轮胎裂解工艺介绍

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。

废轮胎的热裂解技术随着废轮胎feijiu网对环境造成的污染程度的日趋严重，废轮胎的回收处理和作为二次资源的再利用已受到起来越多的重视。

如何处理废轮胎这种日益严重侵害人类生存环境的废弃物，是全国人们所关注的。

以往的处理方法有：露天堆积或填埋；通过燃烧焚化回收热量；轮胎翻新和制造再生橡胶。

这些方法都造成了大量化工原料的浪费，有的仍然造成对环境的污染。

鉴于此，提出了热烈解工艺路线。

热烈解处理废轮胎技术是利用燃烧各种工业废油产生的热烟气或用电加热装置，在缺氧或情性气氛下将废轮胎加热分解，回收气体、油，固体碳、钢丝和一些化工产品。

经过20多年的探索，热解技术被公认是处理废轮胎问题的最佳途径之一。

废轮胎的热解处理不仅没有污染物的排放，还可以回收炭黑、燃料油等有用产品，既有利于环保，又有一定的经济效益。

因此，近年来各国都对该技术进行了不断地开发。

但目前为止开发研究工作大都还仅限于该技术的工艺基础研究和实验室规模的生产，而真正用于规模性工业生产的还几乎没有。

裂解设备是实现最终裂解反应的场所，它的设计成功是整个工艺的关键所在。

在以前的许多试验研究中虽然都能得到质量不错的裂解产物，但至今一直未能实现工业化，最主要的原因就是设计满足工艺要求的裂解设备存在很大困难。

针对本裂解工艺的特殊要求，除了基本的反应条件要求外，在本裂解设备的设计中还应注意以下几个问题：进料的复杂性、密封性要求、高温的反应条件、保湿要求。

新型结构的立式裂解塔与国内外现有试验设备相比，具有操作条件可灵活调节、结构简单、传热效率高、自动化程度高等优点。

该装置的开发成功对于实现我国废轮胎回收技术的产业化，最终解决废轮胎feijiu网的污染问题具有重要意义。

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。

轮胎裂解设备原理首先，轮胎裂解设备通过机械切割将废旧轮胎进行分解。

设备使用强力切割刀片将轮胎进行切割，使其变成较小的块状物料。

这一步骤是将废旧轮胎进行初步处理，为后续的处理步骤做好准备。

接下来，轮胎裂解设备通过超声波震动进一步分解轮胎块状物料。

设备内部安装了超声波振动装置，产生高频率的震动波，通过对轮胎块状物料的作用，将其进行进一步的分解和破碎。

超声波震动能够在微小的尺度上产生强烈的冲击力，使轮胎块状物料在震动的作用下逐渐破碎。

此外，轮胎裂解设备还可以通过热能分解的方式将轮胎块状物料进一步分解。

设备内部设置了加热装置，通过加热作用将轮胎块状物料进行热解分解。

热能分解是一种物理化学反应过程，将轮胎块状物料加热至高温，使其分子内部的化学键断裂，生成更小的分子物质，如油气和固体碳黑等。

1.进料处理：废旧轮胎经过预处理，如去除金属和杂质等。

2.机械切割：设备内部的切割刀片将轮胎切成较小的块状物料，以便于后续处理。

3.超声波震动：设备通过超声波振动装置产生高频率的震动波，使轮胎块状物料进一步破碎。

4.加热分解：设备内部设置加热装置，将轮胎块状物料加热至高温，使其进行热解分解。

5.分离回收：通过不同的处理方式和设备，将热解产物中的油气、碳黑等进行有效分离和回收利用。

轮胎裂解设备的工作原理是一系列物理、化学和机械反应的综合体现，通过机械力、超声波震动和热能分解的方式，有效地将废旧轮胎进行处理和分解，实现资源的再利用和环境的保护。

该设备的原理使得轮胎废料能够得到高效利用，并减少对环境的污染，对于可持续发展具有重要意义。

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。

轮胎裂解工艺技术轮胎裂解工艺技术是指将废旧轮胎进行分解、分离和利用的一项工艺技术。

轮胎由于材质的特殊性，若不经过适当的处理，会对环境产生污染，并产生废弃物的堆积，给环境和人类健康带来负面影响。

因此，轮胎裂解工艺技术的研发和应用具有重要意义。

轮胎裂解工艺技术主要包括预处理、裂解和分离三个步骤。

首先是预处理阶段。

这个阶段的目的是将废旧轮胎进行清洗、除尘和切割。

清洗轮胎可以去除其中的尘土和污物，提高后续工艺的效果。

除尘工作则是为了减少后续工艺对环境的污染。

切割轮胎是为了将其分成小块，便于后面的裂解处理。

接下来是裂解阶段。

该阶段的关键是将轮胎中的橡胶与其他组分（如钢丝、纤维等）进行有效分离。

目前广泛应用的方法是热裂解技术。

通常采用的方式是在一定温度下，利用物理或化学方法将橡胶分解，得到液体油、气体和残渣。

液体油可以用作燃料或化工原料，气体可回收利用，而残渣则可以用于再利用或焚烧等。

最后是分离阶段。

分离技术的目标是将裂解后的物质进行进一步分离和利用。

其中，钢丝常用的处理方式是磁性分离，将其与其他杂质分离开，用于再生钢材的生产。

纤维素部分则可用于制造墙体材料、填充物等。

此外，由于轮胎除橡胶外还含有化学添加剂等有害物质，需要进行环境友好的处置和处理。

轮胎裂解工艺技术的发展，不仅可以实现对废旧轮胎的有效处理和资源利用，还可以减少环境污染，并为经济发展提供新的动力。

与传统的焚烧和填埋等处理方式相比，轮胎裂解工艺技术具有高效、无污染、资源化利用的特点。

在实际应用中，轮胎裂解工艺技术还存在一些挑战和问题，如产能规模、技术成本和废弃物的后续处理等方面。

因此，需要加大对轮胎裂解技术的研发投入，提高工艺技术的稳定性和经济性，完善相关政策和标准的制定，促进轮胎资源化利用的可持续发展。

总之，轮胎裂解工艺技术是一项重要的环保技术，具有重大的社会和经济价值。

通过合理的工艺流程，可以将废旧轮胎转化为再生资源，促进可持续发展，减少资源浪费和环境污染。

轮胎裂解设备工艺操作流程轮胎裂解是指将废旧轮胎进行高温处理，将轮胎内部的橡胶材料分解成小分子油气和碳黑等物质的过程。

以下是轮胎裂解设备的工艺操作流程：1.主要设备准备首先需要准备好轮胎裂解设备，包括反应器、加热炉、冷却系统、凝析器、气体分离系统等。

确保各个设备正常运行和连接。

2.原料准备准备好待处理的废旧轮胎，并根据需要对轮胎进行预处理，例如剪断轮胎为适合入料的大小块状物。

3.裂解反应将预处理后的轮胎块装入反应器中，封闭反应器并将反应器加热至一定温度。

利用反应器内部的真空环境和高温，使轮胎内部的橡胶材料发生热解反应，生成油气和碳黑等产物。

4.油气分离经过一段时间的裂解反应后，反应器中的油气产物会通过凝析器进一步分离。

将凝析器与反应器连接，并设置一定的温度和压力，以使油气产物冷凝成液体和气体相，进而分离。

5.液体处理将凝析器中分离出的液体油产品进行处理。

首先将液体油进行脱气处理，去除部分气体。

然后，通过沉淀、过滤、脱色等过程，去除杂质和不纯物质，提炼出纯净的轮胎油。

6.气体处理经过凝析器的气体产物需要进行进一步处理和利用。

首先，将气体中的碳黑和其他固体颗粒物质进行过滤和分离。

然后，通过气体分离系统，将气体中的可利用物质（例如可燃气体）与废气等进行分离，以获得高价值的产物。

7.废渣处理轮胎裂解反应后，会产生一定量的固体废渣，包括未经裂解的固体材料和碳黑等。

这些废渣需要进行安全处理和处置，以减少环境污染。

通常可以采取填埋、焚烧或回收利用等方法进行废渣处理。

8.产品收集与贮存最后，根据需要，将通过轮胎裂解设备得到的纯净的轮胎油和其他产物进行收集和储存。

可以使用贮罐、容器等器材进行产品的暂存和储存。

以上所述是一般的轮胎裂解设备的工艺操作流程，具体操作流程可能因设备型号和生产工艺的不同而有所差异。

在进行轮胎裂解操作时，还应注意安全环保，确保设备的正常运行和产品的质量。

废旧轮胎是五大固废之一，其回收利用一直是循环经济不可或缺的重要领域。

废旧轮胎不具有生物降解性，大量积压对自然环境形成占用和巨大破坏，而且堆积也容易引起火灾，造成二次污染。

轮胎裂解是将废旧轮胎投放到高温常压裂解釜中，加入催化剂后对废轮胎加热进行催化裂解，从而产生轮胎油、炭黑、钢丝和不凝气，轮胎油主要用于燃料或者经过炼油厂提炼后获得汽油和柴油，目前市场上的轮胎油多数直接用作燃料使用。

废轮胎制备燃料油采用回转窑热解技术，废轮胎回转窑热解技术较其它工艺更为广泛，回转窑热解炉优势在于对废轮胎进料粒径破碎程度要求低, 而且热解炭性质十分均匀，不需要高负压，而是采用风机引起的微负压条件，生产稳定，设备投入小，收益快，是目前应用较为广泛的一种生产工艺。

废轮胎裂解炼油基本流程：将废轮胎放进裂解斧中，加热升温，脱水，然后升温，轮胎融化然后气化，经冷凝器冷凝，分离器分离，振荡过滤可获得液体轮胎油。

一、废轮胎裂解炼油详细介绍：1. 进料进料即将废轮胎投入到裂解斧中，此过程可以人工进料、平板输送机进料和液压进料机进料等方式，较新工艺工厂通常采用液压进料机进料，因其生产效率高，节省人力，不用冷却裂解釜缩短生产周期，同时环保等优点而被众多工厂广泛采用。

2.裂解气化废轮胎投入到裂解斧中，然后加热升温裂解斧，使裂解斧中的温度逐渐升至100℃，此过程中废轮中的水分及小分子物质会挥发，然后析出沉降至分离器中放出，随着水分及小分子物质逐渐挥发完全，裂解斧中的温度就会继续上升，达到140℃时，废轮胎开始融化成液态，打开转动，使得转炉转动，温度继续升高，已经融化的轮胎会随着温度的升高而逐渐气化，等裂解斧中的温度上升到260℃-280℃时，然后维持6-12h（根据气化情况而定），此时压力在1.2kg/㎡，直到完全气化，气化的气体会到冷凝器中冷凝。

3.燃烧油冷凝经裂解斧气化的气体，经过离心分离器去除灰尘等杂质，然后进入粗口经、直通式冷凝器中冷却，经冷凝器冷却获得的液体油进入毛油储罐，然后经油泵打入振动过滤机中过滤，进一步去除杂质，可获得成品油。

轮胎高温裂解工艺一、引言轮胎高温裂解工艺是一种利用高温条件将废旧轮胎转化为能源和化工产品的环保技术。

本文将对轮胎高温裂解工艺进行详细介绍，包括工艺原理、工艺流程以及产品应用等方面。

二、工艺原理轮胎高温裂解工艺是利用高温条件下轮胎中的橡胶和其他有机物质发生热分解，生成可燃气体和液体油品的一种工艺。

在高温条件下，轮胎中的橡胶会发生热裂解，生成大量的气体和液体产物。

其中，气体主要为可燃气体，如甲烷、乙烷等，可用于发电或供热；液体产物主要为液体油品，如轻油、重油等，可用于化工原料或燃料。

三、工艺流程轮胎高温裂解工艺一般包括预处理、热裂解、气体分离和液体处理等步骤。

具体的工艺流程如下：1. 预处理：将废旧轮胎进行切割或破碎，并去除其中的金属和纤维材料，以减少后续工艺中的干扰和污染。

2. 热裂解：将经过预处理的轮胎送入热裂解反应器中，通过加热使其达到高温条件。

在高温下，轮胎中的橡胶和其他有机物质发生热分解，生成可燃气体和液体油品。

3. 气体分离：经过热裂解后，产生的气体和液体混合物进入气体分离装置。

在气体分离装置中，通过冷却和分离等操作，将可燃气体和非可燃气体进行分离。

其中，可燃气体可以作为能源供应，非可燃气体则可进行处理或回收利用。

4. 液体处理：经过气体分离后，液体油品进入液体处理装置。

在液体处理装置中，通过蒸馏、精制等工艺，将液体油品进行进一步处理和提纯，以得到符合要求的化工产品或燃料。

四、产品应用轮胎高温裂解工艺可以将废旧轮胎转化为可燃气体和液体油品，具有广泛的应用前景。

这些产品可以用于以下方面：1. 可燃气体应用：可燃气体可以作为发电厂、工业企业和居民生活供热等领域的能源供应。

利用可燃气体发电可以减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放。

2. 液体油品应用：液体油品可以作为化工原料或燃料供应。

例如，轻油可以用于石化行业的生产，重油可以作为燃料供应给工业锅炉或炼油厂。

3. 废物处理：轮胎高温裂解工艺可以有效处理废旧轮胎，减少其对环境造成的污染。