一种弃废轮胎高值利用的低温催裂解方法技术

本发明专利技术涉及一种弃废轮胎高值利用的低温催裂解方法，是通过以下步骤实现的：弃废轮胎经过强力剪切破碎为３０～８０ｍｍ的胶块，经破碎的胶块进入预脱硫机；与催化剂一起通过气锁连续进料机连续送入移动床反应器；在压力－５～＋１５０Ｐａ，温度３５０～４３０℃条件下，进行低温催化裂解裂化；从移动床反应器裂解完成而产生的固态炭黑及钢丝，经反应器末端气锁连续出料机输出后，由磁选机分离金属与粗碳黑，进入炭黑后处理工序处理后；本发明专利技术的有益效果是：使弃废橡胶催裂解彻底，完全高值利用，整套工艺高效、节能，对环境无二次污染，能够进行大规模工业化推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种弃废轮胎利用的方法，尤其涉及。
技术介绍
随着全球汽车工业和交通运输业的快速发展，各种轮胎的需求量不断增加，随之 而来的是散落于环境中的弃废轮胎量不断增大。传统的填埋和焚烧等处理方式因其会对环 境造成危害已经在一些国家被禁止，如美国和日本。目前，弃废轮胎主要用于生产再生胶和胶粉。再生胶生产能耗高、污染重，在世界 范围内逐渐被淘汰；胶粉产品在我国的市场应用还未大面积推广、生产能力有限。此外，轮 胎产品经过2-3次重复利用后就不能再用于生产轮胎制品。合成橡胶主要以资源正日益紧 张的石油为原料，而天然橡胶的产量难以满足轮胎工业日益增长的需求，价格一直居高不 下，因此研究弃废轮胎的回收利用具有重要意义。催裂解法是利用有机物的热不稳定性，在无氧和缺氧的条件下，进行加热、蒸馏， 经冷凝后形成气体、液体、并排出固体残留物的过程。弃废轮胎经过催裂解可制备具有高热 值的燃料气体，富含芳烃的燃油及炭黑等有价值的化学产品。与翻新、制造胶粉和再生胶、 焚烧等弃废轮胎处理方法相比，热解法具有对废轮胎处理量大、效益高和环境污染小等特 点，更符合废弃物处理的资源化、无害化和减量化原则。近年来，废轮胎热解处理逐渐由小 型试验转向中试规模试验，废轮胎的热解研究也逐步从新工艺开发、工况优化向热解产物 的分析和利用方向侧重。现有技术中存在的裂解工艺往往是针对某一种或几种产物的回收利用，较少有完 全资源回收的热解技术；且大多要求将废轮胎破碎成一定粒径的颗粒，增加了能耗，提高了 成本。如何进一步降低成本，开发出经济性更佳、资源利用更彻底的热解工艺将是今后进行 废轮胎热解技术研究的重点。国外在废轮胎热解技术方面的研究较多，工艺已日趋成熟，但已开发的工艺大多 由于设计复杂，设备结构庞大，运转成本高，经济性较差而限制了其进一步推广。国内对废 轮胎热解技术的研究还处于小规模的实验室阶段，并且多局限于对热解产物收率、基本理 化特性等方面的研究，产业化应用研究水平相对较低。而目前存在的少数废轮胎热解工厂 由于技术含量低，处理规模小，在脱硫、防腐蚀、传热、结焦、自动连续进料和连续排渣等方 面都不同程度地存在着无法克服的工艺难题，设备安全性和环保性不达标而被迫处于关停 状态。随着废轮胎等橡胶类废弃物数量的迅速增多，对弃废轮胎进行回收处理，开发出符合 无污染、连续化、完全资源化的高值利用弃废轮胎的处理工艺技术并将其应用推广，已成为 迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供了，旨在解决上述的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下步骤实现的弃废轮胎经过强力剪切破碎为30 80mm的胶块，经破碎的胶块进入预脱硫机，在 150°C 230°C的温度，压力0. 1-0. 5MPa条件下，加入1% -2. 5%脱硫剂；运用一定机械外力的作用，使硫钝化，断开硫化橡胶中的单硫、双硫和多硫交联 键，形成官能团化脱硫橡胶，与催化剂一起通过气锁连续进料机连续送入移动床反应器；在压力-5 +150pa，温度350 430°C条件下，进行低温催化裂解裂化；裂解产生的混合气体及固态残留物分别由反应器末端排出油气出口和气锁连续 出料机排出，气体进入复式强制除尘器，净化后的裂解油气在冷分塔组中脱除油气携带的 水蒸气及干气，降低混合油气温度；经部分换热后的油气在分馏塔中经分馏后，进入冷凝器组进行水冷换热而冷凝为 轻重质燃油；未能冷凝的少量不凝油气，采用喷淋苛性碱液洗涤塔净化残余硫化物后，在阻火 器、水封罐的安全防护下，进入供热系统为移动床反应器提供系统所需加热源；从移动床反应器裂解完成而产生的固态残留物，经反应器末端气锁连续出料机输 出后，由磁选机分离金属与粗碳黑，进入炭黑后处理工序处理后。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是能够对更大体积范围内的破碎胶块进行 处理，解决了物料均衡受热、传热、预脱硫、设备腐蚀、结焦等技术难题，而先进的进料和出 料输送工艺，达到了设备的连续进料、连续排渣及有效密封功能，使弃废橡胶催裂解工艺更 加完善，完全高值化利用，整套工艺高效、节能，对环境无二次污染，能够进行大规模工业化 推广应用。附图说明图1为本专利技术采用的弃废轮胎催裂解工艺路线图。图2为本专利技术采用的催裂解移动床反应器图；图中气锁连续进料机1、热气流出口 2、混风室3、导向翅片4、内置变速反应室5、 出料集向翅片6、炭黑集料斗7、逆止翅片8、油气出口 9、气锁顶推出料机10、非平衡集装密 封11、保温内胆12、热气流入口 13、出料口 14、链转动机构15。具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述由图1可见本专利技术是通过以下步骤实现的弃废轮胎经过强力剪切破碎为30 80mm的胶块，经破碎的胶块进入预脱硫机，在 150°C 230°C的温度，，压力0. 1-0. 5MPa条件下，加入1% -2. 5%脱硫剂；运用一定机械外力的作用，使硫钝化，断开硫化橡胶中的单硫、双硫和多硫交联键，形成官能团化脱硫橡胶，与催化剂一起通过气锁连续进料机连续送入移动床反应器续出料机输出后，由磁选机分离金属与粗碳黑，进入炭黑后处理工序处理后。本专利技术中的物料裂解裂化反应所需热量，由供热系统通过换热区域高温贫氧气流 对移动床反应器进行调控控温，使物料均衡受热，以满足裂解自动温控工艺要求，供热系统参与余热气气交换后排出的系统尾气，强制进行二级水冷、喷淋工艺洗涤净化、降温后达标排放。本专利技术中的催裂解移动床反应器包括外体和内置变速反应室5 ；内置变速反应 室5的两端连接一个链转动机构15 ；内置变速反应室5与外体之间是混风室3，在混风室3 的底部设有三个呈勻态分布热气流入口 13，混风室3的顶端二侧是热气流出口 2 ；在内置变 速反应室5的内壁有导向翅片4 ；在内置变速反应室5的一端与气锁连续进料机1相连，另 一端与气锁顶推出料机10相连；在出料口轴端内部设有出料集向翅片6和随筒体转动的炭 黑集料斗7及逆止翅片8 ；油气出口 9及出料口 14为气锁顶推连续出料机筒体外侧的上下 对称结构；非平衡集装密封11分别与内置变速反应室5、混风室3及进出料机相邻接；以实 现相邻两部件的密封；保温内胆12与内置变速反应室5两铀端相连，呈对称分布；以减少 该部位的散热。在压力_5 +150pa，温度350 430°C条件下，进行低温催化裂解裂化；裂解产生的混合气体及固态残留物分别由反应器末端排出油气出口和气锁连续 出料机排出，气体进入复式强制除尘器，净化后的裂解油气在冷分塔组中脱除油气携带的 水蒸气，降低混合油气温度；经部分换热后的油气在分馏塔中经分馏后，进入冷凝器组进行水冷换热而冷凝为 轻重质燃油；未能冷凝的少量不凝油气，采用喷淋碱液洗涤塔净化残余硫化物后，在阻火器、水 封罐的安全防护下，进入供热系统为移动床反应器提供系统所需加热源；从移动床反应器裂解完成而产生的固态残留物，经反应器末端气锁连与现有的废轮胎热裂解工艺技术相同的步骤主要集中在油品的分馏、冷凝和储 存，裂解固态产物输出后的磁选和炭黑后处理，不凝油气的洗涤处理、安全阻火后重新回炉 利用也见有报道。不同的方面主要有1、经破碎后的橡胶块的豫脱硫工艺，是经预脱硫机在 一定的温度及压力，催化剂及机械外力的作用下，使橡胶原有形态中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弃废轮胎高值利用的低温催裂解方法，是通过以下步骤实现的：　　弃废轮胎经过强力剪切破碎为３０～８０ｍｍ的胶块，经破碎的胶块进入预脱硫机，在１５０℃～２３０℃的温度，压力０．１－０．５ＭＰａ条件下，加入１％－２．５％脱硫剂；　　运用一定机械外力的作用，使硫钝化，断开硫化橡胶中的单硫、双硫和多硫交联键，形成官能团化脱硫橡胶，与催化剂一起通过气锁连续进料机连续送入移动床反应器；　　在压力－５～＋１５０ｐａ，温度３５０～４３０℃条件下，进行低温催化裂解裂化；　　裂解产生的混合气体及固态残留物分别由反应器末端排出油气出口和气锁连续出料机排出，气体进入复式强制除尘器，净化后的裂解油气在冷分塔组中脱除油气携带的水蒸气，降低混合油气温度；　　经部分换热后的油气在分馏塔中经分馏后，进入冷凝器组进行水冷换热而冷凝为轻重质燃油；未能冷凝的少量不凝油气，采用喷淋碱液洗涤塔净化残余硫化物后，在阻火器、水封罐的安全防护下，进入供热系统，提供裂解所需加热源；　　从移动床反应器裂解完成产生的固态残留物，经反应器末端气锁连续出料机输出后，由磁选机分离金属与粗碳黑，进入炭黑后处理工序处理后。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建军，
申请(专利权)人：赵建军，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]