本發(fā)明涉及廢塑料資源再利用領(lǐng)域，具體地，涉及一種廢塑料降粘分級(jí)熱解裂化的加工方法及加工系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前隨著科技進(jìn)步和工業(yè)發(fā)展，塑料作為包裝材料大量出現(xiàn)在人類日常生活中，使用過(guò)的廢塑料在自然界無(wú)法自行分解，只有少數(shù)種類廢塑料可通過(guò)特定回收渠道重新加工利用外，大量的廢塑料以生活垃圾形式進(jìn)入填埋場(chǎng)，由于廢塑料不易分解，因而占據(jù)了大量的空間。尤其近年來(lái)，廢塑料的產(chǎn)生量增加，快速、綠色地將廢塑料回收利用，已成為迫在眉睫的工作。

2、處理廢塑料最簡(jiǎn)單的化學(xué)方法是直接焚燒，但直接焚燒會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的有毒氣體，造成環(huán)境二度污染。廢塑料油化技術(shù)是將廢塑料在無(wú)氧或缺氧的條件下通過(guò)加熱或有催化劑的條件下裂解，使高聚物裂解成低分子物質(zhì)，得到汽油、煤油、柴油餾分及部分熱解氣體等，廢塑料油化技術(shù)一方面緩解了廢塑料造成的污染問(wèn)題，另一方面實(shí)現(xiàn)了廢塑料的回收利用，是廢塑料資源化處理的重要方向。

3、目前，廢塑料油化回收技術(shù)主要包括廢塑料熱裂解，催化熱裂解和熱裂解催化改質(zhì)技術(shù)等。熱裂解法具有工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投入相對(duì)較少，無(wú)需催化劑，而且反應(yīng)流程短等優(yōu)點(diǎn)，使熱裂解法相比其它兩種技術(shù)單位油化成本的最低的。生活垃圾中的通用廢塑料在380～500℃之間發(fā)生高溫?zé)崃呀夥磻?yīng)，裂解速度較快，產(chǎn)物成分相對(duì)單一，能夠做為油品或化工原料。

4、cn109401774a公開了一種廢塑料連續(xù)熱裂解系統(tǒng)及其熱裂解方法，該系統(tǒng)包括順次連接的上料裝置、進(jìn)料裝置、熱裂解反應(yīng)釜以及出渣裝置，由于塑料是大分子聚合物，受熱過(guò)程形成非牛頓流體，使用螺旋推進(jìn)器。該過(guò)程塑料液化過(guò)程存在受熱不均勻，易產(chǎn)生結(jié)焦積垢現(xiàn)象。cn10461030a公開了一種廢塑料生產(chǎn)燃料油的焦化方法，該方法是將高芳組分與廢塑料或塑料油經(jīng)原料緩沖罐預(yù)加熱后進(jìn)入管式加熱爐升溫后，噴入延遲焦化塔進(jìn)行焦化反應(yīng)，該方法所提及的廢塑料為聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯中的一種或幾種，不包含聚氯乙烯，因此無(wú)法處理混有聚氯乙烯的廢塑料原料。cn112538363a公開了一路用于延遲焦化器單元中共轉(zhuǎn)化廢塑料的方法，該方法將廢塑料與石油渣油原料一起轉(zhuǎn)化，其廢塑料選自聚乙烯、聚丙烯和、聚苯乙烯、pet和添加金屬的多層塑料，也同樣不包括聚氯乙烯的廢塑料。廢塑料為熔化過(guò)程形成高粘度聚合物熔體與烴類原料有密度差問(wèn)題，因此烴類與聚合物熔體混合流體可引起延遲焦化加熱爐管堵塞和結(jié)焦等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種廢塑料降粘分級(jí)熱解裂化的加工方法及加工系統(tǒng)，可以有效實(shí)現(xiàn)廢塑料資源化、大型化、連續(xù)化的利用，延長(zhǎng)開工周期，并且減少焦炭生成。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供一種廢塑料熱解裂化的加工方法，該方法包括以下步驟：s1、待處理廢塑料進(jìn)入廢塑料液化單元進(jìn)行液化處理，得到液化廢塑料；s2、所述液化廢塑料進(jìn)入降塑減粘單元進(jìn)行降塑減粘裂化處理，得到降塑減粘裂化的液化廢塑料油；s3在降塑減粘單元的反應(yīng)器上部抽出低灰分物料加熱處理得到高溫低灰分物料；在反應(yīng)器下部抽出高灰分物料；s4、高溫低灰分物料進(jìn)入熱解反應(yīng)單元進(jìn)行熱解反應(yīng)，或者，高溫低灰分物料與高灰分物料混合后進(jìn)入熱解反應(yīng)單元進(jìn)行熱解反應(yīng)得到熱解產(chǎn)物和焦炭；s5、所述熱解產(chǎn)物進(jìn)入分離單元分離得到干氣、液化氣、汽油餾分、柴油餾分和蠟油餾分。

3、可選地，步驟s1中，所述廢塑料液化單元采用快速加熱液化輸送設(shè)備進(jìn)行所述液化處理；可選地，所述快速加熱液化輸送設(shè)備包括第一螺桿式加熱輸送設(shè)備；優(yōu)選地，所述第一螺桿式加熱輸送設(shè)備選自帶有加熱的雙螺桿式或者單螺桿式加熱輸送設(shè)備；

4、優(yōu)選地，所述液化處理的工藝條件包括：出口溫度為370～500℃，優(yōu)選為380～450℃；停留時(shí)間為5～20min，優(yōu)選為5～15min。

5、可選地，步驟s2中，所述降塑減粘單元采用降塑減粘反應(yīng)器進(jìn)行所述降塑減粘裂化處理，優(yōu)選地，所述的降塑減粘反應(yīng)器為絕熱降塑減粘反應(yīng)器；

6、優(yōu)選地，所述降塑減粘裂化處理的工藝條件包括：反應(yīng)溫度為370～450℃，優(yōu)選為380～420℃，更優(yōu)選為390～420℃；停留時(shí)間為2～120min，優(yōu)選為30～70min。

7、可選地，步驟s3中，低灰分物料和高灰分物料的抽出重量比為1-20：1，優(yōu)選3-10：1；優(yōu)選地，所述的降塑減粘反應(yīng)器中設(shè)置豎直的擋板，擋板頂部封閉、底部開口，其中擋板的一側(cè)中部進(jìn)料，另一側(cè)上部抽出低灰分物料，下部抽出高灰分物料。

8、所述加熱爐的工藝條件包括：加熱爐出口溫度為480℃～600℃，優(yōu)選為500℃～580℃；可選地，加熱爐中注入水蒸汽，注汽量為0.5～5重量％，優(yōu)化為0.5～3重量％。

9、可選地，步驟s4中，所述高溫低灰分物料與高灰分物料在混合器中以1-20：1的重量比混合；優(yōu)選地，混合重量比為3-10：1。所述混合器為目前已知的混合器，

10、可選地，步驟s5中，所述熱解反應(yīng)的工藝條件包括：熱解塔頂壓力為0.05～0.6mpa，優(yōu)選為0.1～0.3mpa；熱解反應(yīng)溫度為450～580℃，優(yōu)選為480～550℃；操作周期為1h～500h，優(yōu)選為10h～240h。所述操作周期是指熱解塔切換操作時(shí)間，或單塔操作時(shí)間。

11、可選地，在步驟s1之前，該方法還包括：s0、使含氯廢塑料原料進(jìn)入廢塑料熔化脫氯單元進(jìn)行熱熔脫氯處理，得到含氯化氫的氣體和脫氯廢塑料物料；使所述脫氯廢塑料物料進(jìn)入所述廢塑料液化單元；或者使所述脫氯廢塑料物料依次進(jìn)行冷卻處理、粉碎處理，得到脫氯廢塑料顆粒；使所述脫氯廢塑料顆粒進(jìn)入所述廢塑料液化單元。

12、可選地，該方法還包括：使所述含氯化氫氣體進(jìn)入氯化氫吸收單元，與氯化氫吸收劑接觸進(jìn)行氯化氫吸收處理，得到含氯吸收劑和脫氯干氣；

13、可選地，在真空系統(tǒng)作用下使所述含氯化氫氣體進(jìn)入所述氯化氫吸收單元；

14、其中所述氯化氫吸收劑為水或ph大于7的堿液；可選地，所述堿液包括氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鈣溶液、碳酸氫鈉溶液、碳酸鈉溶液和氨水中的一種或幾種。

15、可選地，所述廢塑料初步熔化液化脫氯單元包括第二螺桿式加熱輸送設(shè)備和與所述第二螺桿式加熱輸送設(shè)備連通的真空裝置；優(yōu)選地，所述第二螺桿式加熱輸送設(shè)備選自雙螺桿式或者單螺桿式輸送設(shè)備；

16、所述熱熔脫氯處理的工藝條件包括：進(jìn)料速率為5～5000kg/h，優(yōu)選為100～4000kg/h；出口溫度為150～370℃，優(yōu)選為300～330℃，反應(yīng)時(shí)間為0.1～0.5h，優(yōu)選為0.1～0.3h；真空度為50～300mmhg，優(yōu)選為50～150mmhg；優(yōu)選地，粉碎處理得到的所述脫氯廢塑料顆粒的顆粒粒徑為100～2000μm。

17、可選地，該方法還包括：將至少部分的來(lái)自所述分離單元的蠟油餾分返回所述降塑減粘單元進(jìn)行回?zé)?；?yōu)選地，回?zé)挼南炗宛s分與待處理廢塑料的重量比為0.2～5.0：1，優(yōu)選為0.2～2：1；

18、優(yōu)選地，將所述分離單元分離得到的餾程大于350℃以上餾分作為所述蠟油餾分。

19、可選地，所述待處理廢塑料包括ldpe、hdpe、ps、pp、pet和pvc中的一種或幾種；可選地，所述待處理廢塑料中pvc的含量小于10重量％；所述待處理廢塑料中灰分含量1～40重量％，優(yōu)選為2～30重量％。

20、第二方面，本發(fā)明提供一種廢塑料熱解裂化的加工系統(tǒng)，該加工系統(tǒng)包括：廢塑料液化單元、降塑減粘單元、物料加熱單元、熱解反應(yīng)單元和分離單元；所述廢塑料液化單元包括待處理廢塑料入口和液化廢塑料出口，所述廢塑料液化單元被配置為對(duì)待處理廢塑料進(jìn)行液化處理；所述降塑減粘單元包括液化廢塑料入口、上部出口和下部出口，所述降塑減粘單元被配置為對(duì)液化后的廢塑料進(jìn)行降塑減粘裂化處理；所述物料加熱單元包括加熱入口和加熱出口，所述加熱入口與所述降塑減粘單元的上部出口連通，所述加熱單元被配置為對(duì)降塑減粘裂化后的低灰分物料進(jìn)行加熱處理；所述熱解反應(yīng)單元包括熱解反應(yīng)物入口和熱解產(chǎn)物出口，所述熱解反應(yīng)物入口與與物料加熱單元的加熱出口以及降塑減粘單元的下部出口連通，所述熱解反應(yīng)單元被配置為對(duì)高溫液化廢塑料進(jìn)行熱解反應(yīng)處理；所述分離單元包括分離入口、干氣出口、液化氣出口、汽油餾分出口、柴油餾分出口和蠟油餾分出口；所述分離入口與所述熱解反應(yīng)單元的熱解產(chǎn)物出口連通，所述分離單元被配置為對(duì)熱解產(chǎn)物進(jìn)行分離處理。

21、優(yōu)選地，所述廢塑料液化單元包括加熱液化輸送設(shè)備；可選地，所述加熱液化輸送設(shè)備包括第一螺桿式加熱輸送設(shè)備；優(yōu)選地，所述第一螺桿式加熱輸送設(shè)備選自帶有加熱的雙螺桿式或者單螺桿式加熱輸送設(shè)備；

22、優(yōu)選地，所述降塑減粘單元還包括循環(huán)油入口；所述循環(huán)油入口與所述分離單元的蠟油餾分出口連通。

23、可選地，該系統(tǒng)還包括廢塑料熔化脫氯單元和氯化氫吸收單元；所述廢塑料熔化脫氯單元包括含氯廢塑料原料入口、含氯化氫的氣相物料出口和脫氯廢塑料液相物料出口，所述廢塑料熔化脫氯單元被配置為對(duì)含氯廢塑料原料進(jìn)行熱熔脫氯處理；所述脫氯廢塑料液相物料出口與所述廢塑料液化單元的待處理廢塑料入口連通；所述氯化氫吸收單元包括含氯化氫的氣相物料入口、氯化氫吸收劑和脫氯干氣出口；所述含氯化氫的氣相物料入口與所述廢塑料熔化脫氯單元的含氯化氫的氣相物料出口連通。

24、優(yōu)選地，所述廢塑料熔化脫氯單元包括第二螺桿式加熱輸送設(shè)備和與所述第二螺桿式加熱輸送設(shè)備連通的真空裝置；優(yōu)選地，所述第二螺桿式加熱輸送設(shè)備選自雙螺桿式或者單螺桿式輸送設(shè)備。

25、可選地，所述廢塑料熔化脫氯單元還包括不凝汽出口。

26、通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種廢塑料熱解裂化的加工方法及加工系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)待處理廢塑料進(jìn)行快速液化處理以及降塑減粘裂化處理，不在發(fā)生結(jié)焦及過(guò)度裂化的條件下降低液化廢塑料的粘度，形成可以使用泵輸送的均勻、流動(dòng)性良好的流態(tài)化廢塑料；然后通過(guò)對(duì)降塑減粘物料的分級(jí)處理，低灰分部分進(jìn)入加熱爐等方式處理使其快速達(dá)到熱解以上反應(yīng)溫度，而高機(jī)械雜質(zhì)部分不進(jìn)入加入加熱爐，降低機(jī)械雜質(zhì)在加熱爐爐管中的沉降導(dǎo)致爐管堵塞，延長(zhǎng)操作周期，將高溫低灰分物料與低溫高機(jī)械雜質(zhì)物料混合后獲得廢塑料熱解反應(yīng)溫度后，將高溫液化廢塑料輸送至熱解塔中進(jìn)行熱解反應(yīng)，或者高溫低灰分物料與較低溫高灰分物料直接進(jìn)入熱解塔中進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了廢塑料的資源化利用，并且減少焦炭生成；通本公開的加工方法，垃圾場(chǎng)廢塑料可以原地脫水脫氯減量處理，后續(xù)裂化回收可以集中處理，易于擴(kuò)大生成規(guī)模，降低加工成本；該工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備投入相對(duì)較少，使廢塑料實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、連續(xù)化、綠色資源化回收。

27、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。