实现裂解高聚物的裂解系统及其方法与流程

文档序号:30693023发布日期:2022-07-09 15:28阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的裂解系统包括预处理单元和裂解单元,所述的预处理单元用于在进行裂解反应之前处理高聚物,所述的预处理单元包括压缩式进料装置、第一挤出装置、第二挤出装置,所述的压缩式进料装置的出料口与所述的第一挤出装置的进料口相连通,所述的第一挤出装置的出料口与所述的第二挤出装置的进料口通过连接相连接,所述的裂解单元包括三个或三个以上的膜式裂解反应腔,所述的第二挤出装置的出料口与所述的裂解单元中的三个或三个以上的膜式裂解反应腔相连通,所述的第一挤出装置和第二挤出装置均设置有用于加热内部流通的高聚物的第一加热元件。2.根据权利要求1所述的实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的第一挤出装置的出料口通过连接装置与所述的第二挤出装置的进料口相连接,所述的连接装置设置有圆柱形上部和圆锥形下部,所述的圆柱形上部的顶端设置有排气口,所述的圆柱形上部设置有第一连接口,所述的第一连接口与所述的第一挤出装置的出料口可滑动地密封连接,所述的圆锥形下部的底端设置有第二连接口,所述的第二连接口与所述的第二挤出装置的进料口相连通,所述的第一挤出装置和/或第二挤出装置设置有用于排出加热产生的废气的排气口,所述的圆锥形下部设置有用于加热流动膏状高聚物的第三加热元件。3.根据权利要求1所述的实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的第一挤出装置包括第一减速机、第一联轴器、第一轴承箱和第一螺筒,所述的第一减速机、第一联轴器、第一轴承箱、第一挤出装置的进料口、第一螺筒和第一挤出装置的出料口依次相连接,所述的第二挤出装置包括第二减速机、第二联轴器、第二轴承箱和第二螺筒,所述的第二减速机、第二联轴器、第二轴承箱、第二挤出装置的进料口、第二螺筒和第二挤出装置的出料口依次相连接,所述的第一螺筒和第二螺筒内分别设置有与所述的第一轴承箱和第二轴承箱相连接的第一螺杆和第二螺杆,所述的第一螺筒和第二螺筒中均设置有排气孔。4.根据权利要求1所述的实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的压缩式进料装置包括圆柱形上部筒体和圆柱形下部筒体,所述的圆柱形上部筒体的直径大于所述的圆柱形下部筒体的直径,所述的压缩式进料装置设置有搅拌结构,所述的搅拌结构包括搅拌轴和组合叶片,所述的组合叶片包括与所述的圆柱形上部筒体相对应的矩形叶片和与所述的圆柱形下部筒体相对应的螺旋叶片。5.根据权利要求1所述的实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的第二挤出装置的出料口通过分流头与所述的裂解单元中的三个或三个以上的膜式裂解反应腔相连通,所述的分流头包括连接弯管、壳体,所述的连接弯管一端与所述的第二挤出装置的出料口相连通,所述的连接弯管的另一端与所述的分流头的壳体的进口端部相连接,所述的壳体的进口端部设置有多孔圆板,所述的壳体的内部设置有锥芯以及围绕所述的锥芯设置的隔板,所述的隔板用于将所述的壳体内部空间分隔成对应于所述的膜式裂解反应腔的数目的隔室,所述的壳体的出口端部设置有对应于所述的膜式裂解反应腔的数目的排料口;所述的壳体设置有第二加热元件。6.根据权利要求1所述的实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的裂解单元还包括油气收集装置,所述的油气收集装置的数目对应于所述的膜式裂解反应腔的数目,所述的油气收集装置还包括与所述的膜式裂解反应腔相连接的第一油气输送支管、与所述的第一油气输送支管出气口相连接的催化吸附塔、与所述的催化吸附塔相连接的第二油气输
送支管、与所述第二油气输送支管出口相连接的第一冷凝器、与所述的第一冷凝器相连接的第三油气输送支管、与所述的第三油气输送支管出口相连接的接收罐,所述的膜式裂解反应腔出气口通过第一油气输送支管与所述的催化吸附塔底部进气口相连通,所述的催化吸附塔出气口通过第二油气输送支管与所述的第一冷凝器顶部进气口相连通,所述的第一冷凝器顶部气液出口通过第三油气输送支管与所述的接收罐侧面气液进口相连通,所述的接收罐顶部出气口与燃总管相连通,所述的第一冷凝器的底部冷凝液出口与冷凝液总管连通。7.根据权利要求6所述的实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的脱蜡炉包括脱蜡炉筒体、第四减速机、刮刀搅拌,所述的刮刀搅拌包括主轴、刮刀架、刮刀、底刮刀、底轴、高温滑动轴承,所述的刮刀架固定在主轴上,所述的刮刀悬挂在刮刀架上,所述的底刮刀装在刮刀架底部。8.根据权利要求6所述的实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的催化吸附塔包括上端盖、第一中间段、第二中间段、下端盖、上栅格、下栅格,所述的上端盖、第一中间段、第二中间段、下端盖,自上而下依次连接成塔体,所述的上栅格和所述的下栅格自上而下依次固定在塔体内。9.根据权利要求1所述的实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的膜式裂解反应腔包括反应腔筒体、第三减速机、带鳞片搅拌,所述的带鳞片搅拌包括搅拌轴、分配盘、灯笼架、活动鳞片,所述的灯笼架固定在所述的搅拌轴上,所述的活动鳞片固定在灯笼架上,所述的活动鳞片能自由转动;所述的反应腔筒体通过设置第四加热元件自上而下分别形成第一温度区反应腔筒体、第二温度区反应腔筒体、第三温度区反应腔筒体。10.根据权利要求6所述的实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的裂解单元还包括脱蜡炉、与所述的脱蜡炉相连接第五油气输送支管、与所述的第五油气输送支管出口相连接的催化闪蒸塔、与所述的催化闪蒸塔相连接的第六油气输送支管、与所述的第六油气输送支管出口相连接的第二冷凝器、与所述的第二冷凝器相下出口相连接的气液分离罐、与所述的气液分离罐底部出料口相连接的第七液体输送支管、与所述的气液分离罐侧面排气口相连接第八燃气输送支管、伸缩管,所述的脱蜡炉的进料口通过伸缩管与所述的膜式裂解反应腔的出料口相连通,所述的脱蜡炉出气口通过所述第五油气输送支管与所述的催化闪蒸塔进口相连通,所述的催化闪蒸塔出气口通过所述第六油气输送支管与所述的第二冷凝器进口相连通,所述的第二冷凝器底部出口与所述气液分离罐上部进气口直接相连通,所述的气液分离罐侧面排气口通过所述的第八燃气输送支管与排气总管相连通;所述的脱蜡炉设置有第四电感加热元件,所述的催化闪蒸塔设置有第六加热元件。11.根据权利要求10所述的实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的脱蜡炉底部的排料口与碳黑冷却机的进料口相连接,所述的碳黑冷却机出料口与碳黑收集箱相连接,所述的碳黑收集箱的上部设置有氮气进口,所述的碳黑冷却机包括第四减速机、第三联轴器、第三轴承箱、第三螺筒,并依次相连接,通过支架固定在底座,第三螺筒内装有与第三联轴器相连的螺杆,第三螺筒外壁设置有冷却水箱。12.根据权利要求10所述的实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的催化闪蒸塔包括外壳上端、第一外壳中段、第二外壳中段、外壳下端、第一栅格、第二栅格,第一伞罩、第二伞罩,所述的外壳上端、所述的第一外壳中端、所述的第二外壳中端、所述的外壳下端
自上而下依次连接成塔体,所述的催化闪蒸塔下端设置有第六加热元件,所述的第一栅格、所述的第二栅格、所述的第一伞罩和所述的第二伞罩自上而下依次固定在塔体内。13.根据权利要求1所述的实现裂解高聚物的裂解系统,其特征在于,所述的压缩式进料装置、所述的第一挤出装置、所述的第二挤出装置、安装在高于所述的膜式裂解反应腔的平台上,所述的接收罐、所述的第一冷凝器、所述的催化吸附塔、所述的膜式裂解反应腔,所述的第二冷凝器、所述的催化闪蒸塔、所述的气液分离罐、所述的脱蜡炉、所述的碳黑冷却机,依次自上而下组装在同一撬块支架上。14.一种基于权利要求1所述的系统实现裂解高聚物的裂解方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:(1)对高聚物进行预处理;(2)对高聚物进行膜式热裂解反应;(3)对高聚物进行二次催化裂解,并去除有机氯。15.根据权利要求14所述的实现裂解高聚物的裂解方法,其特征在于,所述的步骤(1)具体包括以下步骤:(1.1)所述第一挤出装置内将高聚物逐渐加热到250~260℃,将形成的热熔膏状高聚物继续向前移动,从所述的第一挤出装置的出口排出,进入连接装置;(1.2)所述的连接装置底部将所述的热熔膏状高聚物移动至所述的第二挤出装置,在第二挤出装置内部继续移动并加热到360~365℃;(1.3)所述的第二挤出装置出口将所述的热熔膏状高聚物排出,经所述的分流头分配到各个膜式裂解反应腔内。16.根据权利要求14所述的实现裂解高聚物的裂解方法,其特征在于,所述的步骤(2)具体包括以下步骤:(2.1)将来自分流头的热熔膏状高聚物在离心力作用下,从膜式裂解反应腔的分配盘上甩向所述膜式裂解反应腔的反应腔筒体上,通过活动鳞片的旋转作用将热熔膏状高聚物刮成膜状,沿着反应腔筒体自上而下移动,在不同温度的反应腔筒体上瞬间发生热裂解反应;(2.2)膜式裂解反应腔从顶部排出热裂解反应生成的油气蒸气,生成含有少量蜡油的碳黑粉,从所述的膜式裂解反应腔底部排入所述脱蜡炉,并继续加热至480~500℃蒸出蜡油。17.根据权利要求14所述的实现裂解高聚物的裂解方法,其特征在于,所述的步骤(3)具体包括以下步骤:(3.1)将膜式裂解反应腔排出的油气蒸气进入催化吸附塔下层的催化剂层进行进一步二次催化裂解,所述膜式裂解反应腔热裂解产生油气蒸气在催化剂的催化作用下生成短链的低沸点油气蒸气,低沸点油气蒸气从催化剂层上升至吸附填料层,对低沸点油气蒸气除去有机氯,并从催化吸附塔顶部排出,经所述的第一冷凝器冷凝后得到基础油;(3.2)所述脱蜡炉蒸出蜡油蒸气并进入所述的催化闪蒸塔的催化剂层,二次催化裂解蜡油蒸气成较低沸点的油气蒸气,较低沸点油气蒸气从催化层上升至吸附填料层,对较低沸点油气蒸气除去有机氯,并从所述的催化闪蒸塔塔顶部排出,经第二冷凝器冷凝后得到基础油;
(3.3)将催化闪蒸塔内的回流液先后落到所述催化闪蒸塔的第一伞形罩和第二伞形罩,在重力的作用下将回流液撒向所述的催化闪蒸塔外壳下端的筒壁上闪蒸,又上升到所述的催化闪蒸塔催化层。

技术总结
本发明涉及一种实现裂解高聚物的裂解系统,包括预处理单元和裂解单元,预处理单元包括压缩式进料装置、第一挤出装置、第二挤出装置,压缩式进料装置的出料口与第一挤出装置的进料口相连通,第一挤出装置的出料口与第二挤出装置的进料口相连接,裂解单元包括三个或三个以上的膜式裂解反应腔,第二挤出装置的出料口与裂解单元中的三个或三个以上的膜式裂解反应腔相连通。第一挤出装置和第二挤出装置、均设置有用于加热内部流通的高聚物的第一加热元件。本发明还涉及一种基于该系统实现裂解高聚物的裂解方法。采用本发明的实现裂解高聚物的裂解系统及其方法,裂解时间短,反应完全,不易结碳,可以无害化处理含氯聚合物,应用范围广。围广。围广。


技术研发人员:姜林发
受保护的技术使用者:上海耀森环保设备有限公司
技术研发日:2022.04.20
技术公布日:2022/7/8
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