废旧塑料、轮胎、废机油的再生能源综合利用生产装备

摘要

本发明公开了一种废旧塑料、轮胎、废机油的再生能源综合利用生产装备，包括相互配合的主体设备、第二级装置、第三级装置、裂解炉尾气处理环保系统、可燃气体发电的再利用系统、热气回收系统以及环保高能低硫煤系统，从而提供一整套废旧塑料、轮胎、废机油的再生资源综合利用的生产设备，该设备能够较充分的利用再生能源，使渣、水气热能循环发展利用，形成具有可观经济价值的循环环保生产链，大大改变了现有设备的单项功能。

说明书

技术领域

本发明公开一套废旧塑料、轮胎、废机油的再生能源综合利用生产装备，特别是该装备在全程的生产过程中所产生的各类物质直接通过设备的互联系统将所有剩余渣、气、水等全部造成具较大经济价值的产品。

背景技术

随着环保工业的持续发展，已将环保处理的实质应用日趋商业化方向，发展废旧塑料、轮胎、废机油的再生资源利用也趋向成熟，但是这些项目现时大部分都是在单一利用和发展，在再生利用过程中的剩余产物没有进行循环利用的全面思考。例如：以单一废旧塑料、轮胎炼油设备为例，大多数的设备基本没有考虑到真正的尾气环保处理，也没有考虑到热气回收再利用的课题，对于炼油的剩余物粗杂黑的安全环保处理更是轻描淡说或根本置于不理。在废旧塑料、轮胎炼油所产生的可燃气体(无毒气体)，只是回炉燃烧，但是在实在生产中，当产生气体的时间与用于裂解炉的燃烧时间是两个概念，根本在气体回炉燃烧至裂解完成的这一时间内，气体的回烧量只有三分之二，剩余的可燃烧气体就只能向天排放，从上述所指出的环保再生设备，其实还是不环保的，可能再次造成二次污染问题，同时把大量有经济价值的可再利用资源白白浪费，的确是一种缺陷。本发明的再生能源综合利用生产装备，一般来说，包括有裂解催化炉，该裂解催化炉是卧式内置可顺逆旋转360度，并带自动随机刮壁式反应釜，如申请人在先申请的专利申请号为CN201010148298.2及CN201010147465.1的申请文件中所提到的反应釜刮壁器和与其配合的一种卧式废旧塑料、轮胎裂解炉；同时，该裂解炉体接有的尾气环保装置系统如申请人在先申请的专利申请号为CN201010168879.2的申请文件中提到的燃料裂解炉尾气处理系统；以及为了确保燃气安全运动而设置有附设双重水封安全装置的水洗器，具体结构在发明人在先申请且已授权的专利号为CN200510037543.1的申请文件中所提及；另外，该系统设备中用到的蒸馏催化塔的加热方式采用可控硅中频加热方法，具体结构在发明人直属子公司在先申请且已授权的专利号为CN200510101143.2的申请文件中所提及；该系统设备中用到的环保高能低硫煤系统具体使用方法在申请人在先申请的专利申请号为CN201010148172.5的申请文件中已经提及。

发明内容

本发明的目的在于解决现有再生环保设备的缺陷问题，而提供一整套废旧塑料、轮胎、废机油的再生资源综合利用的生产设备，该设备能够较充分的利用再生能源，使渣、水、气、热能循环发展利用，形成具有可观经济价值的循环环保生产链，大大改变了现有装备的单项功能。

为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：

这种废旧塑料、轮胎、废机油的再生能源综合利用生产装备，包括相互配合的主体设备、第二级装置、第三极装置、裂解炉尾气处理环保系统、可燃气体发电的再利用系统、热气回收系统以及环保高能低硫煤系统。

其中所述的主体设备包括：由输送带为起点，将石油产品废弃物输送到由路轨移动的气压式自动进料机，将原料推进裂解催化炉进行裂解催化得到油气混合物，该裂解催化炉带有一个自动随机设置的带有刮壁刀的反应釜，同时炉体接有裂解尾气环保装置系统，随之后级设备顺序为气蜡油分离器作为由裂解催化炉所产生油气里蜡油首次分离工具，再依次连接有第一级冷凝器、水封式气油分离器、水封安全装置、水封式负压装置、重油承载容器，当油气混合物经卧式冷凝器进入混合油承载容器，未能液化的可燃气体随之进入立式燃气中和水洗器)，该水洗器附设双重水封安全装置，可燃气体经水洗器水洗后进入可燃气体发电的再利用系统。

所述的第二级装置包括蒸馏催化塔，该设备的被蒸馏物来自于主体设备中的混合油承载容器中的混合油，蒸馏催化塔的加热方式采用可控硅中频加热方法，有一中频加热装置与蒸馏催化塔相连，当裂解后的废旧塑料油、轮胎油或者废机油进入蒸馏塔处理后根据各种物料的不同气化温度的切线进入立式冷凝器再经水封安全器，进入柴、汽油承载容器。

所述的第三级装置是柴油精练机汽油脱胶设备，该设备由第一级化学脱碳除杂合成器为起点，经除碳精漂器、脱蜡除胶器，所述第二级装置中的柴、汽油承载容器中的油品经输入管道进入该脱蜡除胶器，该脱蜡除胶器为圆桶锥形搅拌器，搅器内设有立向挡板，底部设有鼓动沸腾装置，搅拌流型以切流方式搅动；所需添加的化学剂装置设置于添加剂容器内，并分为化学剂添加区及碱性液体添加区，经处理后的有用物再输送到渣液分离机，该机滤目从200目至350目，经过滤过的流体输送到精炼油合成罐，该罐的工作形式分开二级过滤，第一级为逆向加压力过滤，第二级为顺向过滤，此二级的过滤层均设置有过滤介质承载孔板，其过滤介质为固体粒状物，被过滤物所要添加化学剂添加物置于添加剂容器内，经以上处理之后所得油品经检查合格后进入油库储存区，同时由各个精炼阶段所产生的废料由专用输送装置输送至环保高能低硫煤系统再利用，经各个精炼阶段所产生的废气、废味经专用排气管道通过水浴池及活性碳过滤器排出。

所述的脱碳除杂合成器、除碳精漂器、脱蜡除胶器下端均连接废渣排除管道并采用压缩空气压送往环保高能低硫煤系统，在渣液分离机至精炼油合成罐之间同样设置有添加剂容器。

所述的裂解炉尾气处理环保装置系统与热裂解炉的排烟口相连，该系统包括有带多重水帘排气管道，该多重水帘排气管道的排气口连接炉体燃烧室，中间装有热气水缓冲室，缓冲室下部装有双重湿碳粒过滤器，另一端连接双塔型湿式气固分离器，气固分离器尾端由管道连接引风器，下端由管道连接引风器的后部分水管，引水管利用引风器的压力将水气推入设备尾部的烟囱，烟囱由三部分组成，下部为圆桶罐状体的水气分离器，中为用于气相分离的热交换器，上部为排气管道，该管道中部装有碱性水液喷淋器。

所述的可燃气体发电再利用系统连接于主体设备中的燃气管道，经专用燃气压缩机将燃气压缩到0.5MPA同时起到第一级燃气脱水作用时，再将气体送到第二级专用燃气压缩机，此压缩机再将燃气压缩至1MPA同时起到第二次燃气脱水作用时，将可燃气体送到燃气储存容器，储存器设置有两个出气口，一个出气口通往主体设备的热裂解炉作为该炉的燃料，其气体通过方法是经二次减压送出，第一次减压是经减压设备减压到0.4-0.5MPA，再经第二个减压设备由0.4-0.5MPA减至0.1-0.2MPA送到炉膛燃烧；另一个出气口通往气体燃料发电机(42)，其可燃气体通过方法是经另一减压设备减压到0.1-0.5MPA后再进入气体燃料发电机，发电机采用机械内混方式。

所述的热气回收系统由发电机工作运行所产生的炽热气体通过气-水交换器对热气收集，该气-水交换器采用导热管导热式，通过导热管以铜的传热系统1000倍以上导热至循环水中，热水经热泵送到风柜，再由风柜通过热空气输出管将120度以上的热空气送到环保高能低硫煤系统的烘干设备利用，所经过热交换的发电机热空气再经热交换器降温后，经烟气道排出。

所述的导热管道是若干真空热导管，在真空导热管一端设置有金属散热轮，在相邻真空热导管之间设置有烟水隔层以及保温层，所述的气-水交换器一端设置有热气引入管以及消声器，底部设置有碳尘清洁口，并在设置热气引入管的一端设置有污水排放口，以及循环热水管用以连接热泵与气-水热交换器，所述的热交换器设置于气-水热交换器的相对设置污水排放口另一端，该热交换器上下端设置有循环冷水出口，上端设置有循环冷水入口，同时该端通过设置有循环热水管与风柜相连。

所述的环保高能低硫煤系统将废塑料、废轮胎、炼油过程中所不能气化的余渣即粗黑碳再利用，包括有将粗碳黑进行陈化的人工陈化器，再经热蒸气处理器处理，再将处理过的粗炭黑作为主料，在其中添加配伍物料，配伍材料为原煤、二茂铁、六次甲基四铵、氢氧化钠、生石灰和黏结剂，形成煤基料，其中主料在煤基料中所占的重量百分比为45％-60％；然后将煤基料制成成品煤，所述的粗碳黑通过地搅龙及碳黑输入带输送。

通过上述技术方案从而该发明具有下述有益效果：

将现有设备的单项性进行整合，相对现有单项技术的单一环保生产概念来说，能够有效杜绝环保生产后的剩余物对土地及空气环境造成的二次污染，或者是因为单一环保方式生产前的更具危害性的污染；本发明的系统装备是一组循环环保生产及再利用设备，从第一次的环保生产到剩余渣物及有害气体、高温气体再作第二次的环保生产再利用，能够起到真正废弃物环保生产循环经济链，可能达到或达到无污水排放、无烟尘排放、无室温排放、无有害气体排放、无恶臭、无刺激性气味排放、噪音低、自产能源循环利用的良好的有益效果。

附图说明

图1为本这种废旧塑料、轮胎、废机油的再生能源综合利用生产装备整体图。

图2为图1中主体设备的主体视图。

图3图2中主体设备的另一视图。

图4A是图1反应釜的截面图。

图4B是与图4A配合的裂解炉图。

图5为第三级装置是柴油精练机汽油脱胶设备图。

图6为裂解炉尾气处理环保装置系统图。

图7为图6中烟囱图。

图8为热气回收系统图。

图9为可燃气体发电再利用系统图。

图10为环保高能低硫煤系统图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作出进一步的说明。

如图1至图10所示，这种废旧塑料、轮胎、废机油的再生能源综合利用生产装备，包括相互配合的主体设备、第二级装置、第三极装置、裂解炉尾气处理环保系统、可燃气体发电的再利用系统、热气回收系统以及环保高能低硫煤系统。

其中所述的主体设备包括：由输送带2为起点，将石油产品废弃物输送到由路轨移动的气压式自动进料机1，将原料推进裂解催化炉3进行裂解催化得到油气混合物，该裂解催化炉带有一个自动随机设置的带有刮壁刀4的反应釜5，同时炉体接有裂解尾气环保装置系统，随之后级设备顺序为气蜡油分离器6作为由裂解催化炉所产生油气里蜡油首次分离工具，再依次连接有第一级冷凝器7、水封式气油分离器8、水封安全装置9、水封式负压装置10、重油承载容器11，当油气混合物经卧式冷凝器12进入混合油承载容器13，未能液化的可燃气体随之进入立式燃气中和水洗器14，该水洗器附设双重水封安全装置15，可燃气体经水洗器水洗后进入可燃气体发电的再利用系统。

所述的第二级装置包括蒸馏催化塔16，该设备的被蒸馏物来自于主体设备中的混合油承载容器13中的混合油，蒸馏催化塔的加热方式采用可控硅中频加热方法，有一中频加热装置17与蒸馏催化塔相连，当裂解后的废旧塑料油、轮胎油或者废机油进入蒸馏塔处理后根据各种物料的不同气化温度的切线进入立式冷凝器18再经水封安全器19，进入柴、汽油承载容器20。

所述的第三级装置是柴油精练机汽油脱胶设备，该设备由第一级化学脱碳除杂合成器21为起点，经除碳精漂器22、脱蜡除胶器23，所述第二级装置中的柴、汽油承载容器11中的油品经输入管道进入该脱蜡除胶器，该脱蜡除胶器为圆桶锥形搅拌器，搅器内设有立向挡板，底部设有鼓动沸腾装置，搅拌流型以切流方式搅动；所需添加的化学剂装置设置于添加剂容器24内，并分为化学剂添加区及碱性液体添加区，经处理后的有用物再输送到渣液分离机25，该机滤目从200目至350目，经过滤过的流体输送到精炼油合成罐26，该罐的工作形式分开二级过滤，第一级为逆向加压力过滤，第二级为顺向过滤，此二级的过滤层均设置有过滤介质承载孔板，其过滤介质为固体粒状物，被过滤物所要添加化学剂添加物置于添加剂容器24内，经以上处理之后所得油品经检查合格后进入油库储存区，同时由各个精炼阶段所产生的废料由专用输送装置输送至环保高能低硫煤系统再利用，经各个精炼阶段所产生的废气、废味经专用排气管道通过水浴池及活性碳过滤器排出。

所述的脱碳除杂合成器21、除碳精漂器22、脱蜡除胶器23下端均连接废渣排除管道49并采用压缩空气50压送往环保高能低硫煤系统，在渣液分离机至精炼油合成罐26之间同样设置有添加剂容器24。

所述的裂解炉尾气处理环保装置系统与热裂解炉的排烟口相连，该系统包括有带多重水帘排气管道27，该多重水帘排气管道的排气口连接炉体燃烧室，中间装有热气水缓冲室28，缓冲室下部装有双重湿碳粒过滤器29，另一端连接双塔型湿式气固分离器30，气固分离器尾端由管道连接引风器31，下端由管道连接引风器的后部分水管，引水管利用引风器的压力将水气推入设备尾部的烟囱32，烟囱由三部分组成，下部为圆桶罐状体的水气分离器33，中为用于气相分离的热交换器34，上部为排气管道35，该管道中部装有碱性水液喷淋器36。

所述的可燃气体发电再利用系统连接于主体设备中的燃气管道37，经专用燃气压缩机将燃气压缩到0.5MPA同时起到第一级燃气脱水作用时，再将气体送到第二级专用燃气压缩机38，此压缩机再将燃气压缩至1MPA同时起到第二次燃气脱水作用时，将可燃气体送到燃气储存容器39，储存器设置有两个出气口，一个出气口通往主体设备的热裂解炉作为该炉的燃料，其气体通过方法是经二次减压送出，第一次减压是经减压设备40减压到0.4-0.5MPA，再经第二个减压设备41由0.4-0.5MPA减至0.1-0.2MPA送到炉膛燃烧；另一个出气口通往气体燃料发电机42，其可燃气体通过方法是经另一减压设备减压到0.1-0.5MPA后再进入气体燃料发电机，发电机采用机械内混方式。

所述的热气回收系统由发电机42工作运行所产生的炽热气体通过气-水交换器43对热气收集，该气-水交换器采用导热管导热式，通过导热管51以铜的传热系统1000倍以上导热至循环水中，热水经热泵44送到风柜45，再由风柜通过热空气输出管62将120度以上的热空气送到环保高能低硫煤系统的烘干设备利用，所经过热交换的发电机热空气再经热交换器46降温后，经烟气道63排出。

所述的导热管道是若干真空热导管51，在真空导热管一端设置有金属散热枪54，在相邻真空热导管之间设置有烟水隔层55以及保温层64，所述的气-水交换器43一端设置有热气引入管52以及消声器53，底部设置有碳尘清洁口56，并在设置热气引入管的一端设置有污水排放口57，以及循环热水管58用以连接热泵44与气-水热交换器43，所述的热交换器46设置于气-水热交换器的相对设置污水排放口另一端，该热交换器上下端设置有循环冷水出口59，上端设置有循环冷水入口60，同时该端通过设置有循环热水管61与风柜相连。

所述的环保高能低硫煤系统将废塑料、废轮胎、炼油过程中所不能气化的余渣即粗黑碳再利用，包括有将粗碳黑进行陈化的人工陈化器47，再经热蒸气处理器48处理，再将处理过的粗炭黑作为主料，在其中添加配伍物料，配伍材料为原煤、二茂铁、六次甲基四铵、氢氧化钠、生石灰和黏结剂，形成煤基料，其中主料在煤基料中所占的重量百分比为45％-60％；然后将煤基料制成成品煤，所述的粗碳黑通过地搅龙64及碳黑输入带65输送。

在具体的生产利用过程中，第一阶段，将含水量40％的废旧塑料经热空气烘干设备烘干后，含水量减少为20％，其热空气来源于图8热气回收系统，具体收集工作由热能收集器66进行处理，经烘干后的废旧塑料经输送带源源不断送入热裂解炉3，送料量为14吨(以两条炉计算)，从加热开始至裂解完成，所用燃油1100Kg，附加材料为铝、锌及氧化钙等催化剂，其比例为所加入原料去水分后重量的平均1.5％，设备用电为336度，生产周期时间为28小时，生产气、柴油混合油11.62吨，裂解剩余物即粗炭黑为60Kg，此粗炭黑连同在热裂解炉的尾气环保处理系统所收的湿碳粉送至高能低硫煤生产系统作再利用处理，同时通过炼油过程中所产生的可燃气体约872m³，此可燃气Co20-24％、二氧化碳Co21-3％、氢气H28-12％、CmHn主要为甲烷3-4.2％等，该可燃气经清洁除焦油及压缩送入燃气储存容器39作为燃气发电用途。

第二阶段，经过裂解后的混合油进入第二级装置，该系统日处理量为14吨，该装置的加热工具为可控硅中频加热设备110KW，将生产的气、柴油混合油切线后所需用电750度。

第三阶段，经第二级装置处理后，将馏分中的柴、汽油送入精炼装置处理，经清洁、除味、脱色、脱胶、脱蜡等工序，所得柴、汽油的总量为10.67吨，柴油经处理合成后可到达国II标准，汽油为93#汽油，在处理过程中的剩余物经碱化处理，利用全密封的输送工具一般为管道送入高能低硫煤生产系统作再利用处理。

第四阶段，由燃气储存容器输出的可燃气体经减压后进入内混式燃气发电机，具体可采用济南柴油发电机厂500KW/h产品，上述经所述的第二阶段处理后的872m³可燃气可发电3925度，在发电过程中产生的热气经热回收再利用系统换成热空气，连同热裂解炉的尾气处理剩余热水热换成热空气联合送入第一阶段中起始的热空气烘干设备再用。

本实施以废旧塑料炼油为例，凡有与之原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。

与现有技术相比，将现有设备的单项性进行整合，相对现有单项技术的单一环保生产概念来说，能够有效杜绝环保生产后的剩余物对土地及空气环境造成的二次污染，或者是因为单一环保方式生产前的更具危害性的污染；本发明的系统装备是一组循环环保生产及再利用设备，从第一次的环保生产到剩余渣物及有害气体、高温气体再作第二次的环保生产再利用，能够起到真正废弃物环保生产循环经济链，可能达到或达到无污水排放、无烟尘排放、无室温排放、无有害气体排放、无恶臭、无刺激性气味排放、噪音低、自产能源循环利用的良好的有益效果。