一種熱解垃圾制備苯的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熱解垃圾制備苯的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器、乙炔存儲(chǔ)裝置、冷卻裝置和苯分離裝置；旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器包括進(jìn)料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、反應(yīng)區(qū)和出料區(qū)，進(jìn)料區(qū)設(shè)有進(jìn)料口，反應(yīng)區(qū)設(shè)有乙炔入口和熱解油氣出口，出料區(qū)設(shè)有出料口；乙炔存儲(chǔ)裝置設(shè)有乙炔出口，乙炔出口與乙炔入口相連；冷卻裝置設(shè)有熱解油氣入口和熱解油出口，熱解油氣入口與熱解油氣出口相連；苯分離裝置設(shè)有熱解油入口和苯出口，熱解油入口與熱解油出口相連。本發(fā)明所提供的系統(tǒng)及方法具有投資小、工藝流程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種熱解垃圾制備苯的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于垃圾資源化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱解垃圾制備苯的系統(tǒng)及方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，我國(guó)垃圾圍城的程度日趨嚴(yán)重，傳統(tǒng)垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、堆肥和 焚燒發(fā)電等，這些方法雖然各有特點(diǎn)，但都存在一定不足，無(wú)法滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)垃圾處理減 量化、無(wú)害化和資源化的要求。
[0003] 垃圾熱解技術(shù)是在無(wú)氧條件下，利用高溫使生活垃圾中有機(jī)高分子的化學(xué)鍵發(fā)生 斷裂，釋放出各種揮發(fā)份的反應(yīng)過(guò)程，其產(chǎn)物為固體炭、熱解氣和熱解油，垃圾熱解過(guò)程不 會(huì)產(chǎn)生二次污染，并且其中的熱解油可作為產(chǎn)品出售。因此，相對(duì)于其他處理方式，將垃圾 進(jìn)行熱解能夠滿足現(xiàn)階段垃圾處理要求，并可帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)性，具有廣闊的發(fā)展前景。
[0004] 苯是一種重要的有機(jī)化工原料，具有十分廣泛的工業(yè)用途。隨著我國(guó)有機(jī)化工工 業(yè)的迅速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)苯的需求量增大。用乙炔制苯是一種制備苯的方法。乙炔在高溫和催 化劑存在的條件下，自身能發(fā)生加成反應(yīng)生成苯。
[0005] 垃圾熱解時(shí)，其反應(yīng)器內(nèi)部正好是高溫環(huán)境，而且垃圾熱解后產(chǎn)生的熱解炭可以 作為乙炔反應(yīng)生成苯的催化劑。因此，垃圾熱解時(shí)的環(huán)境非常適合乙炔發(fā)生反應(yīng)生成苯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在提供一種熱解垃圾制備苯的系統(tǒng)及方法。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種熱解垃圾制備苯的系統(tǒng)，其包括旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器、 乙炔存儲(chǔ)裝置、冷卻裝置和苯分離裝置；
[0008] 所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器包括進(jìn)料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、反應(yīng)區(qū)和出料區(qū)，所述進(jìn)料區(qū)設(shè)有進(jìn) 料口，所述反應(yīng)區(qū)設(shè)有乙炔入口和熱解油氣出口，所述出料區(qū)設(shè)有出料口；
[0009] 所述乙炔存儲(chǔ)裝置設(shè)有乙炔出口，所述乙炔出口與所述乙炔入口相連；
[0010] 所述冷卻裝置設(shè)有熱解油氣入口和熱解油出口，所述熱解油氣入口與所述熱解油 氣出口相連；
[0011] 所述苯分離裝置設(shè)有熱解油入口和苯出口，所述熱解油入口與所述熱解油出口相 連。
[0012] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述乙炔入口設(shè)置在所述反應(yīng)區(qū)底面上。
[0013] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述熱解油氣出口設(shè)置在所述反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁上，且 位于所述反應(yīng)區(qū)的加熱裝置的下方。
[0014] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述預(yù)熱區(qū)和所述反應(yīng)區(qū)的加熱裝置為蓄熱式輻射 管燃燒器，所述蓄熱式輻射管燃燒器設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的外側(cè)壁上，其高度在 料層高度以上，且輻射管燃燒器表面噴涂陶瓷涂層。
[0015] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述反應(yīng)區(qū)的料板采用氣體分布板。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明還提供了一種利用上述系統(tǒng)熱解垃圾制備苯的 方法，所述方法包括如下步驟：
[0017] 將垃圾送入所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器進(jìn)行熱解，制得熱解油氣和熱解炭，所述熱解 油氣包括不凝氣體和熱解油；
[0018] 將所述乙炔存儲(chǔ)裝置中的乙炔送入所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器中，所述乙炔在所述不 凝氣體氣氛中以及在所述熱解炭的催化作用下反應(yīng)生成苯；
[0019] 將包含苯的熱解油氣送入所述冷卻裝置進(jìn)行冷卻，制得熱解油；
[0020] 將所述熱解油送入所述苯分離裝置中進(jìn)行分離，制得苯。
[0021 ]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度為600-850 °C。
[0022]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述垃圾的粒徑為10-30_。
[0023]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述垃圾的水分含量為5_15wt%。
[0024] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述乙炔的用量為所述不凝氣體體積的10-15%。
[0025] 本發(fā)明所提供的系統(tǒng)及方法，將乙炔通入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器中，在垃圾熱解產(chǎn)生 的甲烷、氫氣和二氧化碳?xì)夥罩?，以及在垃圾熱解產(chǎn)生的熱解炭的催化作用下，乙炔反應(yīng)生 成苯。本發(fā)明所提供的系統(tǒng)及方法將垃圾熱解和乙炔制苯的反應(yīng)結(jié)合在一起，垃圾熱解為 乙炔制苯的反應(yīng)提供了所需的條件，節(jié)約了能耗也節(jié)省了投資和運(yùn)行成本，而且工藝流程 也非常簡(jiǎn)單。
[0026] 此外，本發(fā)明所提供的系統(tǒng)及方法也提高了垃圾熱解油中芳烴的含量，使所得的 垃圾熱解油的品質(zhì)得到提升，明顯的提高了垃圾熱解油的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種熱解垃圾制備苯的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種熱解垃圾制備苯的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明，以便能 夠更好地理解本發(fā)明的方案及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的【具體實(shí)施方式】和實(shí)施 例僅是說(shuō)明的目的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0031] 本發(fā)明首先提供了一種熱解垃圾制備苯的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器、 乙炔存儲(chǔ)裝置、冷卻裝置和苯分離裝置。
[0032]旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器是本系統(tǒng)的核心裝置，是垃圾熱解、乙炔反應(yīng)的反應(yīng)器。如圖2 所示，旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的外形為圓形，其包括進(jìn)料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、反應(yīng)區(qū)和出料區(qū)。其中，進(jìn) 料區(qū)設(shè)有進(jìn)料口，反應(yīng)區(qū)設(shè)有乙炔(C 2H2)入口和熱解油氣出口，出料區(qū)設(shè)有出料口。
[0033] 乙炔入口可以設(shè)置在反應(yīng)區(qū)的任何位置，其最優(yōu)的位置為反應(yīng)區(qū)的底面上。在相 同的壓力下，乙炔的密度小于空氣的密度，乙炔從下往上進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，能與垃圾熱解產(chǎn)生熱 解炭(C)充分的接觸，并在垃圾熱解產(chǎn)生的不凝氣體（甲烷(CH4)、氫氣(H 2)、二氧化碳(C02) 等)的氛圍中反應(yīng)生成苯。
[0034] 熱解油氣的出口可以設(shè)置在反應(yīng)區(qū)的任意位置，其最優(yōu)的位置為反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁 上，且位于反應(yīng)區(qū)的加熱裝置的下方。這樣熱解油氣不經(jīng)過(guò)加熱裝置所在的高溫區(qū)，避免油 氣發(fā)生二次裂解，有利于提高熱解油收率。
[0035] 預(yù)熱區(qū)和反應(yīng)區(qū)的加熱裝置不需要特別限定，其最優(yōu)的選擇為蓄熱式輻射管燃燒 器。蓄熱式輻射管燃燒器能夠產(chǎn)生均勻分布的溫度場(chǎng)，使熱解物料均勻受熱，并能實(shí)現(xiàn)熱解 氣與加熱裝置產(chǎn)生煙氣的隔絕，簡(jiǎn)化了后續(xù)工藝流程。蓄熱式輻射管燃燒器設(shè)置在旋轉(zhuǎn)床 熱解反應(yīng)器的外側(cè)壁上，其高度在料層高度以上，且蓄熱式輻射管燃燒器的表面噴涂有陶 瓷涂層。蓄熱式輻射管燃燒器的數(shù)量不限，需要根據(jù)不同區(qū)域所需要的溫度進(jìn)行設(shè)置。
[0036] 反應(yīng)區(qū)的料板不需要特別限定，其最優(yōu)的選擇為氣體分布板。選用氣體分布板可 以讓乙炔在反應(yīng)區(qū)內(nèi)分布更加均勻，有利于提高其反應(yīng)效果。
[0037] 反應(yīng)區(qū)的數(shù)量可以設(shè)置多個(gè)，以控制不同的反應(yīng)溫度。圖2所示的旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng) 器設(shè)有兩個(gè)反應(yīng)區(qū)。
[0038] 旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的底部設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械帶動(dòng)環(huán)形底面轉(zhuǎn)動(dòng)，位于底面 上的物料隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)各個(gè)區(qū)域受熱發(fā)生熱解。
[0039]乙炔存儲(chǔ)裝置設(shè)有乙炔出口，乙炔出口與乙炔入口相連。乙炔存儲(chǔ)裝置用于為旋 轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器提供乙炔。
[0040] 冷卻裝置設(shè)有熱解油氣入口和熱解油出口，熱解油氣入口與熱解油氣出口相連。 冷卻裝置用于分離熱解油和熱解氣。
[0041 ] 苯分離裝置設(shè)有熱解油入口和苯出口，熱解油入口與熱解油出口相連。苯分離裝 置用于從熱解油中將苯提取出來(lái)。
[0042] 本發(fā)明還提供了一種利用上述系統(tǒng)熱解垃圾制備苯的方法。如圖3所示，本方法包 括如下步驟：
[0043] 熱解:首先，將垃圾送入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器進(jìn)行熱解，制得熱解油氣和熱解炭，熱 解油氣包括不凝氣體(如甲烷、氫氣、二氧化碳等)和熱解油。然后，將乙炔存儲(chǔ)裝置中的乙 炔送入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器中，乙炔在不凝氣體氣氛中以及在熱解炭的催化作用下反應(yīng)生成 苯。
[0044] 所用垃圾的粒徑不需要特別限定。垃圾熱解后的產(chǎn)生熱解炭在本發(fā)明中是乙炔反 應(yīng)的催化劑，垃圾的粒徑越小，熱解所得的熱解炭粒徑也越小，其比表面積越大，催化效果 越好。但將垃圾加工得越小，所需工藝越復(fù)雜。發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，垃圾的粒徑為10-30mm時(shí)為最優(yōu)條件。
[0045] 所用垃圾的水分含量不用特別限定。垃圾水分含量越多，熱解時(shí)所需的熱量越多。 發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，垃圾的水分含量為5_15wt%時(shí)能滿足本發(fā)明的要求。
[0046]從乙炔入口通入的乙炔經(jīng)氣體分布板進(jìn)入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器后向上流動(dòng)，與生成 的熱解炭接觸，在熱解炭的催化作用下，乙炔發(fā)生反應(yīng)，生成苯。
[0047]乙炔生成苯的反應(yīng)需要在高溫和催化劑存在的條件下才能進(jìn)行，旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng) 器在熱解垃圾時(shí)，其內(nèi)部正好是高溫環(huán)境，而且垃圾熱解后產(chǎn)生的熱解炭可以作為乙炔反 應(yīng)生成苯的催化劑。
[0048]乙炔在生成苯的同時(shí)，自身也會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)：
[0049] 2C2H盧3C+CH4
[0050] C2H.盧 H2+2C
[0051]上述反應(yīng)為可逆反應(yīng)。垃圾熱解后產(chǎn)生的不凝氣體中含有甲烷、氫氣，因此能在一 定程度上抑制乙炔發(fā)生分解反應(yīng)。此外，垃圾熱解后產(chǎn)生的不凝氣體中還含有二氧化碳，二 氧化碳不僅能調(diào)節(jié)甲烷的分壓，二氧化碳還具有與分解生成的炭反應(yīng)消除積碳的功能。。 [0052]反應(yīng)溫度并不需要特別限定。溫度越高，煤熱解的速度越快，乙炔自身發(fā)生加成反 應(yīng)生成的苯更多，但能耗越大;溫度越低，熱解速度越慢，乙炔的反應(yīng)效果較差。發(fā)明人經(jīng)過(guò) 大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，600-850 °C為反應(yīng)區(qū)的最佳反應(yīng)溫度。
[0053]乙炔的用量并不需要特別限定。通入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的乙炔太多，其反應(yīng)不完 全，而若太少，制得的熱解油中苯的含量也相應(yīng)很少，不滿足本發(fā)明的目的。發(fā)明人經(jīng)過(guò)大 量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，乙炔的用量為垃圾熱解后產(chǎn)生的不凝氣體體積的10-15%是最佳的。
[0054]冷卻:將包含苯的熱解油氣送入冷卻裝置進(jìn)行冷卻，制得熱解油。
[0055] 分離:將熱解油送入苯分離裝置中進(jìn)行分離，制得苯。
[0056] 下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。下述實(shí)施例中所取工藝條件數(shù)值均為 示例性的，其可取數(shù)值范圍如前述
【發(fā)明內(nèi)容】
中所示。下述實(shí)施例所用的測(cè)試方法均為本行 業(yè)中常用的測(cè)試方法。
[0057] 實(shí)施例1
[0058]本實(shí)施例提供一種熱解垃圾制備苯的系統(tǒng)。
[0059] 如圖1所示，本系統(tǒng)包括進(jìn)料裝置、旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器、出料裝置、乙炔存儲(chǔ)裝置、 冷卻裝置和苯分離裝置。
[0060] 如圖2所示，旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的外形為圓形，其包括進(jìn)料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、反應(yīng)區(qū)和出 料區(qū)。其中，進(jìn)料區(qū)設(shè)有進(jìn)料口，反應(yīng)區(qū)設(shè)有乙炔入口和熱解油氣出口，出料區(qū)設(shè)有出料口。 [0061 ]乙炔入口設(shè)置在反應(yīng)區(qū)底面上。熱解油氣出口設(shè)置在反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁上，且位于反 應(yīng)區(qū)的加熱裝置的下方。預(yù)熱區(qū)和反應(yīng)區(qū)的加熱裝置為蓄熱式輻射管燃燒器，蓄熱式輻射 管燃燒器設(shè)置在旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的外側(cè)壁上，其高度在料層高度以上，且輻射管燃燒器 表面噴涂陶瓷涂層。反應(yīng)區(qū)的料板采用氣體分布板。旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的底部設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī) 械。
[0062] 進(jìn)料裝置與進(jìn)料口相連，用于將垃圾送入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器中。
[0063] 出料裝置與出料口相連，用于將垃圾熱解后產(chǎn)生的熱解炭送出旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng) 器。
[0064]乙炔存儲(chǔ)裝置設(shè)有乙炔出口，乙炔出口與乙炔入口相連。乙炔存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ) 乙炔，并將乙炔送入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器中。
[0065] 冷卻裝置設(shè)有熱解油氣入口和熱解油出口，熱解油氣入口與熱解油氣出口相連。 冷卻裝置用于分離熱解油和熱解氣。
[0066] 苯分離裝置設(shè)有熱解油入口和苯出口，熱解油入口與熱解油出口相連。苯分離裝 置用于提取苯。
[0067] 實(shí)施例2
[0068] 本實(shí)施例提供一種利用實(shí)施例1所提供的系統(tǒng)熱解垃圾制備苯的方法。所用的垃 圾的組成成分如表1所示，該方法如圖3所示，具體如下：
[0069]垃圾首先經(jīng)分選、破碎、干燥、成型處理后大部分為可熱解的有機(jī)物。選取1噸粒徑 為10-30mm、含水率為13wt%的垃圾，控制反應(yīng)二區(qū)溫度為650°C。壓制成型的垃圾經(jīng)進(jìn)料裝 置進(jìn)入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器，均勻布于旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器底面上，隨底面的轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)預(yù)熱區(qū)、反應(yīng) 一區(qū)和反應(yīng)二區(qū)加熱至650°C進(jìn)行熱解反應(yīng)，生成熱解油氣（包括不凝氣體和熱解油）和熱 解炭。在不通入乙炔氣的情況下，垃圾熱解得到的熱解氣（不凝氣體）中的甲烷、氫氣、二氧 化碳和一氧化碳的量如表2所不。生成的不凝氣體的體積為946.8m 3。
[0070] 然后，往旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器通入乙炔，通入的乙炔的量為94.68m3。乙炔在向上流 動(dòng)過(guò)程中與生成的熱解炭接觸，在熱解炭的催化作用下，進(jìn)一步促進(jìn)乙炔反應(yīng)生成苯。含有 苯的熱解油氣自位于反應(yīng)二區(qū)側(cè)壁的熱解油氣出口排出，之后經(jīng)歷冷卻裝置得到熱解油、 熱解氣。熱解得到的熱解炭經(jīng)出料裝置排出，熱解氣進(jìn)一步處理后收集備用，將熱解油進(jìn)一 步送入苯分離裝置中，分離后得到苯。剩下的不含苯的熱解油收集后備用。
[0071] 通入乙炔后，增加的苯量為垃圾自身熱解產(chǎn)生的苯的1.95倍。
[0072] 實(shí)施例3
[0073]本實(shí)施例提供另一種利用實(shí)施例1所提供的系統(tǒng)熱解垃圾制備苯的方法。所用的 垃圾的組成成分與實(shí)施例2所用的垃圾一樣，該方法如圖3所示，具體如下：
[0074]垃圾首先經(jīng)分選、破碎、干燥、成型處理后大部分為可熱解的有機(jī)物。選取1噸粒徑 為10-30mm、含水率為5wt%的垃圾，控制反應(yīng)二區(qū)溫度為750°C。壓制成型的垃圾經(jīng)進(jìn)料裝 置進(jìn)入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器，均勻布于旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器底面上，隨底面的轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)預(yù)熱區(qū)、反應(yīng) 一區(qū)和反應(yīng)二區(qū)加熱至750°C進(jìn)行熱解反應(yīng)，生成熱解油氣（包括不凝氣體和熱解油）和熱 解炭。在不通入乙炔氣的情況下，垃圾熱解得到的熱解氣（不凝氣體）中的甲烷、氫氣、二氧 化碳和一氧化碳的量如表2所不。生成的不凝氣體的體積為126 2.6m3。
[0075]然后，往旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器通入乙炔，通入的乙炔的量為189.39m3。乙炔在向上流 動(dòng)過(guò)程中與生成的熱解炭接觸，在熱解炭的催化作用下，進(jìn)一步促進(jìn)乙炔反應(yīng)生成苯。含有 苯的熱解油氣自位于反應(yīng)二區(qū)側(cè)壁的熱解油氣出口排出，之后經(jīng)歷冷卻裝置得到熱解油、 熱解氣。熱解得到的熱解炭經(jīng)出料裝置排出，熱解氣進(jìn)一步處理后收集備用，將熱解油進(jìn)一 步送入苯分離裝置中，分離后得到苯。剩下的不含苯的熱解油收集后備用。
[0076]通入乙炔后，增加的苯量為垃圾自身熱解產(chǎn)生的苯的3倍。
[0077]表1垃圾的組成成分
[0079]表2熱解氣中甲燒、氫氣、二氧化碳和一氧化碳的含量
[0081]綜上，可以得知，本發(fā)明所提供的系統(tǒng)及方法，將乙炔通入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器中， 在垃圾熱解產(chǎn)生的甲烷、氫氣和二氧化碳?xì)夥罩校约霸诶鵁峤猱a(chǎn)生的熱解炭的催化作 用下，乙炔反應(yīng)生成苯。本發(fā)明所提供的系統(tǒng)及方法將垃圾熱解和乙炔制苯的反應(yīng)結(jié)合在 一起，垃圾熱解為乙炔制苯的反應(yīng)提供了所需的條件，節(jié)約了能耗也節(jié)省了投資和運(yùn)行成 本，而且工藝流程也非常簡(jiǎn)單。
[0082]此外，本發(fā)明所提供的系統(tǒng)及方法也提高了垃圾熱解油中芳烴的含量，使所得的 垃圾熱解油的品質(zhì)得到提升，從而提高了垃圾熱解油的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0083]需要說(shuō)明的是，以上參照附圖所描述的各個(gè)實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而非限制本 發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。此外，除非特別說(shuō)明，那 么任何實(shí)施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實(shí)施例的全部或一部分來(lái)使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種熱解垃圾制備苯的系統(tǒng)，其特征在于，其包括旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器、乙炔存儲(chǔ)裝 置、冷卻裝置和苯分離裝置； 所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器包括進(jìn)料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、反應(yīng)區(qū)和出料區(qū)，所述進(jìn)料區(qū)設(shè)有進(jìn)料 口，所述反應(yīng)區(qū)設(shè)有乙炔入口和熱解油氣出口，所述出料區(qū)設(shè)有出料口； 所述乙炔存儲(chǔ)裝置設(shè)有乙炔出口，所述乙炔出口與所述乙炔入口相連； 所述冷卻裝置設(shè)有熱解油氣入口和熱解油出口，所述熱解油氣入口與所述熱解油氣出 口相連； 所述苯分離裝置設(shè)有熱解油入口和苯出口，所述熱解油入口與所述熱解油出口相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述乙炔入口設(shè)置在所述反應(yīng)區(qū)底面上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解油氣出口設(shè)置在所述反應(yīng)區(qū)的側(cè) 壁上，且位于所述反應(yīng)區(qū)的加熱裝置的下方。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)熱區(qū)和所述反應(yīng)區(qū)的加熱裝置為蓄 熱式輻射管燃燒器，所述蓄熱式輻射管燃燒器設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的外側(cè)壁上， 其高度在料層高度以上，且輻射管燃燒器表面噴涂陶瓷涂層。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)區(qū)的料板采用氣體分布板。6. -種利用權(quán)利要求1-5中任一所述系統(tǒng)熱解垃圾制備苯的方法，其特征在于，所述方 法包括如下步驟： 將垃圾送入所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器進(jìn)行熱解，制得熱解油氣和熱解炭，所述熱解油氣 包括不凝氣體和熱解油； 將所述乙炔存儲(chǔ)裝置中的乙炔送入所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器中，所述乙炔在所述不凝氣 體氣氛中以及在所述熱解炭的催化作用下反應(yīng)生成苯； 將包含苯的熱解油氣送入所述冷卻裝置進(jìn)行冷卻，制得熱解油； 將所述熱解油送入所述苯分離裝置中進(jìn)行分離，制得苯。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度為600-850°C。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述垃圾的粒徑為10-30mm。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述垃圾的水分含量為5-15wt %。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述乙炔的用量為所述不凝氣體體積的 10-15%〇
【文檔編號(hào)】C07C15/04GK106045806SQ201610597010
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月26日 公開(kāi)號(hào)201610597010.7, CN 106045806 A, CN 106045806A, CN 201610597010, CN-A-106045806, CN106045806 A, CN106045806A, CN201610597010, CN201610597010.7
【發(fā)明人】竇從從, 孟嘉樂(lè), 鄭倩倩, 張照, 王培倫, 吳道洪
【申請(qǐng)人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司