TW201116560A - Continuous pyrolysis system and its application - Google Patents

Description

201116560 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種連續式裂解系統；特定言之，本發明係關於 一種具有一固體產物改質器之連續式裂解系統，該裂解系統尤其 適用於廢輪胎之處理。 【先前技術】 關於廢輪胎的回收流程，大致可分成兩類。一是物理處理方式， 先粉碎廢輪胎，分離鋼絲、尼龍及橡膠，然後回收橡膠製成再生 膠。惟，由於再生膠屬於再製物，品質較差而不適宜再作為生產 輪胎之原料，故其回收再利用的資源效能不高，經濟價值低。另 一則是合併化學手段之處理方式，於粉碎廢輪胎之後，添加適當 比例之催化劑，於適當溫度及壓力下進行裂解，以裂解出氣體、 混合油品及碳黑、及殘留物等，此種裂解方式較具實質上之回收 效益，故目前之研發大多係針對此一類型。 根據目前技術，廢輪胎裂解之產物包括可燃氣體、混合油品及 碳黑等。其中，可燃氣體可用於例如提供廢輪胎裂解所需之熱量； 混合油品則可進一步以例如分餾法等處理，分離出輕油、汽油、 煤油、柴油與重油等具經濟價值的副產物；至於碳黑，則因其成 分複雜、品質極不穩定，故仍無法供產業上利用，甚而衍生後續 廢棄處理的問題。 然而，於工業應用上，碳黑因其具有良好的耐熱、耐化學品及 耐光等特性及具有良好著色力及遮蓋力等特點，因此可說是最好 且常用的黑色顏料。目前大多係採額外製程以生產所需之碳黑， 201116560 例如燃燒或裂解天然氣或原油等含碳原料以製得碳黑。然而，如 此則必須額外付出生產碳黑之成本、消耗有價石化原料且徒增環 境污染及二氧化碳排放量等問題。於環保意識高漲之今日，如能 將廢輪胎裂解所產生之劣質碳黑，改質成可供利用之具有商業價 值的碳黑，不僅可解決碳黑廢料處理之問題，更能避免碳黑製造 時對環境所造成之傷害。因此，提供一種能穩定操作、產品品質 穩定且可被市場接受、能避免產生無法利用之裂解產物造成環境 污染之裂解系統，以供如廢論胎裂解之用，實為業界所殷切期盼。 鑑於此，本發明提供一種能連續操作之裂解系統，其用於廢輪 胎裂解處理時，所製得之碳黑具有相當低之含硫量，可供產業利 用極具經濟價值。 【發明内容】 本發明之一目的，在於提供一種連續式裂解系統，包含：一反 應器，具有一進料口、一出料口及一第一氣體出口，以及一第一 軸向運輸結構安置於該反應器内；一熱源產生器，用以提供該反 應器進行一裂解反應所需之熱；一固體產物改質器，用以對該裂 解反應所產生之固體產物進行一改質程序，其具有一第一固體產 物入口、一第一固體產物出口及一第二氣體出口，以及一第二軸 向運輸結構安置於該固體產物改質器内，且該第一固體產物入口 係與該反應器之出料口相連通；以及一氣體阻隔元件，位於該第 一固體產物入口與該反應器出料口相連通之通道上，用以阻隔該 裂解反應之氣體產物進入該固體產物改質器，並傳輸該裂解反應 之固體產物進入該固體產物改質器中。 201116560 法’其係採用 本發明之另一目的，在於提供一種連續式裂解方 上述連續式裂解系統。 下文 為讓本發明之上述目的、技術特徵及優點能更明顯易懂 係以部分具體實施態樣進行詳細說明。 【實施方式】

除非文中有另外說明 範圍中）所使用之「一 及複數形式。 ，料說明書中（尤其是在㈣專利中請 」、「該」及類似用語，應理解為包含單數 以下將具體地描述根據本發明之部分具體實施態樣；惟，在不 背離本發明之精神下，本發明尚可以多種不同形式之態樣來實 踐’不應將本發明保護範圍解釋為限於說明書所陳述者。此外， 為明確起見，®式中可能誇示各元件及區域的尺寸，而未按照實 際比例繪示。

本發明之連續式裂解系統，包含一反應器、一熱源產生器 體產物改質器及一氣體阻隔元件。 一固 反應器具有一進料口 一出料口及一第一氣體出口，以及一第 -軸向運輸結構安置於反應器内。反應器較佳為『管式反應器』， 但不以此為限。所謂『管式反應器』乃泛指其内部容納物料之空 門為類似於s狀之長條空間的任何合宜反應器。從而，使得由 進料進入反應至之待裂解物料，得於反應室内進行反應之同 時’經由反應器内之第—轴向運輸結構而沿反應器之抽向方向逐 漸前進，最後於出料口輸出反應室。於本發明之部分實施態樣中， 201116560 第一軸向運輸結構具有一中心軸及複數個螺旋葉片。此外，可經 由任何合宜之驅動裝置（如電動馬達）以驅動第一轴向運輸結構， 並可視實際需要（如待裂解物料之種類、成份及大小）調整第一 軸向運輸結構之螺旋葉片轉速，以控制待裂解物料於反應室内的 停留時間。 視需要地，反應器可包含複數個串聯之次反應器，第一軸向運 輸結構則對應地由複數個軸向運輸次結構所構成，且分別安置於 各該次反應器中。各軸向運輸次結構各具有一中心軸及複數個螺 旋葉片，且經由如電動馬達之合宜驅動裝置來驅動。舉例言之， 可將各次反應器之出料口與其下游之次反應器之進料口相連通， 最下游之次反應器出口則與固體產物改質器之第一固體產物入口 相連通，而完成次反應器之間的串聯，使得待裂解物料能於各次 反應器間傳輸。本文所謂之「連通」，可為任何合宜形式，例如： 透過管線連通或次反應器器壁彼此相接觸而於接觸部分以開孔相 通。透過上述多個次反應器及個別次軸向運輸結構之安置，可避 免使用單一軸向運輸結構承載過高負荷之情形。此外，另可透過 如上下安置之方式來安排各個次反應器，充分利用空間。 熱源產生器係用以提供該反應器進行一裂解反應所需之熱，且 較佳係同時提供固體產物改質器所需之熱。於本發明之一實施態 樣中，係使用燃燒爐作為熱源產生器，藉由燃燒任何合宜之燃油 及/或裂解回收之可燃氣體及裂解油，以高溫氣體之形式提供熱 量。其中，利用裂解回收之裂解油及可燃氣體之熱源產生器，能 節省能源需求，降低操作成本。 201116560

經發現，由於贿反應可能產生各式氣體、液體及/或固體產物 (如碳黑），s此不論如何提升裂解反應之錢，所獲得之固體產 物在在仍夾雜-定含量的氣體或液體不純物難以進—步加以利 用，因而降低其經濟價值。舉例言之，於應用於廢輪胎之處理時， 裂解所得之固體產物（大部分為碳黑）通常夹雜裂解油氣之複雜 成分，因而無法作為商用碳黑之用途（如顏料），間接造成環境上 的汗染。本發明連續式裂解系統特別包含—固體產物改質器及一 氣體阻隔元件’以有效改善裂解反應所得之產物品質，尤其是固 體產物部分，使其具有市場上的價值。 一第一固體產物出 固體產物改質器具有一第一固體產物入口 及第一氣體出口，以及一第二抽向運輸結構安置於該固體產 物改質器内’且該卜固體產物人σ係與該反應器之出料口相連 通/固體產物改質器較佳為『管式改質器』，但不以此為限。從而， 使得由第a體產物人口進入固體產物改質器之固體產物，得於 固體產物改質器内進行改質之同時，經由固體產物改質器内之第 二軸向運輸結構而沿固體產物改質器之軸向方向逐漸前進，最後 於第©體產物出口輸出。與第__轴向運輸結構相同於本發明 ，錯實施態樣中’第二軸向運輸結構具有__中心軸及複數個螺 "葉片且可經由任何合宜之驅動裝置（如電動馬達）以驅動第 二軸向運輸結構，並可視實際需要（如待裂解物料之種類、成份 =大小）調整其螺旋葉片轉速’以控制固體產物於固體產物改質 器内的停留時間。 本發明之固體產物改質器係與—氣體阻隔元件相搭配使用。氣 201116560 體阻隔7G件係位於該第一固體產物入口與該反應器出料口相連通 之通道上，用以阻隔裂解反應所產生之氣體產物進入固體產物改 質器。可用於本發明之氣體阻隔元件並無特殊限制，可為任何能 達到阻隔氣體效果之習知元件，舉例言之，於本發明之一實施態 樣中’係使用氣密閥作為氣體阻隔元件。 類似於反應器與第一軸向運輸結構之紐合，固體產物改質器亦 可包含複數個次改質器，第二軸向運輸結構則對應地由複數個第 二轴向運輸次結構所構成，且對應地安置於各該次改質器中。 視需要地，可於本發明之連續式裂解系統下游，進一步包含一 固體產物處理裝置及/或一氣體產物處理裝置，以進一步加工處理 經改質後之裂解反應之固體產物及/或氣體產物。 固體產物處理裝置係與第一固體產物出口相連通。可用於本發 明之固體產物處理裝置並無特殊限制，可視需要包含各式合宜之 物理/化學分離裝置，例如篩分裝置（例如篩選機、磁選機）、磨碎 裝置（如研磨機）、包裝裝置等’以進一步加工裂解反應所產生之 固體產物。其中，為避免裂解反應所產生之高溫固體產物於後續 處理輸送過程中產生燃燒現象，於本發明之一實施態樣中，固體 產物處理裝置係包含一固體產物冷卻器，以冷卻來自固體產物改 質器之經改質尚溫固體產物。固體產物冷卻器設有一第二固體產 物入口及一第二固體產物出口，以及一第三軸向運輸結構安置於 固體產物冷卻n内，其中，該第二固體產物人口係與該第一固體 產物出口相連通，第三軸向運輸結構具有與第一及第二軸向運輸 結構實質上相同之功用及結構。同樣地，類似於反應器與第一軸 201116560 向運輸結構之組合’固體產物冷卻器及第三轴向運輸結構亦可分 別由複數個次冷卻器及次結構所構成β 氣體產物處理裝置係與第一氣體出口及第二氣體出口相連通。 可用於本發明之氣體產物處理裝置並無特殊限制，一般而言，可 視需要包含各式冷凝分離設備，於本發明之部分實施態樣中，氣 體產物處理裝置係包含一第一冷凝器、一與該第一冷凝器相連通 之油泥分離器及一裂解油冷卻器，該第一冷凝器具有一第一氣體 入口、一第二氣體出口及一淋洗油入口，並藉由該第一氣體入口 與該反應器於該第一氣體出口相連通；該油泥分離器具有一第一 裂解油出口及一排泥口；且該裂解油冷卻器具有一第一裂解油入 口及一第二裂解油出口，並藉由該第一裂解油入口與該油泥分離 器於該第一裂解油出口相連通。較佳地，於第一冷凝器之後，更 包含一裝設於第一冷凝器下游之第二冷凝器，以提供較佳之冷凝 分離效果。 本發明連續式裂解系統可用於各式物料之裂解處理，例如廢輪 胎、廢_、廢木材、及農#生質廢料等，較佳係用於處理廢輪 胎。 為更清楚地了解本發明内容，下文係配合圖式例示性說明本發 明連續式㈣线之-實施態樣，討心處轉輪胎。於各圖 中各元件大小僅供說明參考，並非代表真實尺寸比例。 首先參考第1圖’其係顯不根據本發明一實施態樣之連續式裂 解系統1之配置示意圖，包含一反應器1卜一燃燒爐13作為熱源 器固體產物改質器15及一氣密間17作為氣體阻隔元件。 11 201116560 連續式裂解系統1包含一氣體產物處理裝置，由第一冷凝器51、 一油泥分離器53、一裂解油冷卻器55及一第二冷凝器57所組成； 以及一固體產物處理裝置，由一固體產物冷卻器41、一筛分裝置 43及一磨碎裝置45所組成。其中，燃燒爐13係用以產生一熱風， 以提供反應器11及固體產物改質器15所需之熱源。 參考第2圖，其係反應器丨丨之剖面圖，反應器丨丨包含一進料 口 P01、一出料口 p02及一第一氣體出口 p〇3。於本實施態樣中， 反應器11係包含二上下設置之次反應器，一第一次反應器1U及 一第二次反應器113,第一次反應器U1及第二次反應器113係藉 鲁 由連通口 116相互連通。反應器u内係安置有一軸向運輸結構， 於此一實施態樣中，該軸向運輸結構係包含二第一轴向運輸次結 構115，分別安置於第一次反應器111及第二次反應器113内，且 每第一軸向運輸次結構115均與相對應之驅動裝置ip連接。 各第軸向運輸次結構115係包含一中心軸及複數個螺旋葉片。 此外，反應器11係由一第一熱風室131所包覆，第一熱風室131 包3第熱風入口 P04及一第一熱風出口 p〇5，分別用以接收 來自燃燒爐13所產生之熱風及將該熱風自第-熱風室131排出。_ 其中，如窠1圖所示，燃燒爐13包含一接收燃料的燃料口 p〇6及 用以輸出熱風且與第一熱風入口 P〇4相連通之出風口 p〇7。 待裂解物料係由進料口 P01饒入反應器11，以於其中進行裂解 反應裂解產生之氣體產物由第-氣體出口 P03輸出，裂解產生 之固體產物則由出料口 p〇2輸出。待裂解物料於反應器^中係先 進入第—次反應器1U’於其中透過第-轴向運輸次結構115之轉 12 201116560 ㈣於進行裂解反應同時沿第—次反應器Ul中之第—軸向運輸 -人、，、。構115之轴向方向逐漸前進。由於第一次反應器⑴與第二 次反應器113係上下安置，當裂解中之廢輪胎前進至連通口 116 時’便會掉落至第二次反應器113，循第二次反應器113中之第一 轴向運輸次結構Π5的轉動而前進，並繼續進行裂解。裂解後之 固體產物由出料π P〇2輸出，裂解過程中產生之氣體產物則由第 一氣體出口 P03輸出。 接著，參考第3圖，其係固體產物改質器15之剖面圖。固體產 物改質器15係包含一第一固體產物入口 p〇8、一第一固體產物出 口 P09及一第二氣體出口 ρι〇β固體產物改質器15内安置有一第 二軸向運輸結構151。類似於反應器η,固體產物改質器15可包 含複數個固體產物次改質器，且第二轴向運輸結構151可對應地 由複數個第二軸向運輸次結構所構成而對應安置於各該次改質器 中。為便於說明起見’此處係以第3圖所示之不具次改質器且不 具第二轴向運輸次結構之簡易態樣進行說明。 續參第3圖，第二軸向運輸結構151係與一驅動裝置153連接》 第二轴向運輸結構151係包含一中心軸及複數個螺旋葉片。固體 產物改質器15係由一第二熱風室133所包覆’第二熱風室133包 含一第二熱風入口 Ρ11及一第二熱風出口 Ρ12,其中第二熱風入口 Ρ11係與第一熱風出口 Ρ05相連通以接收來自第一熱風室131之熱 風’維持固體產物改質器15所需之溫度’該熱風接著由第二熱風 出口 Ρ12排出。其中，第一固體產物入口 Ρ08係與出料口 ρ〇2相 連通，且在第一固體產物入口 Ρ08與出料口 Ρ02相連通之通道有 13 201116560 一氣密閥17,以阻隔裂解反應之氣體產物進入固體產物改質器ι5 中。裂解反應所產生之固體產物經出料口 P02排出，通過氣密閥 17,由第一固體產物入口 P08進入固體產物改質器15以進行改 質，從而提供成份穩定且具有經濟價值之固體產物。 參考第1及4圖，第4圖係顯示固體產物處理裝置中之固體產 物冷卻器41之剖面圖。固體產物冷卻器41係用以冷卻經改質後 之高溫固體產物，其設有一第二固體產物入口 P13及一第二固體 產物出口 P14,以及一第三轴向運輸結構411安置於該固體產物冷 卻器内。 類似於反應器11，固體產物冷卻器41可包含複數個固體產物次 冷卻器’且第三轴向運輸結構411可對應地由複數個第三軸向運 輸次結構所構成而對應安置於各該次冷卻器中。為便於說明起 見’此處係以第4圖所示之不具次冷卻器且不具第三轴向運輸次 結構之簡易態樣進行說明。 續參第4圖，第三軸向運輸結構411具有一中心軸且包含複數 個螺旋葉片，且與一驅動裝置413連接，其功用實質上與第一轴 向運輸次結構115相同；第二固體產物入口 Ρ13係與第一固體產 物出口 Ρ09相連通。可使用任何合宜之方式來達到冷卻之效果， 於此實施態樣中’係於固體產物冷卻器41外側包覆一冷卻室 415 ’冷卻室415包含一冷卻水入口 Ρ15及一冷卻水出口 Ρ16，藉 由將冷卻水自冷卻水入口 Ρ15導入冷卻室415中，以達到水冷效 果，並自冷卻水出口 Ρ16將冷卻水排出。 經改質後之高溫固體產物經由第二固體產物入口 Ρ13進入固體 201116560 產物冷卻器41冷卻，並藉由第三軸向運輸結構4n於固體產物冷 卻器41中前進，隨後於第二固體產物出口 ρι4獲得經冷卻之改質 固體產物。經冷卻之改質固體產物隨後輸送至筛分裝置43進行分 撿’並輸送至磨碎裝置45進行研磨程序，以獲得所欲之產品。

續參第1圖，第一冷凝器51具有一第一氣體入口 pi?、一第三 氣體出口 P18及一淋洗油入口 P19，並藉由第一氣體入口 pi7與 反應器11於第一氣體出口 P03相連通；油泥分離器53具有一第 一裂解油出口 P20及一排泥口 P21 ’且實質上係與第一冷凝器51 相連通，裂解油冷卻器55具有一第一裂解油入口 P22及一第二裂 解油出口 P23 ’並藉由第一裂解油入口 P22與油泥分離写53於第 一裂解油出口 P20相連通；且第二冷凝器57具有一與第三氣體出 口 P18相連通之第三氣體入口 P24及一第四氣體出口 p25。 裂解反應之氣體產物經第一氣體入口 P17進入第一冷凝器51 後’透過自淋洗油入口 P19導入之油進行淋洗，以達降溫的目的， 使得氣體產物之可冷凝成份（如裂解油）冷凝成液體，並與不可 冷凝之成分分離。不可冷凝之氣體成分經由第三氣體出口 P18導 出後，經由第三氣體入口 P24進入第二冷凝器57進一步冷凝，將 第一冷凝器51未冷凝之油氣冷凝至更低之溫度，以收集閃火點較 低的裂解油並視需要導入燃燒爐13作為燃料或加以儲存，所得之 氣體則可回收或供作燃燒爐丨3之燃料。於第一冷凝器51中經> 凝之液體成分，進入設置於第一冷凝器51下方且與其相連通之、由 泥分離器53，以分離泥狀雜質，該泥狀雜質並定時由排泥口 1 I 1 排出至一例如廢泥處理器處理。所得之裂解油則由第—裂解，由出 15 201116560 :!第:裂解油…22導人至裂解油冷卻器…以近-步 卻後之裂解油例如藉由-幫浦自淋洗油入口 7凝15 51供作淋洗油，剩餘部份裂解油則可視需要 儲存於儲油槽、供作燃燒爐】3之 經濟價值之油[ Μ料-步加工製成具 =明另關於一種連續式裂解方法，其係採用本發明之称」 裂解系統。其中’視需要地，可針對裂解反應之固艘產物進行一 :體產物處理程序，及/或對裂解反應之氣體產物進行一氣體產彩

處理程和以下以處理廢輪胎為例，搭配上述連續式裂解系統ι 以說明如何實施本發明方法。 視需要地，於進行裂解之前，先以如破碎機或切碎機之前處理 裝置對廢輪胎進行一前處理’使其具有合宜之大小（如粒徑約5 公分至約7公分之後，將具合宜大小之廢輪胎顆粒以一定進料 速率’由進料口 Ροι餵入反應器丨丨中。 維持反應n 11之溫度於約35(r>c_ 55(rc之裂解反應溫度， ㈣於約350。0：至約45(rc。於本實施態樣中，係以燃燒爐13來 提供反應器11及固體產物改質器15所需之熱。其中，在操作初 期係以柴油或燃料油當作燃燒爐13之燃料，待裂解反應開始之 後，則可利用裂解反應所得之可燃氣體（以及視需要之裂解油） 作為燃料以降低成本。其中，燃料之流量約為進料量之約15重量 %至約20重量。燃燒爐13所產生之高溫氣體係以例如風車抽引 之方式，先經第一熱風入口 p04導入第一燃燒室131中，以維持 反應器11於裂解反應所需之溫度，隨後經第一熱風出口 p〇5導出 16 201116560 並經第二熱風入口 ΡΠ導入第二燃燒室133中，以維持固體產物 改質器15進行改質程序所需之溫度。 廢輪胎顆粒經導入反應器11後’藉由第一轴向運輸次社構US 於反應器11中前進並充分裂解’其中’透過驅動裝置117來控制 第一軸向運輸次結構115之轉速，以控制物料於反應器η中之停 留時間。於本發明之部分實施態樣中，係保持物料於反應器u中 總共停留約40至約70分鐘，以確保裂解效果。 於反應器11中’當物料輸送至第一次反應器U1尾端時，剩餘 之碳黑混合物及未裂解之廢輪胎顆粒經由連通口 1 1 6落至第_ •欠 反應器113繼續進行裂解反應，其於第二次反應器113之行進方 式實質上與在第一次反應器Π3中相同。於反應同時，裂解反應 所產生之氣體產物（油氣混合物）.經由第一氣體出口 p〇3傳送至 氣體產物處理裝置進行一氣體產物處理程序；而固體產物則經由 出料口 P02傳送至固體產物改質器15進行一改質程序。氣密閥17 之設置係必要的，藉由氣密閥17阻隔裂解反應之氣體產物進入固 體產物改質器15,確保固體產物改質器15中實質上不含有不欲之 氣相產物的雜質。 9 固體產物改質器15係在約250°C至約400°C，較佳約250oC至 約350oC之溫度下操作，以降低固體產物中如有機揮發物等雜質 的含量，提高所得之固體產物（主要為碳黑）的品質。其中，係 將裂解反應之固體產物自第一固體產物入口 p〇8導入固體產物改 質器15後，藉由第二軸向運輸結構ι51於固體產物改質器15中 前進並進行改質程序，透過驅動裝置153來控制第二軸向運輸結 17 201116560 構151之轉速，以控制物料於固體產物改質器ι5中之停留時間。 於本發明之部分實施態樣中，係保持物料於固體產物改質器15中 總共停留約30至約60分鐘，以確保改質效果。 經改質之高溫固體產物自第一固體產物出口 P09導出並自第二 固體產物入口 P13導入固體產物冷卻器41後，藉由第三轴向運輸 結構411於固體產物冷卻器41中前進並冷卻。其中，透過驅動裝 置413來控制第三軸向運輸結構411之轉速，以確保固體產物於 固體產物冷卻器41中停留足夠時間以達到降溫之效果。於本發明 之部分實施態樣中’係於固體產物冷卻器41中總共停留約1〇至 約20分鐘’並將固體產物降溫至約40。^至約6〇〇c。 經降溫後之碳黑則經第二固體產物出口 p 14導出後，續以設置 於固體產物冷卻器41下游之篩分裝置43分離出鋼絲並篩除大顆 粒雜質，隨後將篩分後主要為碳黑之固體產物導入下游之磨碎裝 置45研磨至符合市場需求之粒徑，至此獲得具有高經濟價值可供 產業利用之產物。 裂解反應之氣體產物則經第一氣體入口 P17進入第一冷凝器51 後’透過由淋洗油入口 P19導入之油來進行淋洗以達降溫的目的， 使得氣體產物冷卻至約90°C至約l〇〇°C，同時去除夾雜之碳黑微 粒，其中可藉由控制淋洗油之量及溫度來控制氣體產物之冷卻溫 度。經冷凝成液體之裂解油及碳黑微粒直接流入第一冷凝器51下 方之油泥分離器53 ’並於油泥分離器53中進行沉降而分離油泥， 經分離之油泥則定期自排泥口 P21排出，並視需要經進料口 ροι 送入反應器11重新裂解或直接導引至例如廢泥處理槽處理。經沉 201116560 降分離之裂解油則自第一裂解油出口 P2〇經第一裂解油入口 p22 導入至裂解油冷卻器55，以進一步冷卻至約35〇c至約5〇〇c，最 後由第二裂解油出口 P23導出’ 一部份自淋洗油入口 pi9導入第 -冷凝器51供作淋洗油，剩餘部份裂解㈣可視需要儲存於儲油 槽、供作燃燒爐η之燃料、或進行進—步加工製成具經濟價值之 油、座降/孤之未冷凝之氣體成分則經由第三氣體出口 pi8導出 後’經由第三氣體人口⑼進人第二冷凝器57進—步冷凝，將第 了冷凝器51未冷凝之油氣的溫度降至更低以收集閃火點較低的 裂解油’未冷凝之裂解氣體則可直接導人燃燒爐Η作為燃料。 茲以下列實施例以進-步例示說明本發明。 實施例1 :廢輪胎裂解 [操作條件] 廢輪胎顆粒粒徑：約3至約7公分 進料速率：約1000公斤/小時 反應器： 溫度：約450oC 停留時間：約60分鐘 固體產物改質器：

溫度：約320 0C 停留時間：約50分鐘 固體產物冷卻器： 停留時間：約15分鐘 [說明] 201116560 使用如第1圖所示之連續式裂解系統（其詳細運作方式如前文所 述），並於上述操作條件下進行廢輪胎裂解反應，操作時間為約 3,000小時。 實施例2 :產物穩定性分析 將由實施例1所獲得之裂解油以表1所列之標準測試方法進行 成分分析，並將結果記錄於表1 (其中係每隔1小時取樣進行測 試）；以及將由實施例1所獲得之碳黑以表2所列之標準測試方法 進行成分分析，並將結果記錄於表2(其中係每隔1小時取樣進行 測試）。 表1 單位 測試方法 數值 燃燒熱 千卡/公斤 ASTM D240 約9,800至約 10,200 密度（於15DC下） 克/毫升 ASTM D4052 約0.93至約0.94 黏度（於40°C下） 平方毫米/秒 ASTM D445 約5.9至約9.2 閃點 °C ASTMD93 約30至約40 水分 體積％ ASTM D95 約0.2至約0.5 水及沉澱物 體積％ ASTM D1796 約0.25至約0.6 硫份 重量％ ASTMD2622 約1.0至約1.2 流動點 °c ASTM D5950 約-15至約-18 表2 旱位 測試方法 數值 pH值 ASTMD3838 約8.5至約8.9 20 201116560

氮表面積 公尺/克 ASTM D3663 約62至約78 流動密度 ^ 克/立方公分 ASTM D2854 約0.38至約0.42 灰份 量 0/〇 ASTM D2866 約11至約15 重量％ 〜-— ASTMD1619A 約2.2至約2.5 Grit 325網以上 ppm 約320至約500 揮發性 峨價 重量％ s_毫克/克 ASTM D3175 ASTMD1510 勺 5 約85至約1〇5 —---J π由表1及表2之數據可知，根據本發明之連續式裂解系統所製 得之產物具有非常财的品質（各雜據變異很小），沒有傳統裂 解產品品質低落、參差不齊之問題，因而可為產業上所利用。 练上所4 ’本發明之連續式㈣线能解決目 中’所得產物U質差異社而無法直接供產業彻^技 提供品質_之碳黑及裂解油’因而具有經濟價值且可二業 用，間接地解決傳㈣解反應 所產生之固體產物廢棄處^ ) 同時亦能減少f p Α & 、 問靖 業利用價值。界於料製造碳料所造叙環境㈣，極具

上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及 發明之技術特徵’而判於限制本發明之保護範^並閣述' 技術者在不違背本發明之技術原理及精神下^^熟悉, 或安排，均屬太级nn 佐约元成之改丨 屬本發明所主張之範圍。因此，本發 圍係如後附申請專利範圍所列。 保護j 【圖式簡單說明】 第1圖所不係本發明之連續式裂解系統之—實施態樣； 第2圖所$係本發明之連續式裂解系統之-實施態樣中 21 201116560 應器之剖面圖； 第3圖所示係本發明之連續式裂解系統之-實施態樣中，其固 體產物改質器之剖面圖；以及 一實施態樣中 其固 第4圖所示係本發明之連續式裂解系統之 體產物冷卻器之剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 連續式裂解系統 11 反應器 13 燃燒爐 15 固體產物改質器 17 氣密閥 41 固體產物冷卻器 43 篩分裝置 45 磨碎裝置 51 第一冷凝器 53 油泥分離器 55 裂解油冷卻器 57 第二冷凝器 111 第一次反應器 113 第二次反應器 115 第一轴向運輪次結構 116 連通口 117,153,413 驅動装置 131 第一熱風室 133 第二熱風室 151 第二軸向運輪結構 411 第三轴向運輸結構 415 冷卻室 P01 進料口 P02 出料口 P03 第一氣體出口

22 201116560 P04 第一熱風入口 P05 第一熱風出口 P06 燃料口 P07 出風口 P08 第一固體產物入口 P09 第一固體產物出口 P10 第二氣體出口 P11 第二熱風入口 P12 第二熱風出口 P13 第二固體產物入口 P14 第二固體產物出口 P15 冷卻水入口 P16 冷卻水出口 P17 第一氣體入口 P18 第三氣體出口 P19 淋洗油入口 P20 第一裂解油出口 P21 排泥口 P22 第一裂解油入口 P23 第二裂解油出口 P24 第三氣體入口 P25 第四氣體出口

23

Claims (1)

1. 201116560 七、申請專利範圍： 1. 一種連續式裂解系統，包含： 一反應器，具有一進料口、一出料口及一第一氣體出口， 以及一第一軸向運輸結構安置於該反應器内； 一熱源產生器，用以提供該反應器進行一裂解反應所需之 熱； —固體產物改質器，用以對該裂解反應所產生之固艘/產物 進行一改質程序’其具有一第一固體產物入口、一第一固體 產物出口及一第二氣體出口，以及一第二軸向運輸結構安置 於該固體產物改質器内，且該第一固體產物入口係與該反應 器之出料口相連通；以及 一氣體阻隔元件，位於該第一固體產物入口與該反應器出 料口相連通之通道上，用以阻隔該裂解反應之氣體產物進入 該固體產物改質器，並傳輸該裂解反應之固體產物進入該固 體產物改質器中。 2. 如請求項1之系統，其中該熱源產生器係一燃燒爐。 3. 如請求項1之系統’其中該熱源產生器亦提供該固體產物改 質器所需之熱。 4. 如請求項1之系統，其中該氣體阻隔元件係一氣密閥。 5*如請求項1之系統’另包含一固體產物處理裝置，與該第一 固體產物出口相連通。 6.如請求項5之系統’其中該固體產物處理裝置包含一固體產 物冷卻器，其設有一第二固體產物入口及一第二固體產物出 口’以及一第三軸向運輸結構安置於該固體產物冷卻器内， 24 201116560 其中，該第二固體產物入口係與該第一固體產物出口相連通 如。月求項1之系統，更包含一氣體產物處理裝置與該第一 氣體出口及該第二氣體出口相連通。 8.如請求項7之系統，其中該氣體產物處理裝置包含一第一冷 凝器、-與鮮-冷凝器相料之㈣分_及—裂解料 卻器，該第一冷凝器具有一第一氣體入口、一第三氣體出口 j一淋洗油人σ，並藉由該第—氣體人σ與該反應器於該第 二氣體出口相連通；該油泥分離器具有—第—裂解油出口及 一排泥口；且該裂解油冷卻器具有—第—裂解油人口及一第 二裂解油出π，並藉由該第—裂解油人口與該油泥分離器於 該第—裂解油出口相連通。 9.如，求項丨之系統，其中該第—轴向運輸結構及該第二抽向 運輸結構各具有一中心轴且包含複數個螺旋葉片。 如4求5之系統’其中該第三軸向運輸結構具有—中心轴且 包含複數個螺旋葉片。 11.如4求項1之系統，其係用於廢輪胎之處理。 I2· 一種_式訪方法，包含錢如請求項丨至u巾任一項所 述之系統》 13.如請求項12之方法，包含對該裂解反應之固體產物進行一固 體產物處理程序β 如請求項13之方法，其中該固體產物處理程序包含一冷卻步 驟。 15.如請求項12之方法，其更包含對該裂解反應之氣體產物進行 一氣體產物處理程序。 25 201116560 16. 如請求項12之方法，其中該裂解反應係於約350°C至約550°C 之溫度下進行。 17. 如請求項12之方法，其中該固體產物改質器係於約250DC至 約400°C之溫度下運作。

   26