废塑料热解工艺流程全解析（从进料到高值化产物的转化路径）

一、原料预处理系统

分选破碎工段

• 金属去除：涡电流分选机（有色金属回收率>99%）

• 粒径控制：两级破碎至10-30mm（堆积密度提升40%）

• 水分调节：旋转干燥机（含水率<5%）

配方优化方案

二、热解反应核心阶段

四级温度控制模型

flowchart LR
    A[进料系统] --> B[预热段 150-200℃] B --> C[裂解段 350-450℃] C --> D[重整段 500-550℃] D --> E[急冷段 80℃]

反应器类型对比

催化剂应用

• ZSM-5分子筛：裂解温度降低80℃

• 废 FCC催化剂：柴油馏分增加15%

• 负载型镍基：燃气热值提升20%

三、产物精制工艺

油气分离系统

1. 分级冷凝：

   • 轻油（<180℃）：水冷+深冷至-5℃

   • 重油（180-350℃）：三级梯度冷却

2. 不凝气处理：

   • 脱硫塔（H2S<50ppm）

   • 燃气热值调控（8500-9500kcal/Nm³）

炭黑深加工

• 磁选除铁（Fe<0.1%）

• 气流粉碎（D50=5-10μm）

• 表面改性（接枝率1.2-1.8%）

四、关键控制参数

反应条件优化

产物质量指标

• 裂解油：密度0.78-0.82g/cm³，硫含量<0.1%

• 热解气：CH4>40%，热值>9000kcal/Nm³

• 固体残渣：固定碳>85%，灰分<5%

五、工业化应用案例

废农膜热解项目

• 处理量：50吨/天

• 产物分布：

  • 裂解油62%（柴油馏分占55%）

  • 燃气18%（自用供热）

  • 炭黑15%（橡胶填料）

• 经济效益：

  • 年产值2800万元

  • 投资回收期2.3年

电子废塑料处理

• 特殊工艺：两级脱卤（Br<1000ppm）

• 设备防腐：哈氏合金反应器

• 环保达标：二噁英排放<0.1ng TEQ/Nm³

技术前沿发展

1. 等离子体辅助热解：能耗降低30%

2. 在线催化重整：汽油馏分提升至70%

3. 数字孪生系统：实时优化反应参数

通过优化热解工艺，废塑料资源化率可达85%以上。建议企业重点关注：

• 原料配伍技术

• 催化剂再生体系

• 产物高值化应用

该技术已通过欧盟REACH认证，产出的裂解油可作为炼厂原料，符合SH/T 0356-2016标准。