CN117487578A - 一种废轮胎裂解的方法及系统 - Google Patents
一种废轮胎裂解的方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117487578A CN117487578A CN202311529754.1A CN202311529754A CN117487578A CN 117487578 A CN117487578 A CN 117487578A CN 202311529754 A CN202311529754 A CN 202311529754A CN 117487578 A CN117487578 A CN 117487578A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cracking
- oil
- oil gas
- cracked
- heating furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005336 cracking Methods 0.000 title claims abstract description 249
- 239000010920 waste tyre Substances 0.000 title claims abstract description 141
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 97
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 57
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 10
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 287
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 173
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 39
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 36
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 23
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 22
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 8
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 5
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005235 decoking Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/008—Controlling or regulating of liquefaction processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/02—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
一种废轮胎裂解的方法及系统，该系统包括加热炉、裂解反应器和分馏塔，裂解反应器具有轮胎进料口、高温油气进口和裂解油气出口，高温油气进口与加热炉连通，裂解油气出口与分馏塔连通；分馏塔的裂解轻蜡油出口和裂解重蜡油出口管路连接至加热炉。该方法通过将废轮胎胶粒置于裂解反应器内并通入高温油气对废轮胎进行裂解，裂解产生的裂解油气分离，再将分离出的裂解轻蜡油和/或裂解重蜡油加热转化为480‑550℃的高温油气并返回裂解反应器。本发明用于解决采用裂解气对轮胎裂解的过程中耗能较大、管线易堵塞的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及废轮胎和废橡胶废弃物处理技术领域，具体的说是一种废轮胎裂解的方法及系统。
背景技术
废旧轮胎的裂解通常先将其破碎成橡胶颗粒，然后采用高温热解技术将废轮胎裂解为气体、裂解油和炭黑。
废轮胎裂解技术一般是将废轮胎在无氧的状态下加热至400℃以上的温度，使废轮胎中的高分子有机物裂解为气体、裂解油和炭黑，其中气体可以直接作为裂解热源，杜绝二次污染，裂解油经预处理后可回收利用，炭黑处理后可达到与商业炭黑同等的质量。裂解技术的主要优点是环境污染少，成本低、经济效益好，是最有前景的废轮胎处理方式。
公告号为CN 105733644 B的中国发明专利，公开了一种裂解气循环加热与微波结合的轮胎橡胶裂解方法，具体公开了所述方法包括下述步骤：A、轮胎橡胶预处理；B、将步骤A预处理好的轮胎橡胶送入复合裂解腔；C、采用气体加热装置将气体介质加热至350℃～700℃；D、将步骤C加热的气体持续地通入复合裂解腔与微波同时作用于轮胎橡胶进行裂解，得到固态产物和混合气态产物；E、将步骤D得到的混合气态产物进行油气分离除去裂解油；F、将步骤E中经油气分离得到的气体中的部分通入到步骤C所述的气体加热装置中加热至350℃～700℃用于步骤D循环裂解。
现有技术的裂解方法能有效减少裂解能耗及裂解时间，节约成本，但是采用这种将裂解气体通入裂解腔内进行循环裂解的方式时，由于裂解气的质量收率较小，通常废轮胎裂解气占原料质量的10％，如果采用裂解气将废轮胎加热到裂解反应温度，裂解气体的循环量非常大，造成后续的气体压缩机能耗巨大。并且气体循环量太大，分子量小，体积大，在裂解反应器内气体线速度太高，容易将废轮胎颗粒或焦炭颗粒带出反应器，导致油气出口管线结焦堵死，装置无法长周期运行。
发明内容
本发明旨在提供一种废轮胎裂解的方法及系统，以解决采用裂解气对轮胎裂解的过程中耗能较大、管线易堵塞的技术问题。
为了解决以上技术问题，本发明采用的具体方案为：一种废轮胎裂解的方法，将废轮胎胶粒置于裂解反应器内并通入高温油气对废轮胎进行裂解，裂解产生的裂解油气分离，再将分离出的裂解轻蜡油和/或裂解重蜡油加热转化为480-550℃的高温油气并返回裂解反应器。
作为上述技术方案的进一步优化：裂解反应器内温度为360-420℃，裂解反应器顶部的压力为0.10-0.40MPa。
作为上述技术方案的进一步优化：裂解反应器内温度为370-400℃，裂解反应器顶部的压力为0.15-0.25MPa。
作为上述技术方案的进一步优化：裂解轻蜡油和裂解重蜡油通过加热炉加热，加热炉具有对流段和辐射段，对流段出口温度为300-380℃，辐射段出口温度为480-550℃。
作为上述技术方案的进一步优化：加热炉对流段出口温度为350-370℃，加热炉辐射段出口温度为500-530℃。
一种废轮胎裂解系统，基于上述废轮胎裂解的方法，包括加热炉、裂解反应器和分馏塔，裂解反应器具有轮胎进料口、高温油气进口和裂解油气出口，高温油气进口与加热炉连通，裂解油气出口与分馏塔连通；分馏塔的裂解轻蜡油出口和裂解重蜡油出口管路连接至加热炉。
作为上述技术方案的进一步优化：加热炉的上游设置有回炼油储罐，裂解轻蜡油出口和裂解重蜡油出口管路连接至回炼油储罐。
作为上述技术方案的进一步优化：裂解反应器的数量为两个，且两个裂解反应器并联设置，加热炉的高温油气出口上连接有高温油气输送管线，高温油气输送管线通过四通阀分为两条高温油气输送支路，每条高温油气输送支路分别与一个裂解反应器连通。
作为上述技术方案的进一步优化：还包括废轮胎胶粒储罐，废轮胎胶粒储罐通过螺旋输料器与裂解反应器的轮胎进料口连通。
作为上述技术方案的进一步优化：加热炉为箱式炉、立式炉、圆筒炉或大方型炉。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明采用废轮胎裂解产生的蜡油加热废轮胎，由于蜡油分子量大，相同质量时油气体积小，在反应器内线速度低，油气不易夹带废轮胎或焦炭颗粒，出口管线不易结焦堵死；并且，废轮胎裂解产生的蜡油质量差，难以加工利用，而通过高温循环作为加热废轮胎的热源，可以将这部分油深度转化为气体、汽柴油和炭黑，实现该蜡油的原位转化，提高废轮胎裂解的整体效益；将蜡油液体输送至加热炉进行加热后再输送至裂解反应器，相较于通过裂解气体对废轮胎循环裂解的方式，不需要更大的压缩机，装置整体投资和能耗小。
(2)与采用裂解气体对废轮胎进行裂解相比，当采用相同质量的蜡油进行废轮胎裂解时，蜡油分子量大，裂解反应器内油气体积更低，油气在裂解反应器内停留时间更长，油气与废轮胎的接触更为充分，从而将废轮胎加热的效果更好，裂解效率更高。
(3)本发明以廉价、丰富的固体废轮胎为原料，生产汽油、柴油、蜡油这些附加值高的油品及固体炭黑，使废轮胎变废为宝，提高了废轮胎的附加值。
(4)该方法采用连续进料方式，避免了间歇生产，降低了能耗，减少了环境污染，实现了连续、安全生产。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图；
附图标记：1、废轮胎胶粒储罐，2、螺旋输料器，3、回炼油储罐，4、加热炉，5、加热炉进料泵，6、四通阀，7、裂解反应器，8、分馏塔，9、裂解重蜡油输送泵，10、裂解轻蜡油输送泵。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述，本发明以下实施例中未详细记载和公开的部分，均应理解为本领域技术人员所知晓或应当知晓的现有技术。
如图1所示，本发明公开了一种废轮胎裂解的方法，将废轮胎胶粒置于裂解反应器7内并通入高温油气对废轮胎进行裂解，裂解产生的裂解油气分离，再将分离出的裂解轻蜡油和/或裂解重蜡油加热转化为480-550℃的高温油气并返回裂解反应器7。
具体的，向裂解反应器7内通入高温油气的温度为480-550℃，通过控制向裂解反应器7内通入高温油气的量，维持裂解反应器7内温度为360-420℃，裂解反应器7顶部的压力为0.10-0.40MPa，在此条件下即可实现废轮胎胶粒的裂解。为了进一步提高裂解效果，裂解反应器7内的温度优选为370～400℃，裂解反应器7顶部的压力优选为0.15～0.25MPa。
利用高温油气将裂解反应器7内的废轮胎胶粒加热、气化、分解，废轮胎胶粒裂解生成的裂解油气通过裂解反应器7顶部管线进入后续的分馏塔8分离，废轮胎胶粒裂解反应的生成物炭黑则留在裂解反应器7内，裂解油气经分馏塔8分离为裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、裂解轻蜡油和裂解重蜡油。
裂解重蜡油、裂解轻蜡油通过各自的泵抽出后通入加热炉4，在加热炉4加热后形成为高温油气，高温油气再返回裂解反应器7对裂解反应器7内的废轮胎胶粒进行循环裂解。
需要说明的是，从分馏塔8进入回炼油储罐3的蜡油为裂解重蜡油和裂解轻蜡油的混合物，也可以为裂解重蜡油和裂解轻蜡油中的一种。由于这些蜡油后续被送入加热炉4后再送入裂解反应器7内进行回炼，因此裂解重蜡油、裂解轻蜡油或二者的混合物又称为回炼油。
回炼油经过加热炉4加热为高温油气，回炼油在加热炉4对流段出口温度为300～380℃，在加热炉4辐射段出口温度为480～550℃。优选的，回炼油在加热炉4对流段出口温度为300～370℃，在加热炉4辐射段出口温度为500-530℃。在装置第一次开车时，可首先在加热炉4内添加外部的重蜡油或轻蜡油并进行加热，以形成用于通入裂解反应器7的高温油气，在反应进行一段时间后，废轮胎颗粒裂解产生的回炼油能够维持裂解反应器7内所需的热量，则仅需将裂解反应产生的回炼油通入加热炉4，经加热后向裂解反应器7供热即可。
本发明采用裂解蜡油加热废轮胎可将该部分蜡油深度转化为气体、轻油和炭黑，减少后续裂解蜡油的二次加工流程，节省投资，提高经济效益。蜡油加热至500℃以上时，即可进一步反应转化为更轻的气体、汽柴油，缩合生成炭黑。因此将蜡油通入裂解反应器7内，一方面作为裂解废轮胎的热源，另外一方面，还可以将蜡油转化为附加值更高的产品。
现有技术中，常用的裂解设备主要以间歇式反应釜、卧式旋转炉为主。采用间歇式反应釜，废轮胎在反应釜内静止受热裂解或在旋转式裂解釜内附着在釜壁上受热裂解，这样会造成废轮胎受热不均匀、局部焦化，裂解后的炭黑粉末堵塞出气管道，影响了油品质量也不能保证安全生产。卧式旋转炉为间接加热装置，遇到的问题是裂解条件不易长期保持，裂解系统批量给料，不能长期连续运行。另外，裂解设备在高温条件下的密封性能不好会导致裂解过程裂解气泄漏，影响操作安全。为了克服目前废轮胎存在的不能长期连续运行，装置规模小、安全性差等问题，本发明还提供了一种废轮胎裂解的系统，实现废轮胎大规模、连续安全的生产。
本发明公开的一种废轮胎裂解的系统，包括加热炉4、裂解反应器7和分馏塔8，裂解反应器7具有轮胎进料口、高温油气进口和裂解油气出口，高温油气进口与加热炉4连通，裂解油气出口与分馏塔8连通；分馏塔8的裂解轻蜡油出口和裂解重蜡油出口管路连接至加热炉4。裂解轻蜡油出口上连接有裂解轻蜡油输送管道，裂解轻蜡油输送管道上设置有裂解轻蜡油输送泵10，裂解重蜡油出口上连接有裂解重蜡油输送管道，裂解重蜡油输送管道上设有裂解重蜡油输送泵9。
加热炉4的上游设置有回炼油储罐3，裂解轻蜡油输送管道和裂解重蜡油输送管道管路连接至回炼油储罐3。
裂解反应器7的数量为两个，且两个裂解反应器7并联设置，以实现裂解反应器7在废轮胎裂解过程中的一备一用。加热炉4设置为一台，加热炉4的高温油气出口上连接有高温油气输送管线，高温油气输送管线通过四通阀6分为两条高温油气输送支路，每条高温油气输送支路分别与一个裂解反应器7连通。
该废轮胎裂解系统还包括废轮胎胶粒储罐1，每个裂解反应系统分别对应设置有一个废轮胎胶粒储罐1，废轮胎胶粒储罐1通过螺旋输料器2与裂解反应器7的轮胎进料口连通。所述螺旋输料器2为两个独立的螺旋输料器，粉碎的轮胎胶粒通过螺旋输料器2连续送入裂解反应器7内，螺旋输料器2上采用闭锁料斗隔离密封。
加热炉4包括对流室和辐射室，所述加热炉4的负荷和热效率可以根据具体工况进行设计。废轮胎裂解生成的回炼油依次经过加热炉4的对流室和辐射室，加热后的高温油气经四通阀6进入裂解反应器7，以维持废轮胎裂解反应所需反应热。加热炉4为箱式炉、立式炉、圆筒炉或大方型炉。
加热炉4至少设置为一台，当加热炉4设置为一台时，即本实施例中加热炉4上连接的高温油气输送管线通过四通阀6分为两条高温油气输送支路并与两个裂解反应器7连接。此外，也可以根据裂解反应器7所需高温油气的多少将加热炉4设置为多台，如将加热炉4设置为两台时，每台加热炉4与一个裂解反应器7连接。
本废轮胎裂解的系统的具体工作过程如下：
S1：利用螺旋输料器2将废轮胎胶粒储罐1内的废轮胎胶粒输送至裂解反应器7内；
S2：回炼油储罐3内的蜡油经加热炉进料泵5输送至加热炉4加热至480℃～520℃，加热后的高温油气经四通阀6进入其中一个裂解反应器7，利用高温油气将裂解反应器7内的废轮胎胶粒加热、气化、分解，控制裂解反应器7顶部压力为0.10～0.40MPa，裂解反应器7内油气反应温度为370～400℃，废轮胎胶粒裂解生成的油气经塔顶油气管线进入分馏塔8，反应生成物炭黑则留在裂解反应器7内；
S3：裂解油气经分馏塔8分离为裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、裂解轻蜡油和裂解重蜡油；裂解轻蜡油和裂解重蜡油分别通过裂解轻蜡油输送泵和裂解重蜡油输送泵输送至回炼油储罐3，裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、则排出分馏塔8外；
S4：回炼油储罐3内的裂解轻蜡油和裂解重蜡油作为回炼油通入加热炉4内，在加热炉4内加热为480℃～520℃的高温油气，再将高温油气用于步骤S2的循环裂解。
在废轮胎裂解过程中，当裂解反应器7内废轮胎裂解产生的炭黑充满裂解反应器7后，关闭该裂解反应器7的废轮胎胶粒进料口，打开另一台裂解反应器7的废轮胎胶粒进料口，同时将高温油气切换至废轮胎胶粒进料口打开的裂解反应器7，以维持连续生产，而充满炭黑的裂解反应器7进行水力除焦，移除裂解反应器7内的炭黑，如此往复，实现废轮胎的大规模连续生产。
以下结合具体实施例对本发明进行进一步解释说明。
实施例一
一种废轮胎裂解的方法，包括以下步骤：
S1：利用螺旋输料器2将废轮胎胶粒储罐1内的废轮胎胶粒输送至裂解反应器7内；
S2：回炼油储罐3内的蜡油经加热炉进料泵5输送至加热炉4加热至480℃，加热后的高温油气经四通阀6进入其中一个裂解反应器7，利用高温油气将裂解反应器7内的废轮胎胶粒加热、气化、分解，控制裂解反应器7顶部压力为0.10MPa，裂解反应器7内油气反应温度为370℃，废轮胎胶粒裂解生成的油气经塔顶油气管线进入分馏塔8，反应生成物炭黑则留在裂解反应器7内；
S3：裂解油气经分馏塔8分离为裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、裂解轻蜡油和裂解重蜡油；裂解轻蜡油和裂解重蜡油分别通过裂解轻蜡油输送泵和裂解重蜡油输送泵输送至回炼油储罐3，裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、则排出分馏塔8外；
S4：回炼油储罐3内的回炼油通入加热炉4内，在加热炉4内加热为480℃的高温油气，再将高温油气用于步骤S2的循环裂解。
在本实施例中，废轮胎胶粒进料量为20t/h，回炼油进料量为20t/h。
实施例二
一种废轮胎裂解的方法，包括以下步骤：
S1：利用螺旋输料器2将废轮胎胶粒储罐1内的废轮胎胶粒输送至裂解反应器7内；
S2：回炼油储罐3内的蜡油经加热炉进料泵5输送至加热炉4加热至490℃，加热后的高温油气经四通阀6进入其中一个裂解反应器7，利用高温油气将裂解反应器7内的废轮胎胶粒加热、气化、分解，控制裂解反应器7顶部压力为0.20MPa，裂解反应器7内油气反应温度为380℃，废轮胎胶粒裂解生成的油气经塔顶油气管线进入分馏塔8，反应生成物炭黑则留在裂解反应器7内；
S3：裂解油气经分馏塔8分离为裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、裂解轻蜡油和裂解重蜡油；裂解轻蜡油和裂解重蜡油分别通过裂解轻蜡油输送泵和裂解重蜡油输送泵输送至回炼油储罐3，裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、则排出分馏塔8外；
S4：回炼油储罐3内的回炼油通入加热炉4内，在加热炉4内加热为490℃的高温油气，再将高温油气用于步骤S2的循环裂解。
在本实施例中，废轮胎胶粒进料量为20t/h，回炼油进料量为20t/h。
实施例三
一种废轮胎裂解的方法，包括以下步骤：
S1：利用螺旋输料器2将废轮胎胶粒储罐1内的废轮胎胶粒输送至裂解反应器7内；
S2：回炼油储罐3内的蜡油经加热炉进料泵5输送至加热炉4加热至500℃，加热后的高温油气经四通阀6进入其中一个裂解反应器7，利用高温油气将裂解反应器7内的废轮胎胶粒加热、气化、分解，控制裂解反应器7顶部压力为0.25MPa，裂解反应器7内油气反应温度为390℃，废轮胎胶粒裂解生成的油气经塔顶油气管线进入分馏塔8，反应生成物炭黑则留在裂解反应器7内；
S3：裂解油气经分馏塔8分离为裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、裂解轻蜡油和裂解重蜡油；裂解轻蜡油和裂解重蜡油分别通过裂解轻蜡油输送泵和裂解重蜡油输送泵输送至回炼油储罐3，裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、则排出分馏塔8外；
S4：回炼油储罐3内的回炼油通入加热炉4内，在加热炉4内加热为500℃的高温油气，再将高温油气用于步骤S2的循环裂解。
在本实施例中，废轮胎胶粒进料量为25t/h，回炼油进料量为25t/h。
实施例四
一种废轮胎裂解的方法，包括以下步骤：
S1：利用螺旋输料器2将废轮胎胶粒储罐1内的废轮胎胶粒输送至裂解反应器7内；
S2：回炼油储罐3内的蜡油经加热炉进料泵5输送至加热炉4加热至510℃，加热后的高温油气经四通阀6进入其中一个裂解反应器7，利用高温油气将裂解反应器7内的废轮胎胶粒加热、气化、分解，控制裂解反应器7顶部压力为0.30MPa，裂解反应器7内油气反应温度为400℃，废轮胎胶粒裂解生成的油气经塔顶油气管线进入分馏塔8，反应生成物炭黑则留在裂解反应器7内；
S3：裂解油气经分馏塔8分离为裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、裂解轻蜡油和裂解重蜡油；裂解轻蜡油和裂解重蜡油分别通过裂解轻蜡油输送泵和裂解重蜡油输送泵输送至回炼油储罐3，裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、则排出分馏塔8外；
S4：回炼油储罐3内的回炼油通入加热炉4内，在加热炉4内加热为510℃的高温油气，再将高温油气用于步骤S2的循环裂解。
在本实施例中，废轮胎胶粒进料量为30t/h，回炼油进料量为30t/h。
实施例五
一种废轮胎裂解的方法，包括以下步骤：
S1：利用螺旋输料器2将废轮胎胶粒储罐1内的废轮胎胶粒输送至裂解反应器7内；
S2：回炼油储罐3内的蜡油经加热炉进料泵5输送至加热炉4加热至520℃，加热后的高温油气经四通阀6进入其中一个裂解反应器7，利用高温油气将裂解反应器7内的废轮胎胶粒加热、气化、分解，控制裂解反应器7顶部压力为0.35MPa，裂解反应器7内油气反应温度为410℃，废轮胎胶粒裂解生成的油气经塔顶油气管线进入分馏塔8，反应生成物炭黑则留在裂解反应器7内；
S3：裂解油气经分馏塔8分离为裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、裂解轻蜡油和裂解重蜡油；裂解轻蜡油和裂解重蜡油分别通过裂解轻蜡油输送泵和裂解重蜡油输送泵输送至回炼油储罐3，裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、则排出分馏塔8外；
S4：回炼油储罐3内的回炼油通入加热炉4内，在加热炉4内加热为520℃的高温油气，再将高温油气用于步骤S2的循环裂解。
在本实施例中，废轮胎胶粒进料量为30t/h，回炼油进料量为30t/h。
实施例六
一种废轮胎裂解的方法，包括以下步骤：
S1：利用螺旋输料器2将废轮胎胶粒储罐1内的废轮胎胶粒输送至裂解反应器7内；
S2：回炼油储罐3内的蜡油经加热炉进料泵5输送至加热炉4加热至520℃，加热后的高温油气经四通阀6进入其中一个裂解反应器7，利用高温油气将裂解反应器7内的废轮胎胶粒加热、气化、分解，控制裂解反应器7顶部压力为0.40MPa，裂解反应器7内油气反应温度为410℃，废轮胎胶粒裂解生成的油气经塔顶油气管线进入分馏塔8，反应生成物炭黑则留在裂解反应器7内；
S3：裂解油气经分馏塔8分离为裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、裂解轻蜡油和裂解重蜡油；裂解轻蜡油和裂解重蜡油分别通过裂解轻蜡油输送泵和裂解重蜡油输送泵输送至回炼油储罐3，裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、则排出分馏塔8外；
S4：回炼油储罐3内的回炼油通入加热炉4内，在加热炉4内加热为520℃的高温油气，再将高温油气用于步骤S2的循环裂解。
在本实施例中，废轮胎胶粒进料量为30t/h，回炼油进料量为30t/h。
实施例1-6中的主要操作参数汇总如下表1
表1主要操作参数
实施例一至六中产品物料平衡数据如下表2
表2产品分布
对比例1
S1：利用螺旋输料器将废轮胎胶粒储罐内的废轮胎胶粒输送至裂解反应器内；
S2：分馏塔顶分离出的气体经压缩机后送入加热炉加热至480℃，加热后的气体经四通阀进入裂解反应器，利用气体将裂解反应器内的废轮胎胶粒加热、气化、分解，控制裂解反应器顶部压力为0.10MPa，裂解反应器内油气反应温度为370℃，废轮胎胶粒裂解生成的油气经塔顶油气管线进入分馏塔，反应生成物炭黑则留在裂解反应器内；
S3：裂解油气经分馏塔分离为裂解气体、裂解汽油、裂解柴油、裂解轻蜡油和裂解重蜡油；裂解气体通过压缩机增压后至裂解反应器，裂解汽油、裂解柴油、裂解轻蜡油和裂解重蜡油则排出分馏塔外；
在本对比例中，废轮胎胶粒进料量为1t/h，裂解气体进料量为1t/h。
结果分析：
对比例1与实施例1比较可知，在相同尺寸的反应器条件下，由于气体分子量小，循环量约为蜡油的十分之一，为了获得相同的反应温度，废轮胎进料量也相应地调整为1t/h，与采用蜡油循环相比，对比例的处理量仅为实施例的十分之一或更低，而且大量气体循环依靠压缩机做功，增加了压缩机的投资和操作费用。
对比例1中加热废轮胎采用的是裂解气体，主要缺点是裂解气体的质量收率比裂解油小，通常废轮胎裂解气占原料质量的10％，而裂解蜡油的质量收率达30％，如果采用裂解气将废轮胎加热到裂解反应温度，裂解气体的循环量非常大，对于后面的气体压缩机能耗巨大。气体循环量太大，分子量小，体积大，在反应器内气体线速度太高，将废轮胎颗粒或焦炭颗粒带出反应器，导致油气出口管线结焦堵死，装置无法长周期运行。
本发明采用废轮胎裂解产生的蜡油加热废轮胎，与气体加热主要区别在于：1)蜡油分子量大，相同质量时油气体积小，在反应器内线速度低，油气不易夹带废轮胎或焦炭颗粒，出口管线不易结焦堵死；2)废轮胎裂解产生的重油或蜡油质量差，难以加工利用，而通过高温循环作为加热废轮胎的热源，可以将这部分油深度转化为气体、汽柴油和炭黑，实现该重油的原位转化，提高废轮胎裂解的整体效益；3)重油或蜡油液体输送，不需要更大的压缩机，装置整体投资和能耗小。
本发明采用裂解蜡油加热废轮胎主要考虑是将该部分蜡油深度转化为气体、轻油和炭黑，减少后续裂解蜡油的二次加工流程，节省投资，提高经济效益。蜡油加热到500℃以上，本身就可以进一步反应转化为更轻的气体、汽柴油，缩合生成炭黑。采用蜡油一方面作为废轮胎热源，另外一方面，将蜡油转化为附加值更高的产品。
与裂解气相比，当采用相同质量的蜡油时，蜡油分子量大，裂解反应器内油气体积更低，油气在反应器内停留时间更长，油气与废轮胎的接触更为充分，从而将废轮胎加热的效果更好，裂解效率更高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种废轮胎裂解的方法，其特征在于：将废轮胎胶粒置于裂解反应器内并通入高温油气对废轮胎进行裂解，裂解产生的裂解油气分离，再将分离出的裂解轻蜡油和/或裂解重蜡油加热转化为480-550℃的高温油气并返回裂解反应器。
2.根据权利要求1所述的一种废轮胎裂解的方法，其特征在于：裂解反应器内温度为360-420℃，裂解反应器顶部的压力为0.10-0.40MPa。
3.根据权利要求2所述的一种废轮胎裂解的方法，其特征在于：裂解反应器内温度为370-400℃，裂解反应器顶部的压力为0.15-0.25MPa。
4.根据权利要求1所述的一种废轮胎裂解的方法，其特征在于：裂解轻蜡油和裂解重蜡油通过加热炉加热，加热炉具有对流段和辐射段，对流段出口温度为300-380℃，辐射段出口温度为480-550℃。
5.根据权利要求4所述的一种废轮胎裂解的方法，其特征在于：加热炉对流段出口温度为350-370℃，加热炉辐射段出口温度为500-530℃。
6.一种废轮胎裂解系统，基于权利要求1-5中任一权利要求所述的废轮胎裂解的方法，其特征在于，包括加热炉(4)、裂解反应器(7)和分馏塔(8)，裂解反应器(7)具有轮胎胶粒进料口、高温油气进口和裂解油气出口，高温油气进口与加热炉(4)连通，裂解油气出口与分馏塔(8)连通；分馏塔(8)的裂解轻蜡油出口和裂解重蜡油出口管路连接至加热炉(4)。
7.根据权利要求6所述的一种废轮胎裂解系统，其特征在于，加热炉(4)的上游设置有回炼油储罐(3)，裂解轻蜡油出口和裂解重蜡油出口管路连接至回炼油储罐(3)。
8.根据权利要求6所述的一种废轮胎裂解系统，其特征在于，裂解反应器(7)的数量为两个，且两个裂解反应器(7)并联设置，加热炉(4)的高温油气出口上连接有高温油气输送管线，高温油气输送管线通过四通阀(6)分为两条高温油气输送支路，每条高温油气输送支路分别与一个裂解反应器(7)连通。
9.根据权利要求6所述的一种废轮胎裂解系统，其特征在于，还包括废轮胎胶粒储罐(1)，废轮胎胶粒储罐(1)通过螺旋输料器(2)与裂解反应器(7)的轮胎进料口连通。
10.根据权利要求6所述的一种废轮胎裂解系统，其特征在于，加热炉(4)为箱式炉、立式炉、圆筒炉或大方型炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311529754.1A CN117487578A (zh) | 2023-11-16 | 2023-11-16 | 一种废轮胎裂解的方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311529754.1A CN117487578A (zh) | 2023-11-16 | 2023-11-16 | 一种废轮胎裂解的方法及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117487578A true CN117487578A (zh) | 2024-02-02 |
Family
ID=89677962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311529754.1A Pending CN117487578A (zh) | 2023-11-16 | 2023-11-16 | 一种废轮胎裂解的方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117487578A (zh) |
-
2023
- 2023-11-16 CN CN202311529754.1A patent/CN117487578A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102228583B1 (ko) | 가연성 폐기물으로부터 열분해 오일 생산 시스템 및 이의 이용 | |
| CN101544781B (zh) | 一种处理废旧轮胎的方法 | |
| CN204490811U (zh) | 一种废旧轮胎胶粒裂解设备 | |
| CN108018062A (zh) | 废旧橡胶裂解方法及系统 | |
| CN104789254B (zh) | 一种废旧轮胎胶粒裂解设备及其裂解工艺 | |
| CN108203588B (zh) | 一种氮气氛围低温热解处理废轮胎的方法 | |
| CN101307151B (zh) | 一种处理废旧轮胎的装置 | |
| CN111996019A (zh) | 无害化和资源化处理的含漆废物裂解工艺 | |
| CN111410976A (zh) | 新型连续化热裂解反应系统及其处理方法 | |
| CN108410494A (zh) | 一种ept废旧轮胎连续裂解装置及方法 | |
| CN105670675A (zh) | 弃废有机物热裂解处理方法 | |
| CN117487578A (zh) | 一种废轮胎裂解的方法及系统 | |
| CN203333590U (zh) | 等离子体强化型微波裂解反应器 | |
| CN101307152B (zh) | 一种处理废旧轮胎的装置 | |
| CN210030584U (zh) | 一种废轮胎再生利用系统 | |
| CN113604239B (zh) | 一种废轮胎处理回收方法 | |
| AU2012272546B2 (en) | Apparatus and process for continuous carbonisation of wood chips or wastes and other charring organic materials | |
| CN105505431A (zh) | 胶粒连续密封裂解系统 | |
| CN205590623U (zh) | 胶粒连续密封裂解系统 | |
| CN112500881A (zh) | 渣油加氢装置掺炼废塑料的装置和方法 | |
| CN210826069U (zh) | 一种上下双热高分式悬浮床反应装置 | |
| CN105542831A (zh) | 胶粒反应裂解釜 | |
| CN216654498U (zh) | 外旋式热裂解设备 | |
| CN107903944B (zh) | 一种煤焦油加氢中装卸剂新氢和冲洗油压力控制装置 | |
| CN206089562U (zh) | 一种含碳、氢的有机固体裂解反应系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |