四種常見的廢輪胎熱裂解煉油技術(shù)

廢輪胎熱裂解是在無氧或者惰性氣氛中，通過外部加熱打開化學(xué)鍵，將其最終分解成氣態(tài)碳?xì)浠衔?、液態(tài)(熱裂解油)以及固態(tài)的炭、鋼絲等產(chǎn)品。這些產(chǎn)品經(jīng)過加工處理可以轉(zhuǎn)化成高價(jià)值產(chǎn)品，從而應(yīng)用于不同場(chǎng)所，如：炭可以轉(zhuǎn)化成活性炭或者炭黑甚至碳納米管；液態(tài)產(chǎn)品中富含苯及其同系物，經(jīng)過提純可以轉(zhuǎn)化為燃料油和苯；氣態(tài)產(chǎn)品可以直接作為燃料燃燒，補(bǔ)償或者提供熱裂解過程所需的熱量。熱裂解是對(duì)廢輪胎材料及其熱能利用的最佳方式，在熱裂解過程中，廢輪胎中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可利用的能量，附加價(jià)值高。

1.熔融鹽熱裂解

熔融鹽熱裂解是在高溫條件下，利用熔融鹽液體優(yōu)良的傳熱性能，液體可充分與廢舊輪胎接觸，實(shí)現(xiàn)廢舊輪胎快速高效熱裂解，且熱裂解過程傳熱損失少。熔融鹽熱裂解技術(shù)的原料前處理簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)或半個(gè)輪胎及粉碎輪胎的熱裂解。采用熔融鹽技術(shù)熱裂解廢輪胎，在390～420?C的熱裂解溫度下得到的產(chǎn)物中，熱裂解氣為14%，熱裂解油為41%，以及固體殘留物。在相對(duì)較低的溫度下實(shí)現(xiàn)了廢輪胎的脫硫和脫鈣處理，還能有效地降低產(chǎn)品中的灰分含量。

2.微波熱裂解

廢舊輪胎微波熱裂解技術(shù)最大的亮點(diǎn)在于輪胎中含有大量的微波吸收材料，如金屬氧化物、鋼絲和碳等可以與微波互相作用，出現(xiàn)反射微波、感應(yīng)電流和放電3種主要現(xiàn)象，從而改變微波電磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的空間分布，形成局部高溫，而這種局部高溫可以成為熱裂解的“內(nèi)熱源”，加速熱裂解過程，這是其他輪胎熱裂解技術(shù)所不具有的。微波與輪胎中鋼絲的相互作用，有望實(shí)現(xiàn)輪胎不破碎的整體熱裂解，省卻了常規(guī)熱裂解工藝中的輪胎預(yù)處理環(huán)節(jié)，節(jié)能降耗。目前這項(xiàng)技術(shù)尚處在探索階段。

3.催化熱裂解

廢輪胎熱裂解，其處理溫度高，加熱時(shí)間較長(zhǎng)(一般長(zhǎng)于3h)，并且原料需要事先處理為小塊，而熱裂解產(chǎn)品中又通常含有雜元素，降低了產(chǎn)品質(zhì)量，使產(chǎn)品的應(yīng)用受到限制，因此，通常附加其他反應(yīng)裝置以有效除去產(chǎn)品中的雜質(zhì)。加入催化劑，可以降低反應(yīng)活化能，在廢舊輪胎熱裂解過程中能夠?qū)崿F(xiàn)較低溫度熱裂解，同時(shí)催化劑的加入可以有效吸收熱裂解過程中產(chǎn)生的酸性氣體污染物，并定向地獲得更多的目標(biāo)產(chǎn)物。因此，在廢舊橡膠熱裂解過程中加入催化劑，在節(jié)能和工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益上都具有研究?jī)r(jià)值。

4.常壓絕氧熱裂解

對(duì)于在缺氧環(huán)境下常壓進(jìn)行的廢舊輪胎的熱裂解反應(yīng)，熱裂解溫度是關(guān)鍵因素，可以根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)物將溫度設(shè)定在不同的區(qū)間，溫度既決定了熱裂解產(chǎn)品收率，同時(shí)也影響著產(chǎn)物質(zhì)量。熱裂解溫度300～720?C的條件下，熱裂解溫度決定了熱裂解產(chǎn)物的成分，在600?C下熱裂解時(shí)，得到了55%的熱裂解油、10%的熱裂解氣以及35%的炭黑，同時(shí)隨著熱裂解溫度的升高，熱裂解油中芳烴的含量有上升的趨勢(shì)。