CN102703105B

CN102703105B - 利用有机垃圾炼制燃料油的方法

Info

Publication number: CN102703105B
Application number: CN201210118613.6A
Authority: CN
Inventors: 林柏辉; 郑仲新
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2032-04-20
Also published as: CN102703105A

Abstract

一种利用有机垃圾炼制燃料油的方法，包括反应釜、气化炉、催化塔、一级冷凝塔、催化重整塔和二级冷凝塔；所述反应釜通过导气管与催化塔连通；所述催化塔通过导气管与一级冷凝塔连通；所述气化炉、催化塔和一级冷凝塔分别与一个油水分离器连接，所述油水分离器上设有出水口和出油口，通过出油口与所述催化重整塔连通，通过出水口与所述污水处理池连接；所述催化重整塔通过导气管与二级冷凝塔连通；所述二级冷凝塔通过一个油水分离器分别与储油罐和污水处理池连接；所述气化炉和一级冷凝塔通过导气管与反应釜的燃烧装置连接；所述二级冷凝塔通过导气管与所述催化重整塔的燃烧装置连接。将有机物垃圾进行合理的再利用，有助于减轻城市对垃圾的负担。

Description

利用有机垃圾炼制燃料油的方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术，尤其是利用有机垃圾炼制燃料油的方法。

背景技术

人类生产生活产生大量的垃圾，它是一种污染源，又是一种可利用的能源。据统计，我国目前城市生活垃圾每年产生约2亿多吨，而且正以10％的速度增加，中国已经成为世界上垃圾包袱量重的国家，城市垃圾的无害化、减容化和资源化处理已迫在眉睫。城市垃圾具有水分大(垃圾中含水达30％左右)、垃圾热值低，成分复杂(垃圾中含有瓷器、转头、瓦砾、玻璃、泥土、金属等硬质杂物)的特点。对垃圾进行初步分选后，可以将垃圾分为有机物、无机物和金属玻璃等硬质杂物。目前，对垃圾中有机物的利用可分为三种：是直接再生利用；一种是改性利用；还有一种就是裂解转化利用。但这三种方法都需要先对有机物垃圾进行分选，将有机物垃圾中的废旧塑料分选出来，还需要对其进行预清洗和烘干，这需要大量的分选成本，而且产生大量污水，不利于垃圾利用产业化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用有机垃圾炼制燃料油的方法，将有机物垃圾进行合理的再利用，有助于减轻城市对垃圾的负担；处理垃圾后产生的燃料油有助于解决目前能源危机的状况；另外，垃圾处理成本低、处理过程简单，有助于大规模生产。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种利用有机垃圾炼制燃料油的方法，包括以下步骤：

(1)分选垃圾，主要是将有机垃圾与无机垃圾进行分离；

(2)将有机垃圾送至反应釜中，加入催化剂，在常压下加热至300～400℃，对有机垃圾进行热催化分解，产生焦渣、污水、燃料油、混合油气；将焦渣排入气化炉中；将燃料油进行收集；将污水进行污水处理；将混合油气送入催化塔中；

(3)气化炉内加入催化剂，在有空气的环境下对焦渣进行催化分解，产生燃料油、污水、可燃气体，将燃料油进行收集；将污水进行污水处理；将可燃气体燃烧为反应釜供热；

(4)催化塔内加入催化剂，对混合油气进行催化分解，一部分混合油气转换成油水混合液，将油水混合液经过油水分离器分离成污水和燃料油，将污水进行污水处理；将燃料油进行收集；另一部分混合油气进入冷凝塔；

(5)进入冷凝塔的混合油气一部分被冷凝成油水混合液，油水混合液经过油水分离器分离成污水和燃料油，将污水进行污水处理；将燃料油进行收集；冷凝塔内剩余的混合油气送回反应釜燃烧为反应釜提供热能。

作为改进，所述步骤(2)～(4)中收集的燃料油送入催化重整塔，加入催化剂，在常压下加热至200～300℃，得到混合油气；混合油气再被送到冷凝塔，一部分混合油气被冷凝成混合油水，混合油水再经过油水分离器后得到污水和燃料油，该部分的燃料油臭味小，颜色类似柴油，将燃料油进行储存，将污水进行污水处理，未冷凝的混合油气进行燃烧为催化重整塔供热。

作为改进，所述步骤(3)中，可燃气体主要包括CO、甲烷和芳香类可燃性气体。

作为改进，所述反应釜主要包括预料室、反应室和冷却室，有机垃圾通过预料室进入反应室进行反应，焦渣通过冷却室冷却后送入气化炉。

作为改进，所述催化塔内设有催化裂解室，催化裂解室内设有催化板，催化裂解室下方设有油水分离器，所述油水分离器上分别设有出水口和出油口。

作为改进，所述冷凝塔内设有冷凝室，冷凝室内设有供冷却剂导入的冷却管，冷凝室下方设有油水分离器，所述油水分离器上分别设有出水口和出油口。

作为改进，所述步骤(2)反应釜中的催化剂包括以下成分(按重量比)：

作为改进，所述步骤(3)气化炉中的催化剂包括以下成分(按重量比)：

作为改进，所述步骤(4)催化塔中的催化剂包括以下成分(按重量比)：

作为改进，所述催化重整塔中的催化剂包括以下成分(按重量比)：

磷酸三钠 15～25％

三硅酸镁 65～75％

人工沸石 5～15％。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

本发明有机垃圾炼制燃料油的方法，将有机物垃圾进行合理的再利用，有助于减轻城市对垃圾的负担；处理垃圾后产生的燃料油有助于解决目前能源危机的状况；另外，垃圾处理成本低、处理过程简单，有助于大规模生产。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

图2为反应釜结构示意图。

图3为催化塔结构示意图。

图4为冷凝塔结构示意图。

图5为催化重整塔结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种利用有机垃圾炼制燃料油的方法，包括以下步：

(1)分选垃圾；分选垃圾主要是将有机垃圾与无机垃圾进行分离，对含水分大的有机垃圾进行干燥，其他含水分少的有机垃圾可以不进行干燥；

(2)将有机垃圾送至反应釜1中，加入催化剂，催化剂包括以下成分(按重量百分比)：CaO 25％、AL₂O₃ 35％、SiO₂ 15％、人工沸石20％、水5％；在常压下加热至300～400℃，对有机垃圾进行热催化分解，产生焦渣(主要成分为炭)、污水、燃料油、混合油气，将焦渣排入气化炉2中；将燃料油进行收集；将污水进行污水处理；将混合油气送入催化塔3中；

(3)气化炉2内加入催化剂，催化剂包括以下成分(按重量百分比)：CaO 45％、AL₂O₃ 15％、铁粉35％、水5％；在有空气的环境下对焦渣进行催化分解，产生燃料油、污水、可燃气体，将燃料油进行收集；将污水进行污水处理；可燃气体主要包括CO、甲烷和芳香类可燃性气体，将可燃气体燃烧为反应釜1供热；

(4)催化塔3内加入催化剂，催化剂包括以下成分(按重量百分比)：CaO 35％、AL₂O₃ 15％、SiO₂ 25％、低温焦15％、水10％；对混合油气进行催化分解，一部分混合油气转换成油水混合液，将油水混合液经过油水分离器7分离成污水和燃料油，将污水进行污水处理；将燃料油进行收集；另一部分混合油气进入冷凝塔4；

(5)进入冷凝塔4的混合油气一部分被冷凝成油水混合液，油水混合液经过油水分离器7分离成污水和燃料油，将污水进行污水处理；将燃料油进行收集；冷凝塔4内剩余的混合油气送回反应釜1燃烧为反应釜1提供热能；

(6)将步骤(2)～(5)中收集的燃料油送入催化重整塔5，加入催化剂，催化剂包括以下成分(按重量比)：磷酸三钠15％、三硅酸镁75％、人工沸石10％，在常压下加热至200～300℃，得到混合油气，将该混合油气送至另一个冷凝塔6中；

(7)混合油气在冷凝塔6中再次被冷凝，一部分混合油气被冷凝成混合油水，混合油水再经过油水分离器7后得到污水和燃料油，该部分的燃料油臭味小，颜色类似柴油，将燃料油送入储油罐8进行储存，将污水进行污水处理，未冷凝的混合油气进行燃烧为催化重整塔5供热。

如图2所示，所述反应釜1主要包括预料室11、反应室12和冷却室13，反应室13底部设有加热装置13，反应室12顶部设有导气管15和催化剂导入管14。反应室12为密封状态，有机垃圾通过预料室11进入反应室12进行反应，反应后的焦渣先排到冷却室13，等冷却后再排入气化炉2。催化剂通过反应室顶部的催化剂导入管14进入到反应釜1内；反应釜1所产生的混合油气通过导气管15进入催化塔3内。反应室12底部还设有排水管17。

如图3所示，所述催化塔3顶部设有催化塔盖31和水槽32，内部设有催化裂解室36，催化裂解室36上设有进气口33和出气口34，催化裂解室36内设有催化板35，催化裂解室36下方设有油水分离器7，油水分离器7设有出水口73和出油口72。反应釜1通过导气管15将混合油气导入催化塔3的催化裂解室36内进行反应，产生的混合油水落入油水分离器7中进行分离，分离出的燃料油从出油口72导出并送至催化重整塔5，污水从出水口73导出并送去污水处理。

如图4所示，所述冷凝塔4顶部设有冷凝塔塔盖41和水槽42，所述冷凝塔4内设有冷凝室46，冷凝室46内设有用于装载冷却剂的螺旋管45，冷凝室46下方设有油水分离器7，油水分离器7分别与出水口73和出油口72连接。进入冷凝塔4的混合油气一部分被冷凝成油水混合液，油水混合液经过油水分离器7分离成污水和燃料油，将污水进行污水处理，将燃料油送至催化重整塔5，冷凝塔4内剩余的混合油气送回反应釜1燃烧为反应釜1提供热能。

如图5所示，所述催化重整塔5内设有储存室54，催化重整塔5外设有保温层53；储存室54内设有搅拌器56，顶部设有进油S管51和出气口52，下方设有燃烧装置55。反应釜1、气化炉、催化塔3及冷凝塔4中反应得出的燃料油通过进油S管51进入催化重整塔5，在燃料油进行催化重整过程中，燃烧装置55燃烧由冷凝塔4提供的余气，搅拌器56对燃料油进行搅拌，加速反应，产生的混合油气通过出气口52进入下一级的冷凝塔6，下一级冷凝塔的反应原理与之前的一样，不再详细叙述。

得出的燃料油的检验报告如下：

实施例2

跟实施例1所不同的是，反应釜1内的催化剂包括以下成分(按重量百分比)：CaO 30％、AL₂O₃ 30％、SiO₂ 10％、人工沸石20％、水10％；

气化炉2内的催化剂包括以下成分(按重量百分比)：CaO 50％、AL₂O₃ 10％、铁粉30％、水10％；

催化塔3内的催化剂包括以下成分(按重量百分比)：CaO 40％、AL₂O₃ 10％、SiO₂ 20％、低温焦20％、水10％；

催化重整塔5内的催化剂包括以下成分(按重量百分比)：磷酸三钠20％、三硅酸镁70％、人工沸石10％。

得出的燃料油的检验报告如下：

实施例3

跟实施例1所不同的是，反应釜11内的催化剂包括以下成分(按重量百分比)：CaO 35％、AL₂O₃ 25％、SiO₂ 5％、人工沸石25％、水10％；

气化炉2内的催化剂包括以下成分(按重量百分比)：CaO 55％、AL₂O₃ 5％、铁粉25％、水15％；

催化塔3内的催化剂包括以下成分(按重量百分比)：CaO 45％、AL₂O₃ 5％、SiO₂ 15％、低温焦25％、水10％；

催化重整塔5内的催化剂包括以下成分(按重量百分比)：磷酸三钠25％、三硅酸镁65％、人工沸石10％。

得出的燃料油的检验报告如下：

Claims

1.一种利用有机垃圾炼制燃料油的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）分选垃圾，主要是将有机垃圾与无机垃圾进行分离；

（2）将有机垃圾送至反应釜中，加入催化剂，在常压下加热至300～400℃，对有机垃圾进行热催化分解，产生焦渣、污水、燃料油、混合油气；将焦渣排入气化炉中；将燃料油进行收集；将污水进行污水处理；将混合油气送入催化塔中；

（3）气化炉内加入催化剂，在有空气的环境下对焦渣进行催化分解，产生燃料油、污水、可燃气体，将燃料油进行收集；将污水进行污水处理；将可燃气体燃烧为反应釜供热；

（4）催化塔内加入催化剂，对混合油气进行催化分解，一部分混合油气转换成油水混合液，将油水混合液经过油水分离器分离成污水和燃料油，将污水进行污水处理；将燃料油进行收集；另一部分混合油气进入冷凝塔；

（5）进入冷凝塔的混合油气一部分被冷凝成油水混合液，油水混合液经过油水分离器分离成污水和燃料油，将污水进行污水处理；将燃料油进行收集；冷凝塔内剩余的混合油气送回反应釜燃烧为反应釜提供热能；

所述步骤（2）～（5）中收集的燃料油送入催化重整塔，加入催化剂，在常压下加热至200～300℃，得到混合油气；混合油气再被送到冷凝塔，一部分混合油气被冷凝成混合油水，混合油水再经过油水分离器后得到污水和燃料油，将燃料油进行储存，将污水进行污水处理，未冷凝的混合油气进行燃烧为催化重整塔供热；

所述催化重整塔中的催化剂包括以下成分（按重量比）：

磷酸三钠 15～25%

三硅酸镁 65～75%

人工沸石 5～15%。

2.根据权利要求1所述的利用有机垃圾炼制燃料油的方法，其特征在于：

所述步骤（3）中，可燃气体主要包括CO、甲烷和芳香类可燃性气体。

3.根据权利要求1所述的利用有机垃圾炼制燃料油的方法，其特征在于：

所述反应釜主要包括预料室、反应室和冷却室，有机垃圾通过预料室进入反应室进行反应，焦渣通过冷却室冷却后送入气化炉。

4.根据权利要求1所述的利用有机垃圾炼制燃料油的方法，其特征在于：

所述催化塔内设有催化裂解室，催化裂解室内设有催化板，催化裂解室下方设有油水分离器，所述油水分离器分别设有出水口和出油口。

5.根据权利要求1所述的利用有机垃圾炼制燃料油的方法，其特征在于：

所述冷凝塔内设有冷凝室，冷凝室内设有供冷却剂导入的冷却管，冷凝室下方设有油水分离器，所述油水分离器分别设有出水口和出油口。

6.根据权利要求1所述的利用有机垃圾炼制燃料油的方法，其特征在于：

所述步骤（2）反应釜中的催化剂包括以下成分（按重量比）：

7.根据权利要求1所述的利用有机垃圾炼制燃料油的方法，其特征在于：

所述步骤（3）气化炉中的催化剂包括以下成分（按重量比）：

8.根据权利要求1所述的利用有机垃圾炼制燃料油的方法，其特征在于：

所述步骤（4）催化塔中的催化剂包括以下成分（按重量比）：