以廢塑料、橡膠、廢機(jī)油液固共催化裂解制取燃料油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種以廢塑料、橡膠、廢機(jī)油液固共催化裂解制取燃料油的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]廢橡膠、廢塑料在正常情況下難以自然降解，“白色污染”問(wèn)題也變得越來(lái)越嚴(yán)重。利用廢橡膠、廢塑料裂解制取燃油是一種再生利用的方式。目前采用將廢橡膠、廢塑料碎化后，與催化劑一起放入裂解反應(yīng)釜進(jìn)行裂解反應(yīng)，所得到氣相混合物質(zhì)，在通過(guò)冷凝降溫裝置，進(jìn)行降溫處理，然后再進(jìn)行油水分離裝置，而得到粗油、廢水和燃?xì)?。所用設(shè)備為通用設(shè)備，如臥式或立式裂解反應(yīng)釜、冷凝降溫裝置、油水氣分離裝置等。一般使用原油裂解工藝所用的催化劑，如HY、Ni—REY、HZSM — 5等分子篩催化劑，因?yàn)閺U塑料裂解產(chǎn)物和原油裂解產(chǎn)物的催化改質(zhì)有相似之處。然而原油成分較廢塑料復(fù)雜得多，因而用原油裂解的改性催化劑催化廢塑料裂解氣會(huì)產(chǎn)牛諸如催化劑中毒、反應(yīng)不徹底、裂解效率低以及催化劑難再生、成本高等種種問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)已有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種以廢塑料、橡膠、廢機(jī)油液固共催化裂解制取燃料油的方法，該方法不僅耗能低，還具有高的裂解速率和收率，而且可得到聞品質(zhì)油品。
[0004]本發(fā)明提供的以廢塑料、橡膠、廢機(jī)油液固共催化裂解制取燃料油的方法是將廢塑料、廢舊橡膠加入裂解反應(yīng)器，在減壓條件下加熱進(jìn)行裂解反應(yīng)，在廢舊橡膠中還混入有廢機(jī)油和催化劑，廢塑料、廢舊橡膠、廢潤(rùn)滑油和催化劑的混合比例按重量比計(jì)為1:0.1?5:0.0001?5，裂解壓力為30?750毫米汞柱，裂解反應(yīng)溫度300-500°C，優(yōu)選300_450°C，裂解反應(yīng)時(shí)間為0.1—20分鐘。
[0005]上述方法中所用的廢機(jī)油為廢液壓油、廢齒輪油、廢壓縮機(jī)油、廢電器絕緣油、廢熱傳導(dǎo)油中的至少一種。
[0006]上述方法中所用的催化劑包括硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、氧化鈣、碳酸鈣、氧化鈉、氧化鉀，其中所述的催化劑為按重量比將硅酸三鈣30 — 60、硅酸二鈣15 — 37、鋁酸三鈣7 — 15、鐵鋁酸四鈣10 —18、氧化鈣20— 30、碳酸鈣10 — 15、氧化鈉2—
5、氧化鉀1一 3，混合后經(jīng)球磨粉碎機(jī)粉碎至200目混合而成；
[0007]上述方法中所用的裂解反應(yīng)器為常用的化工反應(yīng)器，如釜式反應(yīng)器或固定床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器。
[0008]通過(guò)上述方法反應(yīng)裂解生成的氣體在經(jīng)過(guò)一裝有生石灰的中和塔，除去了其中所含的H2S等腐蝕性氣體后，再通過(guò)冷凝器冷凝，分離為不凝性氣體及裂解油。不凝性氣體主要為低分子烴類(lèi)物質(zhì)，可直接作為燃料使用。所得到的裂解油通過(guò)公知的化工分離方法，可進(jìn)一步得到各種重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，其中剩余的重質(zhì)裂解油可重新進(jìn)入裂解反應(yīng)器中參與裂解反應(yīng)。反應(yīng)裂解生成的殘?jiān)赏ㄟ^(guò)公知的方法獲得碳黑。鋼絲也可回爐冶煉。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010]1、由于本發(fā)明方法在反應(yīng)體系中加入了廢潤(rùn)滑油，因而一方面提高了裂解體系的均一性，增大了傳熱傳質(zhì)速率，另一方面也促進(jìn)了催化裂解反應(yīng)的進(jìn)行，提高了裂解油的收率與質(zhì)量。
[0011]2、由于本發(fā)明方法在反應(yīng)體系中同時(shí)加入了催化劑，因而一方面提高了裂解反應(yīng)速率(0.1 — 20分鐘即可)，另一方面也同時(shí)降低了裂解溫度(可低至300°C )使裂解反應(yīng)的能耗大為降低。
[0012]3、用本發(fā)明方法不僅可大大提高裂解的出油率，使之達(dá)到40-60%，而且還使裂解油中輕油含量增加，達(dá)到25-40%，另外還大大提高了油品的質(zhì)量，使油品中多環(huán)芳烴的含量降低至10-20%，單環(huán)芳烴提高到了 30-40%，萜二烯的含量提高到了 15-30%，增加了油品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0013]4、用本發(fā)明方法獲得的裂解產(chǎn)物可方便地通過(guò)一些常規(guī)的化工分離方法分離提純，得到各種重要的有機(jī)化工產(chǎn)品。
[0014]5、用本發(fā)明方法可直接處理具有較大體積的整體輪胎，因而節(jié)省了粉碎及分離鋼絲等費(fèi)用，降低了處理成本。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0016]實(shí)施例1:
[0017]將廢舊輪胎、廢真空泵油、NaZSM.5按重量計(jì)以1:1:0.1的比例，加入到裂解反應(yīng)器中混合，在30mmH9壓力下，升溫至300〃C進(jìn)行裂解反應(yīng)5分鐘。反應(yīng)裂解生成的氣體在經(jīng)過(guò)一裝有生石灰的中和塔，除去了其中所含的H2S等腐蝕性氣體后，再通過(guò)冷凝器冷凝，分離為不凝性氣體及裂解油，所得到的裂解油收率為50.6%，裂解油中多環(huán)芳烴、單環(huán)芳烴及萜二烯含量如表1所示。不凝性氣體主要為低分子烴類(lèi)物質(zhì)，可直接作為燃料使用；所得到的裂解油通過(guò)氣相色譜.質(zhì)譜分析組分含量及分布，并經(jīng)精餾操作提取不同餾分，其中提取的輕油含量占總裂解油質(zhì)量的35.1% ;其中重質(zhì)裂解油可作為廢潤(rùn)滑油重新進(jìn)入反應(yīng)器中參與新的裂解反應(yīng)。反應(yīng)裂解生成的殘?jiān)赏ㄟ^(guò)公知的方法獲得碳黑。鋼絲也可回爐冶煉。
[0018]實(shí)施例2
[0019]將廢舊輪胎、廢汽油機(jī)油、USY按重量計(jì)以1:1.5:0.5的比例，加入到裂解反應(yīng)器中混合，在100mmH9壓力下，升溫至500〃C進(jìn)行裂解反應(yīng)6秒。反應(yīng)裂解生成的氣體在經(jīng)過(guò)一裝有生石灰的中和塔，除去了其中所含的H2S等腐蝕性氣體后，再通過(guò)冷凝器冷凝，分離為不凝性氣體及裂解油，所得到的裂解油收率為50.2%，裂解油中多環(huán)芳烴、單環(huán)芳烴及萜二烯含量如表1所示。不凝性氣體主要為低分子烴類(lèi)物質(zhì)，可直接作為燃料使用:所得到的裂解油通過(guò)氣相色譜.質(zhì)譜分析組分含量及分布，并經(jīng)精餾操作提取不同餾分，其中提取的輕油含量占總裂解油質(zhì)量的32-3% ;其中重質(zhì)裂解油可作為廢潤(rùn)滑油重新進(jìn)入反應(yīng)器中參與新的裂解反應(yīng)。反應(yīng)裂解生成的殘?jiān)赏ㄟ^(guò)公知的方法獲得碳黑。鋼絲也可回爐冶煉。
[0020]實(shí)施例3
[0021]將廢舊輪胎、廢柴油機(jī)油、MCM-41按重量計(jì)以1:3:3的比例，加入到裂解反應(yīng)器中混合，在200mmH9壓力下，升溫至450。C進(jìn)行裂解反應(yīng)30秒。反應(yīng)裂解生成的氣體在經(jīng)過(guò)一裝有生石灰的中和塔，除去了其中所含的HzS等腐蝕性氣體后，再通過(guò)冷凝器冷凝，分離為不凝性氣體及裂解油，所得到的裂解油收率為60.1%，裂解油中多環(huán)芳烴、單環(huán)芳烴及萜二烯含量如表1所示。不凝性氣體主要為低分子烴類(lèi)物質(zhì)，可直接作為燃料使用；所得到的裂解油通過(guò)氣相色譜.質(zhì)譜分析組分含量及分布，并經(jīng)精餾操作提取不同餾分，其中提取的輕油含量占總裂解油質(zhì)量的25.6% ;其中重質(zhì)裂解油可作為廢潤(rùn)滑油重新進(jìn)入反應(yīng)器中參與新的裂解