專利名稱：利用垃圾提煉燃料油的方法
技術領域：
本發明涉及垃圾處理方法，尤其是利用有機垃圾提煉燃料油的方法。
背景技術：
城市垃圾具有水分大(垃圾中含水達30%左右)、垃圾熱值低，成分復雜(垃圾中含有瓷器、轉頭、瓦礫、玻璃、泥土、金屬等硬質雜物)的特點。目前，對有機垃圾進行再利用的方法有很多，一般可分為三種是直接再生利用；一種是改性利用；還有一種就是裂解轉化利用。但這三種方法都需要先對有機物垃圾進行分選，將有機物垃圾中的廢舊塑料分選出來，還需要對其進行預清洗和烘干，這需要大量的分選成本，而且產生大量污水，不利于垃圾利用產業化。
發明內容
本方法要解決的技術問題是提供一種利用有機垃圾煉制燃料油的方法，將有機物垃圾進行合理的再利用，有助于減輕城市對垃圾的負擔；處理垃圾后產生的燃料油有助于解決目前能源危機的狀況，處理過程中二次污染極少，無固體廢棄物；另外，垃圾處理成本低、處理過程簡單，有助于大規模生產。本發明的技術方案是該方法所依靠的提煉燃料油的設備，包括反應釜I、氣化爐2、凈化塔3、催化塔4、冷凝塔I 5、催化重整塔6、冷凝塔II 7、油水分離器8、過濾器I 9、過濾器II 10和儲油罐01 ;其中，所述反應釜通過導氣管與氣化爐和凈化塔連通，凈化塔通過導氣管與催化塔連通；所述催化塔通過導氣管與冷凝塔I連通；所述氣化爐、催化塔和冷凝塔I通過出油口與催化重整塔連通，通過出水口與污水處理池連接；所述催化重整塔通過導氣管與冷凝塔II連通；所述冷凝塔II通過一個油水分離器分別與過濾器I和污水處理池連接；所述過濾器I通過管道與過濾器II連接，過濾器II通過管道與儲油罐連接；所述氣化爐和冷凝塔I通過導氣管分別與反應釜的燃燒裝置連接；所述冷凝塔II通過導氣管與催化重整塔的燃燒裝置連接。該利用垃圾提煉燃料油的方法，具體步驟如下
(1)粗分選垃圾，將有機垃圾與無機垃圾進行分離即可；
(2)將有機垃圾送至反應釜中，加入催化劑I，在常壓下加熱至200 295°C，對有機垃圾進行熱催化分解，產生焦渣、混合油氣；將焦渣排入氣化爐中；將混合油氣送入凈化塔中凈化；
(3)氣化爐內加入催化劑II，在有空氣的環境下對焦渣進行催化分解，產生燃料油、污水、可燃氣體，將燃料油進行收集；將污水進行污水處理；將可燃氣體燃燒為反應釜供熱；
(4)凈化塔中設有凈化板，將混合油氣中的粉塵予以凈化，凈化后的油水混合氣進入催化塔；±
(5)催化塔內加入催化劑III，對混合油氣進行催化分解，一部分混合油氣轉換成油水混合液，將油水混合液經過油水分離器分離成污水和燃料油，將污水進行污水處理；對燃料油進行收集；另一部分混合油氣進入冷凝塔I 5;
(6)進入冷凝塔I5的混合油氣一部分被冷凝成油水混合液，油水混合液經過油水分離器分離成污水和燃料油，將污水進行污水處理；將燃料油進行收集；冷凝塔I 5內剩余的混合油氣送回反應釜中的加熱裝置內燃燒為反應釜提供熱能；
(7)步驟(2) (6)中收集的燃料油送入催 化重整塔，加入催化劑IV，在常壓下加熱至100 195°C，得到混合油氣；混合油氣再被送到冷凝塔II 7，一部分混合油氣被冷凝成混合油水，混合油水再經過油水分離器后得到污水和燃料油；
(8)通過催化重整塔出來的燃料油進入過濾器I9、過濾器II 10予以凈化，得到最終的燃料油，該部分的燃料油臭味小，顏色類似柴油，將燃料油進行儲存，將污水進行污水處理，未冷凝的混合油氣通入重整塔的燃燒裝置中進行燃燒為催化重整塔供熱。所述步驟(3)中，可燃氣體主要包括CO、甲烷和芳香類可燃性氣體。所述凈化塔3頂部設有凈化塔蓋25、水漕26和進氣口 27，內部設有凈化板22，凈化塔底部設有出粉塵口 24和出氣口 23，凈化后的油氣經過出氣口進入催化塔4，粉塵通過粉塵口 24出來送進氣化爐內進行氣化，為反應釜提供熱能。所述過濾器I 9上部為進油口 51，下部設有出油口 72，中部為過濾層，從上到下依次設有海棉層63、鋼絲網62、鋼板篩68、過濾料64、海棉層63和鋼板篩68。過濾器II 10結構與過濾器I 9相同。過濾器I設有凈化材料I，過濾器II設有凈化材料II。所述步驟(2)反應釜中的催化劑I包括以下成分(按重量比)
CaO20 35%
AL2O315 30%
人工沸石15 30%
水15 20%
所述步驟(3 )氣化爐中的催化劑II包括以下成分(按重量比)
CaO35 45%
AL2O310 20%
銅粉20 30%
水5 15%
所述步驟(5)催化塔中的催化劑III包括以下成分(按重量比)
CaO50 65%
SiO215 20%
低溫焦5 10%
水15 20%
所述催化重整塔中的催化劑IV包括以下成分(按重量比)
磷酸三鈉20 35%
三硅酸鎂45 55%
人工沸石20 25%
所述過濾器I 9中凈化材料I成分(按重量比)
白土75%
磷酸三鈉25%過濾器II 10中凈化材料II成分(按重量比)
活性碳85%
白土10%
磷酸三鈉5%。本發明與現有技術相比所帶來的有益效果是
本發明有機垃圾煉制燃料油的設備，將有機物垃圾進行合理的再利用，有助于減輕城市對垃圾的負擔；處理垃圾后產生的燃料油有助于解決目前能源危機的狀況；處理垃圾后無固體廢棄物，二次污染極少，解決了千年難化的大問題；另外，垃圾處理成本低、處理過程簡單，有助于大規模生產。
圖I為方法系統示意圖，
圖2為反應爸結構示意圖，
圖3為凈化塔結構示意圖，
圖4為催化塔結構示意圖，
圖5為冷凝塔結構示意圖，
圖6為催化重整塔結構示意圖，
圖7為過濾器結構示意圖，
圖8為氣化爐結構示意圖。
具體實施例方式下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。如圖2所示，所述反應釜I包括預料室11、反應室12和冷卻室13，反應室13底部設有加熱裝置18，反應室12頂部設有導氣管15和催化劑導入管14，反應室12為密封狀態。有機垃圾通過預料室11進入反應室12進行反應，反應后的焦渣先排到冷卻室13，等冷卻后再排入氣化爐2。催化劑通過反應室頂部的催化劑導入管14進入到反應釜I內；反應釜I所產生的混合油氣通過導氣管15進入凈化塔3內。反應室12底部還設有排水管17。如圖3所示，所述凈化塔3頂部設有凈化塔蓋25和水漕26和進氣口 27，內部設有凈化板22，凈化塔底部設有出粉塵口 24，通過凈化后的油氣經過出氣口 23進入催化塔4，粉塵通過出粉塵口 24出來送進氣化爐內進行氣化，為反應釜提供熱能。如圖4所示，所述催化塔4頂部設有催化塔蓋31和水槽32，內部設有催化裂解室36，催化裂解室36上設有進氣口 27和出氣口 23，催化裂解室36內設有催化板35，催化裂解室36下方設有油水分離器8，油水分離器8設有出水口 73和出油口 72，反應釜I通過導氣管15將混合油氣導入凈化塔，凈化后的氣體導入催化塔4，催化塔4的氣體導入催化裂解室36內進行反應，產生的混合油水落入油水分離器8中進行分離，分離出的燃料油從出油口 72導出并送至催化重整塔6，污水從出水口 73導出并送去污水處理。如圖5所示，所述冷凝塔I 5頂部設有冷凝塔塔蓋41和水槽42，冷凝塔I 5內部設有冷凝室46，冷凝室46內設有用于裝載冷卻劑的螺旋管45，冷凝室46下方設有油水分離器8，油水分離器8分別與出水口 73和出油口 72連接。進入冷凝塔15的混合油氣一部分被冷凝成油水混合液，油水混合液經過油水分離器8分離成污水和燃料油，將污水進行污水處理，將燃料油送至催化塔重整塔6，冷凝塔I 5內剩余的混合油氣送回反應釜I中的燃燒器內燃燒為反應釜I提供熱能。如圖6所示，所述催化重整塔6內設有儲存室54，催化重整塔6外設有保溫層53 ；儲存室54內設有攪拌器56，頂部設有進油口 51和出氣口 23，下方設有燃燒裝置55。反應釜I、氣化爐、催化塔4及冷凝塔I 5中反應得出的燃料油通過進油口 27進入催化重整塔6，在燃料油進行催化重整過程中，燃燒裝置55燃燒由冷凝塔4提供的余氣，攪拌器56對燃料油進行攪拌，加速反應，產生的混合油氣通過出氣口 23進入冷凝塔II 7。如圖7所示，所述過濾器I 9上部為進油口 51，下部設有出油口 72，中部為過濾層，從上到下依次設有鋼絲網62、鋼板篩68、過濾料64、海棉層63和鋼板篩68。過濾器II 10結構與過濾器I 9相同。
如圖8所示，所述氣化爐頂部設有頂蓋71，水漕77，出氣口 23，中間為儲料室74，下部設有進氣口 27，底部設有反應池76。所出燃料油檢驗報告
序號fe輪項g _單位mmrnrn
—I氧化安定眭C以Jil不溶物計+.) mg^OOmL—33 -4
2職含簠(JftS分數)%0—25
3■■mgtCDH/g0.02
410%蒸余_殘炭%O 42
5灰分(質星分數〕%O .01
6稱片腐Ii (50'C 3h)級I s 水分(傳積分數) % 無
_8__機械雜Il_/__無
9__運動黏度(40'C)___73_
10冷濾點'C ~I
11閃點(Wn)'CSg.3
12十六烷指數I52
簾回收雛-C-
90% a 收 SnV
>4ΩΠ
95%回收瀛|1'C
14 __■度(20.C )_kgm3S69.8
_15__燃燒僅(嫌_)_J￡g__45152
實施例I
如圖I所示，一種利用有機垃圾煉制燃料油的方法，包括以下步驟
(1)分選垃圾分選垃圾主要是將有機垃圾與無機垃圾進行分離，對含水分大的有機垃圾進行干燥，其他含水分少的有機垃圾可以不進行干燥；
(2)將有機垃圾送至反應釜I中，加入催化劑I，催化劑I包括以下成分(按重量百分t匕)Ca020%、AL20330%、人工沸石30%、水20% ;在常壓下加熱至250 350°C，對有機垃圾進行熱催化分解，產生焦渣(主要成分為炭)、混合油氣，將焦渣排入氣化爐2中；將混合油氣送入凈化塔3中；
(3)氣化爐2內加入催化劑II，催化劑II包括以下成分(按重量百分比)
Ca035%、AL20320%、銅粉30%、水15% ;在有空氣的環境下對焦渣進行催化分解，產生燃料
油、污水、可燃氣體，將燃料油進行收集；將污水進行處理；可燃氣體主要包括CO、甲烷和芳香類可燃性氣體，將可燃氣體燃燒為反應釜I供熱；
(4)催化塔4內加入催化劑III，催化劑III包括以下成分(按重量百分比)Ca050%、Si0220%、低溫焦10%、水20% ;對混合油氣進行催化分解，一部分混合油氣轉換成油水混合
液，將油水混合液經過油水分離器8分離成污水和燃料油,將污水進行污水處理；將燃料油進行收集；另一部分混合油氣進入冷凝塔5.
(5)進入冷凝塔5的混合油氣一部分冷凝成油水混合液，油水混合液經過油水分離器8分離成污水和燃料油，將污水進行污水處理；將燃料油進行收集；冷凝塔7內剩余的混合油氣送回催化重整塔6中的燃燒裝置燃燒為催化重整塔提供熱能；
(6)將步驟(2) (5)中收集的燃料油送入催化重整塔6加入催化劑IV，催化劑IV包括以下成分(按重量比)磷酸三鈉20%、三硅酸鎂55%、人工沸石25%，在常壓下加熱至190 280°C，得到混合油氣，將該混合油氣送至冷凝塔II 7中；
(7)混合油氣在冷凝塔II7中再次被冷凝，一部分混合油氣被冷凝成混合油水，混合油水再經過油水分離器8后得到污水和燃料油；
(8)冷凝塔出來的油通過油水分離器8分離出來的油，經過過濾器I9，過濾器I 9中的凈化材料I (按重量比)白土 75%、磷酸三鈉25%;
(9)過濾器I9凈化后的油再通過過濾器II 10過濾，過濾器II 10中的凈化材料II其成分(按重量比)活性碳85%、白土 10%，磷酸三鈉5%后得到的燃料油臭味小，顏色類似柴油，將燃料油送入儲油罐11進行儲存，將污水進行污水處理。實施例2
反應釜I內的催化劑I包括以下成分(按重量百分比):Ca035%、AL20330%、人工沸石20%、水 15% ；
氣化爐2內的催化劑II包括以下成分(按重量百分比):CaO 45%、AL20320%、銅粉20%、水
15% ；
催化塔4內的催化劑III包括以下成分(按重量百分比)Ca065%、Si0215%、低溫焦5%、水
15% ；
催化重整塔6內的催化劑IV包括以下成分(按重量百分比)磷酸三鈉35%、三硅酸鎂45%、人工沸石20%。實施例3
反應釜11內的催化劑I包括以下成分(按重量百分比)=CaO 30%、AL2O3 30%、人工沸石20%、水 20% ；
氣化爐2內的催化劑II包括以下成分(按重量百分比)=CaO 40%、AL2O3 20%、銅粉25%、水 15% ；
催化塔4內的催化劑III包括以下成分(按重量百分比):CaO 40%,SiO2 20%、低溫焦30%、水 10% ；
催化重整塔5內的催化劑IV包括以下成分(按重量百分比)磷酸三鈉30%、三硅酸鎂50%、人工沸石20%。過濾器9中凈化材料I (按重量比) 白土75%
磷酸三鈉25% 過濾器10中凈化材料II (按重量比) 活性碳85%
白土10%
磷酸三鈉5%。
權利要求
1.利用垃圾提煉燃料油的方法，包括以下步驟 (1)粗分選垃圾，將有機垃圾與無機垃圾進行分離； (2)將有機垃圾送至反應釜中，加入催化劑I，在常壓下加熱至200 295°C，對有機垃圾進行熱催化分解，產生焦渣、混合油氣；將焦渣排入氣化爐中；將混合油氣送入凈化塔中凈化； (3)氣化爐內加入催化劑II，在有空氣的環境下對焦渣進行催化分解，產生燃料油、污水、可燃氣體，將燃料油進行收集；將污水進行污水處理；將可燃氣體燃燒為反應釜供熱； (4)凈化塔將混合油氣中的粉塵予以凈化，凈化后的油水混合氣進入催化塔； (5)催化塔內加入催化劑III，對混合油氣進行催化分解，一部分混合油氣轉換成油水混合液，將油水混合液經過油水分離器分離成污水和燃料油，將污水進行污水處理；對燃料油進行收集；另一部分混合油氣進入冷凝塔I ; (6)進入冷凝塔I的混合油氣一部分被冷凝成油水混合液，油水混合液經過油水分離器分離成污水和燃料油，將污水進行污水處理；將燃料油進行收集；冷凝塔I內剩余的混合油氣送回反應釜燃燒為反應釜提供熱能； (7)步驟(3) (6)中收集的燃料油送入催化重整塔，加入催化劑IV，在常壓下加熱至100 195°C，得到混合油氣；混合油氣再被送到冷凝塔II，一部分混合油氣被冷凝成混合油水，混合油水再經過油水分離器后得到污水和燃料油； (8)通過催化重整塔出來的燃料油進入過濾器I、過濾器II予以凈化，將燃料油進行儲存，將污水進行污水處理，未冷凝的混合油氣通入催化重整塔的燃燒裝置中進行燃燒為催化重整塔供熱； 其特征在于， 所述凈化塔頂部設有凈化塔蓋、水漕和進氣口，內部設有凈化板，凈化塔底部設有出粉塵口和出氣口，凈化后的油氣經過出氣口進入催化塔，粉塵通過粉塵口出來送進氣化爐內進行氣化，為反應釜提供熱能； 所述過濾器I上部為進油口，下部設有出油口，中部為過濾層，從上到下依次設有海棉層、鋼絲網、鋼板篩、過濾料、海棉層和鋼板篩，過濾器I設有凈化材料I，過濾器II設有凈化材料II，過濾器I與過濾器II結構相同； 所述步驟(2)反應釜中的催化劑I包括以下成分(按重量比) CaO20 35% AL2O315 30% 人工沸石15 30%水15 20% 所述步驟(3 )氣化爐中的催化劑II包括以下成分(按重量比) CaO35 45% AL2O310 20%銅粉20 30%水5 15% 所述步驟(5)催化塔中的催化劑III包括以下成分(按重量比) CaO50 65%SiO215 20%低溫焦5 10%水15 20% 所述催化重整塔中的催化劑IV包括以下成分(按重量比) 磷酸三鈉20 35% 三硅酸鎂45 55% 人工沸石20 25%。
2.根據權利要求I所述的利用垃圾提煉燃料油的方法，其特征在于將有機垃圾送至反應釜中，加入催化劑I，在常壓下加熱至200 295°C。
3.根據權利要求I所述的利用垃圾提煉燃料油的方法，其特征在于步驟(3) (6)中收集的燃料油送入催化重整塔，加入催化劑IV，在常壓下加熱至100 195°C。
4.根據權利要求I所述的利用垃圾提煉燃料油的方法，其特征在于所述過濾器I中凈化材料I成分(按重量比)白土75% 磷酸三鈉25%。
5.根據權利要求I所述的利用垃圾提煉燃料油的方法，其特征在于過濾器II中凈化材料II成分(按重量比)活性碳85%白土10%磷酸三鈉5%。
6.根據權利要求I所述的利用垃圾提煉燃料油的方法，其特征在于通過催化重整塔出來的燃料油進入過濾器I、過濾器II予以凈化，得到最終的燃料油。
全文摘要
一種利用垃圾提煉燃料油的方法。該方法直接將有機物垃圾進行提煉燃料油，具體方法包括將有機垃圾送至反應釜中，加入催化劑Ⅰ；再將混合油氣送入凈化塔中凈化；凈化后的油水混合氣進入催化塔；催化塔內加入催化劑Ⅲ，對混合油氣進行催化分解，一部分混合油氣進入冷凝塔；進入冷凝塔的混合油氣一部分被冷凝成油水混合液，經過油水分離器分離成污水和燃料油；將收集的燃料油送入催化重整塔；通過催化重整塔出來的燃料油進入過濾器Ⅰ、過濾器Ⅱ予以凈化，得到最終的燃料油。該方法，將有機物垃圾進行再利用，有助于減輕城市對垃圾的負擔；處理垃圾后產生的燃料油有助于解決目前能源危機的狀況；處理垃圾后無固體廢棄物，二次污染極少。
文檔編號C10G35/06GK102732282SQ20121022559
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月2日 優先權日2012年7月2日
發明者鄭仲新, 鄭聯合 申請人:寧遠縣聯發再生能源研發有限公司