CN109097093A - 废旧轮胎裂解油和气的分离回收系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废旧轮胎裂解油和气的分离回收系统及其方法，该分离回收系统包括：油气分离单元，裂解油和裂解气的混合物通过油气分离单元后得到冷凝的裂解油和裂解气，且油气分离单元的出口连接有裂解油输出管道和裂解气输出管道；脱硫单元，与裂解气输出管道连接，脱硫单元用于脱去裂解气中硫化物和酸性物质得到脱硫脱酸的裂解气，且脱硫单元的出口连接有脱硫脱硫的裂解气输出管道；回收单元，与脱硫脱酸的裂解气输出管道连接，回收单元用于将燃烧脱硫脱酸的裂解气以回收热量和回收燃烧后形成的烟气。上述系统使裂解油和裂解气分离回收充分，且操作简单、能耗低。

Description

废旧轮胎裂解油和气的分离回收系统及其方法

技术领域

本发明涉及废旧轮胎裂解回收处理领域，具体的说，涉及到一种废旧轮胎裂解油和气的分离回收系统及其方法。

背景技术

废旧轮胎经过裂解工艺处理，其大分子的有机成分会裂解成小分子量的低烃分子，形成裂解油和裂解气。在废旧轮胎的裂解回收处理过程中，裂解油、气的分离和回收是非常重要的环节。

目前，工业生产中的废旧轮胎裂解炉往往存在裂解油、气回收利用不充分，分离不彻底等问题，导致裂解油回收后纯度不够，再利用价值不高，产值效率低下，同时裂解气成分也难以实现循环再利用。而且运行设备操作复杂，运行成本高。所以亟需提供一种对裂解油、气分离回收处理充分到位，可利用价值高，操作简单，能耗较低的裂解气和油分离回收系统。

发明内容

基于此，有必要针对上述裂解油和裂解气分离回收不充分、能耗高、操作复杂的技术问题，提供一种废旧轮胎裂解油和气的分离回收系统及其方法。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种废旧轮胎裂解油和气的分离回收系统，用于分离回收废旧轮胎燃烧后形成的裂解油和裂解气的混合物，包括：

油气分离单元，所述裂解油和裂解气的混合物通过所述油气分离单元后得到冷凝的裂解油和未冷凝的裂解气，且所述油气分离单元的出口连接有裂解油输出管道和裂解气输出管道；

脱硫单元，与所述裂解气输出管道连接，所述脱硫单元用于脱去裂解气中硫化物和酸性物质得到脱硫脱酸的裂解气，且所述脱硫单元的出口连接有脱硫脱硫的裂解气输出管道；

回收单元，与所述脱硫脱酸的裂解气输出管道连接，所述回收单元用于将燃烧所述脱硫脱酸的裂解气以回收热量和回收燃烧后形成的烟气。

在其中一个实施例中，所述油气分离单元包括油气冷凝器、油水分离器和水封罐，所述油气冷凝器分别与所述油水分离器、所述水封罐连接，所述水封罐通过所述裂解气输出管道与所述脱硫单元连接，所述水封罐还通过所述裂解油输出管道与所述油水分离器连接。

在其中一个实施例中，所述油气冷凝器为盘管式热交换结构。

在其中一个实施例中，所述油气分离单元还包括储油罐，所述储油罐与所述油水分离器连接。

在其中一个实施例中，所述脱硫单元包括缓冲罐以及与所述缓冲罐连接的脱硫罐，所述缓冲罐通过裂解气输出管道与所述水封罐连接，所述脱硫罐通过所述脱硫脱酸的裂解气输出管道与所述回收单元连接。

在其中一个实施例中，脱硫罐中安装有喷淋器。

在其中一个实施例中，脱硫罐中安装有pH传感器。

在其中一个实施例中，所述回收单元包括燃烧室以及与所述燃烧室连接的空气换热器，所述燃烧室通过所述脱硫脱酸的裂解气输出管道与所述脱硫罐连接。

在其中一个实施例中，所述空气换热器包括外壳和置于所述外壳内的内胆，所述外壳和内胆之间的夹层为热交换层。

本发明还提供了一种废旧轮胎裂解油和气的分离回收方法，利用上述的分离回收系统分离回收废旧轮胎燃烧后形成的裂解油和裂解气的混合物，所述分离回收方法包括以下步骤：

S1、将裂解油和裂解气的混合物通入油气分离单元中得到冷凝的裂解油和未冷凝的裂解气；

S2、将裂解气通入脱硫单元中进行脱硫脱酸处理，以将裂解气中的硫化物和酸性物质去除；

S3、将S2处理后的裂解气通入回收单元中，进行回收处理。

在其中一个实施例中，在S1步骤中，冷凝的压强，冷凝的温度为。

在其中一个实施例中，在S2步骤中，脱硫脱酸处理中采用碱性溶液，优选为氢氧化钠。

本发明通过油气分离单元可实现对废旧轮胎裂解油、气混合物的完全分离，有利于回收收集的效果。另外，对油气分离的裂解气进行脱硫除酸处理后与含油废水一起燃烧为裂解系统供能，实现了裂解炉的资源循环回收利用的效果。与现有技术相比，本发明的系统操作简单、能耗低。

附图说明

图1为本发明公开的一实施例的分离回收系统的示意图。

图2为本发明公开的一实施例的分离回收方法份流程示意图。

附图标记说明：

1、油气分离单元；11、油气冷凝器；12、油气分离器；13、水封罐；14、储油罐；2、脱硫单元；21、缓冲罐；22、脱硫罐；3、回收单元；31、燃烧室；32、空气换热器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1所示，一种废旧轮胎裂解油和气的分离回收系统，用于分离回收废旧轮胎燃烧后形成的裂解油和裂解气的混合物，该分离回收系统包括：油气分离单元1，裂解油和裂解气的混合物通过油气分离单元1后得到冷凝的裂解油和未冷凝的裂解气，且油气分离单元的出口连接有裂解油输出管道和裂解气输出管道；脱硫单元2，与裂解气输出管道连接，脱硫单元2用于脱去裂解气中硫化物和酸性物质得到脱硫脱酸的裂解气，且脱硫单元2的出口连接有脱硫脱硫的裂解气输出管道；回收单元3，与脱硫脱酸的裂解气输出管道连接，回收单元3用于将燃烧脱硫脱酸的裂解气以回收热量和回收燃烧后形成的烟气。

本发明通过油气分离单元可实现对废旧轮胎裂解油、气混合物的完全分离，有利于回收收集的效果。另外，对油气分离的裂解气进行脱硫除酸处理后与含油废水一起燃烧为裂解系统供能，实现了裂解炉的资源循环回收利用的效果。与现有技术相比，本发明的系统操作简单、能耗低。

具体的，在裂解炉燃烧的的废旧轮胎会发生裂解反应，产生裂解油和裂解气的混合物，将该混合物通入本发明的分离回收系统中进行相应的处理，可实现油气分离以及资源的回收利用。首先，将裂解油和裂解气的混合物通入油气分离单元中，经过冷凝处理，可将裂解油冷凝并沉淀于底部，而裂解气未冷凝，悬浮在油气分离单元中，从而实现油与气的分离，分离的裂解油可保存使用，裂解气进行下一步处理；将分离的裂解气经过脱硫处理，将其中的硫化物和酸性物质去除，以免燃烧生产气态污染物；最后，将脱硫脱酸处理的裂解气通入回收单元中经过燃烧处理，回收热量以提供给需要加热的设备，可以降低其能耗。

在一个优选实施例中，油气分离单元1包括油气冷凝器11、油水分离器12和水封罐13，油气冷凝器11分别与油水分离器12、水封罐13连接，水封罐13通过裂解气输出管道与脱硫单元2连接，水封罐13还通过裂解油输出管道与油水分离器12连接。

进一步地，油气分离单元1还包括储油罐14，储油罐14与油水分离器12连接。

具体的，在油气冷凝器11上设有一个油气入口，通过该油气入口进入油气冷凝器11中。在本实施例中，油气冷凝器11为盘管式热交换结构，采用循环冷却水作为冷却介质。裂解油和裂解气的混合物从油气入口进入油气冷凝器11内部的第一组盘管中，在第一盘管中大部分的裂解油本冷凝收集，其余部分冷却后的裂解油和裂解气的混合物从油气冷凝器11的底部经回收管道输送至油气冷凝器的上部，再经由油气冷凝器11的第二组盘管再次冷凝收集未完全冷凝的裂解油，这样可以使裂解油充分冷凝。进一步地，经过两次冷凝收集的裂解油和少部分冷凝水混合物经管道输送至油水分离器12中，油水分离器12将冷凝后的裂解油和冷凝水的混合物分离成裂解油和少部分的含油废水，分离后的裂解油经管道输送至储油罐14储存。更进一步地，水封罐13将初步分离后的裂解气通入水封罐的液面底部，裂解气从液面底部上升到液面上方从水封罐13顶部经除水后排出，在此过程中裂解气中夹带的剩余低沸点裂解油完全脱除，由于密度小于水，这部分裂解油浮在水封罐液面上方，方便定期排出。

在一个优选实施例中，脱硫单元2包括缓冲罐21以及与缓冲罐21连接的脱硫罐22，缓冲罐21通过裂解气输出管道与水封罐13连接，脱硫罐22通过脱硫脱酸的裂解气输出管道与回收单元3连接。

另外，上述脱硫脱酸处理主要针对地是硫化物和酸性化合物，其中，硫化物主要是硫氧化合物，酸性化合物是酸性气体，包括氮氧化合物和卤化氢灯。

经过脱硫脱酸处理后的裂解气可作为清洁能源使用，根据裂解工艺的需求，可返回裂解炉中为裂解反应提供能量，实现资源循环利用。

在一个优选实施例中，回收单元3包括燃烧室31以及与燃烧室31连接的空气换热器32，燃烧室31通过脱硫脱酸的裂解气输出管道与脱硫罐22连接。

具体的，水封罐13和油水分离器12中收集的含油废水经过泵输送至燃烧室31中燃烧，同时，从脱硫罐22中出来的裂解气也在燃烧室31内燃烧，燃烧产生的高温烟气通过管道进入空气换热器32中。空气换热器32包括外壳和置于外壳内的内胆，外壳和内胆之间的夹层为热交换层。冷空气和高温烟气在热交换层完成热量传递的过程，冷空气带走高温烟气中热量，升温后的空气可作为裂解炉的助燃气体，降温后的烟气进入烟气处理系统进行无害化处理后可排放至大自然中。

本发明还提供了一种废旧轮胎裂解油和气的分离回收方法，利用上述的分离回收系统分离回收废旧轮胎燃烧后形成的裂解油和裂解气的混合物，所述分离回收方法包括以下步骤：

S1、将裂解油和裂解气的混合物通入油气分离单元中得到冷凝的裂解油和裂解气；

具体的，裂解油和裂解气的混合物进入油气冷凝器内部的第一组盘管中，冷凝的压强，冷凝的温度为。在第一盘管中大部分的裂解油冷凝收集，其余部分冷却后的裂解油和裂解气的混合物从油气冷凝器的底部经回收管道输送至油气冷凝器的上部，再经由油气冷凝器的第二组盘管再次冷凝收集未完全冷凝的裂解油，这样可以使裂解油充分冷凝。进一步地，经过两次冷凝收集的裂解油和少部分冷凝水混合物经管道输送至油水分离器中，油水分离器将冷凝后的裂解油和冷凝水的混合物分离成裂解油和少部分的含油废水，分离后的裂解油经管道输送至储油罐储存。更进一步地，水封罐将初步分离后的裂解气通入水封罐的液面底部，裂解气从液面底部上升到液面上方从水封罐顶部经除水后排出，在此过程中裂解气中夹带的剩余低沸点裂解油完全脱除，由于密度小于水，这部分裂解油浮在水封罐液面上方，方便定期排出。

S2、将裂解气通入脱硫单元中进行脱硫脱酸处理，以将裂解气中的硫化物和酸性物质去除；

具体的，脱硫罐内设有喷淋器，裂解气从脱硫罐的下端进入罐内，喷淋器从脱硫罐的上端喷淋碱液，在这里所采用的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或其他碱性化合物等。将雾化的碱液与裂解气逆向接触，可以实现对裂解气的充分脱硫脱酸处理，其中，碱液可以循环使用。

S3、将S2处理后的裂解气通入回收单元中，进行回收处理。

经过S2步骤处理过的裂解气通入燃烧室内燃烧，燃烧过程中产生的热空气回收作为裂解炉的助燃气体，而烟气通过烟气处理系统进行无害化处理后可排放至大自然中。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种废旧轮胎裂解油和气的分离回收系统，用于分离回收废旧轮胎燃烧后形成的裂解油和裂解气的混合物，其特征在于，包括：

油气分离单元，所述裂解油和裂解气的混合物通过所述油气分离单元后得到冷凝的裂解油和未冷凝的裂解气，且所述油气分离单元的出口连接有裂解油输出管道和裂解气输出管道；

脱硫单元，与所述裂解气输出管道连接，所述脱硫单元用于脱去裂解气中硫化物和酸性物质得到脱硫脱酸的裂解气，且所述脱硫单元的出口连接有脱硫脱硫的裂解气输出管道；

回收单元，与所述脱硫脱酸的裂解气输出管道连接，所述回收单元用于将燃烧所述脱硫脱酸的裂解气以回收热量和回收燃烧后形成的烟气。

2.根据权利要求1所述的分离回收系统，其特征在于，所述油气分离单元包括油气冷凝器、油水分离器和水封罐，所述油气冷凝器分别与所述油水分离器、所述水封罐连接，所述水封罐通过所述裂解气输出管道与所述脱硫单元连接，所述水封罐还通过所述裂解油输出管道与所述油水分离器连接。

3.根据权利要求2所述的分离回收系统，其特征在于，所述油气冷凝器为盘管式热交换结构。

4.根据权利要求2所述的分离回收系统，其特征在于，所述油气分离单元还包括储油罐，所述储油罐与所述油水分离器连接。

5.根据权利要求2所述的分离回收系统，其特征在于，所述脱硫单元包括缓冲罐以及与所述缓冲罐连接的脱硫罐，所述缓冲罐通过裂解气输出管道与所述水封罐连接，所述脱硫罐通过所述脱硫脱酸的裂解气输出管道与所述回收单元连接。

6.根据权利要求5所述的分离回收系统，其特征在于，所述回收单元包括燃烧室以及与所述燃烧室连接的空气换热器，所述燃烧室通过所述脱硫脱酸的裂解气输出管道与所述脱硫罐连接。

7.根据权利要求6所述的分离回收系统，其特征在于，所述空气换热器包括外壳和置于所述外壳内的内胆，所述外壳和内胆之间的夹层为热交换层。

8.一种废旧轮胎裂解油和气的分离回收方法，其特征在于，利用权利要求1至7任一项所述的分离回收系统分离回收废旧轮胎燃烧后形成的裂解油和裂解气的混合物，所述分离回收方法包括以下步骤：

S1、将裂解油和裂解气的混合物通入油气分离单元中得到冷凝的裂解油和未冷凝的裂解气；

S2、将未冷凝的裂解气通入脱硫单元中进行脱硫脱酸处理，以将未冷凝的裂解气中的硫化物和酸性物质去除；

S3、将S2处理后的裂解气通入回收单元中，进行回收处理。

9.根据权利要求8所述的分离回收方法，其特征在于，在S1步骤中，冷凝的压强，冷凝的温度为。

10.根据权利要求8所述的分离回收方法，其特征在于，在S2步骤中，脱硫脱酸处理中采用碱性溶液，优选为氢氧化钠。