[发明专利]一种两段式废旧轮胎胶粉与导热剂及吸附剂共裂解的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固废资源化领域，具体涉及一种废轮胎裂解的方法。

背景技术

废旧轮胎热裂解处理量大，减量化效果明显，裂解产物品种多，可回收裂解气、裂解油和炭黑等再生资源，它不仅具有明显的环境效益，而且经济效益也十分可观。裂解气经处理可以用作液化气，裂解油经蒸馏分馏后根据不同的凝点可以得到不同品种的燃料油，炭黑可作轮胎或橡胶制品的填充剂，钢丝可以重新回炉炼钢。然而，常规的轮胎裂解方法存在以下问题，其产品竞争力有限：

(1) 废旧轮胎裂解产物中油的产品附加值最高，但现有的轮胎裂解工艺其油产率一般在30%～45%左右，且汽油、柴油馏分含量偏低，热解油产品品质较差，经济效益低；

(2) 裂解的热交换过程多依靠反应器壁面热传导和热辐射的方式进行，热传递效率低。且胶粉的导热性能差，热解过程中升温速率低，热解反应速率慢，降低了生产效率的同时，还造成裂解炉中温度分布不均匀，局部结焦严重。

(3) 裂解产物炭黑在排出裂解炉前，由于其多孔结构，会吸附一定量的有机物，一方面造成裂解油产率的下降，另一方面也会对其自身的后续使用带来不利影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种两段式废旧轮胎胶粉与导热剂及吸附剂共裂解的方法，通过胶粉与导热加氢剂共混裂解，裂解碳黑与导热吸附介质共混的手段，以及控制热解不同阶段的温度及停留时间等措施，提高裂解过程中的传热效率和裂解效率，从而达到提高热解效率，提高炭黑产品质量和裂解油产率及其品质的目的。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种两段式废旧轮胎胶粉与导热剂及吸附剂共裂解的方法，其特征在于包括以下步骤：废旧轮胎胶粉裂解由两个阶段组成，分别在两个独立的裂解室内进行，第一阶段采用废机油作为导热加氢剂与胶粉共混裂解，第二阶段采用多孔陶瓷球作为导热吸附剂与第一阶段得到的固态产物混合裂解；

在所述第一阶段，胶粉与废机油按照质量比1: 0.2~0.6进行混合，裂解温度控制在500~600℃范围内，固相停留时间控制在10~20min；在所述第二阶段，多孔陶瓷球与所述第一阶段得到的固态裂解产物按照体积比1：0.8~1.2进行混合，裂解温度控制在400~450℃范围内，固相停留时间控制在5~10min。

本发明与传统轮胎单独裂解方法相比，具有以下优点：

（1）废机油有高沸点和良好的导热性能，作为裂解导热剂，一方面可降低裂解所需反应温度，提高裂解过程中胶粉升温速率，减少积碳和结焦，缩短裂解反应所需时间，解决轮胎单独裂解效率差的问题。

（2）采用机油与轮胎胶粉共裂解，不但产油率较传统裂解方法有明显提高，燃油产物中附加值高的轻石脑油比例增加显著，这是因为：机油起到导热剂的作用，可显著提高裂解过程中胶粉的升温速率，促进挥发分的释放，减少裂解过程中二次反应的发生，进而明显提高裂解油产率；此外，废机油裂解生成的氢气与轮胎裂解产生的不饱和烷烃发生加氢反应，裂解气体中部分低碳烯烃化合物与聚烯烃裂解产物中部分烯烃化合物产生聚合反应，从而使气体量大为减少。而以上这些加氢、聚合反应的产物则为一些低碳化合物，为柴油、汽油产品的主要成分，其结果将会使得裂解产物中汽油馏分、柴油馏分增加。

（3）采用导热吸附剂与第一阶段得到的固态产物混合裂解，可以通过吸附剂的竞争吸附作用，减小裂解产物炭黑所吸附的有机物的量，提高炭黑产品品质。

附图说明

图1是两段式废旧轮胎胶粉与导热加氢剂及导热吸附剂共裂解流程图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，废旧轮胎胶粉裂解由两个阶段组成，分别在两个独立的裂解室内进行，第一阶段采用废机油作为导热加氢剂与胶粉共混裂解，第二阶段采用多孔陶瓷球作为导热吸附剂与第一阶段得到的固态产物混合裂解；

在所述第一阶段，胶粉与废机油按照质量比1: 0.2进行混合，裂解温度控制在500℃，固相停留时间10min；在所述第二阶段，多孔陶瓷球与所述第一阶段得到的固态裂解产物按照体积比1：0.8进行混合，裂解温度控制在400℃，固相停留时间5min。

所述胶粉粒径控制在6~10mm之间，陶瓷球粒径控制在2~5mm之间。

所述废机油在与胶粉共混前需预热至200℃。