CN108342215A - 催化裂解处理废旧轮胎的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种催化裂解处理废旧轮胎的方法，属于废旧轮胎再利用技术领域。解决了现有技术回收率低，炭黑颗粒大，污染严重的问题，所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，包括原料预处理、一次催化裂解、二次裂解、蒸馏以及脱硫过程，所述的二次裂解是指将一次催化裂解产生的固态裂解产物加入到二次裂解装置进行二次裂解，产生的裂解气除尘、脱硫后储存。本发明可用于催化裂解处理废旧轮胎。

Description

催化裂解处理废旧轮胎的方法
技术领域
本发明涉及一种催化裂解处理废旧轮胎的方法，属于废旧轮胎再利用技术领域。
背景技术
废轮胎作为固体废弃物，在露天堆放影响环境，被称之为“黑色污染”，其回收利用是世界性的难题。废旧轮胎的处理方法，现阶段最先进的工艺技术主要包括轮胎破碎切片、热裂解处理、炭黑粉碎包装三个过程，轮胎破碎切片的过程是首先将废旧轮胎由输送带送入预破碎机破碎，然后经过磁选，把钢丝回收，再送入二次破碎机破碎处理成直径在25mm以下的胶粒，热裂解处理过程包括将上一过程得到的胶粒输送到热裂解炉进行热裂解，胶粒在480-700℃及0.01-0.04MPa的微负压状态下进行热裂解，其中气相产品进入洗涤塔冷凝冷却，冷凝下来的燃料油品经冷却后送罐区储存，未冷凝的轻组分(C5以下的烃类气相)回收做为热裂解炉的燃气，过剩的可燃气通过热能转换，提供锅炉或生活热水使用；炭黑粉碎包装过程是将炭黑经过粉碎研磨成成品包装入库。此工艺裂解油和气的回收率低，制取的炭黑颗粒较粗，含有大量的杂质，且表面活性较低，很难在橡胶制品中得到有效利用，致使长期累积污染环境。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷提供一种回收率高，炭黑颗粒小，节能环保的催化裂解处理废旧轮胎的方法。
所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，包括原料预处理、一次催化裂解、二次裂解、蒸馏以及脱硫过程，所述的二次裂解是指将一次催化裂解产生的固态裂解产物加入到二次裂解装置进行二次裂解，产生的裂解气除尘、脱硫后储存。
进一步地讲，所述的二次裂解是指将一次催化裂解产生的固态裂解产物和粘结剂混合均匀后造球，球形裂解产物烘干后连同导热吸附剂一起加入到二次裂解装置进行二次裂解，产生的裂解气除尘、脱硫后储存。
进一步地讲，所述的二次裂解的温度是450～550℃，固相停留时间是5～10min。
进一步地讲，所述的二次裂解导热吸附剂为多孔陶瓷球或分子筛，导热吸附剂与球形裂解产物按照体积比1：0.8～1.2加入。
进一步地讲，所述的一次催化裂解过程是将清洁胶料和导热加氢剂加入到真空催化裂解炉中进行裂解，裂解产生的裂解气经冷却后分为不凝气和裂解油，不凝气一部分储存，一部分作为燃料用于加热真空催化裂解炉，而裂解油则进入下一步蒸馏过程，固态裂解产物进入二次裂解过程。
进一步地讲，所述导热加氢剂为废机油、有机废弃物、废旧塑料中的一种或多种。
优选的，所述导热加氢剂为废机油。
进一步地讲，所述的一次催化裂解过程中清洁胶料和导热加氢剂按照质量比1:0.2～0.6混合。
进一步地讲，所述的一次催化裂解的温度是500～700℃，固相停留时间是10～20min。
进一步地讲，所述的清洁胶料的粒径为2-10mm。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
(1)废机油、有机废弃物、废旧塑料等作为导热加氢剂具有高沸点和良好的导热性能，作为裂解导热剂，一方面可降低裂解所需反应温度，提高裂解过程中胶粉升温速率，减少积碳和结焦，缩短裂解反应所需时间，解决轮胎单独裂解效率差的问题。
(2)采用废机油等导热加氢剂与轮胎胶粉共裂解，不但产油率较传统裂解方法有明显提高，现有的轮胎裂解工艺油产率一般在30％～45％左右，本发明方法产油率在65％以上，燃油产物中附加值高的轻石脑油比例增加显著，这是因为：由于导热剂的作用，可显著提高裂解过程中胶粉的升温速率，促进挥发分的释放，减少裂解过程中二次反应的发生，进而明显提高裂解油产率；此外，废机油裂解生成的氢气与轮胎裂解产生的不饱和烷烃发生加氢反应，裂解气体中部分低碳烯烃化合物与聚烯烃裂解产物中部分烯烃化合物产生聚合反应，从而使气体量大为减少。而以上这些加氢、聚合反应的产物则为一些低碳化合物，为柴油、汽油产品的主要成分，其结果将会使得裂解产物中汽油馏分、柴油馏分增加。
(3)采用导热吸附剂与第一次催化裂解产生的固态裂解产物混合裂解，可以通过吸附剂的竞争吸附作用，减小裂解产物炭黑所吸附的有机物的量，提高炭黑产品品质，减少杂质含量。
(4)本发明将裂解过程分为两个阶段，添加剂分阶段加入，一方面减少不必要的物料及裂解产物在反应器中的停留时间，以提高胶粉在裂解炉中的裂解效率，另一方面保证第一次裂解的产物不会被吸附到炭黑中，减少炭黑中的杂质含量，提高其表面活性。
附图说明
图1是催化裂解处理废旧轮胎的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明对进一步说明。
实施例1
所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，包括原料预处理、一次催化裂解、二次裂解、蒸馏以及脱硫过程；
所述的一次催化裂解过程是将粒径为2mm的清洁胶料和导热加氢剂有机废弃物按照质量比1:0.2混合加入到真空催化裂解炉中进行裂解，其中裂解的温度是500℃，固相停留时间是10min，裂解产生的裂解气经冷却后分为不凝气和裂解油，不凝气一部分储存，一部分作为燃料用于加热真空催化裂解炉，而裂解油则进入下一步蒸馏过程，固态裂解产物进入二次裂解过程。
所述的二次裂解是指将一次催化裂解产生的固态裂解产物和粘结剂混合均匀后造球，球形裂解产物烘干后连同导热吸附剂多孔陶瓷球按照体积比0.8：1加入到二次裂解装置进行二次裂解，其中裂解温度是450℃，固相停留时间是5min，产生的裂解气除尘、脱硫后储存。
实施例2
所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，包括原料预处理、一次催化裂解、二次裂解、蒸馏以及脱硫过程；
所述的一次催化裂解过程是将粒径为8mm的清洁胶料和导热加氢剂废机油按照质量比1:0.5混合加入到真空催化裂解炉中进行裂解，其中裂解的温度是650℃，固相停留时间是18min，裂解产生的裂解气经冷却后分为不凝气和裂解油，不凝气一部分储存，一部分作为燃料用于加热真空催化裂解炉，而裂解油则进入下一步蒸馏过程，固态裂解产物进入二次裂解过程。
所述的二次裂解是指将一次催化裂解产生的固态裂解产物和粘结剂混合均匀后造球，球形裂解产物烘干后连同导热吸附剂多孔陶瓷球按照体积比1：1加入到二次裂解装置进行二次裂解，其中裂解温度是500℃，固相停留时间是8min，产生的裂解气除尘、脱硫后储存。
实施例3
所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，包括原料预处理、一次催化裂解、二次裂解、蒸馏以及脱硫过程；
所述的一次催化裂解过程是将粒径为10mm的清洁胶料和导热加氢剂废旧塑料按照质量比1:0.6混合加入到真空催化裂解炉中进行裂解，其中裂解的温度是700℃，固相停留时间是20min，裂解产生的裂解气经冷却后分为不凝气和裂解油，不凝气一部分储存，一部分作为燃料用于加热真空催化裂解炉，而裂解油则进入下一步蒸馏过程，固态裂解产物进入二次裂解过程。
所述的二次裂解是指将一次催化裂解产生的固态裂解产物和粘结剂混合均匀后造球，球形裂解产物烘干后连同导热吸附剂分子筛按照体积比1.2：1加入到二次裂解装置进行二次裂解，其中裂解温度是550℃，固相停留时间是10min，产生的裂解气除尘、脱硫后储存。

Claims (10)

1.一种催化裂解处理废旧轮胎的方法，其特征在于：包括原料预处理、一次催化裂解、二次裂解、蒸馏以及脱硫过程，所述的二次裂解是指将一次催化裂解产生的固态裂解产物加入到二次裂解装置进行二次裂解，产生的裂解气除尘、脱硫后储存。
2.根据权利要求1所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，其特征在于：所述的二次裂解是指将一次催化裂解产生的固态裂解产物和粘结剂混合均匀后造球，球形裂解产物烘干后连同导热吸附剂一起加入到二次裂解装置进行二次裂解，产生的裂解气除尘、脱硫后储存。
3.根据权利要求2所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，其特征在于：所述的二次裂解的温度是450～550℃，固相停留时间是5～10min。
4.根据权利要求3所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，其特征在于：所述的二次裂解导热吸附剂为多孔陶瓷球或分子筛，导热吸附剂与球形裂解产物按照体积比1：0.8～1.2加入。
5.根据权利要求4所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，其特征在于：所述的一次催化裂解过程是将清洁胶料和导热加氢剂加入到真空催化裂解炉中进行裂解，裂解产生的裂解气经冷却后分为不凝气和裂解油，不凝气一部分储存，一部分作为燃料用于加热真空催化裂解炉，而裂解油则进入下一步蒸馏过程，固态裂解产物进入二次裂解过程。
6.根据权利要求5所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，其特征在于：所述导热加氢剂为废机油、有机废弃物、废旧塑料中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，其特征在于：所述导热加氢剂为废机油。
8.根据权利要求7所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，其特征在于：所述的一次催化裂解过程中清洁胶料和导热加氢剂按照质量比1:0.2～0.6混合。
9.根据权利要求8所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，其特征在于：所述的一次催化裂解的温度是500～700℃，固相停留时间是10～20min。
10.根据权利要求9所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，其特征在于：所述的清洁胶料的粒径为2-10mm。
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