[发明专利]废轮胎制汽柴油和炭黑的方法及其装置

说明书

本发明涉及一种用废轮胎制汽柴油和炭黑的方法及其装置。

随着社会经济的日益发展，每年都产生大量的废弃橡胶，而其中绝大部分是废轮胎。据文献统计92年资料介绍，欧共体每年产生200万吨废轮胎，美国约为200万吨，日本为70万吨，前苏联为150万吨，加拿大为22万吨，英国为40万吨，我国每年约为40万吨。绝大多数废轮胎堆集在露天的场所，难以降解，极易引起火灾并产生大量的污染物。而废轮胎中含有大量有用的工业品如炭黑、油品、可燃气体等。而且本身就是一种高热值的燃料，其发热量一般为40MJ/kg，典型的废轮胎的元素组成为：炭85％、氢8％、硫1.2％、灰分5％，全世界每年废弃的轮胎为900万吨，这样就相当于每年损失原油900万吨，在目前能源日趋紧张的形势下，利用废轮胎具有极其重要的意义。但是现有技术中，大多是间歇釜式操作，操作压力及温度较高，再者，加热釜的循环加热及冷却损失了大量的热量，因此造成能耗高，操作费用高。

本发明的发明目的是提供一种连续生产操作、压力低、裂解温度低、能耗低的废轮胎制汽柴油和炭黑的方法及其装置。

本发明的废轮胎制汽柴油和炭黑的方法按如下步骤进行：

(1)将废轮胎粉碎成2-10cm碎片，然后清洗、烘干；

(2)将烘干后的物料送入热裂解反应器内，通载气；

(3)热裂解反应器进行加热，升温至370-500℃，物料停留时间为5-20分钟，得到液化气，汽柴油混合油和粗炭黑；

(4)液化气返回热裂解反应器作为热源，粗炭黑经磁选除铁，筛选得到成品炭黑，汽柴油混合油经吸附剂吸附除去杂质和水分，进入蒸馏塔；

(5)进入蒸馏塔的混合油经分馏得到汽油、轻柴油、重柴油。

如上所述的载气是氮气、水蒸汽、燃烧废气。

在热裂解反应器加热前部可通入一定数量的载气，以排除物料中夹带的空气，并保证热裂解气在一定的时间内离开加热区以避免第二次热裂解。

如上所述的吸附剂是活性炭，活性炭纤维等。

如上所述的分馏可采用石油炼制中的现有技术来实现。

为了达到上述方法的目的，必须设计专用热裂解反应器。

本发明为上述方法所设计的热裂解反应器是由筒体、进料器、加热气入口、排灰口、油品汽出口、炭黑出口、尾气出口和螺杆组成，其特征在于所述的螺杆是前端为变紧螺矩，中部为加深加宽的螺矩，末端无螺纹，在螺杆末端处的筒体内装有炭黑档板。

热裂解反应器中的螺杆前端为变紧螺矩，以起到密封防气体倒流的作用，中部螺矩加深加宽以便裂解气体有一个膨胀的空间，且在简体内载气的作用下将裂解气体产物迅速带出反应器，以防油品气体第二次裂解，螺杆末端无螺纹，使炭黑迅速分开。

本发明的方法和装置与现有技术相比具有如下优点：

(1)实现了反应过程的连续化。

(2)操作压力为常压，反应温度低，操作时间短，耗能少。

(3)引入了载气气体，使裂解产物混合油气收率提高，炭黑质量提高。

(4)混合油品中的含硫量降低。

下面通过附图及实施例详细说明本发明的方法及热裂解反应器。

图1是本发明的热裂解反应器的结构示意图。

图2是图1的A-A视图。

如图所示，1是一端与齿轮箱2连接，另一端密封的筒体，3是一端与齿轮箱2中的齿轮连接且位于简体1内的螺杆，该螺杆前端为变紧螺矩，中部为加深加宽螺矩，末端无螺纹，4是在有齿轮箱2一端的筒体1上的进料口，5是位于螺杆前部与中部之间的筒体上的进气口，6是位于螺杆3中部带有加热进气口7，尾气出口8和排灰口9、10、11的加热套，12是位于螺杆3末端筒体1上的油品汽出口，13是位于螺杆3末端筒体1上的炭黑出口，14是处于螺杆3末端，筒体1内的炭黑档板。

在使用上述热裂解反应器时，先从加热气进口7通入加热气，把螺杆中部加热到400-500℃，把经过粉碎的废轮胎放入加料口4，开动电机，使齿轮筒2中的齿轮带动螺杆转动，并使物料在螺杆中部滞留5-20分钟，从进气口5通入氮气，氮气带动裂解气，从而油品气出口8排出进入气体分离器，炭黑经炭黑档板的作用从炭黑出口13排出。

实施例1