19)轉(zhuǎn)動，第一級裂解反應產(chǎn)生的少量或小容積的殘存物在此螺旋攪拌反應釜(26)中繼續(xù)發(fā)生第二級高溫熱裂解反應。由于殘渣量少，該螺旋攪拌反應釜(26)直徑也小，圓柱形殼體(21)固定不動，所以在一定的高溫狀態(tài)下反應釜(26)不易受熱變形，既使有輕微的變形，也不影響反應釜(26)中螺旋攪拌機(19)的旋轉(zhuǎn)。由于熱裂解反應溫度高，殘渣中的有機物成份被深度裂解徹底分解變成氣相烴，氣相烴進入釜(26)內(nèi)固定床(16)發(fā)生催化裂解反應，催化反應所需熱量由反應釜(26)內(nèi)熱量供給，催化反應產(chǎn)生氣相烴排出反應釜(26)后，流入冷凝器(23)并進入烴油收集罐(24)，不凝結(jié)的氣體入水封罐(25)，并從罐(25)的頂部排出，返回到燃燒爐(10)中燃燒回收利用。第二級高溫裂解反應剩余的殘渣已成為無機殘渣，在螺旋攪拌機(19)的攪拌推動下，排入反應釜(26)的殘渣收集室(27)底部，經(jīng)底部螺旋排渣器(30)的作用排出釜外。經(jīng)粉碎、磁選、提純后得到無機填料和金屬等工業(yè)原料。
以下通過具體實施例更詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受其限制。
實施例1生活垃圾將生活垃圾用破碎機破碎成35厘米以下的塊狀物(不需分選)，用提升機裝入料倉(28)和螺旋進料機(3)中，通過螺旋進料機(3)的旋轉(zhuǎn)推動裝入密閉的臥式旋轉(zhuǎn)反應釜(1)中。反應釜(1)內(nèi)的固定床(14)中裝入一定量的SR-1型催化劑。驅(qū)動反應釜(1)旋轉(zhuǎn)，用燃燒爐(10)中產(chǎn)生的高溫煙道氣給加熱室(11)中的反應釜(1)供給熱量。釜(1)中的物料在旋轉(zhuǎn)滾動和受熱時發(fā)生第一級熱裂解反應和催化裂解反應。生產(chǎn)屬于連續(xù)化，原料不斷地通過螺旋進料機(3)裝入釜(1)中，釜(1)中物料受釜殼體(21)的旋轉(zhuǎn)和殼體內(nèi)壁螺紋鋼帶(2)的旋轉(zhuǎn)推動作用不停地上下滾動和向前移動，物料受熱均勻、釜壁不結(jié)焦、傳熱效果好、裂解速度快、反應在0.02-0.3MPa及400-600℃條件下進行，反應中產(chǎn)生的氣相烴不斷地排出釜(1)外，經(jīng)冷凝器(23)流入烴油收集罐(24)，成為低沸點烴油。不被凝結(jié)的可燃性氣體H2和C1-C4烴類通入水封罐(25)，從罐(25)頂部返回到燃燒爐(10)中燃燒回收再利用。生產(chǎn)屬于連續(xù)化，第一級裂解反應產(chǎn)生殘渣不斯地落入殘渣收集室(13)，并直接落入另一螺旋攪拌反應釜(26)中，連續(xù)進行第二級高溫裂解反應，用燃燒爐(10)中產(chǎn)生的高溫煙道氣給反應釜(26)供熱。用調(diào)速電機(4)驅(qū)動反應釜(26)內(nèi)的螺旋攪拌機(19)不停地轉(zhuǎn)動。第一級裂解反應的殘渣在反應釜(26)中受熱及螺旋攪拌機(19)的攪拌作用下進行深度裂解，繼續(xù)發(fā)生第二級高溫裂解反應。反應在0.02-0.3MPa及600-1000℃條件下進行。第一級裂解反應的殘渣不停地進入反應釜(26)中，通過螺旋攪拌機(19)的攪拌作用，殘渣中的有機物被徹底分解。裂解反應剩余的無機殘渣不斷地排入反應釜(26)殘渣收集室(27)，并經(jīng)收集室(27)底部的螺旋排渣器(30)排出釜(26)外。經(jīng)粉碎、磁選和分離提純得到工業(yè)無機填料和金屬，作為商品出售。第二級熱裂解反應產(chǎn)生的氣相烴不斷地進入殘渣收集室(27)內(nèi)上方的催化固定床(16)中，與固定床(16)的SR-1型催化劑接觸，發(fā)生第二級催化裂解反應，催化反應所需熱量由反應釜(26)內(nèi)熱量供給。催化反應所產(chǎn)生的低沸點氣相烴流入冷凝器(23)，然后進入烴油收集罐(24)成為低沸點的烴油。把第一、二級裂解反應所收集的低沸點烴油，采用傳統(tǒng)的煉油方法及設備進行分餾、冷凝或提純。分餾產(chǎn)生的重油返回到反應釜(1)中再裂解。
經(jīng)過上述生產(chǎn)過程或第一、二級裂解反應得到如下結(jié)果生活垃圾成份揮發(fā)物76％，固定類13.9％，灰份10.1％生活垃圾元素分析H5.6％，O21.8％，C55％，S0.6％N8.8％，灰份10.1％。
反應產(chǎn)物(W％)烴油28％氣體(主要是烴類氣體)35％
無機填料及金屬16％水份21％實施例2廢輪輪采用實施例1的方法對廢輪胎進行熱裂解和催化裂解，得到如下結(jié)果廢輪胎1000Kg第一級裂解溫度 400-600℃操作壓力0.02-0.3MPa催化劑 SR-1型催化劑第二級熱裂解溫度600-800℃操作壓力0.02-0.3MPa催化劑 SR-1型催化劑產(chǎn)物汽油98Kg(RON為93.5)(或重量比) 柴油432Kg(十六烷值59，凝固點(-20℃)可燃性氣體90Kg(H2，C1-C4)鋼絲60kg炭黑320Kg(有機物含量(0.1％)即油為53％，炭黑為32％，鋼絲6％，可燃性氣體為11％
權(quán)利要求
1.從生活垃圾和或有機廢棄物中制取烴類的方法包括將所述的垃圾和或廢棄物粉碎或不粉碎，用螺旋進料器連續(xù)不停地推入密閉的臥式旋轉(zhuǎn)反應釜中，旋轉(zhuǎn)并加熱反應釜，進行第一級裂解反應。將第一級裂解反應所生成的氣相烴排出反應釜，同時，將未分解完全的反應殘渣連續(xù)不停地排入另一密閉的螺旋攪拌反應釜中。給螺旋攪拌反應釜加熱，用電驅(qū)動反應釜內(nèi)的螺旋攪拌機連續(xù)旋轉(zhuǎn)，將第一級裂解反應產(chǎn)生的殘渣在螺旋攪拌反應釜內(nèi)繼續(xù)進行高溫條件下的第二級裂解反應，使殘渣中的有機物徹底分解。同時，將第二級裂解反應產(chǎn)生的無機殘存物從螺旋攪拌反應釜連續(xù)不停地排出。將第二級裂解反應所生成的氣相烴排出反應釜。收集第一、二及裂解反應引出的烴類。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述的裂解反應包括熱裂解反應和催化裂解反應。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述的催化裂解反應是在反應釜內(nèi)的固定床上進行。如果固定床中不放催化劑，則不發(fā)生催化裂解反應。
4.權(quán)利要求1或2的方法，其中所述的第一級裂解反應溫度為350-600℃，第二級裂解反應溫度為600-1000℃。
5.權(quán)利要求2的方法，其中所述的催化裂解反應的催化劑包括(重量)5％的CHO-1，REY.20％，絲光沸石(硅鋁摩爾比12∶1)30％和45％的ZSM-5催化劑。
6.從生活垃圾和或有機廢棄物制取烴類的設備主要包括臥式旋轉(zhuǎn)反應釜、螺旋攪拌反應釜和烴油收集裝置。所述的臥式旋轉(zhuǎn)反應釜包括圓柱形殼體，通過殼體下部幾組能靈活轉(zhuǎn)動的圓形托輪(每組二個托輪)，將圓柱形殼體支撐在地面上。殼體能順或逆旋轉(zhuǎn)；圓形齒輪盤，套在直徑相同的圓柱形殼體外筒壁上，采用焊接或螺栓進行固定或相連接。驅(qū)動齒輪盤旋轉(zhuǎn)，則反應釜的圓柱形殼體跟隨同步轉(zhuǎn)動；圓形螺紋鋼帶，像螺母內(nèi)絲，均勻固定在圓柱形殼體內(nèi)壁，當圓柱形殼體旋轉(zhuǎn)時，殼體內(nèi)壁上的圓形螺紋鋼帶同步旋轉(zhuǎn)；螺旋進料機，其配置于臥式旋轉(zhuǎn)反應釜的一端，固定不動的螺旋進料機的機殼與連續(xù)旋轉(zhuǎn)的反應釜殼體之間用傳統(tǒng)的機械密封或其它密封方法相連接；殘渣收集室，其配置于臥式旋轉(zhuǎn)反應釜的另一端，固定不動的收集室與旋轉(zhuǎn)的反應釜殼體之間用傳統(tǒng)的機械密封或其它密封方法相連接；固定床，其垂直配置于殘渣收集室內(nèi)的上部與反應釜的氣相產(chǎn)物出口相通；所述的螺旋攪拌反應釜包括圓柱形殼體，固定在地面上不動，殼體一端上方是原料的進口，另一端連接殘渣收集室；固定床，其垂直配置于殘渣收集室內(nèi)部的上方，并與反應釜的氣相產(chǎn)物出口相通；螺旋攪拌機，安裝在圓柱形殼體內(nèi)部，用調(diào)速電機驅(qū)動其在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)；螺旋排渣器，安裝在殘渣收集室底部外面。收集室的殘渣出口與螺旋排渣器的進口相連接。
7.權(quán)利要求6的設備，其中所述的螺旋攪拌反應釜圓柱形殼體的形狀可以是圓形、長圓形或槽柱形。
全文摘要
本發(fā)明公開了用生活垃圾和或有機廢棄物制取烴類的方法和設備。具體地,將上述廢棄物采用兩種不同的反應溫度進行熱裂解和催化裂解制取烴類的方法及設備。生產(chǎn)屬于連續(xù)化,并公開了生產(chǎn)所需催化劑。
文檔編號C10G1/00GK1232861SQ9811782
公開日1999年10月27日 申請日期1998年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月27日
發(fā)明者邢力 申請人:邢力