废旧轮胎热裂解燃料油

废旧轮胎热解燃料油

一、背景

随着汽车工业的发展，对轮胎等橡胶制品的需求量也日益增多，于此同时，废旧轮胎的产生量也急剧增加。

大量的废旧轮胎的堆积不仅占用土地、污染环境、危害居民健康，而且极易引起火灾，从而造成资源的极大浪费，是一种危害越来越大的“黑色污染”。因此，对废旧轮胎的处理已经成为十分紧迫的环境问题和社会问题。

目前对废旧轮胎的处置大致分为4种：填埋、焚烧、生物降解、回收利用，从环境保护和节约能源的角度来看，回收利用是最理想的方法。而对废旧轮胎进行热解的最具潜力的回收利用方法之一。

二、热解原理

废旧轮胎热解是在缺氧或惰性气体中进行的不完全热降解过程，可产生液态、气态碳氢化合物和炭残渣，这些产品经过进一步加工处理可被转化成具有各种用途的高价值产品。

如液态产品可被转化成高价值的燃料油和重要化工产品。可见，废旧轮胎热解处理能够实现资源的最大回收和再利用，具有较高的经济效益和环境效益。

三、工艺简介

废旧轮胎经过清洗、切片或粉碎后磁选，分离出废钢丝，其余物质干燥预热后送入热解炉，在水蒸汽或氮气等惰性气体的保护下，进行热分解反应。将热解产生的气态烃和炭残渣作为热解炉燃料，使废胶块热解，并采用减压法将油、气迅速分离。

废旧轮胎热解的一般工艺流程图如下图所示：

四、废旧胎热解机理

废旧轮胎的热解顺序依次分为3个主要阶段：低沸点添加剂的分解、天然橡胶的分解、合成橡胶的分解。

废旧轮胎一般在200℃左右时开始失重，主要是增塑剂及其他有机助剂的分解；300℃时天然胶和合成胶开始裂解；500℃左右裂解基本完成。

五、热解产品

经分析，热解油大约有43MJ/kg的较高热值，可以作为燃料直接燃烧或作为炼油厂的补充给料。

同时，炭黑无需处理即可用做低等橡胶制品的强化填料或做色素使用，也可作为燃料直接使用。

六、热解设备

目前效能较高、使用较广的是动态受热式热解设备，动态受热式热解设备由中间螺旋体和外壳两部分组成，分为旋转式和搅拌式两种：

螺旋体固定、外壳转动为旋转式；

螺旋体转动、外壳固定为搅拌式。

动态受热式热解设备的特点：

旋转式热解设备外壳是在均匀旋转状态下受热，并将热量迅速均匀地传递给被裂解物料；

搅拌式热解设备是利用螺旋转动，使物料不断变换位置，将热量迅速均匀地传递给被裂解物料。

不论哪种方式都能使被裂解物料受热迅速和均匀。

动态受热式热解设备的优点：

1、由于物料不断改变受热位置，物料受热没有死角，裂解反应完全彻底；

2、由于物料受热均衡，加热温度相对较低，不凝气体减少出油率高；

3、由于加热温度低，裂解设备壳体上结焦少；

4、由于加热温度低，裂解设备的氧化脱炭现象少，设备使用寿命长。

七、加热方式

目前热裂解的加热方式多为导热油循环加热，或远红外和热辐射。

导热油循环加热方式有其独有的精确的温度控制与调节、强大的储热能力、良好的热分散性和安全性等特点，是目前世界橡胶裂解行业最先进的供热方式。

液体导热介质的热焓值是相同体积直烧热风的数百倍，具有强大的供热能力，并且实现了最为安全的远程恒温加热与温度的精确控制。由于载热介质可设定到任何一个温度，可使设备与被裂解物料在所设定的最佳裂解温度下，均匀受热，裂解彻底。

八、环境保护

目前，上述热裂解工艺已经达到无三废排放和二次污染。符合国家允许的排放标准

无废气：由于是低温裂解，没有产生有毒气体的条件，不会产生有毒气体；在裂解过程中产生的C5以下的不可凝气体，经脱硫后可作为燃料使用。整个装置没有烟囱，没有气体排放，不会对周围的大气产生影响。

无废水：工艺过程的用水，主要是装置冷却段的间接冷却水，循环使用，回收率在95%以上，蒸发量约5%，没有污水排放。不会对地下水、地表水产生影响。

无废渣：生产过程中产生的固态渣是钢丝和炭黑，采用封闭式振动筛分离，钢丝从钢丝口排出后回收利用；炭黑可用作燃料，也可自动包装后送深加工处理。整个过程在封闭状态、自动控制下进行，没有固体废弃物排放，不会对当地土壤产生影响。