[发明专利]通过再循环包含芳族化合物的烃级分来溶剂分解轮胎的方法

说明书

本发明涉及一种用于转化旧轮胎以获得炭黑的方法，其包括以下步骤：a)将基于旧轮胎的固体原料送至液体溶剂存在下的反应区以获得蒸气流出物和包含炭黑的第一液体流出物，b)将所述液体流出物送至过滤和洗涤单元以获得经过滤和洗涤的炭黑滤饼和第二液体流出物；c)将所述蒸气流出物和所述第二液体流出物送至分馏区以获得至少一种烃馏分；d)将在步骤c)结束时获得的所述烃馏分送至所述反应区作为步骤a)的液体溶剂；e)干燥所述炭黑滤饼。

现有技术

通过热分解转化旧轮胎的方法通常涉及产生气态、液体和固体级分。轮胎通常初始被研磨以获得仍然含有一部分纺织纤维或包含在轮胎中的金属丝(通常为1至10cm的碎片)的研磨轮胎材料或者不含纺织纤维或金属丝的颗粒(尺寸通常小于6mm)。可以使通过将它们暴露于热而这样制备的这些原料反应以分解旧轮胎并回收气态级分、液体级分和固体级分。为了成功分解轮胎，通常需要将轮胎暴露于相当高的温度，通常为300℃至900℃持续30分钟至几个小时的反应时间。

存在许多用于进行这些反应的技术。例如，轮胎可在旋转炉中(Lewandowski等人，Journal of Analytical and Applied Pyrolysis，140，2019，25-53)，或在移动床中(EP2661475)经受高温。这些技术是稳健的，但通常需要在相当高的温度下工作，通常平均温度高于500℃。在这些方法中，炭黑通常以25重量％-40重量％的比例存在于原料中，并且最初由非常细的亚微米或微米粒子/附聚物组成，在分解的橡胶的存在下，炭黑倾向于附聚，从而形成各种尺度下的结合这些结构体的焦炭，固体通常以几毫米/厘米的块状物(block)的形式离开反应器，然后需要将它们精细研磨，以便将这种固体重新用作炭黑，这需要大量的能量消耗。在这些方法中，温度条件高，并且在反应器中发现基本气态和固体级分。然后制备的液体由气态产物在反应器下游的冷凝产生。此外，这些高温条件倾向于促进缩聚和焦化反应，以通过涉及存在的芳族和烯烃结构体(M.F.Laresgoiti，B.M.Caballero，I.de Marco，A.Torres，M.A.Cabrero，M.J.Chomón.J.Anal.Appl.Pyrolysis 71(2004)917-934)的环化反应形成多环芳族(polyaromatic)结构体或焦炭。温度越高，形成的多环芳族结构体和形成的焦炭的含量越高。现在，虽然芳族分子首先是好的溶剂，且其次具有大量的应用，特别是作为石油化学基础成分(base)，但另一方面，多环芳族结构体对所形成的液体的质量有害，并且很难精制或转化。此外，它们是焦炭前体。因此，人们对寻求最小化缩聚反应以生产最少的多环芳族结构体同时保留存在的单芳族结构体存在极大的兴趣。

为了提高固相的质量并限制炭黑上焦炭的形成，可以通过在裂化反应期间注入蒸汽来降低烃的分压，但裂化反应需要高于500℃的高温才能在基本气-固条件下进行裂化(US2016/0083657)。这些气-固方法通常导致在大气条件下产生非冷凝气体，它们的产量非常高且相对于进入反应器的轮胎原料计为10重量％至25重量％。然而，反应气体的提质在局部是复杂的。因此，这些气体通常用于产生进行反应所需的热，但这样做的代价是可容易提质的液体产物的量由此受到限制。具体而言，这些液体级分随后被任选地提质以生产新的烃馏分(石脑油、汽油、煤油、瓦斯油、减压馏出物、残渣)用于炼油厂来生产燃料或用于石油化学来生产随后用于塑料生产的基础成分。然而，有必要精制这些馏分，以使其达到所需的规格。多环芳族结构体越多，精制越复杂。