废弃材料的处理系统和应用的制作方法

本发明涉及废弃材料回收领域，具体涉及一种废弃材料的处理系统和应用。

背景技术：

1、塑料制品因其优异的特性，自发明以来逐渐成为了世界上最重要、应用最广泛的材料之一。据统计，从1950年到2018年，全球的塑料总产量约为83亿吨，并且以5％的年增长速度增加，但塑料生产总量的约76％最终成为废弃物，大量废旧塑料在垃圾填埋场甚至自然环境中堆积造成了严重的白色污染，甚至是生态灾难。

2、目前废旧塑料的主要处理方式有填埋或排放到自然环境中(72％)、焚烧(14％)、回收利用(14％)等，但粗犷的回收方式带来的土地污染、大气污染等问题依然存在。目前化学回收及化学循环方法被视为唯一可实现可持续发展的废旧塑料循环利用方法。该方法是指将废旧塑料转化为较小的分子(通常为气体或液体)的技术，这些小分子可进一步生产石化产品或塑料原料。国内外企业已经开发了一系列废旧塑料或废旧轮胎热解技术，生成了废旧塑料/废旧轮胎的降解油，但生产出的降解油多数被当做原料直接烧掉。cn113502174a公开了一种由聚烯烃废塑料直接制备航空汽油及航空煤油的方法，该方法采用由贵金属和无机固体酸所组合的双功能催化剂，实现了将具有高分子量的聚烯烃塑料加氢降解与异构反应的耦合，一步法连续实现了聚烯烃塑料制备高价值油品,转化率达到99％左右，其中航空油品高达80％；cn1613972a公开了一种聚丙烯废塑料降解制燃料油的方法，方法是按水填充率20-40％，水与聚丙烯废塑料的重量比1-10：1的比例将水与聚丙烯废塑料加入反应器中，在氮气氛下，以10-15℃/min的升温速率使反应温度达到380-450℃，反应压力达到30-48mpa后，反应1-60分钟，冷却至室温，气液产物进行分离；液相油水乳浊液用四氢呋喃萃取进行油水分离，分离出的四氢呋喃可溶物加入无水na2so4除去其中的微量水，四氢呋喃萃取油经过在常压，0-70℃条件下旋转蒸发获得燃料油。

3、废旧塑料及废旧轮胎氢含量约为13.5％，在现如今化石燃料逐渐短缺的情况下，是一种非常珍贵的资源。因此，如何将废塑料回收转化为高附加值的产品，具有非常广阔的应用前景。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的废塑料及废橡胶缺乏有效的化学回收方法，且回收以后副产物附加值不高的问题，提供一种废弃材料的处理系统和应用，该处理系统能够实现将废塑料或废橡胶高效绿色回收处理得到低碳烯烃，处理系统的在线率高、生产效率高。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种废弃材料的处理系统，所述处理系统包括沿物流方向依次连通的热解反应器和蒸汽裂解炉；

3、其中，所述废弃材料包括废塑料和/或废橡胶；

4、其中，所述蒸汽裂解炉包括：串联连接的对流段和辐射段；

5、其中，所述热解反应器用于将废弃材料进行热裂解或催化裂解，得到降解油；

6、所述对流段用于所述降解油与蒸汽接触并加热至横跨温度，所述对流段能够使得所述横跨温度比辐射段的裂解温度低280-500℃。

7、本发明第二方面提供处理系统在废弃材料的回收处理中的应用。

8、废塑料及废橡胶缺乏有效的化学回收方法，目前常用的废塑料及废轮胎化学回收过程多为单一品种回收，如pe、pp的降解、pet水解或醇解，但现实情况中废弃高分子产品难以进行分选、筛检，无法按照单一品种进行处理，通常需要处理的对象包含如塑料、橡胶、纤维等的混合物。废旧高分子材料的热降解过程可以对混合材料进行处理，但产生的降解油多作为燃料油使用，附加值不高。本发明的发明人创造性地提出了将废塑料或废橡胶进行化学回收制备低碳烯烃的方案，能够实现将废塑料或废橡胶高效绿色回收处理，系统的在线率高、生产效率高。

9、废塑料和/或废橡胶经过热裂解或催化裂解反应得到的降解油作为裂解原料进行蒸汽裂解制备烯烃时，蒸汽裂解炉(尤其是其中对流段)易结焦，本发明提供的废弃材料的处理系统，有效降低了对流段的结焦量，有效提高生产效率和产量。

10、利用废塑料或废橡胶通过化学回收方法进行降解得到降解油，该降解油可直接作为裂解原料或通过加氢工艺处理后作为裂解原料进行蒸汽裂解制取低碳烯烃，生产效率高，在线率高，提供一种全新的废塑料或废橡胶的回收处理方式，实现废塑料或废橡胶的资源再利用。

技术特征：

1.一种废弃材料的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括沿物流方向依次连通的热解反应器和蒸汽裂解炉；

2.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述热解反应器为流化床反应器或固定床反应器；

3.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述对流段能够使得所述横跨温度为350-500℃，优选为430-480℃。

4.根据权利要求3所述的处理系统，其中，所述辐射段包括2-6程炉管，其中一程炉管部分设置有增强供热装置；

5.根据权利要求4所述的处理系统，其中，所述辐射段的炉管的出口管内径与入口管内径之比大于1，小于等于2.5。

6.根据权利要求5所述的处理系统，其中，所述入口管内径为25-70mm，优选为40-65mm；

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的处理系统，其中，所述辐射段还包括安装在炉管中的强化传热元件；

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的处理系统，其中，所述对流段还设置有气化分离装置，所述气化分离装置用于在对流段脱除降解油中未气化的重质组分。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的处理系统，其中，所述蒸汽裂解炉还包括高压汽包、燃烧系统和急冷锅炉。

10.权利要求1-9中任意一项所述的处理系统在废弃材料的回收处理中的应用。

技术总结本发明涉及塑料及橡胶回收处理领域，公开了一种废弃材料的处理系统和应用，所述处理系统包括沿物流方向依次连通的热解反应器和蒸汽裂解炉；所述废弃材料包括废塑料和/或废橡胶；所述蒸汽裂解炉包括：串联连接的对流段和辐射段；所述热解反应器用于将废弃材料进行热裂解或催化裂解，得到降解油；所述对流段用于所述降解油与蒸汽接触并加热至横跨温度，所述对流段能够使得所述横跨温度比辐射段的裂解温度低280‑500℃。该处理系统能够实现将废弃材料通过化学回收方法进行降解，降解油作为裂解原料或通过加氢工艺处理后作为裂解原料进行蒸汽裂解制取低碳烯烃，同时，蒸汽裂解过程不易结焦，生产效率高。技术研发人员：蒋冰,张利军,李蔚,周丛,石莹,巴海鹏,庞旭受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/6