專利名稱：Foh還原再生工藝廢輪胎制成芳烴油炭黑的設(shè)備與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工再生技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用廢舊輪胎采用FOH新型復(fù)合解聚分解劑進(jìn)行熱分解，以獨(dú)特的還原再生工藝，生產(chǎn)出芳烴油、焦油、燃燒油、防水劑、齒輪油、工藝油、輕質(zhì)油、活性炭等，剩余的干餾炭化物(炭渣)，用超精細(xì)粉碎分選系統(tǒng)生產(chǎn)四種活化優(yōu)質(zhì)炭的設(shè)備與方法。
隨著我國(guó)公路的發(fā)展，各種車輛日以俱增，80％多的貨物靠公路運(yùn)輸，如此大的運(yùn)輸量，輪胎的生產(chǎn)與廢棄的輪胎愈來(lái)愈大，但是廢舊輪胎的處理成了我國(guó)環(huán)境污染主要治理的難題。過(guò)去一部分只用作加工困難、費(fèi)用較高的再生膠生產(chǎn)，由于目前輪胎大量改用石油提取的合成膠，該膠耐熱性高、難粉碎、不易再生。廢舊輕胎的快速俱增，引起人們重視。有關(guān)利用廢舊輪胎為原料生產(chǎn)汽油、柴油等方法有多種報(bào)道，但是大部分都是在試驗(yàn)階段，形不成一套系統(tǒng)的規(guī)?；a(chǎn)，其主要原因是輪胎直接加熱生產(chǎn)出帶嗅味的黑油含有大量硫、氯等有污染的化合物，使用價(jià)值不高，制出劣質(zhì)汽油、柴油缺少主要成份，如辛烷值、十六烷值等，根本不能用于內(nèi)燃機(jī)使用。有些廢輪胎煉油者，為牟取利益，將這些油摻入合格汽油、柴油中出售，造成車輛腐蝕、積炭過(guò)多、排黑煙、動(dòng)力不足，嚴(yán)重?fù)p壞車輛的使用和安全。近兩年有關(guān)新聞多次報(bào)道，國(guó)家有關(guān)部門取締、查封、拆除廢輪胎煉油，并且制定有關(guān)規(guī)定，禁止廢輪胎土法，煉制劣質(zhì)汽油、柴油。由此說(shuō)明，這些技術(shù)是不可行的，不但生產(chǎn)的產(chǎn)品劣質(zhì)，反而加重對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明的目的在于提供一種廢舊輪胎生產(chǎn)芳烴油、炭黑等十余種石化材料的設(shè)備與方法。(見(jiàn)附

圖1、2)。
本發(fā)明的目的是針對(duì)廢輪胎存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)研制一種全封閉減壓自動(dòng)循環(huán)，潔凈化生產(chǎn)的整套設(shè)備和獨(dú)特的裂化還原再生工藝。熱導(dǎo)式裂化解聚釜結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理，能準(zhǔn)確控制反應(yīng)溫度，加快反應(yīng)速度，熱效率提高數(shù)倍，再加上特別的FOH新型復(fù)合新型復(fù)合解聚分解劑及COH濾化催化劑，減壓下低溫催化分解能力強(qiáng)、產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)價(jià)值成倍增長(zhǎng)。
本發(fā)明的目的是如下實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)設(shè)備主要由耐熱金屬制造的熱導(dǎo)式裂化解聚釜(1)，釜底部受熱面制成梯形反火凹槽(12)，內(nèi)部安裝六根導(dǎo)熱管(10)與集熱器(3)連接，釜體周圍12條熱幅帶(11)與集熱器未端通向排煙管(5)，釜體頂部安裝兩座裝有COH型氣相顆粒催化劑(8)的濾化催化塔(9)，通過(guò)氣化管連通吸附分離塔(13)，在吸附劑作用下，經(jīng)汽液泵(16)抽取汽液，打入沸騰蒸發(fā)爐(18)的四個(gè)噴霧油嘴(17)，爐內(nèi)350℃溫度把噴出的氣液氣化蒸發(fā)進(jìn)入精餾塔(21)，根據(jù)餾分溫度的不同，進(jìn)入各個(gè)冷卻器(23)，再流到凈化罐(24、25、26、27、28)，再經(jīng)液泵(29)泵出。裂化解聚釜(1)內(nèi)的干餾碳化物為粗炭黑，從出料口(30)排出，采用高速渦輪汽流超精細(xì)炭黑粉碎分選成套設(shè)備。粗炭黑經(jīng)磁選輸送機(jī)(1)，進(jìn)入炭黑粗粉碎機(jī)(2)，再進(jìn)入超精細(xì)粉碎機(jī)(3)，通過(guò)分級(jí)器(4)篩選吸入粗粉分選收集器(5)，分選后吸入細(xì)粉分選收集器(6)，再分選被吸入微粉分選收集器(7)，經(jīng)高速離心引風(fēng)機(jī)(11)，將炭黑微粉吹進(jìn)超精細(xì)分選箱(12)，由閉風(fēng)器(10)和螺旋輸送機(jī)(13)包裝成品。
本發(fā)明的工藝配方以及操作方法如下按工藝要求，先用90噸輪胎切割機(jī)，將輪胎切成碎塊、清洗、風(fēng)干，向裂化解聚釜(1)中的投料口(2)，投入定量的輪胎碎塊和按輪胎投入重量10-15％的FOH新型復(fù)合解聚分解劑液體(按權(quán)力要求(3)配制)，然后關(guān)閉投料口(2)，檢查安全閥，熱電偶溫度儀(6)、壓力表(4)，排空閥和各個(gè)閥門(開關(guān))是否符合工藝要求，啟動(dòng)氣液泵(16)和引風(fēng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)加熱，隨著裂化解聚釜(1)的加熱升溫，導(dǎo)熱裝置將熱量均勻送到釜內(nèi)外各部位，溫度控制在250-360℃。在氣液泵(16)抽取下，裂化分解還原再生系統(tǒng)減壓運(yùn)行。在FOH新型復(fù)合解聚分解劑作用下，裂化反應(yīng)物質(zhì)按工藝要求，脫去反應(yīng)物的硫、氯和其它嗅味化合物，生成小分子的烴類氣相物質(zhì)，在負(fù)壓下氣相烴進(jìn)入釜頂部，裝有COH型氣相顆粒催化劑(8)的濾化催化塔(9)，進(jìn)行進(jìn)一步的脫硫、脫氯、脫嗅及其它酸性化合物。催化的氣相烴流入吸附分離塔(13)，通過(guò)吸附劑(14)合成篩、活性氯化鋁球、硅大球的作用下，進(jìn)行分子的還原再生反應(yīng)，生成氣液烴混合物。在減壓下進(jìn)行脫附、除去雜質(zhì)凈化沖洗氣液，再生成液烴。經(jīng)氣液泵(16)抽取打入沸騰蒸發(fā)爐(18)的噴霧油嘴(17)，噴射的油霧在350℃溫度氣化蒸發(fā)上升到精餾塔(21)，根據(jù)餾分溫度的不同芳烴油進(jìn)入不同的冷卻器(23)，不凝氣(瓦斯)經(jīng)精餾塔頂部分離排入脫硫罐(22)，再回爐內(nèi)燃燒。流入靜化貯罐(24)的是輕質(zhì)油流入靜化罐的(25)是輕質(zhì)芳烴油；流入靜化罐(26)的是重質(zhì)芳烴油，流入靜化罐(27)的是重質(zhì)油，留在蒸發(fā)爐(18)底部焦油排入貯油罐(28)，制成的不同種類石油油品有的可直接使用，還可以在各個(gè)罐中加入不同的添加劑制成十余種不油化化工產(chǎn)品。
裂化解聚釜(1)的渣料經(jīng)干餾制成的炭化物為粗炭黑，通過(guò)出料口(30)排出，把鋼絲分撿出來(lái)，粗炭黑裝入磁選輸送機(jī)(1)進(jìn)粗碎機(jī)(2)粉碎，再進(jìn)入主機(jī)高速渦輪汽流超精細(xì)碎機(jī)(3)，通過(guò)分級(jí)器(4)，篩選粗粒進(jìn)行二次碰撞粉碎，不能粉碎的異物被排渣器(49)排出，粉碎成微粉的混合炭黑，再根據(jù)不同密度和細(xì)度，吸入粗粉分選收集器(5)，分選后被引入細(xì)粉分選收集器(6)，再分選被引入微粉分選收集器(7)，在高速離心風(fēng)機(jī)(11)作用下，把精細(xì)炭黑吹入超精細(xì)分選箱(炭黑粒經(jīng)可以達(dá)到30-500納米的范圍)，最后通過(guò)閉風(fēng)器(10)和螺旋輸送機(jī)，裝袋得不同種類的炭黑產(chǎn)品。
實(shí)施例說(shuō)明1、按以上所述的1.5噸裂化還原再生設(shè)備(附圖1)，按工藝要求投入廢舊輪胎1500公斤，在負(fù)壓低溫下，裂化溫度控制在250-360℃，裂化分解時(shí)間控制在8-10小時(shí)，保溫2小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束。獲取產(chǎn)品按投入廢輪胎重量比計(jì)算芳烴油、焦油等油品40-50％、675-825公斤，不凝氣體5-7％、75-105公斤，炭黑45-55％、675-825公斤。根據(jù)輪胎品種和規(guī)格大小，產(chǎn)品出率不同。
2、將上述裂化還原再生的芳烴油，制成十余種石油化工產(chǎn)品，輕質(zhì)油可直接作溶劑油，也用于生產(chǎn)芳香烴的鉑重整原料，得笨、甲笨、二甲笨等芳香烴。輕質(zhì)芳烴油，可直接作工業(yè)煤油和清洗溶劑油。中質(zhì)芳烴油，可直接用于工業(yè)高熱量燃燒油，也可進(jìn)行勾兌作燃料油。重質(zhì)油可做輕質(zhì)機(jī)械油或調(diào)兌成不同規(guī)格機(jī)械油，能用作工藝油，如切削油、淬火油，還可作建筑脫模劑的主要原料；焦油可以直接用于橡膠制品的軟化劑，加入適量瀝清可制成高性能的建筑防水劑，也可作齒輪油的原料油。
3、將上述干餾所得的炭化物粗炭黑，經(jīng)新型渦輪汽流超精細(xì)粉碎風(fēng)選系統(tǒng)(附圖2)，加工的炭黑粒經(jīng)30-500納米范圍。分選粒經(jīng)30-35納米為高耐磨炭黑(N330)。分選粒經(jīng)50-80米，為通用炭黑(N550)。分選粒經(jīng)60-100納米，為半補(bǔ)強(qiáng)炭黑(N660)。分選粒經(jīng)100-200納米，為細(xì)粒子熱烈炭黑，(FF軟質(zhì)炭黑)，分選粒經(jīng)200-500納米為中粒子熱裂炭黑(NT軟質(zhì)炭黑)。
權(quán)利要求
1.利用廢舊輪胎生產(chǎn)芳烴油、炭黑十余種石化材料的設(shè)備，其特征在于熱導(dǎo)式裂化解聚釜(1)，主要由梯形反火槽(12)、根導(dǎo)熱管(10)、集熱器(3)、熱幅帶(11)、排煙管(5)，其中釜頂部有濾化催化塔(9)組成。汽液泵(16)抽取吸附分離塔(13)，系統(tǒng)生中產(chǎn)生負(fù)壓，氣液通過(guò)噴霧油嘴(17)，噴入沸騰發(fā)爐(5)，經(jīng)梯形反火槽(19)和導(dǎo)熱管(20)加熱，氣體升入精餾塔(21)，根據(jù)不同的餾分流入冷卻器(23)，到靜化罐(24、25、26、27)。不凝氣經(jīng)脫硫罐(22)排空或回爐燃燒。裂化解聚釜(1)內(nèi)的干餾炭化物粗炭黑，經(jīng)出料口(30)排出，經(jīng)粗炭黑磁選輸送機(jī)(1)，送入粗粉碎機(jī)(2)，再由高速超精細(xì)粉碎機(jī)(3)，進(jìn)炭黑分級(jí)器(4)有粗粉分選收集器(5)、細(xì)粉分選收集器(6)、微粉分選收集器(7)、在高速離心引風(fēng)機(jī)(11)作用下，吹入精細(xì)炭黑分選箱(12)中，有閉風(fēng)器(10)和螺旋輸送機(jī)(13)炭黑裝袋包裝。
2.廢舊輪胎生產(chǎn)芳烴油、炭黑等十余種石化材料的方法。其特征在于向裂化解聚釜(1)中投入定量的切割成塊的輪胎和按廢輪胎投入量10-15％的FOH新型復(fù)合解聚分解劑液體，加熱升溫250-360℃使其進(jìn)行裂化分解，生成小分子的氣相烴在減壓下，氣相烴進(jìn)入COH型氣相顆粒濾化催化塔(9)，進(jìn)行反應(yīng)，催化裂化后的氣相烴被吸入吸附分離塔(13)，通過(guò)吸附劑(14)作用，除去雜質(zhì)，凈化氣液烴，再經(jīng)精餾塔分餾(21)，制不同種的石油油品。將裂化解聚釜(1)中干餾炭化物粗炭黑，進(jìn)行分撿、磁選、粗粉碎、高速超精細(xì)粉碎，分級(jí)器(4)，二次碰撞粉碎，再經(jīng)粗粉分選、細(xì)粉分選、微粉分選收集器，最后超精細(xì)分選。選擇出不同粒烴范圍的炭黑(30-500納米)，分別得到不同種類的炭黑成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述，廢舊輪胎采用FOH還原再生工藝，其特征在于FOH新型復(fù)合解聚分解劑，使加熱的硫化膠能迅速被解聚分解，至到分解還原為單體，生成小分子的液態(tài)混合物芳烴油，并且能脫去物料中的硫、氯等化合物和嗅味。FOH新型復(fù)合解聚分解劑制備組成為(重量％)AI2O3-3.5％、SIO2-1.6％、AI(OH)3-0.2％、AI2O3.SIO2-0.8％、MgO-0.04％、Feo3-0.01％、NaCIO3-0.01％、Na2O-0.7％、CaO-0.01％ZnO-0.3％、活性白土-1.2％、活性膨潤(rùn)土-1％、硅藻土-0.6％，底油90％，攪拌均勻，用油磨研磨成混合液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述，廢硫化膠采用COH型濾化催化工藝。其特征在于COH型氣相顆粒濾化催化劑是合成載體，制備方法如下以氧化鋁、氧化硅為主，加入適量碳酸鈉、氫氧化鋁，水玻璃，干燥—粉碎—配料—成型—顆粒Φ3至5毫米—烘干—鍛燒600-800℃2小時(shí)，恒溫2小時(shí)而成。
全文摘要
一種廢舊輪胎經(jīng)熱導(dǎo)式裂化解聚釜，減壓低溫及FOH新型復(fù)合解聚分解劑的作用，還原再生與其原始組分相對(duì)應(yīng)的碳、氫組分，生產(chǎn)十余種符合標(biāo)準(zhǔn)的石化材料芳烴油、焦油、燃燒油、防水劑、齒輪胎、輕質(zhì)油、活性炭等，剩余的干餾碳化物，采用先進(jìn)的渦輪汽流超精細(xì)粉碎風(fēng)選設(shè)備，生產(chǎn)五種活化優(yōu)質(zhì)碳黑，其粉碎粒經(jīng)30－500納米。本發(fā)明是全封閉循環(huán)，潔凈化生產(chǎn)，無(wú)污染，整套工藝過(guò)程安全、高效，現(xiàn)已形成系統(tǒng)化規(guī)?；a(chǎn)，有著良好社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C09C1/46GK1718678SQ200410069199
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2004年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月8日
發(fā)明者孫立勇 申請(qǐng)人:孫立勇