本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，尤其涉及到一種用廢塑料或廢塑料制備的油制取清潔醇燃料的方法及裝置。

技術(shù)背景

隨著石油工業(yè)的突飛猛進的發(fā)展，以石油為原材料的塑料產(chǎn)品已滲透到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，甚至居民生活的方方面面，離開了它現(xiàn)代人的生活無法想象，塑料制品在為人們的生活帶來方便的同時，也產(chǎn)生了日益嚴重的污染，廢棄的塑料在長期的暴曬和風化中，散發(fā)出一些有害物質(zhì)對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞。

目前，解決廢塑料的方法，主要是當垃圾淹埋或燃燒，淹埋廢塑料會對周圍環(huán)境造成污染；燃燒廢塑料會產(chǎn)生致癌物質(zhì)－二惡英，對人的健康不利影響更大。

如何時更好的利用廢塑料，使其變廢為寶。人們研發(fā)了利用廢塑料煉油工藝（這里的廢塑料主要是指廢聚烯烴類塑料，下同），利用廢塑料煉油一般是在高溫300-800攝氏度的情況下，使廢塑料的分子鏈發(fā)生斷裂，生成飽和烴和不飽和烴的混合油氣，油氣再進行重整，進一步催化裂解，形成分子量相對均勻的油氣，然后冷凝精餾，生成汽油或柴油等一系列產(chǎn)品。

但是，利用廢塑料生產(chǎn)出來的汽油或柴油，其實質(zhì)上是油和塑料的互溶物，也就是說在油里面還是存在一定量的小分子塑料，只是人們?nèi)庋塾^察不到而已。因此，這種由廢塑料生產(chǎn)出來的汽油或柴油在燃料時，由于有少量小分子塑料的存在，會產(chǎn)生大量煙塵，對環(huán)境會造成二次污染；再，這種廢塑料生產(chǎn)出來的汽油或柴油，在裝在密封的容器里面時，還問題不大，但是一量這種汽油或柴油外露，就會由于小分子油氣的揮發(fā)或者小分子油氣在空氣中氧分子的作用下產(chǎn)生共聚，又形成了塑料。這就是為什么用廢塑料生產(chǎn)出來的汽油或柴油，一旦外滴后，不一會兒就會形成塑料粒的原因。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中利用廢塑料生產(chǎn)出來的油的不足，本發(fā)明在于提供一種用廢塑料或者廢塑料制備的油制取清潔醇燃料的方法，利用該方法制備出來的混合醇，在燃燒時無煙塵，也就無二次污染；再，在儲存或運輸過程中即使與空氣中的氧接觸，也不會出現(xiàn)共聚的現(xiàn)象發(fā)生，能很好的解決現(xiàn)有廢塑料煉油技術(shù)所生產(chǎn)出來的油的不足。

本發(fā)明還提供一種用廢塑料制取清潔醇燃料的裝置。

本發(fā)明中的廢塑料是指廢聚烯烴類塑料。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種用廢塑料制備的油制取清潔醇燃料的方法，包括如下步驟：

（11）、將廢塑料制備的油，氣化后在溫度為300－400攝氏度的情況下，在油水對沖裝置內(nèi)與溫度為150－200攝氏度的水蒸汽以1:1.05體積比對沖，并混合均勻；

（12）混合均勻的油水混合蒸汽進入溫度為300－360攝氏度的催化制醇裝置內(nèi)，在催化劑的作用下，生成混合醇氣體；

（13）所述混合醇氣體通過分餾裝置進行分餾，并分段收集，得到混合粗醇。

作為對本發(fā)明的改進，在上述（13）步之后，還包括步驟（14）將混合粗醇在常溫下通過堿性過濾器進行過濾，除去混合粗醇中的氯代物和含硫的雜質(zhì)；過濾后得到混合精醇。

作為對本發(fā)明的改進，所述催化劑是路易斯酸、鉑、銅復(fù)合而成，其中，各成份的摩爾比是路易斯酸 1.5~3份；鉑：1~2份和銅：5~7.5份。

本發(fā)明還提供一種用廢塑料制取清潔醇燃料的方法，包括如下步驟：

（1）將清洗干凈的廢塑料經(jīng)傳送裝置裂解氣化裝置內(nèi)，在200－500攝氏度的條件下，使塑料裂解并氣化形成油氣混合物；

（11）、將油氣混合物在溫度為300－400攝氏度的情況下，在油水對沖裝置內(nèi)與溫度為150－200攝氏度的水蒸汽以體積比為1:1.05對沖，并混合均勻；

（12）混合均勻的油水混合蒸汽進入溫度為300－360攝氏度的催化制醇裝置內(nèi)，在催化劑的作用下，生成混合醇氣體；

（13）所述混合醇氣體通過分餾裝置進行分餾，并分段收集，得到混合粗醇。

作為對本發(fā)明的改進，在上述（13）步之后，還包括步驟（14）將混合粗醇常溫下通過堿性過濾器進行過濾，除去混合粗醇中的氯代物和含硫的雜質(zhì)；過濾后得到混合精醇。

作為對本發(fā)明的改進，所述催化劑是路易斯酸、鉑、銅復(fù)合而成，其中，各成份的摩爾比是路易斯酸 1.5~3份；鉑：1~2份和銅：5~7.5份。

作為對本發(fā)明的改進，在上述（13）步所產(chǎn)生的尾氣通過水洗，并進行干燥，壓縮成為液化氣；或者直接作為燃料使用。

作為對本發(fā)明的改進，所述第（1）步可由下述兩步代替，

（111）將清洗干凈的廢塑料經(jīng)傳送裝置送到加熱裝置內(nèi)，在200－300攝氏度情況下進行加熱，至廢塑料完全液化；

(112）將液態(tài)塑料送入裂解氣化裝置內(nèi)，在400－500攝氏度的條件下，使液態(tài)塑料裂解，并氣化形成油氣混合物。

本發(fā)明還提供一種用廢塑料制取清潔醇燃料的裝置，包括油水對沖裝置、催化制醇裝置和分餾裝置；所述油水對沖裝置包括對沖裝置外殼，在所述對沖裝置外殼內(nèi)設(shè)有將所述外殼隔成兩部分的對沖網(wǎng)，廢塑料制備的油氣從所述對沖網(wǎng)的一側(cè)進入對沖網(wǎng)，溫度為150－200攝氏度的水蒸汽從對沖網(wǎng)的另一側(cè)進入對沖網(wǎng)，所述油氣和水蒸汽在所述油水對沖裝置充分混合；所述催化制醇裝置與所述油水對沖裝置連接，在所述催化制醇裝置內(nèi)設(shè)有催化劑，油水混合蒸汽在催化劑的作用下形成混合醇氣體，所述分餾裝置與所述催化制醇裝置連接，將所述混合醇氣體分餾。

作為對本發(fā)明的改進，在所述油水對沖裝置之前還設(shè)有加熱裂解氣化裝置、所述加熱裂解氣化裝置包括外殼，在所述外殼的下底面上設(shè)有出料口，在所述外殼上部設(shè)有進料口，在所述外殼下部設(shè)有至少一個燃燒裝置，所述燃燒裝置在所述外殼內(nèi)從下至上延伸。

本發(fā)明具有下述優(yōu)點：

用廢塑料制出的高碳醇混合物，其燃燒熱值高，其燃料熱值可達8500大卡—10500大卡，無二次污染，卻成本低，安全性好。

本方法中所用廢塑料原料只需要清洗干凈即可，無需烘干工序，節(jié)省能源，降低制醇成本。

本發(fā)明中的裝置可熱量循環(huán)利用，能耗低，廢塑料直接裂解制醇，污染小，卻出醇率高，生成的醇燃燒效率高，不會對環(huán)境二次污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。

圖2是本發(fā)明的另一種工藝流程示意圖。

圖3是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3中的對沖醇化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖3中的裂解殘渣輸出裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

請參見圖1，圖1揭示的是一種用廢塑料制備的油制取清潔醇燃料的方法，包括如下步驟：

（11）、將廢塑料制備的油，氣化后在溫度為300－400攝氏度的情況下，在油水對沖裝置內(nèi)與溫度為150－200攝氏度的水蒸汽以1:1.05體積比對沖，并混合均勻；

（12）混合均勻的油水混合蒸汽進入溫度為300－360攝氏度的催化制醇裝置內(nèi)，在催化劑的作用下，生成混合醇氣體；本實施例中，所述油水混合蒸汽進入催化制醇裝置，在分子篩催化劑的作用下，逐步生成混合高碳醇，其化學反應(yīng)如下，

A、在高溫的情況下，聚合度偏高的油氣在催化劑的作用下，分子鏈發(fā)生斷，生成聚合度較低的油氣，為飽和與不飽和烴混合體。

B、不飽和烴在催化劑的作用下，與水分子加成生成醇。

C、飽和烴烷烴在固體酸催化作用下，形成R-X；

D、R-X在水分子的作用下，進行水解，生成R-OH，同時還原固體酸催化劑，以形成固體酸催化劑循環(huán)利用，延長催化劑的使用壽命。

本發(fā)明中的所述催化劑是路易斯酸、鉑、銅復(fù)合而成，其中，各成份的摩爾比是路易斯酸 1.5~3份；鉑 1~2份和銅5~7.5份。將路易斯酸粉、鉑粉和銅粉按比例混合后，設(shè)在分子篩上使用（下同）。

（13）所述混合醇氣體通過分餾裝置進行分餾，并分段收集，得到混合粗醇。

（14）將混合粗醇常溫下通過堿性過濾器進行過濾，除去混合粗醇中的氯代物和含硫的雜質(zhì)；過濾后得到混合精醇。其除雜原理如下：

A、R-Cl在堿性的作用下，R-Cl在OH-反應(yīng)，生成R-OH和HCl，HCl在堿的作用下，發(fā)生中和反應(yīng)，形成金屬鹽和H2O。

B、含硫化合物，在堿性作用下，生成相應(yīng)的鹽類和水。

（15）分餾所產(chǎn)生的尾氣通過水洗，并進行干燥，壓縮成為液化氣。

請參見圖2，圖2揭示的是一種直接用廢塑料制取清潔醇燃料的方法，包括如下步驟：

（1）將清洗干凈的廢塑料經(jīng)傳送裝置16送到裂解氣化裝置1內(nèi)，在200－500攝氏度的條件下，使塑料裂解并氣化形成油氣混合物，殘渣落至裂解氣化裝置底部，并可從排渣裝置排除；在常溫下冷卻，殘渣可作為橡膠制品的填充劑；或者粉碎作為活性炭制品，也可作為本發(fā)明中的燃燒器的原料使用。

（11）、將油氣混合物在溫度為300－400攝氏度的情況下，在油水對沖裝置內(nèi)與溫度為150－200攝氏度的水蒸汽以1:1.05體積比對沖，并混合均勻；本實施例中，油氣混合物是通過加熱夾套與溫度為150－200攝氏度的水蒸汽對沖，并在夾套內(nèi)壁上的螺旋狀輸送管道的作用下混合均勻的；

（12）混合均勻的油水混合蒸汽進入溫度為300－360攝氏度的催化制醇裝置內(nèi)，在催化劑的作用下，生成混合醇氣體；本實施例中，所述油水混合蒸汽進入催化制醇裝置，在分子篩催化劑的作用下，逐步生成混合高碳醇，其化學反應(yīng)如下，

A、在高溫的情況下，聚合度偏高的油氣在催化劑的作用下，分子鏈發(fā)生斷，生成聚合度較低的油氣，為飽和與不飽和烴混合體。

B、不飽和烴在催化劑的作用下，與水分子加成生成醇。

C、飽和烴烷烴在固體酸催化作用下，形成R-X；

D、R-X在水分子的作用下，進行水解，生成R-OH，同時還原固體酸催化劑，以形成固體酸催化劑循環(huán)利用，延長催化劑的使用壽命。

本發(fā)明中的所述催化劑是路易斯酸、鉑、銅復(fù)合而成，其中，各成份的摩爾比是路易斯酸 1.5~3份；鉑 1~2份和銅 5~7.5份。

（13）所述混合醇氣體通過分餾裝置進行分餾，并分段收集，得到混合粗醇。

（14）將混合粗醇在常溫下通過堿性過濾器進行過濾，除去混合粗醇中的氯代物和含硫的雜質(zhì)；過濾后得到混合精醇，并儲存。

（15）分餾所產(chǎn)生的尾氣通過堿性水洗，并進行干燥，壓縮成為液化氣17；或者直接作為燃燒器18的燃料使用。堿性水一般為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。水洗過程主要是要除去粗醇中的氯代物和含硫的雜質(zhì)。其除雜原理如下：

A、R-Cl在堿性的作用下，R-Cl在OH-反應(yīng)，生成R-OH和HCl氣體，HCl氣體在堿的作用下，發(fā)生中和反應(yīng)，形成金屬鹽和H2O。

B、含硫化合物，在堿性作用下，生成相對應(yīng)的鹽。

本實施例中，所述第（1）步可由下述兩步代替，

（111）將清洗干凈的廢塑料經(jīng)傳送裝置送到加熱裝置內(nèi)，在200－300攝氏度情況下進行加熱，至廢塑料完全液化；

(112）將液態(tài)塑料送入裂解氣化裝置內(nèi)，在400－500攝氏度的條件下，使液態(tài)塑料裂解，并氣化形成油氣混合物。

本發(fā)明還提供一種用廢塑料制取清潔醇燃料的裝置，包括加熱裂解氣化裝置10、油水對沖裝置20、催化制醇裝置30和分餾裝置40；所述加熱裂解氣化裝置10包括外殼101，在所述外殼101的下底面上設(shè)有出料口102，在所述外殼101上部設(shè)有進料口103，在所述外殼101下部設(shè)有至少一個燃燒裝置104，所述燃燒裝置104的煙管105在所述外殼101內(nèi)從下至上延伸，并穿過油水對沖裝置20和催化制醇裝置30后與大氣相通；在所述進料口103處設(shè)有螺旋進料裝置50，所述螺旋進料裝置50包括進料電機501、送料筒502、位于送料筒502內(nèi)的并與進料電機50連接的進料螺桿503，在所述送料筒502上設(shè)有進料斗504；所述油水對沖裝置20包括對沖裝置外殼21，在所述對沖裝置外殼21內(nèi)設(shè)有將所述外殼21隔成兩部分的對沖網(wǎng)211，廢塑料制備的油氣從所述對沖網(wǎng)211的一側(cè)進入對沖網(wǎng)211，溫度為150－200攝氏度的水蒸汽從對沖網(wǎng)的另一側(cè)進入對沖網(wǎng)211，所述油氣和水蒸汽在所述油水對沖裝置20充分混合；所述催化制醇裝置30與所述油水對沖裝置20連接，在所述催化制醇裝置30內(nèi)設(shè)有催化劑31，油水混合蒸汽在催化劑31的作用下形成混合醇氣體，所述分餾裝置40與所述催化制醇裝置30連接，將所述混合醇氣體分餾，在所述分餾裝置40的頂部設(shè)有尾氣出口401，分餾裝置40主體上設(shè)有多個精醇出口402，在所述分餾裝置40的底部設(shè)有排污口403。在所述出料口102設(shè)有排渣裝置60，所述排渣裝置60包括排渣筒601、排渣電機602、位于所述排渣筒601內(nèi)的并與排渣電機602連接的排渣螺桿603，在所述排渣筒601底部設(shè)有排渣口604。

經(jīng)檢測，本發(fā)明制出混合醇成份如下，適合工業(yè)作為燃料使用。

塑料裂解制取清潔醇燃料的試驗數(shù)據(jù)