CN105295985A - 一种废旧轮胎制取燃料油和可燃气的方法 - Google Patents

Abstract

一种废旧轮胎制取燃料油和可燃气的方法，包括如下步：(1)、首先将废旧轮胎放入热裂解装置；通入氮气使热裂解装置为惰性气氛，采用加热器对所述热裂解装置进行加热；反应过程中蒸发出来的气态裂解产物通入冷凝器冷却，分离出可燃气和裂解油；所述的热裂解装置有4-6个并联；其中部分热裂解装置进行热裂解操作时，其它的热裂解装置降温出渣；(2)、可燃气收集在储气罐；(3)、裂解油经热交换器后通入精馏塔进行蒸馏，将裂解油分离成渣油、柴油、和汽油馏分；(4)、热裂解结束后，对渣进行处理；所述热裂解装置的出口烟道气温度400℃-800℃，通入废热锅炉进行热量再利用。

Description

一种废旧轮胎制取燃料油和可燃气的方法

技术领域

本发明涉及一种废旧轮胎制取燃料油和可燃气的方法。

背景技术

目前，由于我国汽车销售量猛增，已成为世界上汽车生产与销售大国。随之而来的是废轮胎泛滥成灾，造成环境污染。

废轮胎热裂解是通过外部热源加热使其有机组分发生分解反应，继而得到与炼油工业产品相似的油、气和炭黑等初级产物，再经进一步的分离提纯后获取燃料油和化工原料。

废轮胎热裂解技术的分类方式有很多种，其中按加热方式可分为外热式和内热式，按照能量供给方式可分为普通热解、自热热解、等离子热解和微波热解等。目前较常使用的分类方式是按采用的反应器形式进行分类，可分为固定床、流化床、移动床、烧蚀床以及回转窑等。各种不同的热解方式一般都有其特定的目的，即主要回收热解产物中的某一种或两种主要物质。近年来有关废轮胎热裂解的研究越来越多，并取得进展。英国Leeds大学Williams教授等人开发了废轮胎固定床反应器，该反应器装在一个内衬陶瓷的大容器内，采用油燃烧器加热和密封盖密封，能进行破碎轮胎和整条轮胎的热裂解。但该系统只能批量给料，不能够长期连续运行，且热解条件不易维护，整胎裂解导致的金属胎骨缠绕问题没有得到解决。中科院广州能源研究所等单位进行了以循环流化床反应器为主体的废轮胎热解油化装置的研究。流化床热解属内热式，改善了传热条件和温度控制，但其裂解气热值较低，且生成气体带走的显热多，热损失大，同时在流化床中实现真空操作也很困难。意大利ENEA研究中心等机构则进行了回转窑热解系统的研究。与固定床、流化床相比，回转窑反应器对废轮胎种类、型号和形状尺寸的适应性更广泛。但由于回转窑是靠本身庞大的筒体旋转来使物料热解表面不断更新达到充分热解目的的，对动设备要求很高；另一方面由于热解在低氧环境进行，所以回转窑在旋转的同时还必须保证密封，这给设备制造增添了很大困难。此外由于回转窑体积庞大，且必须耐高温，因此设备投资较大。

目前，我国在废旧轮胎回收利用方式上、技术上比发达国家落后。缺少规范的回收体系，目前废旧轮胎回收主要靠进城拾荒者自发形成的“回收-运输-简单加工-集散”的系统；在立法和优惠政策上，缺少针对废旧轮胎回收、加工处理再利用的有关法律法规和经济鼓励、优惠政策等补偿机制。同时产业结构不合理，缺少废轮胎加工处理防止二次污染的技术要求和技术标准，土法炼油、小规模生产再生胶等加工处理企业二次污染严重。

采用简易圆筒结构裂解塔，以获取油品为目的，将裂解产生的大量含硫化氢、二氧化硫等致癌气体的不凝可燃气直接排放到大气中，同时露天操作，炭黑粉尘污染严重，随意堆放的有毒有害废渣令炼油厂周围植被遭到破坏，土地和水源也被严重污染。

虽然有废轮胎炼油再利用设备，但在生产中有废气排向天空，对环境污染严重，炼油过程中产生的废气，返回炉膛内燃烧，往往由于炉膛内的温度与气压高，使废气回火，造成导气管爆炸事故；炉膛温度不高，不能完全分解废轮胎中的有害物质。

在炼油生产中，一般是间歇生产的，当转炉内的原料裂解完毕之后，需要停下来降温、出渣，再投入新的原料，通常需冷却4-5小时，有的甚至8个小时以上。在现有技术中，无论是手工出渣，还是自动出渣，都存在严重的安全隐患，原因是停止工作后，炉内仍有较高的温度，有相当量的可燃物，如没有炼净的渣料和没有排完的混合气体等，稍有不慎，打开进料门，这时有空气进入炉内就容易从进料门突然喷出一股火来，这股火可直线喷出15m-20m远，足以把15m-20m范围内的操作工人燃伤，据了解，就有相当多的操作人员不同程度的被这种火烧伤。而且打开出渣门，出渣时有粉尘飞扬，对环境污染相当严重。

因此，在目前废旧轮胎数量剧增的严峻形势下，在目前我国对废旧轮胎不仅不免税而且税率高于其他加工行业，不仅无补贴，而且废旧轮胎需要高价买，需要外购，这种政策上的不平等不利环境下，开发成本相对低廉的清洁无污染的废轮胎间歇热裂解装置及其资源化再生处理系统具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提出一种废旧轮胎制取燃料油和可燃气的方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

包括如下步：

(1)、首先将废旧轮胎放入热裂解装置；通入氮气使热裂解装置为惰性气氛，采用加热器对所述热裂解装置进行加热；反应过程中蒸发出来的气态裂解产物通入冷凝器冷却，分离出可燃气和裂解油；所述的热裂解装置有4-6个并联；其中部分热裂解装置进行热裂解操作时，其它的热裂解装置降温出渣；

(2)、可燃气收集在储气罐，一部分通入气瓶进行分装再利用，另一部分则通入所述加热器燃烧；

(3)、裂解油经热交换器后通入精馏塔进行蒸馏，将裂解油分离成渣油、柴油、和汽油馏分；

(4)、热裂解结束后，使热裂解装置内的温度降到340℃以下，打开蒸汽阀门，向热裂解装置内注入蒸汽，当炉内气压达到2MPa-4MPa时，停止注入蒸汽，关闭蒸汽阀门，旋转热裂解装置10-30分钟；注入60-80℃的热水，当热水装入量达到所述热裂解装置容积的80％后，旋转主炉3-5分钟；再向炉内注入常温冷水2-3分钟，停止注入冷水，旋转主炉3-5分钟；打开出渣门安全出渣；

所述热裂解装置的出口烟道气温度400℃-800℃，通入废热锅炉进行热量再利用。

具体实施方式

实施例1

首先，将废轮胎放入间歇热裂解装置1号、3号和5号，然后用氮气驱除反应系统内的残留氧，并采用油燃烧器对其加热，随着热解的进行，石油燃料便用热解出的不凝可燃气燃烧产物代替。

反应过程中蒸发出来的气态裂解产物通入冷凝器，分离出不凝气和裂解油。不凝气收集在储气罐，一部分通入气瓶进行分装再利用，另一部分则通入热裂解装置1、3、5号作为热媒燃料使用。

裂解油经热交换器后通入精馏塔进行精馏，用水回流冷却，将裂解油分离成渣油、柴油、汽油以及苯、甲苯、二甲苯等有用的化工原料。裂解产生的固态产物经过磁选等进一步处理，得到钢丝、炭黑等产品。

此外，裂解炉出口的烟道气温度仍有400℃左右，被通入余热锅炉进行热量再利用，之后一部分引入燃烧室参与燃烧，提高能源利用率，另一部分则直接排空。

在1、3、5号装置进行热裂解是，热裂解装置2、4、6号进行出渣操作，为下次热裂解做准备：向热裂解装置内注入蒸汽，当炉内气压达到2.02MPa时，停止注入蒸汽，关闭蒸汽阀门，旋转热裂解装置30分钟；注入60℃的热水，当热水装入量达到所述热裂解装置容积的80％后，旋转主炉5分钟；再向炉内注入常温冷水3分钟，停止注入冷水，旋转主炉5分钟；打开出渣门安全出渣。

实施例2

首先，将废轮胎放入间歇热裂解装置1-3号，然后用氮气驱除反应系统内的残留氧，并采用油燃烧器对其加热，随着热解的进行，石油燃料便用热解出的不凝可燃气燃烧产物代替。

反应过程中蒸发出来的气态裂解产物通入冷凝器，分离出不凝气和裂解油。不凝气收集在储气罐，一部分通入气瓶进行分装再利用，另一部分则通入热裂解装置1-3号作为热媒燃料使用。

裂解油经热交换器后通入精馏塔进行精馏，用水回流冷却，将裂解油分离成渣油、柴油、汽油以及苯、甲苯、二甲苯等有用的化工原料。裂解产生的固态产物经过磁选等进一步处理，得到钢丝、炭黑等产品。

此外，裂解炉出口的烟道气温度仍有400℃左右，被通入余热锅炉进行热量再利用，之后一部分引入燃烧室参与燃烧，提高能源利用率，另一部分则直接排空。

在2-6号装置进行热裂解是，热裂解装置2-6号进行出渣操作，为下次热裂解做准备：向热裂解装置内注入蒸汽，当炉内气压达到4MPa时，停止注入蒸汽，关闭蒸汽阀门，旋转热裂解装置10-30分钟；注入60℃的热水，当热水装入量达到所述热裂解装置容积的80％后，旋转主炉5分钟；再向炉内注入常温冷水3分钟，停止注入冷水，旋转主炉5分钟；打开出渣门安全出渣。

实施例3

首先，将废轮胎放入间歇热裂解装置1号、3号和5号，然后用氮气驱除反应系统内的残留氧，并采用油燃烧器对其加热，随着热解的进行，石油燃料便用热解出的不凝可燃气燃烧产物代替。

反应过程中蒸发出来的气态裂解产物通入冷凝器，分离出不凝气和裂解油。不凝气收集在储气罐，一部分通入气瓶进行分装再利用，另一部分则通入热裂解装置1、3、5号作为热媒燃料使用。

裂解油经热交换器后通入精馏塔进行精馏，用水回流冷却，将裂解油分离成渣油、柴油、汽油以及苯、甲苯、二甲苯等有用的化工原料。裂解产生的固态产物经过磁选等进一步处理，得到钢丝、炭黑等产品。

此外，裂解炉出口的烟道气温度仍有400℃左右，被通入余热锅炉进行热量再利用，之后一部分引入燃烧室参与燃烧，提高能源利用率，另一部分则直接排空。

在1、3、5号装置进行热裂解是，热裂解装置2、4、6号进行出渣操作，为下次热裂解做准备：向热裂解装置内注入蒸汽，当炉内气压达到3MPa时，停止注入蒸汽，关闭蒸汽阀门，旋转热裂解装置30分钟；注入60℃的热水，当热水装入量达到所述热裂解装置容积的80％后，旋转主炉3分钟；再向炉内注入常温冷水2分钟，停止注入冷水，旋转主炉3分钟；打开出渣门安全出渣。

Claims (1)

1.一种废旧轮胎制取燃料油和可燃气的方法，其特征在于包括如下步：

(1)、首先将废旧轮胎放入热裂解装置；通入氮气使热裂解装置为惰性气氛，采用加热器对所述热裂解装置进行加热；反应过程中蒸发出来的气态裂解产物通入冷凝器冷却，分离出可燃气和裂解油；所述的热裂解装置有4-6个并联；其中部分热裂解装置进行热裂解操作时，其它的热裂解装置降温出渣；

(2)、可燃气收集在储气罐，一部分通入气瓶进行分装再利用，另一部分则通入所述加热器燃烧；

(3)、裂解油经热交换器后通入精馏塔进行蒸馏，将裂解油分离成渣油、柴油、和汽油馏分；

(4)、热裂解结束后，使热裂解装置内的温度降到340℃以下，打开蒸汽阀门，向热裂解装置内注入蒸汽，当炉内气压达到2MPa-4MPa时，停止注入蒸汽，关闭蒸汽阀门，旋转热裂解装置10-30分钟；注入60-80℃的热水，当热水装入量达到所述热裂解装置容积的80％后，旋转主炉3-5分钟；再向炉内注入常温冷水2-3分钟，停止注入冷水，旋转主炉3-5分钟；打开出渣门安全出渣；

所述热裂解装置的出口烟道气温度400℃-800℃，通入废热锅炉进行热量再利用。