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一种新的废塑料油化生产工艺的研究



二段法流化床催化裂解工艺一双螺杆加料机;流化床反应器;催化剂加料器;旋风;催化改质反应塔;精馏塔;冷却器;压缩机。原材料原材料:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS及各种X树脂(聚氯乙烯除外)等废弃塑料制品。

  使用自制的YNN硅酸铝催化剂作为裂解催化剂;使用美国产PPA分子筛作为改质催化剂。

  工艺流程废塑料经打土机处理,去除土、石块、金属,经螺杆加料机加入流化床反应器中,同时催化剂通过;料器按比例加入流化移动床反应器内与废塑料混合搅拌机以2rWn的速度运行,废塑料在反应器内到充分的裂解,裂解后的碳黑、土和催化剂一起由卸国家自然科学基金资助项目(70171055)。2000年度高等学校优秀出设备送入再生器,再生后的催化剂被气吹入旋风分离器,催化剂落入底仓控制料位,由催化剂加料器再加入反应器中。所有裂解气从输出管道进入旋风分离器,其中重组分粉尘留在底部,然后进入催化改质反应塔,进行催化改质,改质后的气体进入精馏塔分馏,然后经冷却器冷凝液化后得到汽油、柴油、重油等,剩余不凝气体经压缩进入再生器燃烧。由于本装置可裂解渣油,另设一条渣油供应线,可同时与废塑料一起或单独裂化。

  高纯氦气为载气。柱温:初温30维持15min以2C/nin升温;载气流量为0.5mLZnin;进样量为0.2L分析;中试实验所得汽油、柴油产品送到国家有关检验中心按国标方法进行检测。

  结果与讨论:工艺分析流化移动床催化裂解废塑料不用燃料煤而用柴油加热,当炉体温度升至430~450C裂解正常循环时,其废气回收与碳黑混合后加热反应器和使催化剂再生,保持温度平衡,因而能做到连续生产,其废气不在空中排放而避免了二次污染,同时节省了大量的能源。回收的废塑料都很脏,尤其是塑料垃圾,但利用此设备均无需用水洗,既节约了大量的用水,又避免了二次污染。同时,因为裂解过程中不再产生糊状残渣胶质,少量的碳墨和胶质吸附在催化剂上连续地卸出反应器,进入再生器再生,再生后的催化剂重新连续加入反应器内进行裂解反应,得出的产品质量稳定,出油率高。聚烯烃在反应器内进行随机分解解先断裂为碳氢自由基再生成无一定数目的碳氢化合物,其中有大量的蜡状产物。在合适的催化剂条件下,某些特定数目链长的产物大大增加,从而可获得汽油等产物。

  混合废塑料试验结果是实际试验的结果,在这个试验中,原料来自塑料编织袋、食品袋、包装材料、工业生产后的边角料,成分PP PS和PE废塑料用量为1000kgh,YNN用量为100kgh改质催化剂PPA用量为1⑴kg.反应条件:催化裂解温度480°Q催化改质温度320C这套装置实现了连续进料和连续出渣。

  混合塑料的试验结果原料比例(PP:PS液体油品产率汽油产率重油产率催化剂积碳率残渣产率。产品检验结果生产的汽油和柴油的主要指标。由此可见,用这套装置和催化剂所生产的汽油和柴油的主要指标符合中国国家车用汽油标准(GB484-93)和车用柴油标准(GB252-93)。

  柴油主要指标检测结果汽油指标检测结果柴油指标检测结果研究法辛烷值(RON)硫质量分数铅含量/gL无馏程凝点10%蒸发温度/C十六烷值50%蒸发温度/C馏程90%蒸发温度/C50%馏出温度/C终馏点/C90%馏出温度/C残留量95%馏出温度/C硫含量。结论:使用流化床反应器和自制催化剂进行催化裂解塑料制备液体燃料的研究。在催化裂解过程中,催化剂、催化剂的量和催化温度对塑料裂解的液体油品产率和残渣产率有影响;在裂解气的催化改质过程中,催化剂、催化改质温度对液体油品的产率、汽油产率、催化剂积炭率有影响;并确定了最佳反应条件。

  使用的带连续进料装置和连续出渣装置的流化床反应器,解决了连续安全生产的问题,使从废塑料制取燃料油的大规模生产装置的建立成为可能。

  处理混合废塑料规模达1t/的装置所生产的汽油和柴油符合中国车用汽油、柴油国家标准。


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