ES2971344T3 - Instalación para la producción y método de producción de aceite, gas y residuo carbonoso para un negro de carbón a partir de elastómeros, especialmente residuos de caucho, en el proceso de pirólisis continua - Google Patents

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Abstract

Instalación para la producción de petróleo, gas y carbón para negro de humo, a partir de elastómeros, caracterizada porque cuenta con un dosificador de tornillo (3) con un eje (1), que desde el lado de carga se cierra hidráulicamente con una cerradura (2).) mediante un reactor de nitrógeno (4), que se divide en zonas A, B, C, correspondientes a las etapas posteriores del proceso de pirólisis: zona A - inicio de la despolimerización (350 °C), zona B - carbonización (350-400 °C) y zona C - craqueo de compuestos aromáticos (400 - 650 °C), mientras que un burbujeador (5) se cierra hidráulicamente con un sifón (6) y un separador (7) con cierre hidráulico (8) y un Un separador de aceite (9) equipado con un tornillo de transporte (10) y una cámara de postcombustión (20) están instalados fuera del reactor (4), donde el separador de aceite (9) está cerrado en la salida por un eje de acumulación (12) y desde el lado de recepción de un producto sólido - con un eje (13), que está conectado mediante un transportador de tornillo en forma de U (14) con los economizadores (11) y (15). donde la instalación está provista de un depurador (16). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Instalación para la producción y método de producción de aceite, gas y residuo carbonoso para un negro de carbón a partir de elastómeros, especialmente residuos de caucho, en el proceso de pirólisis continua
El objetivo de la invención es una instalación para la producción de aceite, gas y materia prima de negro de carbón, así como un método de producción de los productos antes mencionados a partir de elastómeros, especialmente residuos de caucho, en el proceso de pirólisis continua.
Durante muchos años, científicos y empresarios han estado lidiando con el problema del reciclaje de residuos de caucho, especialmente neumáticos de automóviles. Más de mil millones de neumáticos de automóviles se reemplazan en todo el mundo cada año, generando más de 13 millones de toneladas de residuos. Como resultado del reciclaje de estos residuos, además de los beneficios ambientales evidentes, es posible obtener productos sólidos (negro de carbón), líquidos (aceites) y gaseosos (gas) de valor completo.
En general, el proceso de reciclaje ya se ha descrito ampliamente en la literatura. Los neumáticos triturados se someten a temperaturas muy elevadas en reactores y, a continuación, se obtienen fracciones de hidrocarburos individuales en el proceso de destilación y se separa el carbón.
En muchas invenciones se han descrito métodos e instalaciones para el tratamiento de residuos, especialmente neumáticos de automóviles.
El documento de patente china con n.° CN2223297 describe un método para producir gasolina, combustible diésel y negro de carbón usando un horno de calentamiento, un reactor de craqueo, un transportador en espiral, un tanque de desulfuración y decloración, un separador, un intercambiador de calor, una columna de fraccionamiento y un separador de agua. La carcasa aloja un recipiente de reacción con un agitador de hélice, el horno de calentamiento con una salida de gases de escape del reactor y los gases de escape se suministran a través de la tubería del intercambiador de calor. El reactor contiene en la parte inferior una válvula de escape de negro de carbón y, en la parte superior, el material se transporta a través de una tubería a un condensador y al separador. Una bomba de calor y un tanque de amortiguación están conectados a la tubería de salida de la columna de fraccionamiento, en cuyo centro está la conexión a la salida de gas superior del condensador, el separador de combustible diésel-agua y el tanque de gasolina, y el separador de combustible diésel-agua y el tanque de combustible diésel, y el separador está conectado a la cámara de almacenamiento de gas superior. La patente no describe los detalles de la línea de producción ni del proceso tecnológico.
En la patente estadounidense con n.° US5744668 se divulga un método para producir gasolina, aceite diésel y negro de carbón usando residuos de caucho (incluidos neumáticos) y/o residuos plásticos (incluido PVC). El proceso incluye pirólisis, desulfuración y/o desnitrificación y/o decloración, así como craqueo catalítico. De acuerdo con la invención, los desechos de caucho y/o plástico se cargan en un reactor de pirólisis que contiene un agitador espiral, un transportador de tornillo o un transportador de pistón. Después de completar la reacción de pirólisis, el negro de carbón formado se descarga del recipiente del reactor de pirólisis por medio de un agitador espiral. Las otras sustancias en fase gaseosa formadas que tienen bajo peso molecular se someten a una etapa de desnitrogenación y/o una etapa de decloración y desulfuración. El azufre residual, el nitrógeno y el cloro se eliminan a través del lecho fijo y se realiza simultáneamente el craqueo catalítico. Los materiales gaseosos entran en el craqueador catalítico para someterse a la reacción de craqueo catalítico. Las sustancias producidas por craqueo catalítico se separan para obtener los productos deseados. El agitador espiral colocado en el reactor de pirólisis, de acuerdo con la invención, reduce la coquización de las sustancias que reaccionan y mejora la eficiencia de la conducción de calor. Además, el agitador gira en sentido horario durante la reacción de pirólisis, pero drena el negro de carbón cuando gira en sentido antihorario. La invención usa un catalizador especial, y el equipo de desulfuración y/o desnitrificación y/o decloración amplía la vida útil del catalizador, por lo que la gama de materiales procesados es más amplia (casi todos los plásticos y cauchos).
La patente japonesa con n.° JPH0940969 describe un método para una unidad de aparato para recuperar aceite ligero a partir de neumáticos usados. El dispositivo consiste en un catalizador, un reactor, un embudo, hornos de pirólisis de carbonización, un soplador de succión, un condensador, un tanque de aceite, un compresor, un calentador de aire, un dispositivo de tratam iento de gases de escape y tanques para el producto de descomposición térmica restante.
La patente estadounidense con n.° US7947248 divulga un sistema en el que neumáticos usados se colocan en un recipiente poroso que está adaptado para hacer pasar un flujo convectivo que no contiene gas oxígeno a través de ellos y, a continuación, el recipiente se coloca en un procesador de pirólisis térmica, sellado adecuadamente, donde los residuos se calientan con un flujo de gas convectivo para carbonizar el material y, a continuación, el material se enfría, separando fracciones individuales tales como negro de carbón, aceite, gas y, como indudablemente observaron los inventores, un producto metálico reciclable (que también es un componente de los neumáticos).
La solicitud de patente PCT con n .° W02012072842 describe un reactor cíclico con un horno y muflas, una unidad de condensación de fracción líquida, una unidad de filtro de gas y una unidad de acondicionamiento de gas, donde el reactor consiste en un conjunto de cilindros verticales con aberturas en ambos extremos con compuertas selladas, en donde la compuerta superior es una entrada de neumáticos granulados, y una compuerta inferior tiene un difusor integrado con un agente gasificante para la operación de gasificación, mientras que el residuo de carbono puede eliminarse a través de la compuerta inferior del reactor mediante una descarga por gravedad en un compartimiento colector donde se enfría y, a continuación, se almacena o procesa en productos adicionales. El horno del reactor está equipado con quemadores de gas y tiene una conexión en la parte central inferior para el uso de gases de escape de un generador o un motor de turbina. El horno tiene un recorrido interno para usar el calor, en donde al final de este recorrido hay una salida de calor residual, con una válvula de mariposa, para regular la salida en función de los quemadores en funcionamiento. Las celdas tienen sistemas automáticos de control de temperatura y presión. El condensador, de acuerdo con la invención, consiste en dos grupos de calentadores especiales. El primer grupo se enfría por aire a temperatura ambiente. El segundo grupo se enfría mediante el refrigerador. Los gases salientes del reactor con una temperatura inicial de 300 °C se enfrían gradualmente a medida que pasan a través de grupos especiales de calentadores que finalmente alcanzan una temperatura de aproximadamente 5 °C. En consecuencia, los gases no condensables se separan de los condensadores, produciendo una fracción líquida o aceite que se recoge por gravedad en varios tanques. En la etapa de destilación, los gases no condensables se filtran y acondicionan mediante un sistema de filtrado y se tratan con productos químicos para eliminar el azufre y otros elementos del gas, así como partículas superiores a 10 pm (15), y el gas se usa en un generador o un motor de turbina, y este gas también puede alimentar quemadores de horno. En caso de fallo del motor, dicho gas se llevará al quemador de seguridad, donde se quemarán los gases.
La patente canadiense con n.° CA1334433 divulga un método de separación de productos químicos comercialmente valiosos a partir de aceites de pirólisis derivados de neumáticos, y un método para obtener aceites y negro de carbón. El método para producir negro de carbón mediante pirólisis al vacío de neumáticos de caucho usados de acuerdo con la invención comprende someter a pirólisis el material de neumático de caucho usado a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 490 °C a aproximadamente 510 °C bajo una presión absoluta de menos de aproximadamente 5 kPa, y recuperar un material sólido de negro de carbón con un número de adsorción de yodo de aproximadamente 130 a aproximadamente 150 mg.
La patente estadounidense con n.° US4740270 divulga un método para tratar neumáticos de caucho usados mediante pirólisis al vacío en un reactor para producir hidrocarburos líquidos y gaseosos, así como material de carbono sólido. De acuerdo con la invención, la pirólisis de neumáticos se lleva a cabo a una temperatura que varía de aproximadamente 360 °C a aproximadamente 415 °C, a una presión inferior a la presión atmosférica en aproximadamente 35 mm Hg y de modo que los gases y vapores generados en el reactor tengan un tiempo de permanencia de unos pocos segundos. El proceso de la invención permite aumentar la producción de hidrocarburos líquidos y reducir la producción de hidrocarburos gaseosos y material de carbono sólido, produciendo así aceites de hidrocarburos con un rendimiento básicamente máximo. Estos aceites de hidrocarburos tienen un alto poder calorífico y, por lo tanto, son adecuados para su uso como combustible para calefacción.
La patente alemana DE19522457 describe un método y un sistema que mejoran la eficacia de la pirólisis, donde la ventaja de la invención indica que el proceso de pirólisis con el uso del pirogás formado y el tratamiento del gas para el calentamiento indirecto del reactor es energéticamente favorable, lo que indica una eficacia de más del 80 %, y al dirigir parte del gas de escape a la atmósfera, se eliminan tanto el almacenamiento de gas como la combustión de su exceso en una llamarada. La esencia de la invención es el proceso que consiste en calentar el gas de pirólisis en el reactor, al que se suministra calor directamente con quemadores de aceite/gas individuales a una temperatura de 850 °C, después de quemar el gas en la cámara de combustión durante aproximadamente 2 s y mezclarlo con los gases de escape; a continuación, la mezcla se enfría a una temperatura de 550-650 °C y se dirige al calentamiento indirecto de la camisa del reactor. Los autores completan la descripción del sistema con regulación de presión por medio de una señal del reactor a los ventiladores de succión, desulfuración del gas con un lavado por lixiviación, el uso de dos ventiladores de succión para el transporte de gas y el aumento de presión, y dirigir el gas al motor o turbina de gas.
Sin embargo, los sistemas y procesos propuestos por los inventores de las invenciones antes mencionadas se describen de forma muy general. Los sistemas usan dispositivos convencionales sin especificar parámetros técnicos, lo que se reflejó en la falta de formulación de las reivindicaciones de patente relativas al dispositivo, como, por ejemplo, en la patente alemana. Por lo tanto, cabe señalar que los sistemas descritos son solo un ejemplo ilustrativo de la implementación de invenciones y, por lo general, los inventores centraron su atención en la descripción de los fenómenos fisicoquímicos que se producen. De hecho, es imposible construir un sistema (dispositivo) de acuerdo con las invenciones indicadas, de manera que se pueda lograr el objetivo establecido por los inventores, ya que hay una serie de desventajas técnicas, por ejemplo el bloqueo del flujo de corrientes tecnológicas en los dispositivos seleccionados para su implementación, lo que hace que los procesos descritos no sigan la teoría descrita. Además, los documentos RU 2013 126238 A y US 2016/017232 A 1 también divulgan instalaciones y métodos conocidos en la técnica anterior.
Dado que los residuos de caucho más comúnmente utilizados son neumáticos de automóvil, los presentes inventores han desarrollado un dispositivo en forma de línea tecnológica que emplea un proceso de pirólisis continua, donde el resultado final es negro de carbón y una fracción de hidrocarburo, que dependiendo del método de procesamiento adicional, se usan en la industria del caucho, otros elastómeros, termoplásticos, así como en ingeniería química y energética.
Una línea de producción convencional consiste en molinos que trituran material de caucho en fragmentos de unos pocos centímetros, un dispensador (receptor) de materias primas, un reactor, un separador, un separador de aceite, bombas de aire, un compresor, una cámara de combustión, ventiladores y una columna de destilación.
Los dispositivos conocidos hasta ahora utilizaban un receptor de tornillo, un árbol, un transportador de tornillo, en donde las materias primas se enfriaban a través de la camisa de la carcasa, el árbol del transportador y las superficies del tornillo, un dispositivo de bloqueo y un reactor fabricado en forma de cámara sellada.
Sin embargo, las líneas tecnológicas conocidas tienen una serie de inconvenientes y desventajas que alargan significativamente el proceso de producción y aumentan sus costes.
Por ejemplo, en el caso del reactor, su estructura cerrada imposibilitaba el control de la eficacia técnica desde el interior, por ejemplo la pérdida de grosor de las paredes, la inspección de soldaduras, el desmontaje o la sustitución de piezas desgastadas desde el interior y la nula posibilidad de limpieza y eliminación de sedimentos.
Además, la tubería de vapor a través de la cual se descargan los hidrocarburos del reactor al enfriador, suele estar constantemente cubierta de material carbonoso y betún, lo que obliga a detener el proceso con el fin de limpiarla, y las paradas adicionales generan una capa de carbón en las paredes del reactor que bloquea la transferencia de calor al proceso de pirólisis.
El objetivo de la invención es eliminar las desventajas observadas y desarrollar una instalación y un método que permitan un funcionamiento eficaz de la instalación y obtener productos finales de alta calidad.
Una instalación de acuerdo con la invención consiste en un dispensador de tomillo 3 con un árbol 1, que desde el lado de carga (a) se cierra hidráulicamente con un dispositivo de bloqueo 2 mediante nitrógeno (b), que desplaza el aire en la etapa de alimentación y evita el contraflujo del contenido del reactor a la alimentación (a), en donde la alimentación (a) se mueve en el reactor a contracorriente con respecto a la dirección de un flujo de medio de calentamiento, en donde el reactor 4 está dividido en zonas A, B, C, correspondientes a las fases posteriores del proceso de pirólisis: zona A (por debajo de la temperatura correspondiente al inicio de la despolimerización (350 °C)), zona B (temperatura de carbonización (350-400 °C)), zona C (temperatura de traqueo de compuestos aromáticos (400-650 °C)), y
en donde para evitar la acumulación de presión en el reactor, un borboteador 5 cerrado hidráulicamente con un sifón 6 está instalado como un elemento separado del reactor 4, y
con el fin de descargar productos gaseosos del reactor 4 a una temperatura de 450 °C, un separador 7 con un cierre hidráulico 8 para impedir que suban los hidrocarburos que tengan un punto de ebullición de más de 360 °C y un negro de carbón que se devuelva a la zona de pirólisis desde el lado del producto gaseoso, y
con el fin de someter a una pirólisis adicional los residuos carbonosos, hay instalado un separador de aceite de hidrocarburos 9 equipado con un transportador de tornillo 10 y calentado por gases de escape alimentados directamente desde la cámara de combustión de gas de pirólisis 20 que tiene una temperatura de 850 °C y es alimentada con gas de pirólisis (r), que está cerrado en la salida por un árbol de acumulación 12 que se cierra de manera neumática desde el lado de recepción de un producto sólido con un árbol 13, y
a continuación, los residuos carbonosos sin aceite son transportados por un transportador de tornillo en forma de U 14 elevado para su posterior procesamiento en negro de carbón (n), mientras que los gases de escape aguas abajo del reactor 4 son transportados a dos economizadores 11 y 15 que optimizan el calor de los gases de escape en la cámara de combustión 20 y en la camisa de calentamiento de zona del reactor,
mientras que los productos de pirólisis gaseosos-líquidos (m) del separador 7 se dirigen al depurador 16^ que está diseñado para separar los productos de pirólisis gaseosos-líquidos en: fracción de gasolina (d), fracción de aceite medio (e) y el resto del residuo pesado por encima de la temperatura de 360 °C (f), y a una bomba de vacío 18 que controla la presión en el depurador 16. En una forma de realización preferida que emplea una columna de destilación 17, la bomba de vacío 18 es, al mismo tiempo, un elemento que permite separar de forma ventajosa los componentes de los residuos de alto punto de ebullición (por encima de 360 °C). Un inyector 19 media en la dirección de los componentes no condensables (p) hacia un compresor 23 y un tanque de amortiguación de gas 24, si no se produce desulfuración.
La instalación está equipada con un sistema de desulfuración de gas de pirólisis que consiste en un inyector 19, una columna de adsorción química 21 aguas abajo de la cual el gas desulfurado (r) se dirige a la cámara de combustión de gas de pirólisis 20 si no hay compresión en el sistema que comprende el compresor 23, el tanque de amortiguación 24 y un expansor 25, y los reactivos se dirigen desde la columna de adsorción química 21 a un tanque de solución alcalina 22.
El método, de acuerdo con la invención, implica la preparación de restos de neumáticos de automóvil, que generalmente contienen hasta un 4 % de acero, que se alimentan al reactor 4 a través del dispensador de tomillo con el árbol 1, usando el dispositivo de bloqueo de seguridad hidráulico 2 que interrumpe el flujo de los gases del reactor desde la línea de alimentación, en donde se introduce nitrógeno constantemente en el dispensador para desplazar el aire y evitar el contraflujo de material desde el reactor 4 al dispensador 1 en donde se introduce nitrógeno en el reactor 4 con el fin de eliminar la oxidación de los residuos carbonosos; a continuación, el material bajo una ligera sobrepresión se mueve a través de zonas individuales A, B, C del reactor 4 a contracorriente con respecto a la dirección de un flujo de medio de calentamiento; a continuación, el material desciende desde la parte inferior hasta el separador de aceite de carbón crudo 9 calentado por gases de escape alimentados directamente desde la cámara de combustión de gas de pirólisis 20 a una temperatura de 850 °C con el fin de someter a una pirólisis adicional los residuos carbonosos que, tras acumularse, son transportados por un transportador de tomillo elevado 10, desde la parte superior, en donde en el caso de la parte restante (m), la fracción con un punto de ebullición de más de 360 °C se devuelve a la zona de pirólisis desde el lado de la recepción del producto gaseoso a través de un separador 7 provisto de un cierre hidráulico 8 para evitar que suban los hidrocarburos y el negro de carbón, y la mayor parte de los hidrocarburos se lleva a un depurador 16 o, en otra forma de realización, a una columna de destilación 17. Durante el proceso de producción, los economizadores 11 y 15 organizan la optimización del uso del calor de los gases de escape de una cámara de combustión 20. En el depurador 16 (o en la columna de destilación 17) el gas de pirólisis se separa en fracciones: fracción de gasolina, fracción de aceite medio y el resto del residuo pesado por encima de la temperatura de 360 °C, en donde la presión en el depurador 16 o en la columna de destilación 17 se controla mediante una bomba de vacío 18 y si se usa la columna 17, la bomba de vacío 18, es al mismo tiempo un elemento que permite la separación ventajosa de los componentes de los residuos de alto punto de ebullición (por encima de 360 °C), mientras que el gas de pirólisis aguas abajo de la bomba de vacío 18 se dirige al inyector 19 alimentado con una corriente de agua, que enfría simultáneamente el gas y causa la condensación de los componentes de aceite que contaminan la cámara de combustión 20 y causan el aumento de NOx o una solución acuosa alcalina tomada del tanque de amortiguación de solución 22, causando la desulfuración simultánea en la columna 21 en el proceso de adsorción química, y desde allí a la cámara de combustión 20 directamente o a través de un compresor 23, un tanque de amortiguación de gas 24 y un expansor 25.
El objetivo de la invención se muestra en los dibujos, en los que
Fig. 1 muestra un diagrama de la instalación.
Fig. 2 muestra un diagrama de una instalación con columnas de destilación.

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. Una instalación para la producción de aceite, gas y residuo carbonoso para negro de carbón, a partir de elastómeros, caracterizada porque tiene
un dispensador de tornillo (3) que comprende un árbol (1), que desde el lado de carga se cierra hidráulicamente con un dispositivo de bloqueo (2) mediante nitrógeno,
en donde el dispensador de tornillo (3) está conectado a un reactor (4), que está dividido en zonas A, B, C, correspondientes a las fases posteriores del proceso de pirólisis: zona A (inicio de la despolimerización a 350 °C), zona B (carbonización a 350-400 °C) y zona C (craqueo de compuestos aromáticos a 400-650 °C), en donde el reactor (4) está equipado con una camisa de calentamiento de zona,
un borboteador (5) cerrado hidráulicamente con un sifón (6),
un separador (7) con un cierre hidráulico (8),
en donde el borboteador (5) y el separador (7) están instalados fuera del reactor (4) y están conectados al reactor (4),
un separador de aceite (9) instalado fuera del reactor (4) y conectado a la parte inferior del reactor (4), en donde el separador de aceite (9) está equipado con un transportador de tornillo (10) y en donde el separador de aceite (9) está cerrado en la salida por un árbol de acumulación (12), y desde el lado de recepción de un producto sólido está cerrado de manera neumática con un árbol (13), en donde el árbol (13) está conectado a un transportador de tornillo en forma de U (14),
una cámara de combustión (20) instalada fuera del reactor (4), y
dos economizadores (11, 15),
en donde el reactor (4) está conectado a la cámara de combustión (20) a través de los economizadores (11, 15), de tal manera que los gases de escape aguas abajo del reactor (4) son transportados a los dos economizadores (11, 15) optimizando el calor de los gases de escape en la cámara de combustión (20) y en la camisa de calentamiento de zona del reactor
y enodonde el separador de aceite (9) se calienta mediante gases de escape alimentados directamente desde la cámara de combustión de gas de pirólisis (20),
en donde aguas abajo del separador (7) hay medios de separación de gas seleccionados del grupo que consiste en: un depurador (16) conectado con una bomba de vacío (18) y una columna de destilación (17) conectada a la bomba de vacío (18),
los medios de separación de gas están conectados a un inyector (19), y
una columna de adsorción química (21) conectada aguas abajo del inyector (19), en donde la columna de adsorción química (21) también está conectada a un tanque de solución alcalina (22), y a la cámara de combustión (20) ya sea a través de un sistema que consiste en un compresor (23), un tanque de amortiguación (24) y un expansor (25) o directamente si no hay compresión en dicho sistema.
2. La instalación para la producción de aceite, gas y negro de carbón a partir de elastómeros de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende la columna de destilación (17) conectada a la bomba de vacío (18) como medio de separación de gas.
3.Un método de producción de aceite, gas y residuo carbonoso para negro de carbón a partir de elastómeros, caracterizado porque
restos preparados de neumáticos de automóvil, que contienen hasta un 4 % de acero, se alimentan (a) a un reactor (4) a través de un dispensador de tornillo que comprende un árbol ( 4), con el uso de un dispositivo de bloqueo de seguridad hidráulico (2) que interrumpe el flujo de los gases del reactor (4) desde una línea de alimentación,
en donde nitrógeno (b) se introduce constantemente en el dispensador para desplazar el aire y evitar el contraflujo de material desde el reactor (4) al dispensador ( 4), y el nitrógeno se introduce en el reactor (4) para eliminar la oxidación de los residuos carbonosos, a continuación
el material bajo sobrepresión se mueve a través de zonas individuales A, B’ C del reactor (4) a contracorriente con respecto a la dirección de un flujo de medio de calentamiento’ en donde las zonas A, B y C corresponden a las fases posteriores del proceso de pirólisis: zona A (inicio de la despolimerización a 350 °C), zona B (carbonización a 350-400 °C) y zona C (traqueo de compuestos aromáticos a 400-650 °C), a continuación
el material desciende desde la parte inferior del reactor (4) hasta un separador de aceite de carbón crudo (9) calentado por gases de escape alimentados directamente desde la cámara de combustión de gas de pirólisis (20) a una temperatura de 850 °C para someter a una pirólisis adicional los residuos carbonosos que, tras acumularse, se transportan desde la parte superior mediante un transportador de tornillo elevado (10) ,
en donde la mayor parte de los hidrocarburos (m) se llevan a un depurador (16) o columna de destilación (17),
en donde la parte restante de (m), la fracción con un punto de ebullición de más de 360 °C se devuelve a la zona de pirólisis desde el lado del producto gaseoso que se recibe a través de un separador (7) provisto de un cierre hidráulico (8) para evitar que suban el negro de carbón y los hidrocarburos que tienen un punto de ebullición de más de 360 °C,
en donde durante el proceso de producción, los economizadores (11, 15) organizan la optimización del uso del calor de los gases de escape (o) de la cámara de combustión (20),
en donde en el depurador (16) o en la columna de destilación (17) el gas de pirólisis se separa en fracciones: gasolina (d), aceite medio (e) y el resto del residuo pesado por encima de la temperatura de 360 °C (f), en donde la presión en el depurador (16) o en la columna de destilación (17) se controla mediante una bomba de vacío (18),
desde donde el gas de pirólisis se dirige al inyector (19) alimentado con una corriente de agua, que enfría simultáneamente el gas y causa la condensación de los componentes de aceite que contaminan la cámara de combustión (20) y el aumento de NOx, o una solución acuosa alcalina (k) extraída de un tanque de amortiguación de solución (22), causando una desulfuración simultánea llevada a cabo en una columna de adsorción química (21) en un proceso de adsorción química, y
desde la columna de adsorción química (21) el gas (r) se dirige hacia la cámara de combustión (20) ya sea directamente o a través de un compresor (23), un tanque de amortiguación de gas (24) y un expansor (25).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118043432A (zh) * 2021-09-21 2024-05-14 伊士曼化工公司 包括卤素去除和/或硫去除的热解气处理
CN113845934B (zh) * 2021-09-28 2024-01-23 石家庄卓度橡塑设备有限公司 橡胶软化油加工装置及方法
CN115261041B (zh) * 2022-08-22 2024-01-30 山东省科学院能源研究所 一种生物质连续烘焙-热解系统和方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4284616A (en) * 1978-02-15 1981-08-18 Intenco, Inc. Process for recovering carbon black and hydrocarbons from used tires
US4740270A (en) 1986-06-19 1988-04-26 Universite Laval Vacuum pyrolysis of scrap tires
CA1334433C (en) 1989-05-19 1995-02-14 Christian Roy Recovery of commercially valuable products from scrap tires
US5158983A (en) * 1991-10-04 1992-10-27 Iit Research Institute Conversion of automotive tire scrap to useful oils
US5395404A (en) * 1993-08-27 1995-03-07 The Jerrold Corporation Apparatus for pyrolyzing tires
DE19522457C2 (de) 1995-03-21 1997-03-06 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Behandeln von Hausmüll
JPH0940969A (ja) 1995-07-26 1997-02-10 Hitachi Ltd 廃タイヤの処理方法及び装置
CN1145395A (zh) 1995-08-08 1997-03-19 周鼎力 利用废橡胶制造汽油、柴油和炭黑的方法及设备
CN2223297Y (zh) 1995-08-18 1996-03-27 周鼎力 一种用废橡胶生产汽油柴油和炭黑的设备
US20020094315A1 (en) * 2001-01-16 2002-07-18 Mengel R. William Pyrolytic conversion of scrap tires to carbon products
US20060280669A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Jones Fred L Waste conversion process
US8784616B2 (en) * 2007-03-14 2014-07-22 Tucker Engineering Associates, Inc. Pyrolysis systems, methods, and resultants derived therefrom
WO2008147711A1 (en) 2007-05-17 2008-12-04 Riverside Technologies, Inc. Pelletization of pyrolyzed rubber products
PL217003B1 (pl) 2009-06-26 2014-06-30 Politechnika Gdańska Sposób recyklingu opon samochodowych
UA103706C2 (ru) 2009-09-25 2013-11-11 Пироликс Аг Способ и установка для многоэтапной термической переработки отходов резины, в частности изношенных шин, и получения пирокарбона
PL218771B1 (pl) 2009-10-01 2015-01-30 Gulba Grażyna Przedsiębiorstwo Handlowo Usługowe Gmg Sposób i instalacja do recyklingu opon
CL2010000026A1 (es) * 2010-01-15 2011-06-10 Russian Tech Spa Metodo e instalacion de tratamiento termico de neumaticos usados que comprende una termolisis de la materia prima dentro de un reactor, exento de oxigeno, con recirculacion de una parte de los gases salientes, que pasan a traves de un dispositivo de preparacion de gases calientes y un enfriamiento del producto solido de termolisis.
US8350105B2 (en) 2010-07-08 2013-01-08 Fredrick Taylor Hybrid system and process for converting whole tires and other solid carbon materials into reclaimable and reusable components
PL392199A1 (pl) 2010-08-23 2012-02-27 Marek Szewczuk Tunel o działaniu ciągłym do pirolitycznego przetwarzania rozdrobnionych odpadów gumowych
ES2384058B1 (es) 2010-12-03 2013-05-08 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Procedimiento e instalación para el tratamiento de neumáticos fuera de uso.
CN104125988B (zh) 2011-12-22 2016-01-27 黑熊碳有限公司 通过热解废胶获得炭黑粉末的方法、由此获得的炭黑及其用途
US10023804B2 (en) 2012-01-11 2018-07-17 Fredrick Taylor System and process for converting whole tires and other solid carbon materials into reclaimable and reusable components
SG11201404709RA (en) * 2012-02-09 2014-10-30 Vadxx Energy LLC Zone-delineated pyrolysis apparatus for conversion of polymer waste
RU2552259C2 (ru) 2013-06-10 2015-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерные транспортные системы" Способ переработки бытовых и производственных отходов в печное топливо и углеродное вещество и устройство для его осуществления
DE102014015281A1 (de) 2013-10-19 2015-04-23 Crr Carbon Resources Recovery Gmbh Verfahren und Anordnung zur Verbesserung der Effektivität von Pyrolyseprozessen
NO2717573T3 (es) 2014-04-15 2018-08-25
CN206089578U (zh) 2016-07-28 2017-04-12 华云新能源科技(深圳)有限公司 一种废橡胶的综合利用设备
CN207749086U (zh) 2017-08-31 2018-08-21 广东东能环境科技有限公司 废弃轮胎与污泥循环利用系统
FR3080624B1 (fr) 2018-04-27 2020-11-20 Arkema France Procede de recyclage de composite a bilan energetique ameliore
EP3627050B1 (en) * 2018-09-20 2021-04-21 Germano Araújo Carreira Pyrolysis plant
CN111234858A (zh) 2019-05-06 2020-06-05 云南新昊环保科技有限公司 一种废轮胎再生利用系统及工艺

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