TW201502174A - 以熱催化法將塑膠／橡膠轉換爲碳氫燃料的系統及方法 - Google Patents

Abstract

一種塑膠/橡膠固態廢料轉化為碳氫燃料的系統(100)，該系統(100)包括：(i)熱裂解反應器(110)，用於裂解固態廢料及在200-475℃溫度條件下加入催化劑，以得到含有氣態烴料流和焦炭殘餘物的催化熱裂解產物；及(ii)冷凝器(120)，用於接收氣態烴料流與冷卻氣態烴料流，得到含有更小的分子的液態烴油及不可冷凝的氣態烴之一至少部份地冷凝的料流，其中，熱裂解反應器(110)具有可操作的頂側壁(103)與水平放置之可操作的底側壁(105)，包含在可操作的頂側壁(103)一端的進料口(104)與相對端的氣體出口(116)；在可操作的底側壁(103)的殘餘物出口(118)；以及攪拌器裝置(106)，位於反應器(110)之可操作的縱向軸與側壁(103、105)之間的中心位置，以及其中冷凝器(120)與反應器(110)的氣體出口(116)可操作地連通。也揭露一種塑膠/橡膠透過熱催化過程轉化為碳氫燃料的方法。

Description

以熱催化法將塑膠/橡膠轉換為碳氫燃料的系統及方法

本發明涉及一種用於熱催化過程(thermal-catalytic process)的系統及方法。特別是本發明涉及使用熱催化過程，使塑膠/橡膠廢料轉化為替代的烴燃料(hydrocabon fuel，亦作碳氫燃料)的系統及方法。

工業和家庭對燃料有很大的需求，然而傳統燃料的資源卻有限，如化石燃料、原油、木材、天然氣和核材料(鈾)，傳統燃料無法在合理的價格下滿足這麼高的燃料需求。此外，人們對環境問題越來越關切，導致增加利用可再生或廢料源作為可持續替代燃料。眾所周知的一些替代燃料包括生質柴油、生物醇(甲醇、乙醇、丁醇)、化學儲存電力(電池和燃料電池)、氫、非化石甲烷、非化石天然氣、植物油及其他生物質資源。

其中一種這類廢料源包括潛在和有價值資源的是塑膠和橡膠廢料。世界各地每年產生數百萬噸的廢塑膠和橡膠。由於對空氣污染的關注，大多數國家禁止焚燒這些廢料，填埋也需要大量空間，並且會導致污染，這些廢料難以被處置。因此，這些廢料積聚造成了主要的環境危害。處理這些廢料的較佳方式是從中回收有用的碳質材料。回收的碳質材料可用作燃料源。

從廢塑膠或橡膠生產碳氫燃料的幾種方法已被提出。這些方法一般包括在加/未加催化劑的情況下，透過催化和熱裂解分解廢料。從塑膠/橡膠廢料回收碳質材料的主要障礙是由於在塑膠/橡膠大分子的高強度化學鍵。

例如，將廢塑膠轉化成碳氫油的方法，在美國專利第6,774,271號中公開。此方法包括在熱裂解反應器中，在270至800℃溫度條件下裂解廢塑膠，取得部份氣態和部份液態烴和殘餘物。液體烴被完全裂解為氣態烴。從氣態烴除去氯，再用酸催化劑催化裂解。催化裂解氣態烴冷卻後得到烴油。

美國專利第5,414,169號公開從塑膠廢料或橡膠廢料取得烴油的另一種方法。此方法包括：對廢材料進行熱裂解，從而得到熱裂解產物。熱裂解產物在存在有催化劑的清況下被液化，使液化產物發生液相裂解反應，以產生裂解產物。由此得到的裂解產物冷卻後取得烴油。

另一種方法為催化裂解廢塑膠，在美國專利第8,350,104號中公開，其中線性鏈狀分子組成的聚乙烯可在低溫下被分解，且產生很少的殘餘物。此方法法包括在反應容器載入廢塑膠作為原料，將顆粒狀硫化催化裂解(FCC)催化劑加熱至350至500℃，以分解和氣化與催化劑接觸的廢料顆粒。

另一種製造含烴流體的方法在美國專利公開第2011/0124932號中公開，此方法包括在有氧環境中熔化大量固態廢塑膠的原料，以產生廢塑膠熔體，蒸餾至少一部份的廢塑膠熔體，得到烴類餾出物，並收集烴類餾出物。

用於含烴聚合物材料的低溫熱解的一種催化劑，主要用於再循環的橡膠廢料，在美國專利第6,743,746號中公開。催化劑採用微小碳粒子和超分散鐵顆粒的碳鐵成份製成。催化劑也含有金屬碳成份。

一種氣化橡膠的過程，將氣化橡膠分離成可用成份，在美國專利第6,538,166號中公開。此過程包括在負壓力的環境與在340至510℃溫度條件下，加熱橡膠以取得氣化橡膠。文丘里分離器(venture separator)為氣化橡膠噴上沸點溫度高於175℃的油，油結合到氣化橡膠烴成份中的重油。氣化橡膠的剩餘部份被冷凝，使輕質油中的烴部份液化，並從烴類氣體分離。

傳統方法的主要缺點是難以控制固態廢料被轉化為氣體狀態的轉換過程。另外，原料通常都需要預處理，這會增加處理時間、勞動和能源消耗。一般，轉化過程包括熱裂解和催化裂解的兩個獨立步驟，這些都 需要在高溫下進行，因而此過程需要使用非常高的能源。已知的催化劑的效率低，特別是在低溫下，碳化大多發生在高溫，由於在乾燥氣體中損失過高，而使得油回收率減少。另外，由此得到的產物的抗氧化穩定性低。而且橡膠氣化的已知方法對環境有害，因為這會釋放硫化合物、致癌性碳黑和其他有毒物質。因此必須採用簡單、安全而且有效的方法來將廢塑膠/橡膠轉化為碳氫燃料，提供穩定操作，維護方便，並提高催化劑的活性。

為了實現所述目的，本發明的一個目的是提供一種將塑膠/橡膠固態廢料轉化為碳氫燃料的系統(100)，該系統(100)包括：(i)熱裂解反應器(110)，用於裂解固態廢料及在200-475℃溫度條件下加入催化劑，得到含氣態烴料流和焦炭殘餘物的催化熱裂解產物；以及(ii)冷凝器(120)，用於接收氣態烴料流與冷卻氣態烴料流，得到含有更小的分子的液態烴油及不可冷凝的氣態烴的至少部份地冷凝的料流，其中，該熱裂解反應器(110)具有可操作的頂側壁(103)與水平放置之可操作的底側壁(105)，包括在可操作的頂側壁(103)一端的進料口(104)與一相對端的氣體出口(116)；在可操作的底側壁(103)的殘餘物出口(118)；以及攪拌器裝置(106)，位於該反應器(110)之可操作的縱向軸與該等側壁(103，105)之間的中心位置，並且冷凝器(120)與反應器之氣體出口(116)可操作地連通。

本發明的另一個目的是提供一種將塑膠/橡膠固態廢料轉化為碳氫燃料的方法，該方法包括以下步驟：(i)將固態廢料與催化劑一起放入水平放置的熱裂解反應器(110)中，其中，裂解反應器(110)上設置有可操作的頂側壁(103)與可操作的底側壁(105)、在可操作的底側壁(103)上的殘餘物出口(118)，具有在可操作的頂側壁(103)一端的進料口(104)與相對端的氣體出口(116)、以及攪拌器裝置(106)，位於反應器(110)之可操作的縱向軸與側壁(103，105)之間的中心位置；(ii)使反應器中的固態廢料在200至475℃溫度條件下熱裂解，得到含氣態烴料流及焦炭殘餘物之催化熱裂解的產物；(iii)在冷凝器(120)中接收氣態烴料流及在殘餘物出口(118)排出步驟(ii)的焦炭殘餘物；(iv)冷卻在冷凝器(120)中的氣態烴料流，得到含有更小之分 子的液態烴油及不可冷凝的氣態烴的至少部份地冷凝的料流；以及(v)將純化的不可冷凝的氣態烴傳送至燃燒室(134)以供燃燒。

因此，本發明還有一個目的是提供一種以極大的效率將塑膠/橡膠固態廢料轉化為碳氫燃料的系統及方法。

本發明的另一個目的是提供一種將塑膠/橡膠固態廢料轉化為碳氫燃料的系統及方法，這很簡單，具有成本效益，節省能源，並產生最小的殘餘物和副產物。

此外，本發明的另一個目的是提供一種將塑膠/橡膠固態廢料轉化為碳氫燃料的系統及方法，提供改進的催化劑活性。

本發明的又一目的是提供一種用於將塑膠/橡膠固態廢料轉化為碳氫燃料的系統，還包括一個儲油槽(142)，與冷凝器(120)可操作地連通，以從冷凝器(120)接收冷凝的料流。

本發明仍有另一個目的是提供一種用於將塑膠/橡膠固態廢料轉化為碳氫燃料的方法，其中催化劑選選自由矽酸鋁、矽酸鋇、矽酸鈹、矽酸鈣、矽酸鐵，矽酸鎂、矽酸錳、矽酸鉀、矽酸鈉、矽酸鋯、矽酸銅、矽酸錫、矽酸鐵、矽酸鉛、矽酸鎢，矽酸銫、矽酸鋰、鋁、鉍、銅、鐵、鉛、鎂、錳、鎳、錫、鎢、鋅、氧化鋁、氧化鉍、氧化銅、氧化鐵、氧化鉛、氧化鎂、氧化錳、氧化鎳、氧化錫、氧化鎢、氧化鋅、碳酸鋁、碳酸鈣、碳酸鈉、碳酸鉍、碳酸銅、碳酸鐵、碳酸鉛、碳酸鎂、碳酸錳、碳酸鎳、碳酸錫、碳酸鎢、碳酸鋅、碳化矽、碳化鈣、天然及合成沸石、礬土、漂白土、鋁土礦、金屬硼酸鹽、金屬硼化物、ZSM-5催化劑、FCC Y型催化劑、NiMo/γ-氧化鋁、NiW載入非晶矽鋁、鈷載入活性炭(Co-AC)、DHC-8(工業矽鋁催化劑)、HZSM-5催化劑、活化赤泥、煅燒高嶺土、Eckalite-1、Silton CPT-30、Silton MT 100、Mizukasieves Y-420、Re Y型沸石、酸性氧化鋁、Na Y型沸石和H Y型沸石所組成的群組。

本發明的另一個目的是提供一種用於將塑膠/橡膠固態廢料轉化為碳氫燃料的方法，其中催化劑是含有至少一金屬矽酸鹽、至少一金屬氧化物、至少一沸石型化合物和至少一添加劑的混合物。

本發明的再一個目的是提供一種用於將塑膠/橡膠固態廢料轉化為碳氫燃料的方法，其中催化劑顆粒尺寸為0.1mm至10mm。

100‧‧‧系統

102‧‧‧馬達

103‧‧‧頂側壁

104‧‧‧進料口

105‧‧‧底側壁

106‧‧‧攪拌器裝置

108‧‧‧加熱裝置

110‧‧‧熱裂解反應器

112‧‧‧桿支撐

114‧‧‧桿支撐

116‧‧‧氣體出口

118‧‧‧殘餘物出口

120‧‧‧冷凝器

122‧‧‧第一溫度測量計

123‧‧‧第二溫度測量計

124‧‧‧出水口

126‧‧‧進水口

128‧‧‧支架

130‧‧‧壓力測量計

132‧‧‧不可冷凝氣體出口

134‧‧‧燃燒室

136‧‧‧火焰

138‧‧‧燃燒器支架

140‧‧‧出油口

142‧‧‧儲油槽

143‧‧‧洗滌單元

144‧‧‧洗滌單元

145‧‧‧水洗滌單元

S1~S6‧‧‧步驟

如在結合附圖考慮時可得到更好地瞭解，本發明的各種其他目的、特徵及附帶的優點將可被更充份地理解，其中在幾個視圖中相同的參考符號標示相同的或相似的零件，並且：第1圖是表示根據本發明的熱裂解裝置的示意圖；第2圖是表示根據本發明的熱裂解過程之簡化說明的流程圖；以及第3圖是表示根據本發明的進料物的轉化以得到氣態烴的示意圖。

在本發明中使用的「包含」詞語，或其變化形式，如「包括」或「含有」應被理解為意指包括所述的元素、整體或步驟，或一群體的元素、整體或步驟，但不排除任何其他元素、整體或步驟，或一群體的元素、整體或步驟。

使用的「至少」或「至少一個」詞語是表示使用一個或多個元素或部份或數量，可在公開的實施例使用，以實現一個或多個所要的目的或結果。

任何討論的文件、行動、材料、裝置、物品或已被包括在本說明書中的類似物品，僅是為了給本公開提供內容的目的，不應被理解為任何或所有這些事項構成先前技術基礎的一部份或與公開內容的領域的技術常識相關，因其在本申請優先權日期之前即已存在任何地方。

本文提到的各種物理參數、尺寸或數量的數值只是近似值，可以設想該值高/低於分配給的這些參數、尺寸或數量的數值係落在本發明公佈範圍之內，除非在說明書中有具體的相反的語句。

本發明設想了一種系統及其方法，用於從固態塑膠或橡膠廢料高效率地製造具有高熱量值的較小分子的乾淨烴油。本發明的系統使用簡單，具有成本效益，節省能源，並產生最小的殘餘物和副產品。本發明的系統可進一步提高催化劑的活性。此方法能更好地控制液體餾分的溫度，從而大大提高了裂解過程的效率和產率。

附圖的第1圖中示出了根據本發明用於將固態塑膠或橡膠廢料轉化為烴油的系統及方法的較佳實施例。本系統用於進行批次處理，以使固態塑膠/橡膠料轉化為烴類燃料，在第1圖中以標號100來作為參考。系統100包括熱裂解反應器110，用於在催化劑存在的環境下進行固態塑膠/橡膠廢料的進料物的裂解。反應器110被水平放置，並包括可操作的頂側壁103與可操作的底側壁105。進料入口104設置在可操作的頂側壁103一端，以及氣體出口116設置在可操作的頂側壁103的第二個相對端。殘餘物出口118設置在可操作的底側壁105上。攪拌器裝置106沿著反應器110之可操作的縱向軸設置並位於側壁103與105之間的中心位置。螺桿式攪拌器裝置106透過馬達102來操作。水平放置的反應器110由桿支撐112與114來支撐。反應器110包括加熱裝置108。在反應器110中設有第一個溫度測量計122以監控反應器.110的溫度條件。

固態塑膠/橡膠廢料以SW表示，催化劑以CT表示，兩者透過進料入口104送入反應器110中。可選擇地，重油可與進料物一起加入。在進料之後，從反應器110排出所有空氣以產生真空。CT催化劑與固態廢料的比例通常為0.01：1~0.05：1。催化劑較佳具有0.1mm至10mm顆粒尺寸，固態廢料被粉碎至小於20mm的顆粒尺寸。

催化劑通常是含有至少一金屬矽酸鹽、至少一金屬氧化物、至少一沸石型化合物和至少一添加劑的混合物。催化劑選自由矽酸鋁、矽酸鋇、矽酸鈹、矽酸鈣、矽酸鐵，矽酸鎂、矽酸錳、矽酸鉀、矽酸鈉、矽酸鋯、矽酸銅、矽酸錫、矽酸鐵、矽酸鉛、矽酸鎢，矽酸銫、矽酸鋰、鋁、鉍、銅、鐵、鉛、鎂、錳、鎳、錫、鎢、鋅、氧化鋁、氧化鉍、氧化銅、氧化鐵、氧化鉛、氧化鎂、氧化錳、氧化鎳、氧化錫、氧化鎢、氧化鋅、碳酸鋁、碳酸鈣、碳酸鈉、碳酸鉍、碳酸銅、碳酸鐵、碳酸鉛、碳酸鎂、碳酸錳、碳酸鎳、碳酸錫、碳酸鎢、碳酸鋅、碳化矽、碳化鈣、天然及合成沸石、礬土、漂白土、鋁土礦、金屬硼酸鹽、金屬硼化物、ZSM-5催化劑、FCC Y型催化劑、NiMo/γ-氧化鋁、NiW載入非晶矽鋁、鈷載入活性炭(Co-AC)、DHC-8(工業矽鋁催化劑)、HZSM-5催化劑、活化赤泥、煅燒高嶺土、Eckalite-1、Silton CPT-30、Silton MT 100、Mizukasieves Y-420、Re Y型沸石、酸性氧化鋁、Na Y型沸石和H Y型沸石所組成的群組。

進料物透過攪拌器裝置106沿著反應器110之可操作的縱軸逐漸被往下推，以使固態廢料中的烴完全氣化。進料物可在200~475℃溫度條件下裂解，得到含有氣態烴料流與焦炭殘餘物的催化熱裂解產物。

根據本發明的較佳實施例中，催化熱裂解的機制如下：- 端鏈裂解：將聚合物從端基被分解，相繼得到相應的單體；- 隨機鏈裂解：長鏈聚合物/烴鏈隨機分解成長度不勻的低級烴片段；- 鏈剝離：消去聚合物鏈上的反應替代基或側基，導致裂解產物演化，也使聚合物炭化。

在反應過程中，固態分子滲透催化劑，吸附在活性區。催化劑提供大量活性表面及更好的選擇性。催化劑有利於塑膠在比常規的熱解過程更低的溫度條件下裂解。因此，減小催化劑停留時間，並增加反應速率。

焦炭殘餘物從殘餘物出口118被排出，氣態烴料流從氣體出口116被排出。設有第二溫度測量計123以監控離開反應器110之以GH表示的氣態烴料流。冷凝器120與反應器110之氣體出口116可操作地連通，用於接收氣態烴料流。冷凝器透過進水口126接收溫度介於5至25℃之間的冷水，冷卻氣態烴料流，以得到含有更小之分子的液態烴油及不可冷凝的氣態烴至少部份地冷凝的料流。由此得到的加熱後的水從出水口124被排出。冷凝器120由支架128支承。設有儲油槽142與冷凝器120可操作地連通，接收冷凝的料流。來自冷凝器120的冷凝的料流被收集在儲油槽142中。儲油槽142設有壓力測量計130。液體烴油可透過出油口140被排出。不可冷凝的氣態烴透過洗滌單元輸送。洗滌單元從氫氧化鈉(1%至5%的溶液)洗滌單元143、氫氧化鈣(1%至5%的溶液)洗滌單元144和水洗滌單元145選擇。洗滌單元設置與儲油槽142可操作地連通，用於接收不可冷凝的氣態烴以純化。洗滌單元設有壓力測量計130。純化的不可冷凝的氣態烴接著透過不可冷凝氣體出口132輸送至燃燒室134。燃燒室134適合燃燒不可冷凝的氣體，作為火焰136。燃燒室134由燃燒器支架138支撐。

塑膠廢料的製程良率為70-85%油，10-20%焦炭及5-10%不可冷凝的氣體。橡膠廢料的製程良率為40-50%油，30-50%焦炭及5-10%不可冷凝的氣體。烴油適合作為生產聚合物、石油的原料，或作為工業過程中的 液體燃料或作為內燃機(如鍋爐)的燃料，或作為船用燃料。焦渣可以作為火電廠、冶金等行業使用的燃料。

第2圖是表示根據本發明之熱裂解過程的簡化說明的流程圖。按照本發明，此方法包括以下步驟：

步驟S1：(i)將固態廢料與催化劑一起進料至水平放置的熱裂解反應器110內，其中，裂解反應器110設置有可操作的頂側壁103與可操作的底側壁105、在可操作的底側壁103上的殘餘物出口118，具有在可操作的頂側壁103一端的進料口104與相對端的氣體出口116、以及攪拌器裝置106，位於反應器110之可操作的縱向軸與側壁103、105之間的中心位置。

步驟S2：(ii)讓固態廢料在反應器中在200至475℃溫度條件下裂解，得到含氣態烴料流和焦炭殘餘物CR的催化熱裂解產物。

步驟S3：(iii)在冷凝器120中接收氣態烴料流，從殘餘物出口118排出步驟(ii)S2的焦炭殘餘物CR。

步驟S4：(iv)冷卻在冷凝器120中的氣態烴GH流，得到含有更小之分子的液態烴油及不可冷凝的氣態烴GH的至少部份地冷凝的料流；

步驟S5：(v)收集儲油槽中的冷凝的料流，並輸送不可冷凝的氣態烴至洗滌單元，以純化不可冷凝的氣態烴GH。

步驟6：(vi)將純化的不可冷凝的氣態烴傳送至燃燒室(134)以供燃燒。

第3圖是表示根據本發明之進料物的轉化以得到氣態烴的示意圖。

如圖所示，固態廢料以SW表示，催化劑以CT表示，兩者被送入反應器110。可選擇地，表示HO的重油可與進料物一起加入。此過程的產物包括烴類氣體GH與焦炭殘餘物CR。

本文所述之由本發明方法所得到的各種燃料樣品之分析列於表1-5。

在上面的例子中所示的結果清楚地表明本發明非常適合於實現該目的，並達到目的和所提到的優點，以及其中固有的益處。本發明可由本領域的技術人員進行修改，這類修改都包含在本發明的說明書和申請專利範圍中所定義的精神範圍內。

100‧‧‧系統

102‧‧‧馬達

103‧‧‧頂側壁

104‧‧‧進料口

105‧‧‧底側壁

106‧‧‧攪拌器裝置

108‧‧‧加熱裝置

110‧‧‧熱裂解反應器

112‧‧‧桿支撐

114‧‧‧桿支撐

116‧‧‧氣體出口

118‧‧‧殘餘物出口

120‧‧‧冷凝器

122‧‧‧第一溫度測量計

123‧‧‧第二溫度測量計

124‧‧‧出水口

126‧‧‧進水口

128‧‧‧支架

130‧‧‧壓力測量計

132‧‧‧不可冷凝氣體出口

134‧‧‧燃燒室

136‧‧‧火焰

138‧‧‧燃燒器支架

140‧‧‧出油口

142‧‧‧儲油槽

143‧‧‧洗滌單元

144‧‧‧洗滌單元

145‧‧‧水洗滌單元

Claims (10)

1. 一種將塑膠/橡膠固態廢料轉化為碳氫燃料的系統(100)，該系統(100)包括：(i)一熱裂解反應器(110)，用於將該固態廢料及粒徑為0.1mm至10mm之一催化劑裂化，該催化劑與該固態廢料的比例為0.01：1~0.05：1，並在200~475℃溫度條件下作為一進料物，以得到含有一氣態烴料流與一焦炭殘餘物的一催化熱裂解產物；(ii)一冷凝器(120)，用於接收該氣態烴料流及冷卻該氣態烴料流，以得到含有更小的分子之液態烴油及不可冷凝的氣態烴的一至少部份地冷凝的料流；以及(iii)一儲油槽(142)，與該冷凝器(120)可操作地連通，以從該冷凝器(120)接收該冷凝的料流，其中，該熱裂解反應器(110)具有一可操作的頂側壁(103)與一水平放置之可操作的底側壁(105)，該熱裂解反應器(110)包括在該可操作的頂側壁(103)一端的一進料口(104)與一相對端的一氣體出口(116)；在該可操作的底側壁(103)上的一殘餘物出口(118)；以及一攪拌器裝置(106)，用於沿著該熱裂解反應器(110)的一可操作的縱向軸上，向下推擠在該進料口(104)進入該反應器(110)的該進料物，以使該固態廢料中的烴的氣化可完成。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該儲油槽(142)包括一洗滌單元，該洗滌單元與該儲油槽(142)可操作地連通，用於接收該不可冷凝的氣態烴以供純化。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之系統，其中，該儲油槽(142)包括一燃燒室(134)，用於接收純化的該不可冷凝的氣態烴以供燃燒。
4. 依據申請專利範圍第2項所述之系統，其中，該洗滌單元是一氫氧化鈉洗滌單元(143)。
5. 依據申請專利範圍第2項所述之系統，其中，該洗滌單元是一氫氧化鈣洗滌單元(144)。
6. 依據申請專利範圍第2項所述之系統，其中，該洗滌單元是一水洗滌單元(145)。
7. 依據申請專利範圍第2項所述之系統，其中，該燃燒室(134)與該洗滌單元(145)係可操作地連通，用於接收純化的該不可冷凝的氣態烴以供燃燒。
8. 一種用於將塑膠/橡膠固態廢料轉化為碳氫燃料的方法，該方法包括以下步驟：(i)將粉碎成小於20mm的顆粒尺寸的該固態廢料，連同一催化劑進料至水平放置的一熱裂解反應器(110)內，其中，該裂解反應器(110)上設置有一可操作的頂側壁(103)與一可操作的底側壁(105)、在該可操作的底側壁(103)上的一殘餘物出口(118)，具有一進料口(104)，在該可操作的頂側壁(103)一端與一氣體出口(116)，在該可操作的頂側壁(103)一相對端、以及一攪拌器裝置(106)，位於該反應器(110)的一可操作的縱向軸與該等側壁(103,105)之間的中心位置；(ii)使該反應器中的該固態廢料在200至475℃的溫度條件下裂解，以得到含有一氣態烴料流與一焦炭殘餘物的一催化熱裂解產物；(iii)在一冷凝器(120)中接收該氣態烴料流，在該殘餘物出口(118)排出步驟(ii)的該焦炭殘餘物；(iv)冷卻在該冷凝器(120)中的該氣態烴料流，以得到含有更小的分子的液態烴油及不可冷凝的氣態烴的一至少部份地冷凝的料流；(v)在一儲油槽中收集該冷凝的料流，並且輸送該不可冷凝的氣態烴至一洗滌單元，以純化該不可冷凝的氣態烴；以及(vi)將純化的該不可冷凝的氣態烴傳送至一燃燒室(134)以供燃燒。
9. 依據申請專利範圍第8項所述之方法，其中，該催化劑選自由矽酸鋁、矽酸鋇、矽酸鈹、矽酸鈣、矽酸鐵，矽酸鎂、矽酸錳、矽酸鉀、矽酸鈉、矽酸鋯、矽酸銅、矽酸錫、矽酸鐵、矽酸鉛、矽酸鎢，矽酸銫、矽酸鋰、鋁、鉍、銅、鐵、鉛、鎂、錳、鎳、錫、鎢、鋅、氧化鋁、氧化鉍、氧化銅、氧化鐵、氧化鉛、氧化鎂、氧化錳、氧化鎳、氧化錫、氧化鎢、氧化鋅、碳酸鋁、碳化矽、碳化鈣、天然及合成沸石、礬土、漂白土、鋁土礦、金屬硼酸鹽、金屬硼化物、ZSM-5催化劑、FCC Y型催化劑、NiMo/γ-氧化鋁、NiW載入非晶矽鋁、鈷載入活性炭(Co-AC)、DHC-8(工業矽鋁催化劑)、HZSM-5催化劑、活化赤泥、煅燒高嶺土、Eckalite-1、Silton CPT-30、Silton MT 100、Mizukasieves Y-420、Re Y型沸石、酸性氧化鋁、Na Y型沸石和H Y型沸石所組成的群組。
10. 依據申請專利範圍第9項所述之方法，其中，該催化劑顆粒尺寸為0.1mm至10mm，該催化劑與固態廢料的比例為0.01：1~0.05：1，該催化劑係含有至少一金屬矽酸鹽、至少一金屬氧化物、至少一沸石型化合物和至少一添加劑的一混合物。