CN106367097B - 一种废旧轮胎裂解制备低含硫燃油的系统 - Google Patents

Abstract

本发明针对传统裂解废旧轮胎工艺制备的燃油含硫较高的不足，在传统裂解废旧轮胎工艺的基础上增设脱硫系统和废热锅炉，开发出一种废旧轮胎裂解制备低含硫燃油的系统。该系统对裂解废旧轮胎产生的不凝气脱硫，再利用脱硫不凝气气提脱除高含硫燃油中的含硫组分得到低含硫燃油。

Description

一种废旧轮胎裂解制备低含硫燃油的系统

技术领域

本发明属于固体废物处理技术，尤其涉及一种废旧轮胎裂解制备低含硫燃油的系统。

背景技术

随着汽车工业及交通运输业的发展，产生了大量的废旧轮胎。2014年我国的轮胎产量为5.6亿条，同时产生废旧轮胎超过1000万吨。如此多的废旧轮胎如不加以处理长期堆放或掩埋不仅占用土地、污染环境、危害居民健康，而且极易引起火灾，是一种危害性很大的“黑色污染”；另一方面，废旧轮胎含有大量的橡胶、钢丝、炭黑，是一种宝贵的资源。因此，处理废旧轮胎从中回收资源成为一个极具诱惑的产业。

目前废旧轮胎回收综合利用有四种方法：废旧轮胎翻新、废旧轮胎制作优质再生胶、废旧轮胎制作精细胶粉、废旧轮胎热裂解生产燃油和炭黑，其中热裂解不仅可以回收能源还可以回收高附加值的产物，如炭黑，被认为是较有前途的处理方法。废旧轮胎热裂解是在有催化剂作用的条件下将废旧轮胎中橡胶的高分子打断为小分子产生裂解气，再将裂解气冷凝得到燃油和不凝气，不凝气一般作为裂解炉的燃料被消耗掉，同时裂解炉中残留物为炭黑和钢丝。由于轮胎中大多为硫化橡胶，因此得到的燃油中含有大量的硫化物，燃烧后产生二氧化硫气体污染环境。

发明内容

为解决传统方法存在的不足和缺陷，本发明对裂解废旧轮胎产生的不凝气脱硫，再利用脱硫不凝气气提脱除高含硫燃油中的含硫组分，从而得到低含硫燃油。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种废旧轮胎裂解制备低含硫燃油的系统，其特征在于：所述系统包括：

旋转裂解炉，旋转裂解炉由固定的壳体和可旋转的内胆构成，壳体和内胆之间形成夹层，壳体的上部设置有排气口，下部设置有燃气入口，内胆的两端设置有第一端口和第二端口，内胆除第一端口和第二端口的部分伸出壳体外，其余部分被壳体包裹；冷凝器，冷凝器为管壳式换热器，设置有裂解气进口、冷凝液出口、冷却水进口、冷却水出口；气提塔，气提塔内部从上向下依次分为气液分离腔、填料层，塔底，气塔上部设置有混合不凝气出口，下部设置有脱硫不凝气进口和低含硫燃油出口，气液分离腔侧面设置有冷凝液进口；气柜，气柜侧面设置有混合不凝气进口，顶部设置有混合不凝气第一出口和混合不凝气第二出口；脱硫吸收塔，脱硫吸收塔内部设置有填料层，顶部设置有脱硫不凝气出口、吸收剂进口，底部设置有混合不凝气进口、富硫吸收剂出口；吸收剂再生塔，吸收剂再生塔内部设置有填料层，顶部设置有水蒸气出口、富硫吸收剂进口，底部设置有水蒸气进口、吸收剂出口；废热锅炉，废热锅炉为管壳式换热器，设置有燃烧废气进口、燃烧废气出口，清水进口和水蒸气出口；碱液吸收塔，碱液吸收塔内部设置有填料，塔顶设置有燃烧废气出口、碱液进口，底部设置有燃烧废气进口、碱液出口。

作为改进，所述旋转裂解炉的第二端口通过第一管道与冷凝器的裂解气进口相连通，排气口通过第二管道与废热锅炉的燃烧废气进口相连通，燃气入口通过第三管道与气柜的混合不凝气第一出口相连通。

作为改进，所述冷凝器的冷凝液出口通过第四管道与气提塔的冷凝液进口相连通。

作为改进，所述气提塔的混合不凝气出口通过第五管道与气柜的混合不凝气进口相连通，并在第五管道上设有压缩机，脱硫不凝气进口通过第六管道与脱硫吸收塔的脱硫不凝气出口相连通。

作为改进，所述气柜的混合不凝气第二出口通过第七管道与脱硫吸收塔的混合不凝气进口相连通。

作为改进，所述脱硫吸收塔的吸收剂进口通过第八管道与吸收剂再生塔的吸收剂出口相连通并在第八管道上设有第一离心泵，富硫吸收剂出口通过第九管道与吸收剂再生塔的富硫吸收剂进口相连通并在第九管道上设有第二离心泵。

再改进，所述吸收剂再生塔的水蒸气进口通过第十管道与废热锅炉的水蒸气出口相连通，水蒸气出口与第十一管道一端相连通，第十一管道的另一端与第三管道相连通。

再改进，所述废热锅炉的燃烧废气出口通过第十二管道与碱液吸收塔的燃烧废气进口相连通。

再改进，所述气提塔的填料层的材质为聚苯硫醚或聚偏氟乙烯。

进一步改进，所述气提塔的气液分离腔的体积与填料层的体积之比为1~3:1。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1、通过对裂解废旧轮胎产生的不凝气脱硫，再利用脱硫不凝气气提脱除高含硫燃油中的含硫组分得到低含硫燃油；2、利用旋转裂解炉的废气加热清水得到水蒸气，用于吸收剂再生塔再生吸收剂，充分利用了热能。

附图说明

图1是本发明的废旧轮胎裂解制备低含硫燃油的系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，一种废旧轮胎裂解制备低含硫燃油的系统，包括：旋转裂解炉1，旋转裂解炉1由固定的壳体1-1和可旋转的内胆1-2构成，壳体1-1和内胆1-2之间形成夹层1-3，壳体1-1的上部设置有排气口1-4，下部设置有燃气入口1-5，内胆1-2的两端设置有第一端口1-6和第二端口1-7，内胆1-2除第一端口1-6和第二端口1-7的部分伸出壳体1-1外，其余部分被壳体1-1包裹；冷凝器2，冷凝器2为管壳式换热器，设置有裂解气进口2-1、冷凝液出口2-2、冷却水进口2-3、冷却水出口2-4；气提塔3，气提塔3内部从上向下依次分为气液分离腔3-1、填料层3-2，塔底3-3，气提塔3上部设置有混合不凝气出口3-4，下部设置有脱硫不凝气进口3-5和低含硫燃油出口3-6，气液分离腔3-1侧面设置有冷凝液进口3-7；气柜4，气柜4侧面设置有混合不凝气进口4-1，顶部设置有混合不凝气第一出口4-2和混合不凝气第二出口4-3；脱硫吸收塔5，脱硫吸收塔5内部设置有填料层5-1，顶部设置有脱硫不凝气出口5-2、吸收剂进口5-3，底部设置有混合不凝气进口5-4、富硫吸收剂出口5-5；吸收剂再生塔6，吸收剂再生塔6内部设置有填料层6-1，顶部设置有水蒸气出口6-2、富硫吸收剂进口6-3，底部设置有水蒸气进口6-4、吸收剂出口6-5；废热锅炉7，废热锅炉7为管壳式换热器，设置有燃烧废气进口7-1、燃烧废气出口7-2，清水进口7-3和水蒸气出口7-4；碱液吸收塔8，碱液吸收塔8内部设置有填料8-1，塔顶设置有燃烧废气出口8-2、碱液进口8-3，底部设置有燃烧废气进口8-4、碱液出口8-5。

旋转裂解炉1的第二端口1-7通过第一管道与冷凝器2的裂解气进口2-1相连通，排气口1-4通过第二管道与废热锅炉7的燃烧废气进口7-1相连通，燃气入口1-5通过第三管道与气柜4的混合不凝气第一出口4-2相连通。

冷凝器2的冷凝液出口2-2通过第四管道与气提塔3的冷凝液进口3-7相连通。

气提塔3的混合不凝气出口3-4通过第五管道与气柜4的混合不凝气进口4-1相连通，并在第五管道上设有压缩机9，脱硫不凝气进口3-5通过第六管道与脱硫吸收塔5的脱硫不凝气出口5-2相连通。

气柜4的混合不凝气第二出口4-3通过第七管道与脱硫吸收塔5的混合不凝气进口5-4相连通。

脱硫吸收塔5的吸收剂进口5-3通过第八管道与吸收剂再生塔6的吸收剂出口6-5相连通并在第八管道上设有第一离心泵11，富硫吸收剂出口5-5通过第九管道与吸收剂再生塔6的富硫吸收剂进口6-3相连通并在第九管道上设有第二离心泵10。

吸收剂再生塔6的水蒸气进口6-4通过第十管道与废热锅炉7的水蒸气出口7-4相连通，水蒸气出口6-2与第十一管道一端相连通，第十一管道的另一端与第三管道相连通。

废热锅炉7的燃烧废气出口7-2通过第十二管道与碱液吸收塔8的燃烧废气进口8-4相连通；

气提塔3的填料层3-2的材质为聚苯硫醚。

气提塔3的气液分离腔3-1的体积与填料层3-2的体积之比1:1。

该系统的具体工作过程如下：废旧轮胎从旋转裂解炉1的第一端口1-6装入，当装载量达到设定值时关闭该端口，内胆1-2开始旋转；从第三管道输送而来的混合不凝气进入夹层1-3并点火；废旧轮胎在内胆1-2中裂解，产生的裂解气通过第一管道进入冷凝器2冷凝得到高含硫燃油和不凝气，并通过第四管道排入气体塔3；高含硫燃油和不凝气在气液分离腔3-1进行气液分离，高含硫燃油向下穿过填料层3-2，从第六管道输送而来的脱硫不凝气进入气体塔3向上穿过填料层3-2，高含硫燃油和脱硫不凝气在填料层3-2进行气液接触实现气提操作，高含硫燃油脱硫得到低含硫燃油落入到气提塔3的塔底3-3并从低含硫燃油出口3-6排出，脱硫不凝气接收含硫成分后进入气液分离腔3-1并与不凝气混合得到混合不凝气，混合不凝气通过第五管道经由压缩机9排入到气柜4中；气柜4中的混合不凝气分成两路排出，一路从第一出口4-2经由第三管道排入旋转裂解炉1的夹层1-3，另一路从第二出口4-3经由第七管道排入脱硫吸收塔5底部；脱硫吸收塔5底部的混合不凝气向上穿过填料层5-1，由第八管道输送而来的吸收剂进入脱硫吸收塔5的顶部并向下穿过填料层5-1，混合不凝气和吸收剂在填料层5-1进行气液接触实现吸收操作，混合不凝气脱硫得到脱硫不凝气排入第六管道，吸收剂接收了含硫成分得到富硫吸收剂落入脱硫吸收塔5的底部经由第九管道排入吸收剂再生塔6的顶部；富硫吸收剂从吸收剂再生塔6的顶部向下穿过填料层6-1，从第十管道而来的水蒸气进入吸收剂再生塔6向上穿过填料层6-1，富硫吸收剂和水蒸气在填料层6-1进行气液接触实现汽提操作，富硫吸收剂脱硫得到吸收剂落入吸收剂再生塔6的塔底，水蒸气接收了含硫组分后进入塔顶经由第十一管道排入到第三管道中；旋转裂解炉1排出的燃烧废气经由第二管道排入废热锅炉7的管程，清水从清水进口7-3送入废热锅炉7的壳程并与管程中的燃烧废气换热变成水蒸气排入第十管道，换热后的燃烧废气经由第十二管道排入碱液吸收塔8脱SO₂，最后达标废气从废气出口8-2排空。

当旋转裂解炉1不产生裂解气时，关闭旋转裂解炉1、冷凝器2、气提塔3、脱硫吸收塔5、吸收剂再生塔6、碱液吸收塔8，将旋转裂解炉1内残留的炭黑和和钢丝清除，等待下一次操作。

实施例2

除气提塔3的填料层3-2的材质为聚偏氟乙烯和气提塔3的气液分离腔3-1的体积与填料层3-2的体积之比3:1之外，其余内容与实施例1相同。

实施例3

除气提塔3的气液分离腔3-1的体积与填料层3-2的体积之比2:1之外，其余内容与实施例1相同。

Claims (10)

1.一种废旧轮胎裂解制备低含硫燃油的系统，其特征在于：所述系统包括：

旋转裂解炉，旋转裂解炉由固定的壳体和可旋转的内胆构成，壳体和内胆之间形成夹层，壳体的上部设置有排气口，下部设置有燃气入口，内胆的两端设置有第一端口和第二端口，内胆除第一端口和第二端口的部分伸出壳体外，其余部分被壳体包裹；冷凝器，冷凝器为管壳式换热器，设置有裂解气进口、冷凝液出口、冷却水进口、冷却水出口；气提塔，气提塔内部从上向下依次分为气液分离腔、填料层，塔底，气提塔上部设置有混合不凝气出口，下部设置有脱硫不凝气进口和低含硫燃油出口，气液分离腔侧面设置有冷凝液进口；气柜，气柜侧面设置有混合不凝气进口，顶部设置有混合不凝气第一出口和混合不凝气第二出口；脱硫吸收塔，脱硫吸收塔内部设置有填料层，顶部设置有脱硫不凝气出口、吸收剂进口，底部设置有混合不凝气进口、富硫吸收剂出口；吸收剂再生塔，吸收剂再生塔内部设置有填料层，顶部设置有水蒸气出口、富硫吸收剂进口，底部设置有水蒸气进口、吸收剂出口；废热锅炉，废热锅炉为管壳式换热器，设置有燃烧废气进口、燃烧废气出口，清水进口和水蒸气出口；

碱液吸收塔，碱液吸收塔内部设置有填料，塔顶设置有燃烧废气出口、碱液进口，底部设置有燃烧废气进口、碱液出口。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述旋转裂解炉的第二端口通过第一管道与冷凝器的裂解气进口相连通，排气口通过第二管道与废热锅炉的燃烧废气进口相连通，燃气入口通过第三管道与气柜的混合不凝气第一出口相连通。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述冷凝器的冷凝液出口通过第四管道与气提塔的冷凝液进口相连通。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述气提塔的混合不凝气出口通过第五管道与气柜的混合不凝气进口相连通，并在第五管道上设有压缩机，脱硫不凝气进口通过第六管道与脱硫吸收塔的脱硫不凝气出口相连通。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述气柜的混合不凝气第二出口通过第七管道与脱硫吸收塔的混合不凝气进口相连通。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述脱硫吸收塔的吸收剂进口通过第八管道与吸收剂再生塔的吸收剂出口相连通并在第八管道上设有第一离心泵，富硫吸收剂出口通过第九管道与吸收剂再生塔的富硫吸收剂进口相连通并在第九管道上设有第二离心泵。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述吸收剂再生塔的水蒸气进口通过第十管道与废热锅炉的水蒸气出口相连通，水蒸气出口与第十一管道一端相连通，第十一管道的另一端与第三管道相连通。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述废热锅炉的燃烧废气出口通过第十二管道与碱液吸收塔的燃烧废气进口相连通。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述气提塔的填料层的材质为聚苯硫醚或聚偏氟乙烯。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述气提塔的气液分离腔的体积与填料层的体积之比为1~3:1。