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1、廢橡膠裂解回收,,目錄,1、研究背景 2、裂解技術(shù)革新 3、目前應(yīng)用,研究背景,廢橡膠作為工業(yè)垃圾,已被世界所公認(rèn)。目前我國(guó)的廢舊輪胎處理主要發(fā)展到現(xiàn)在的輪胎翻新、再生膠、膠粉、熱裂解4 種方式。 再生膠是將廢舊橡膠制品,在增塑劑(軟化劑和活化劑)、氧、熱和機(jī)械剪切的綜合作用下使廢舊橡膠的部分分子鏈和交聯(lián)點(diǎn)斷裂,還原其橡膠性能的橡膠 (脫硫技術(shù)為其中關(guān)鍵)。,,膠粉:膠粉是指廢舊橡膠制品經(jīng)粉碎加工處理而得到的粉末狀橡膠材料。 熱裂解:熱裂解為間接加熱高沸點(diǎn)、大分子物質(zhì)使其裂解為較低分子的物質(zhì)。,研究背景,,研究背景,與翻新、制造膠粉和再生膠、焚燒等廢舊橡膠制品如輪胎的處理方法相比,熱解法具有對(duì)
2、廢橡膠制品處理量大、效益高和環(huán)境污染小等特點(diǎn),更符合廢棄物處理的資源化、無害化和減量化原則。 熱裂解不僅可以回收能源而且可以回收高附加值的產(chǎn)物,如油品、化學(xué)品、炭黑及高熱值的燃料氣,被認(rèn)為是較有前途的處理方法。,研究背景,2 0 世紀(jì)9 0 年代熱裂解產(chǎn)品是燃料油、炭黑、鋼絲、可燃?xì)怏w四種。燃料油作20號(hào)料油使用; 炭黑作低檔橡膠制品使用。可燃?xì)怏w部分回收自用,多余的燃燒后放空。 現(xiàn)在熱裂解的產(chǎn)品是重油、柴油和輕油三種, 經(jīng)過后加工工序制成各種牌號(hào)的柴油、汽油, 供用戶使用。炭黑為600800目的精品,可再利用于油墨以及輪胎等制品??扇?xì)怏w部分用于民用液化氣。,裂解技術(shù),熱解廢橡膠一般要經(jīng)過粉
3、碎、熱分解、油品回收、尾氣處理、二次污染的防治等工序。,,,裂解技術(shù),工藝革新: 1、熱裂解溫度; 2、熱裂解壓力; 3、對(duì)氧氣要求; 4、對(duì)小分子烴類物質(zhì)的利用; 5、油品分餾塔系統(tǒng)的進(jìn)步提高; 6、對(duì)玻璃技術(shù)的改進(jìn); 7、加熱方式的改進(jìn); 8、對(duì)環(huán)境影響的改善;,,1、熱裂解溫度 碳?xì)浠衔锪呀夥磻?yīng)必須達(dá)到某一溫度時(shí)才能進(jìn) 行,這個(gè)溫度稱為熱裂解的臨界溫度。橡膠最大分 子鏈的臨界溫度約為380。物料裂解溫度高于 420時(shí),為高溫?zé)峤?,物料溫度低?20時(shí),為 低溫?zé)崃呀狻?優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比,高溫裂解(之前): ( 1)熱裂解溫度越高,熱裂解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w越多,出油 率越低; ( 2)熱裂解溫度越
4、高,油品中芳香烴類所占比例越大,導(dǎo)致油品品質(zhì)降低; ( 3)在高溫?zé)崃呀膺^程中,形成的高度縮合稠環(huán)芳香烴以固態(tài)形式附著在炭黑當(dāng)中, 使炭黑品質(zhì)降低; ( 4 ) 在高溫?zé)崃呀膺^程中, 形成的高度縮合稠環(huán)芳香烴 以固態(tài)形式附著在裂解釜的內(nèi)壁, 形成結(jié)焦, 結(jié)焦帶來的 導(dǎo)熱阻力, 降低裂解釜導(dǎo)熱能力, 要想保持熱裂解需的熱 量, 就要提高加熱溫度, 從而加劇了裂解釜的熱損,使設(shè) 備壽命縮短,安全性能差; ( 5 ) 高溫?zé)崃呀庖桩a(chǎn)生多環(huán)芳烴( 俗稱“二噁英”)是強(qiáng)致 癌物。,優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比,低溫催化裂解是在溫度略高于裂解臨界度,及低溫 催化劑雙重作用下,進(jìn)行裂解反應(yīng)。其優(yōu)點(diǎn)如下: 1)裂解反應(yīng)迅速、徹
5、底,得的油品質(zhì)量好; 2)氣態(tài)生成物少,油品收率高; 3)炭黑的品質(zhì)得到提高; 4)裂解設(shè)備壽命長(zhǎng); 5)裂解設(shè)備安全性能得到改善; 6)基本上不生產(chǎn)多環(huán)芳烴,不危害職工的身體健康。,,2、熱裂解壓力: 合成橡膠是石油中的烯烴在高壓下催化聚合而成, 裂解是其逆反應(yīng),讓橡膠返回到油。改革開放初期 引進(jìn)的技術(shù)是高壓裂解技術(shù),其主要缺點(diǎn)是泄漏嚴(yán) 重,外泄物臭味大,嚴(yán)重影響周圍的環(huán)境,在環(huán)境 保護(hù)上存在問題,而且油的收率低。 現(xiàn)在采用微負(fù)壓操作工藝,只允許空氣向反應(yīng)釜內(nèi) 漏,參與裂解氣循環(huán)燃燒。,,3、對(duì)氧氣要求: 熱裂解的進(jìn)料和出料密封自動(dòng)操作,改善了爐體的 密封性能,廢橡膠在缺氧或無氧的狀態(tài)下裂解
6、,減 少了熱量損失,增加了裂解設(shè)備的安全性能。,,4、對(duì)小分子烴類物質(zhì)的利用: 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的低炭烴氣(小于C5),過去裝置 本身用一部分,而多余部分則直接燃燒放空;現(xiàn)在 多數(shù)工藝為全部利用或?qū)⒍嘤嗖糠种圃斐梢夯?氣;,,5、增加油品分餾塔系統(tǒng) 增加了該系統(tǒng), 不但可以加工本裝置生產(chǎn)的油 品,還可以承接外來廢油的加工精制。經(jīng)過分餾塔 系統(tǒng)加工,生成了重油、柴油、輕油三種半成品, 再經(jīng)過配制,成為每種牌號(hào)的柴油、汽油。,,6、對(duì)剝離技術(shù)的改進(jìn): 上世紀(jì)90年代,廢輪胎先經(jīng)過抽鋼絲、切塊、粉 碎、除纖維、磁選等工序,先制成2 cm左右膠粒, 才能進(jìn)行熱裂解,被稱有剝離的熱裂解技術(shù)。 現(xiàn)在不需
7、要橡膠和鋼絲在熱裂解前的分離,甚至部 分企業(yè),小胎整體、大胎切成三、四塊進(jìn)行熱裂 解,被稱為無剝離熱裂解技術(shù)。,,7、加熱方式的改進(jìn): 20世紀(jì)90年代,熱裂解的加熱方式多為直燒熱風(fēng) 式。缺點(diǎn):導(dǎo)熱慢、空氣使用量大、余熱利用率 低; 現(xiàn)在熱裂解的加熱方式多為導(dǎo)熱油循環(huán)加熱或遠(yuǎn)紅 外和熱輻射。除對(duì)比以上缺點(diǎn)之外,另外很大一個(gè) 優(yōu)點(diǎn)即能夠很好控制裂解溫度,實(shí)現(xiàn)裂解均勻徹 底;,,8、對(duì)環(huán)境影響的改善: 目前,我國(guó)的熱裂解技術(shù)已達(dá)到了無三廢(廢氣、廢水、廢渣)排放和二次污染。,目前應(yīng)用,目前國(guó)內(nèi)對(duì)廢舊橡膠制品(輪胎)等進(jìn)行回收利用的主要地域?yàn)樯綎|(濰坊)、江蘇、浙江等地; 對(duì)于廢橡膠熱裂解回收利用的大規(guī)模工業(yè)化工藝還有待研究,目前逐漸由小試向中試規(guī)模改進(jìn),對(duì)其研究逐步從新工藝開發(fā)、工況優(yōu)化向熱解產(chǎn)物的分析和利用方向側(cè)重。另目前很多地方的土法裂解煉油,回收效率低,環(huán)境污染嚴(yán)重,應(yīng)加強(qiáng)相應(yīng)管理。,