有關(guān)大型廢舊塑料煉油設(shè)備的裂解處理

一、前言：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人民生活水平的逐步提高，各種塑料制品已在諸如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，食品工業(yè)和包裝工業(yè)等行業(yè)廣泛使用，但由于塑料在自然界中難以分解，因此對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活環(huán)境已造成了不利影響。目前，我國廢棄塑料的危害已經(jīng)嚴(yán)重，因此，廢棄塑料的處理技術(shù)已顯得日益嚴(yán)重。

二、廢棄塑料的處理方法：

廢棄塑料的處理方法大概有三種：即填埋法、焚燒法、回收利用法?；厥绽梅煞譃樵偕煤突瘜W(xué)回收，再生利用主要用于工業(yè)廢棄塑料。對(duì)于大量的生活廢棄塑料可以采用化學(xué)回收處理，即通過加熱獲得燃料油。（要得到品質(zhì)更好的油，需進(jìn)一步精制，在燃料油中加入一定量的裂解催化劑使之分解，已獲得聚合單體、柴油、汽油和燃料氣等。）

三、廢棄塑料裂解

⑴、廢塑料由于組成不同，其裂解行為也各不相同，聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS）在300-400℃期間幾乎全部分解。而聚氯乙烯（PVC）在200-300℃和300-400℃分兩段分解。先在較低溫度下釋放出HCL、并產(chǎn)生多烴，然后再在較高溫度下進(jìn)一步分解。由于HCL對(duì)設(shè)備具有嚴(yán)重的腐蝕性，而且影響柴油、汽油的質(zhì)量。因此裂解原料中一般要求不含聚氯乙烯廢塑料。

⑵、不同塑料由于分子結(jié)構(gòu)差別很大，因而回收率也不相同。一般，熱分解生成四類產(chǎn)物：烴類氣體（不凝氣C1-C5）、油品（汽油碳分子數(shù)為C5-C11，柴油碳分子數(shù)為C12-C20，重油碳分子數(shù)為C20）、石蠟和焦炭。

⑶、裂解產(chǎn)物也因塑料種類不同而異。這取決于在熱能作用下，塑料分子從何處斷裂，廢舊塑料煉油設(shè)備怎么樣，一般情況下聚乙烯、聚丙烯主鏈被不規(guī)則切斷。分解生成各種低分子物質(zhì)。分解溫度越高，生成物分子越低；聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯則主要分解為原聚合單體即苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯。

四、幾種典型廢塑料（純單體）的裂解回收出油率。

五、

六、廢塑料理解工藝： 

用GFST--××型系列裂解廢塑料工藝簡單、安全，整個(gè)生產(chǎn)過程都是在常壓下進(jìn)行的，直接將分揀好的原材料投入裂解爐內(nèi)，加熱、裂解、冷凝-冷卻等工藝過程。
工藝流程如下圖

七、主要設(shè)備 

1、上料機(jī)

帶式上料機(jī)：規(guī)格根據(jù)需要定制，經(jīng)輸送帶將廢塑料輸送至裂解爐內(nèi)。輸送量：15m3/h

動(dòng)力消耗：4KW

特點(diǎn):上料快，運(yùn)行平穩(wěn)。

2、裂解爐

特點(diǎn)：

⑴、臥式旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，增大加熱面積，使物料受熱更均勻。

⑵、加寬加厚齒圈設(shè)計(jì)，使傳動(dòng)更平穩(wěn)。

⑶、內(nèi)置螺旋結(jié)構(gòu)，有助于物料及灰渣的運(yùn)動(dòng)。

⑷、大爐門結(jié)構(gòu)，易于上料或出渣。

⑸、加厚爐體材質(zhì)，使?fàn)t體長期工作不變形。

⑹、加厚保溫外殼，使熱量不損失，免燙傷。

⑺、雙出煙口設(shè)計(jì)，易于排煙，不憋壓。

3、密封體與伸縮節(jié)

⑴、的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使出氣口處密封更徹底

⑵、所用純石墨密封件，韌性好、耐磨。

⑶、高強(qiáng)螺栓使連接更牢固。

⑷、不銹鋼伸縮節(jié)將爐體的受熱膨脹吸收補(bǔ)償。

4、氣包

⑴、起分離作用：進(jìn)行固、液、氣分離

⑵、起緩沖作用，氣體從DN300到DN800,氣體壓力變小緩解氣體壓力，有利于物項(xiàng)分離。

⑶、起降塵作用：油氣攜帶的碳灰塵由于流速變小，大部分會(huì)沉降下來

5、箱式冷凝器

⑴、列管直徑大，不易堵塞。

⑵、外置法蘭彎頭連接，拆裝方便，易檢修。

⑶、容水量大，冷卻好。出油率高。

6、水封罐

⑴、安全作用：用水將氣體的兩端隔開，防止氣體在燃燒時(shí)回到爐內(nèi)，引起爐內(nèi)壓力瞬間增大。

⑵、過濾凈化作用：氣體經(jīng)過水后，氣體內(nèi)的油和酸性物質(zhì)被洗去，得到干凈的氣體燃料。

7、阻火器

⑴、阻火器是用來阻止易燃?xì)怏w和易燃液體蒸汽的火焰蔓延的安全裝置。一般安裝在輸送可燃?xì)怏w的管道中，或者通風(fēng)的槽罐上，阻止傳播火焰（爆燃或爆轟）通過的裝置，由阻火芯、阻火器外殼及附件構(gòu)成。

⑵、阻火器也常用在輸送易燃?xì)怏w的管道上。假若易燃?xì)怏w被引燃，氣體火焰就會(huì)傳播到整個(gè)管網(wǎng)。為了防止這種危險(xiǎn)的發(fā)生，也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火設(shè)備的管線上，以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃燒的易燃?xì)怏w和液體的明火燃燒

⑶、本工藝中的阻火器阻止燃燒嘴內(nèi)的不凝氣火焰在系統(tǒng)管道內(nèi)回燃。

8、引風(fēng)機(jī)

⑴、它是煙氣處理系統(tǒng)的動(dòng)力源。在引風(fēng)機(jī)的作用下，從爐膛到引風(fēng)機(jī)進(jìn)口這一段系統(tǒng)為負(fù)壓，阻止煙氣外泄，起環(huán)保作用。

⑵、在引風(fēng)機(jī)的作用下，煙氣能暢通流通，煙氣系統(tǒng)不憋壓，安全運(yùn)行。

9、霧化脫硫除塵塔

⑴、除塵作用：循環(huán)系統(tǒng)噴出的水與煙氣接觸，把煙中的塵除去。

⑵、降溫作用：冷介質(zhì)水與熱介質(zhì)煙進(jìn)行熱質(zhì)交換，將高溫?zé)煔鉁囟冉档汀?/p>

⑶、脫硫作用：循環(huán)水中所含的Ca（0H）2與煙氣中含有的硫氧化物和硫化氫氣體發(fā)生反應(yīng)，生成CaSO3和CaS沉淀水中，是水的凈化劑。

八、系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)及經(jīng)濟(jì)效益分析

經(jīng)濟(jì)效益分析 

九、廢塑料裂解系統(tǒng)組成 

系統(tǒng)組成：1、燃燒加熱系統(tǒng)  2、上料系統(tǒng)  3、熱裂解反應(yīng)處理系統(tǒng)  4、冷凝冷卻系統(tǒng)  5、循環(huán)水系統(tǒng)  6、電控系統(tǒng)  7、壓力、溫度報(bào)警系統(tǒng)(含儀器、儀表）  8、全自動(dòng)出渣系統(tǒng) 9、煙氣處理環(huán)保系統(tǒng) 10、廢氣回?zé)到y(tǒng)。

十、廢塑料裂解系統(tǒng)特點(diǎn)：安全、高效、節(jié)能、環(huán)保

見有關(guān)裂解問答二、3、設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

安全:熱解爐采用爐外加熱、無氧熱裂解工藝操作，爐體密閉，在常壓生產(chǎn)過程中確保氣體不外泄，從根本上消除了生產(chǎn)過程中由于氣體外泄而引起的不安全隱患和二次污染。

高效:主體設(shè)備采用回轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)，增加傳熱面積，緩慢旋轉(zhuǎn)，受熱均勻，避免局部過熱。裂解效果好，提高熱裂解效率。

節(jié)能:間歇式生產(chǎn)，系統(tǒng)所產(chǎn)尾氣充當(dāng)裂解爐燃料，系統(tǒng)的水階梯式循環(huán)利用，主要?jiǎng)恿ψ冾l調(diào)速，啟停方便，安全可靠，氣包除塵凈化初步冷凝裂解氣，節(jié)能環(huán)保。

環(huán)保：系統(tǒng)所產(chǎn)不凝氣回燃，杜絕了廢氣無組織排放，高效霧化除塵塔，燃燒所產(chǎn)煙氣經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放。系統(tǒng)內(nèi)所產(chǎn)廢水經(jīng)處理后送到霧化塔作為除塵降溫脫硫用，系統(tǒng)內(nèi)消耗掉了，不外排。達(dá)到了環(huán)保的要求。

十一、廢輪胎裂解“三廢”

廢水：裂解過程中的廢液主要是指廢水，而用水有三個(gè)方式

a、循環(huán)冷卻水：在整個(gè)工作過程中只起冷卻作用，把由冷卻管傳來的熱量帶走，而不與油氣接觸，不會(huì)產(chǎn)生污水。

b、在不凝氣處理過程中，水封所用的水，會(huì)產(chǎn)生一些含有弱酸性的廢水，每生產(chǎn)3噸裂解油，會(huì)產(chǎn)生大約50公斤廢水，量小，易處理。這些污水通過加入弱堿液中和后，把中性廢水經(jīng)過過濾，達(dá)到無害化，用于霧化脫硫塔使用。

c、霧化除塵脫硫塔內(nèi)的廢水，它是為了除去煙氣中的硫化物，將Ca（OH）2加入水中后，Ca（OH）2會(huì)與煙氣中的硫化物(SO2、H2S）反應(yīng) 。后生成CaSO3、CaS。水中會(huì)含有Ca（OH）2 、CaSO3、CaS的混合物，他們是水的凈化劑。隨著裂解的繼續(xù)進(jìn)行，所用水經(jīng)補(bǔ)水、補(bǔ)Ca（OH）2后可再循環(huán)利用。

整個(gè)生產(chǎn)過程所產(chǎn)廢水系統(tǒng)內(nèi)消耗，無廢液外瀉，既環(huán)保又節(jié)能。

廢氣：1、煙氣：若甲方以廢塑料裂解油作為初始燃料：裂解油密度0.89-0.91.

2、不凝氣：在裂解廢塑料的過程中，有一些在常溫、常壓下液化不了的可燃?xì)怏w，這些不凝氣如果不進(jìn)行搜集處理，排入大氣，勢(shì)必造成污染。另外，不凝氣中含有S成分，有異味。我公司自主研制的廢氣回燃，很有效的解決了這一難題，廢氣通過水封—阻火器—燃燒嘴三道安全裝置，在鼓風(fēng)機(jī)的增氧狀態(tài)下，在爐底燃燒室能完全燃燒，一方面可以防止大氣污染，另一方面可節(jié)約大量的燃料，節(jié)約了能源。以上兩項(xiàng)，若在配風(fēng)合理的情況下燃燒，所產(chǎn)煙氣中少量的含S煙塵經(jīng)霧化脫硫除塵塔濕式除塵后，95%以上的含S煙塵被除掉，徹底解決了冒黑煙不環(huán)保的難題。所用霧化水含有石膏水Ca（OH）2，即霧化的水滴中含有Ca（OH）2，與煙氣中的硫化物反應(yīng)后，生成了CaSO3、CaS，

SO2+Ca(OH)2==CaSO3沉淀+H2O

H2S+Ca(OH)2==CaS沉淀+2H2O

它們是一種水的凈化劑。煙道氣經(jīng)濕式除塵器除去煙塵和硫化物后，達(dá)標(biāo)排放。煙氣排放可達(dá)到GB 13271—2014相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

廢渣：1、廢塑料通過熱裂解后，會(huì)有一些固體殘?jiān)s占廢塑料重量的8%到10%左右。其主要組分是粗碳黑。粗炭黑可以作為生產(chǎn)工業(yè)碳黑的原料，也可以和以煤為原料的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的粉煤灰混合，作為制造粉煤灰磚（一種環(huán)保型建筑材料）的原料。2、處理弱酸廢水時(shí)會(huì)生成CaSO3、CaS的混合物，收集后經(jīng)壓濾，干燥后可以做路基填料或其他建筑用。

十二、有關(guān)二噁英

二噁英主要是物質(zhì)中存在的氯源和不完全燃燒造成的，氧氣、氯元素和金屬元素是生成二噁英的必備條件。其中氯源( 如PVC、氯氣、HCl等)是二噁英產(chǎn)生的前驅(qū)物，金屬元素如(Cu、Fe)為二噁英產(chǎn)生的催化劑。當(dāng)燃燒溫度低于800℃，煙氣停留時(shí)間小于2s時(shí)，燃燒物中部分有機(jī)物就會(huì)與分子氯或氯游離基反應(yīng)生成二噁英。1、系統(tǒng)內(nèi)，本項(xiàng)目熱裂解過程溫度為200~450℃，裂解過程為貧氧環(huán)境，不是燃燒；2、燃料及裂解氣燃燒過程中，燃燒溫度高于1100℃，高于二噁英的生成溫度；項(xiàng)目裂解的廢塑料中不含有機(jī)或無機(jī)氯（不含PVC）；不存在金屬陽離子作為催化劑。因此本項(xiàng)目生產(chǎn)過程不具備生成二噁英的條件?？烧J(rèn)為本項(xiàng)目裂解過程幾乎不產(chǎn)生二噁英。