废旧轮胎橡胶的裂解处理工艺
轮胎裂解工艺介绍
微负压热裂解处理废旧轮胎技术与设备“微负压热裂解”技术，把废旧轮胎处理产生四种产品：燃料油、ECO 炭黑、钢丝和可燃性气体。
公司年处理废旧轮胎的能力为10000 吨，可产生燃料油4500 吨，ECO 炭黑3500 吨，钢丝1000 吨和可燃性气体1000 吨。
除了很少量的气体排放外，没有其他的废物排放。
通过处理废旧轮胎所获得的ECO 炭黑，由于质量可靠，成本低，目前已经被国内10 多家轮胎生产企业用做轮胎的生产原料，这样就形成了废轮胎－ECO 炭黑－轮胎的产业链循环，而目前生产上绝大多数的炭黑是通过石油提炼出来的。
此外，废旧轮胎热裂解产生的燃料油如果再进行深加工，还可以进一步加工成汽油、柴油和沥青。
本项技术如果能够在全国得到大力推广，不单可以有效的处理废旧轮胎，消除污染，还可以从一定程度上缓解我国的能源危机。
技术与设备无剥离、微负压热裂解废旧轮胎处理技术解决了其他的热裂解技术处理废旧轮胎存在的问题，在以下几个关键技术和设备制造方面获得成功：1、采用无剥离技术在热裂解前不需要将橡胶与钢丝分离，从而降低了能耗，大幅度提高了经济效益。
2、采用微负压热裂解技术热裂解采用微负压工艺技术，确保在生产过程中气体不外溢，提高热裂解效率，从根本上消除了由于气体外溢而引起的不安全隐患。
3、采用无氧（或贫氧）热裂解技术热解炉采用先进、出料密封系统，改善了炉体的密封性能，使废轮胎胶粒处于无氧（或贫氧）状态下裂解。
这不仅减少了能源的损失，还使热解炉的安全生产有了保障。
4、采用了高效率的可燃性气体回收技术在生产过程中，橡胶经热裂解后，大部分变成液体油品，少量的可燃性气体循环作为热解炉的燃料使用。
从而保证了热解炉的热能供应，减少了废气排放，提高了经济效益和环境效益。
5、成套设备的标准化设计一套自动化、标准化设备包括两条热裂解生产线，年处理能力为1万吨（约120万条轿车轮胎）。
热裂解生产线由破碎系统、进料系统、热裂解处理系统、油品处理系统、尾气回收处理系统、水循环系统、炭黑处理系统以及湿法炭黑造粒包装系统等八大系统组成。
轮胎裂解技术
3工程分析3.1工艺原理简述本项目的核心工艺为废轮胎的热裂解处理工艺。
轮胎主要由橡胶（包括天然橡胶、合成橡胶）、炭黑及多种有机、无机助剂（包括增塑剂、防老剂、硫磺和氧化锌等）组成。
废轮胎的热裂解是指在无氧或缺氧工况及适当的温度下，橡胶中主链具有不饱和键的高分子断裂，产物主要是单体、二聚物和碎片，生成物再聚合为多种烯烧，从而脱出挥发性物质并形成固体炭的过程，其产物主要是燃料油、裂解气等可贮存性能源和炭黑、钢丝，各产物成分随热解方式、热解温度等变化而不同。
裂解方程式如下：（-CH2-CH2-） 11 —► n[C+H2+CH4+C2H6+C3H8+C4Hio+C5Hi2+- • -+C11H24+* * -C20H42+- * -]（说明：C5H12〜C11H24为汽油饰分，C12H26-C20H42为柴油镉分，C20以上为重油）本项目轮胎热解温度为200〜450°C,热解炉采用炉外加热、微负压、贫氧热裂解工艺操作，炉体密闭，在生产过程中确保气体不外泄，提高热裂解效率，同时从根本上消除了生产过程中由于气体外泄而引起的不安全隐患和二次污染。
3.2生产工艺流程本项目主要原料为外购的干净废旧轮胎（每条己切成4〜5块），无需清洗、破碎、抽钢丝等预处理工序，直接经人工进料进入裂解炉内，进料工段约2小时，每台设备每天进料10J 裂解炉内是一个持续升温的环境，炉体内部在4小时内升温至200-300°C, 此时裂解气开始处于稳定生成状态，接下來的5〜8小时内温度缓慢爬升，当温度到达450°C 时，可认为轮胎裂解己基本完成。
裂解过程中产生大量烟气，其成分主要包含重油（液态）、轻油（气态）、裂解气和少量水蒸气等，烟气经管道流入分汽包。
在分汽包内，重油（约占废轮胎质量的2%）下沉至渣油罐，通过油泵储存在储油罐内；气态成分经管道进入循环水冷却系统。
在管道内冷却后的烟气分为液体和气体，其中气体为裂解气，液体为轻油和水的混合物。
轮胎裂解技术
3 工程分析3.1 工艺原理简述本项目的核心工艺为废轮胎的热裂解处理工艺。
轮胎主要由橡胶（包括天然橡胶、合成橡胶）、炭黑及多种有机、无机助剂（包括增塑剂、防老剂、硫磺和氧化锌等）组成。
废轮胎的热裂解是指在无氧或缺氧工况及适当的温度下，橡胶中主链具有不饱和键的高分子断裂，产物主要是单体、二聚物和碎片，生成物再聚合为多种烯烃，从而脱出挥发性物质并形成固体炭的过程，其产物主要是燃料油、裂解气等可贮存性能源和炭黑、钢丝，各产物成分随热解方式、热解温度等变化而不同。
裂解方程式如下：（-CH2-CH2-）n n[C+H2+CH4+C2H6+C3H8+C4H10+C5H12+…+C11H24+…C20H42+…] （说明：C5H12~C11H24为汽油馏分，C12H26~C20H42为柴油馏分，C20以上为重油）本项目轮胎热解温度为200~450℃，热解炉采用炉外加热、微负压、贫氧热裂解工艺操作，炉体密闭，在生产过程中确保气体不外泄，提高热裂解效率，同时从根本上消除了生产过程中由于气体外泄而引起的不安全隐患和二次污染。
3.2 生产工艺流程本项目主要原料为外购的干净废旧轮胎（每条已切成4~5块），无需清洗、破碎、抽钢丝等预处理工序，直接经人工进料进入裂解炉内，进料工段约2小时，每台设备每天进料10t。
裂解炉内是一个持续升温的环境，炉体内部在4小时内升温至200~300℃，此时裂解气开始处于稳定生成状态，接下来的5~8小时内温度缓慢爬升，当温度到达450℃时，可认为轮胎裂解已基本完成。
裂解过程中产生大量烟气，其成分主要包含重油（液态）、轻油（气态）、裂解气和少量水蒸气等，烟气经管道流入分汽包。
在分汽包内，重油（约占废轮胎质量的2%）下沉至渣油罐，通过油泵储存在储油罐内；气态成分经管道进入循环水冷却系统。
在管道内冷却后的烟气分为液体和气体，其中气体为裂解气，液体为轻油和水的混合物。
液体流入油水分离器，分离出的轻质油分经油泵进入油罐储存，少量含油废水经雾化后喷入裂解炉燃烧室作为燃料使用；裂解气经管道输送至裂解炉燃烧室作为燃料使用。
废旧轮胎橡胶的裂解处理工艺
废旧轮胎橡胶的裂解处理工艺将废轮胎橡胶裂解是最彻底的处理车用废橡胶的方法之一;裂解处理没有污染物排放,而且还可以回收燃料油和炭黑,有利于环保及资源利用,有较高的经济价值,被认为是当前处理废轮胎的最佳途径之一;废旧轮胎裂解现有热裂解、催化降解和微波解聚等三类工艺;热裂解工艺目前,热解技术主要包括：常压惰性气体热解技术、真空热解技术、熔融盐热解技术;1．常压惰性气体热解通常,在惰性气体中将废橡胶加热到500℃,可获得35％与废橡胶的质量分数,下同的固体残余物、55％的油和3％的气体;其中液体产物含有质量分数为的芳烃油和质量分数为的粗石脑油,固体则主要为粗炭黑,炭黑中含有质量分数为的硫和质量分数为～的灰分;2．真空热解真空热解是在减压和低温条件下分解橡胶,较其他热解方法有一些优势;在总压2～20kPa、温度510℃条件下把废橡胶裂解,可得50％的油品、25％的炭黑、9％的钢、5％的纤维和11％的气体；在总压、温度420℃条件下,可得55％的油品、35％的固体和10％的气体;3．熔融盐热解将轮胎碎块浸入氯化锂/氯化钾的低共熔混合物中,加热至500℃,产生47％的油、45％的固体残余物和12％的气体;油中大约包括质量分数为的芳烃油、质量分数为的链烯烃和质量分数为的石脑油;残余物中有炭黑类似物以及轮胎中未发生变化的纤维和钢丝成分;气体为C1～C4的石脑油和链烯烃混合物;催化降解工艺采用路易斯酸熔融盐催化剂进行废轮胎橡胶降解的方法,反应迅速;催化剂以氯化锌、氯化锡和碘化锑效果最佳;当采用质量分数为的锌和钴盐作为催化剂,混入废橡胶料中,可以使液体油、气体产品中的总硫量至少降低40％,液体产品中的总氮量降低50％;为提高相对分子质量较小的C1～C4烯烃的回收率,可在废橡胶中加入碱金属或碱土金属碳酸盐,这种催化剂在转化时,对增大异丁烯质量分数效果尤其明显;微波解聚工艺废轮胎微波解聚的微波发生装置的频率为2450MHz,输入功率为1100W,输出功率为580W;将已被破碎成5～10kg的块状废轮胎盛入容器中,再将容器放入微波发生器内,导入氮气,施加微波后,废轮胎块从内部发热,数十秒内废橡胶急速分解,局部热分解产生的有机气体从橡胶发生龟裂处喷射出来;分解后,炭黑残留原处并形成局部堆积,由于炭黑吸收微波,在连续施加微波的情况下碳黑变得赤热,加剧有机成分的排出,数分钟内废轮胎橡胶就会变为以炭黑为主体的黑色粉末;生成气体由导出管导出,经过三个冷却收集器,将气体和液状物分离;解聚生成物中油、气占50％以上,碳占40％左右;废轮胎热裂解流程及产品用途通常废轮胎热裂解工厂的生产流程主要包括4个部分,包括原料预制系统、热裂解反应器系统、气－油回收分离系统、固体回收系统;。
废轮胎的热裂解处理工艺工程化分析
第46卷 第13期·46·作者简介：康永(1981-)，男，研究生，工程师。
现从事复合材料研究工作。
收稿日期：2019-10-29（3）裂解气燃烧废气(G3)a.裂解气的性质轮胎在不同的裂解温度下产生的热解气成分不同，可以用一、二次反应理论来阐释：当热解温度较低时，废轮胎首先发生生成大分子脂肪烃类(主要为烯烃)的一次反应；热解温度较高或停留时间较长时，一次反应产物继续发生二次反应，二次反应有两个方向，一是生成小分子气态烃的裂化反应，另一种是生成芳香烃、大分子缩合焦状物质的芳香环化反应，甲烷和氢气为芳香环化反应的副产物。
热解温度在较低的450 ℃时，热解产物主要为一次反应产物，即氢气、甲烷、乙烷、乙烯等低分子烃类浓度较低，而丁烷、戊烷等大分子烃类浓度较高。
对轮胎回转窑450 ℃的裂解气成分分析，裂解气的主要组分如表9所示。
由表9可知，轮胎热解气主要为烃类，另外还有少量的CO 、NO 、CO 2和 H 2S 。
烃类组分主要为甲烷，NOX 主要以NO 的形式存在， H 2S 的含量较低，热解气可视为一种较清洁的燃料。
b.裂解气燃烧废气源强项目轮胎热裂解共产生裂解气3 000 t/a ，其中2 350 t/a 供给裂解炉燃烧室燃烧，剩余650 t/a 进废气燃烧室燃烧掉。
项目采用风机鼓风的方式促使裂解气完全燃烧，根据裂解气成分可知，燃烧产物的主要成分是 H 2O 、CO 2、NOx 、SO 2，除此之外，由于可能存在一定比例的裂解气无法完全燃烧，燃烧废气中还可能含有颗粒物、烃类、硫化氢等污染物。
上海绿人生废轮胎的热裂解处理工艺工程化分析康永(榆林市瀚霆化工技术开发有限公司, 陕西 榆林 718100)摘要：本文介绍了废轮胎热裂解工艺流程以及裂解原理，并按照项目预先设计的处理量计算了体系的物料平衡和热量平衡。
对项目运营期的主要污染因素进行了分析，提出了具体的防治措施。
关键词：工程化分析；工艺流程；裂解原理；物料平衡；热量平衡；污染因素中图分类号：TQ330.9文章编号：1009-797X(2020)15-0046-05文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2020.15.011态经济科技有限公司在上海市奉贤区建立了废旧轮胎综合利用与资源化示范基地，目前该工厂运行情况良好。
轮胎炼油的原理
轮胎炼油的原理
轮胎炼油的原理主要基于热裂解技术，这是一种在无氧或缺氧条件下对废弃轮胎进行高温分解的过程。
具体步骤如下：
1.预处理阶段：废旧轮胎首先经过切割、破碎等预处理过程，以便减小体积并提高物料与反应介质的接触面积。
2.热裂解阶段：预处理后的轮胎碎片送入到密封的热裂解反应器中，在严格的控制下加热到300-600摄氏度（甚至更高），这个过程中不引入氧气或只维持极低的含氧量，以防止燃烧而是促使橡胶中的大分子化合物发生热裂解反应。
3.化学反应：在高温下，轮胎橡胶中的高分子链（主要是含有碳氢元素的长链结构）断裂成较小的分子，包括烃类（如汽油、柴油、重油等）、气体（如甲烷、乙烯、丙烯等）和固体残渣（主要是炭黑和钢丝）。
4.产物收集：
气体产物通过冷却系统冷凝后得到液态燃料油。
轻质气态烃可以直接作为能源使用或进一步提纯处理。
固体炭黑可以回收利用于橡胶制品、颜料等行业。
钢丝可通过磁选等方式分离出来，作为金属原料回收。
5.环保措施：该过程中需要配备环保设施，确保有害物质如硫化物、多环芳烃等得到有效处理和排放达标。
总之，轮胎炼油是将不可降解的废轮胎转化为有价值的能源和资源的一种方式，实现了废弃物的资源化利用，但同时由于可能产
生污染，必须严格遵守相关环保法规和技术标准进行操作。
废旧轮胎橡胶的裂解处理工艺
废旧轮胎橡胶的裂解处理工艺将废轮胎橡胶裂解是最彻底的处理车用废橡胶的方法之一。
裂解处理没有污染物排放，而且还可以回收燃料油和炭黑，有利于环保及资源利用，有较高的经济价值，被认为是当前处理废轮胎的最佳途径之一。
废旧轮胎裂解现有热裂解、催化降解和微波解聚等三类工艺。
热裂解工艺目前，热解技术主要包括：常压惰性气体热解技术、真空热解技术、熔融盐热解技术。
1．常压惰性气体热解通常，在惰性气体中将废橡胶加热到500℃，可获得35％（与废橡胶的质量分数，下同）的固体残余物、55％的油和3％的气体。
其中液体产物含有质量分数为0.51的芳烃油和质量分数为0.33的粗石脑油，固体则主要为粗炭黑，炭黑中含有质量分数为0.2的硫和质量分数为0.10～0.15的灰分。
2．真空热解真空热解是在减压和低温条件下分解橡胶，较其他热解方法有一些优势。
在总压2～20kPa、温度510℃条件下把废橡胶裂解，可得50％的油品、25％的炭黑、9％的钢、5％的纤维和11％的气体；在总压0.3kPa、温度420℃条件下，可得55％的油品、35％的固体和10％的气体。
3．熔融盐热解将轮胎碎块浸入氯化锂/氯化钾的低共熔混合物中，加热至500℃，产生47％的油、45％的固体残余物和12％的气体。
油中大约包括质量分数为0.21的芳烃油、质量分数为0.34的链烯烃和质量分数为0.45的石脑油。
残余物中有炭黑类似物以及轮胎中未发生变化的纤维和钢丝成分。
气体为C1～C4的石脑油和链烯烃混合物。
催化降解工艺采用路易斯酸熔融盐催化剂进行废轮胎橡胶降解的方法，反应迅速。
催化剂以氯化锌、氯化锡和碘化锑效果最佳。
当采用质量分数为0.01的锌和钴盐作为催化剂，混入废橡胶料中，可以使液体油、气体产品中的总硫量至少降低40％，液体产品中的总氮量降低50％。
为提高相对分子质量较小的C1～C4烯烃的回收率，可在废橡胶中加入碱金属或碱土金属碳酸盐，这种催化剂在转化时，对增大异丁烯质量分数效果尤其明显。
废旧轮胎热解与裂解方案
废旧轮胎热解与裂解方案废旧轮胎回收综合利用的管理策略是确保整个回收系统顺利运行和有效利用资源的重要保障。
管理策略包括政策法规制定、监管机制建立、市场机制引导、技术创新推广等方面。
还需要加强与相关产业和部门的合作，形成联合力量，共同推动废旧轮胎回收综合利用工作的开展。
废旧轮胎回收综合利用研究不仅对环境具有重要意义，还能够带来显著的经济效益。
废旧轮胎的回收和加工可以创造就业机会，促进产业链上下游的协同发展。
废旧轮胎的再利用也可以降低生产成本，提高资源利用效率，增加企业的竞争力。
废旧轮胎回收综合利用研究还能够推动相关技术的创新和发展，促进产业升级和转型，为社会经济的可持续发展做出贡献。
废旧轮胎是一种常见的废弃物，由于其体积庞大、不易降解以及存在环境污染的风险，对于废旧轮胎的回收综合利用具有重要的现实意义。
废旧轮胎回收综合利用研究的目的在于寻找有效的处理方法，最大限度地减少对环境的污染，并实现资源的可持续利用。
随着全球经济的快速发展和人口的增加，废旧轮胎问题日益突出。
传统的废旧轮胎处理方式主要是填埋和焚烧，但这些方式会导致严重的环境问题，如土壤和水源的污染，大气中有害物质的释放等。
因此，回收和综合利用废旧轮胎成为全球各国的共同关注点。
废旧轮胎回收综合利用可以减少废弃轮胎对环境的污染。
废旧轮胎中的橡胶、钢丝等材料在自然环境中难以降解，会导致土壤和水源的污染，危害生态系统的平衡。
通过回收综合利用，可以将废旧轮胎中的有害物质进行处理和转化，减少对环境的污染，保护生态环境的可持续发展。
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一、废旧轮胎回收综合利用发展方向（一）加强废旧轮胎回收体系建设废旧轮胎回收是解决环境污染和资源浪费的关键环节，因此需要加强废旧轮胎回收体系的建设。
首先，要完善回收网点的布局，增加回收站点的数量和覆盖范围，使废旧轮胎回收更加便捷。
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将废轮胎橡胶裂解是最彻底的处理车用废橡胶的方法之一。
裂解处理没有污染物排放，而且还可以回收燃料油和炭黑，有利于环保及资源利用，有较高的经济价值，被认为是当前处理废轮胎的最佳途径之一。
废旧轮胎裂解现有热裂解、催化降解和微波解聚等三类工艺。
热裂解工艺
目前，热解技术主要包括：常压惰性气体热解技术、真空热解技术、熔融盐热解技术。
1．常压惰性气体热解
通常，在惰性气体中将废橡胶加热到500C，可获得35%（与废橡胶的质量分数，下同）的固体残余物、55％的油和3％的气体。
其中液体产物含有质量分数为的芳烃油和质量分数为的粗石脑油，固体则主要为粗炭黑，炭黑中含有质量分数为的硫和质量分数为~的灰分。
2．真空热解
真空热解是在减压和低温条件下分解橡胶，较其他热解方法有一些优势。
在总压2〜20kPa温度510C条件下把废橡胶裂解，可得50% 的油品、25％的炭黑、9％的钢、5％的纤维和11％的气体；在总压、温度420C条件下，可得55%的油品、35%的固体和10%的气体。
3．熔融盐热解将轮胎碎块浸入氯化锂/氯化钾的低共熔混合物中，加热至500C, 产生47％的油、45％的固体残余物和12％的气体。
油中大约包括质量分数为的芳烃油、质量分数为的链烯烃和质量分数为的石脑油。
残余物中有炭黑类似物以及轮胎中未发生变化的纤维和钢丝成分。
气体为C1〜C4的石脑油和链烯烃混合物。
催化降解工艺
采用路易斯酸熔融盐催化剂进行废轮胎橡胶降解的方法，反应迅速。
催化剂以氯化锌、氯化锡和碘化锑效果最佳。
当采用质量分数为的锌和钴盐作为催化剂，混入废橡胶料中，可以使液体油、气体产品中的总硫量至少降低40％，液体产品中的总氮量降低50％。
为提高相对分子质量较小的C1〜C4烯烃的回收率，可在废橡胶中加入碱金属或碱土金属碳酸盐，这种催化剂在转化时，对增大异丁烯质量分数效果尤其明显。
微波解聚工艺
废轮胎微波解聚的微波发生装置的频率为2450MH，z 输入功率为
1100V y输出功率为580W将已被破碎成5〜10kg的块状废轮胎盛入容器中，再将容器放入微波发生器内，导入氮气，施加微波后，废轮胎块从内部发热，数十秒内废橡胶急速分解，局部热分解产生的有机气体从橡胶发生龟裂处喷射出来。
分解后，炭黑残留原处并形成局部堆积，由于炭黑吸收微波，在连续施加微波的情况下碳黑变得赤热，加剧有机成分的排出，数分钟内废轮胎橡胶就会变为以炭黑为主体的黑色粉末。
生成气体由导出管导出，经过三个冷却收集器，将气体和液状物分离。
解聚生成物中油、气占50％以上，碳占40％左右。
废轮胎热裂解流程及产品用途通常废轮胎热裂解工厂的生产流程主要包括 4 个部分，包括原料预制系统、热裂解反应器系统、气－油回收分离系统、固体回收系统。