有关废轮胎裂解.docx
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有关废轮胎裂解
有关废轮胎裂解
有关废轮胎裂解
一、轮胎的分类
1）、按车种划分，大致可分为8种，分别是：
PC——轿车轮胎；LT——轻型载货汽车轮胎；TB——载货汽车及大轮胎；AG——农用车轮胎；OTR——工程车轮胎；ID——工业用车轮胎；AC——飞机轮胎；MC——摩托车轮胎。
2）、按轮胎花纹分类，可分为2类：
①普通花纹。
这类花纹操纵安定性优良，转动抵抗小，噪音低，特别是排水性能优良，不容易横向滑移。
②越野花纹。
越野花纹是专门为适应干、湿、崎岖山路和泥泞、沙路而设计的，这种轮胎能适应各种恶劣环境和气候。
二、轮胎的成分
1、轮胎成分
根据对轮胎成份的分析，其主要成分组成大致为橡胶50％、炭黑25％、钢丝15％、硫氧化锌和硫助剂等辅料10％。
橡胶，橡胶分为天然橡胶和合成橡胶，天然橡胶主要来源于三叶橡胶树，它是一种有弹性的碳氢化合物，异戊二烯聚合物。
不过，现在世界上超过60%的橡胶制品，都是通过石油化学工业人工合成的。
而在橡胶的应用中，轮胎用量最大，各种天然及合成橡胶中约60%被用于制造轮胎。
现在车用轮胎中使用的橡胶主要有丁苯橡胶（SBR），它与天然橡胶混合用于制造胎面；聚丁二烯橡胶（PolyButadiene），与丁苯橡胶及天然橡胶混合制造胎面，亦与天然橡胶混合制造胎侧，获得更好的抗磨性和更长的弯曲寿命；此外还有丁基橡胶（Butyl），用于制造内胎和气密层。
橡胶的硫化过程，除了碳氢化合物，轮胎里含有硫。
其实这是橡胶的硫化作用的遗留物。
二烯烃类化合物在经过聚合后，主要生成的是线形的高分子长链。
这样的橡胶通常性能较差，不易成型，受热变软，遇冷变硬变脆，容易磨损和老化。
硫化过程就是对橡胶性能进行改良的一种过程。
至于轮胎的黑脸孔，那时因为在橡胶中添加了炭黑。
炭黑对橡胶具有优异的补强性，可以赋予轮胎优良的耐磨性能。
不过，现在除了炭黑，也有了更好的补强剂——二氧化硅。
米其林在1992年成功推出绿色轮胎，将二氧化硅作为碳黑的部分替代物融入到轮胎胎面中，硅有助于在不降低轮胎抓地力（尤其是在湿滑路面上）和耐磨性的前提下，降低滚动阻力。
2、轮胎的制作工艺
轮胎的加工工序主要有四个：
炼胶、预备、成型、硫化。
（检测）
轮胎本身是混合物，主要材料是橡胶、炭黑、聚酯尼龙、钢丝及（化学助剂等）
其中粉尘的污染主要在炼胶工段，炭黑及固体化学助剂的污染，需带有防尘面罩。
预备、硫化主要是气体污染，尤其是硫化，温度高，轮胎在模具中化学变好，会产生大量刺激的气体，长期呼吸道及嗅觉损伤。
成型，环境温度在25℃左右，但是噪音污染严重。
对于产品轮胎的品质检测，危害不大。
三、废轮胎裂解产物
序号
名称
数量
备注
1
含油量
～45%
2
不凝气
～5%-8%
3
含炭黑量
～35%
4
钢丝
～13%-15%
5
其他杂质
1.16%
6
废轮胎堆积密度
大轮胎堆积密度～0.35t/m3、小～0.15t/m3
四、废轮胎裂解实际出油率
轮胎的含油量和实际出油率是两个不同的概念，含油量～45%，但出油率的大小和很多因数有关：
1、废轮胎本身的质量2、司炉师傅的技术3、冷却系统的效果等因素有关。
一般实际出油率会在37%-40%。
五、废轮胎裂解所产油名称
由于废轮胎裂解后所产油成分较复杂，初期所得油一般叫做裂解毛油、轮胎油等。
颜色较深，主要是用来做燃料，所以比较文雅的叫法——燃料油。
要想得到品质更好的油，必须进行提纯蒸馏，处理后的油颜色呈棕黄色，油质较清。
由于废轮胎油内所含轻组分油较少，所以一般不建议客户进行精炼提取汽柴油。
如有客户想要，也可以做。
六、废轮胎裂解所产油特性
序号
项目
参数
备注
1
裂解油状态
毛油
含有杂质
2
密度
0.89-0.91
3
碳氢原子比
1.3:
1.5
4
水分
～3%-5%
5
硫含量
～1%-1.5%
炭黑内含～8.5%
6
热值（燃烧值）
～9500Kcal/kg
～40MJ/kg
7
十六烷值
30
8
颜色
黑色
9
用途
可以作为锅炉燃料使用也可以作为原料油进一步精制为汽柴油
1
不凝气的热值
～35MJ/m3
2
用途
可以作为锅炉燃料使用
七、废轮胎裂解所占面积及设备投资
序号
项目
参数
备注
1
废轮胎裂解
10吨/天
半连续式，每天1炉
2
设备型号
GFXT--30型
（φ2600*6600）
理论容积35m3，装机量15m3装机率≤45%
3
主炉安装运转形式
卧式旋转
4
系统压力
常压（微负压）
5
炉旋转转速
0.1～0.5转/分钟
6
主炉旋转动力
5.5KW
7
主炉驱动方式
外齿轮
8
安装方式
有基础
9
噪声dB（A）
≤80
10
工作形式
半连续式
11
占地
～100m2
仅设备占地，不含原料堆场
12
设备投资
～25万元
标配
13
人员
3人
工人工资平均200元/人、天
14
废轮胎价格
300-500元
根据地域不同，轮胎价格也不同。
有的地方，不要钱。
15
废钢丝价格
600-1000元/吨
随市场而变化
16
粗炭黑价格
300-400元/吨
随市场而变化
17
燃料油的价格
2700-3000元/吨
随市场而变化
18
燃料消耗
30m3/吨
在点炉升温阶段的消耗，当温度到达250℃时，所产不凝可燃气就能满足所需热量需求。
19
设备装机容量
10-11KW
低配
20
水耗
1.1吨/10吨
21
制造周期
20个工作日
22
安装周期
15天
23
投资回收期
3-5个月
八、废轮胎裂解原理
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。
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。
九、废轮胎裂解方程式
裂解方程式如下：
（-CH2-CH2-）nn[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）
十、废轮胎裂解时间节点表
10t废轮胎进料开始裂解升温至200~300℃
结束冷却结束，固体出料裂解完成，开始冷却
十一、废轮胎裂解系统组成
系统组成：
1、燃烧加热系统2、上料系统3、热裂解反应处理系统4、冷凝冷却系统5、循环水系统6、电控系统7、压力、温度报警系统（含仪器、仪表）8、全自动出渣系统9、烟气处理环保系统10、废气回烧系统。
十二、废轮胎裂解系统特点：
安全、高效、节能、环保
见有关裂解问答二、3、设备优点
安全:
热解炉采用炉外加热、无氧热裂解工艺操作，炉体密闭，在常压生产过程中确保气体不外泄，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。
高效:
主体设备采用回转炉设计，增加传热面积，缓慢旋转，受热均匀，避免局部过热。
裂解效果好，提高热裂解效率。
节能:
间歇式生产，原料适应性强，启停方便，安全可靠。
气包除尘净化初步冷凝裂解气，节能，回收的油品质好。
直管式链接换热器，四通式管道连接便于设备检修，防止管道结焦，所产尾气充当燃料，节能环保。
环保：
系统所产不凝气回燃，即杜绝了废气无组织排放，环保节能。
高效雾化除尘塔，燃烧烟气经处理后达标排放。
综合利用，整体社会效益高。
系统内所产废水经处理后送到雾化塔作为除尘降温脱硫用，系统内消耗掉了，不外排。
十三、废轮胎裂解“三废”
废水：
裂解过程中的废液主要是指废水，而用水有三个方式
a、循环冷却水：
在整个工作过程中只起冷却作用，把由冷却管传来的热量带走，而不与油气接触，不会产生污水。
b、在不凝气处理过程中，水封所用的水，会产生一些含有弱酸性的废水，每生产3吨裂解油，会产生大约50公斤废水，量小，易处理。
这些污水通过加入弱碱液中和后，把中性废水经过过滤，达到无害化，用于雾化脱硫塔使用。
c、雾化除尘脱硫塔内的废水，它是为了除去烟气中的硫化物，将Ca（OH）2加入水中后，Ca（OH）2会与烟气中的硫化物（SO2、H2S）反应。
最后生成CaSO3、CaS。
水中会含有Ca（OH）2、CaSO3、CaS的混合物，他们是水的净化剂。
随着裂解的继续进行，所用水经补水、补Ca（OH）2后可再循环利用。
整个生产过程所产废水系统内消耗，无废液外泻，既环保又节能。
废气：
1、烟气：
若甲方以轮胎裂解油作为初始燃料：
裂解油密度0.89-0.91.从元素组成看，热裂解油的氢原子与碳原子之比为1.3-1.5，硫质量分数为1%-1.5%。
2、不凝气：
在裂解废轮胎的过程中，有一些在常温、常压下液化不了的可燃气体，这些不凝气如果不进行搜集处理，排入大气，势必造成污染。
另外，不凝气中含有S成分，有异味。
我公司自主研制的废气回燃，很有效的解决了这一难题，废气通过水封—阻火器—燃烧嘴三道安全装置，在鼓风机的增氧状态下，在炉底燃烧室能完全充分燃烧，一方面可以防止大气污染，另一方面可节约大量的燃料，节约了能源。
以上两项，若在配风合理的情况下充分燃烧，所产烟气中少量的含S烟尘经雾化脱硫除尘塔湿式除尘后，95%以上的含S烟尘被除掉，彻底解决了冒黑烟不环保的难题。
所用雾化水含有石膏水Ca（OH）2，即雾化的水滴中含有Ca（OH）2，与烟气中的硫化物反应后，生成了CaSO3、CaS，
SO2+Ca（OH）2==CaSO3沉淀+H2O
H2S+Ca（OH）2==CaS沉淀+2H2O
它们是一种水的净化剂。
烟道气经湿式除尘器除去烟尘和硫化物后，达标排放。
烟气排放可达到GB13271—2014相关标准。
废渣：
1、废轮胎通过热裂解后，会有一些固体残渣，约占废轮胎重量的40%到50%左右。
其主要组分是粗碳黑和成型钢丝。
粗炭黑可以作为生产工业碳黑的原料，也可以和以煤为原料的火力发电厂产生的粉煤灰混合，作为制造粉煤灰砖（一种环保型建筑材料）的原料。
成型钢丝分拣后可以回收利用。
2、处理弱酸废水时会生成CaSO3、CaS的混合物，收集后经压滤，干后可以做路基填料或其他建筑用。
十四、有关二噁英
二噁英主要是物质中存在的氯源和不完全燃烧造成的，氧气、氯元素和金属元素是生成二噁英的必备条件。
其中氯源（ 如PVC、氯气、HCl等）是二噁英产生的前驱物，金属元素如（Cu、Fe）为二噁英产生的催化剂。
当燃烧温度低于800℃，烟气停留时间小于2s时，燃烧物中部分有机物就会与分子氯或氯游离基反应生成二噁英。
1、系统内，本项目热裂解过程温度为200~450℃，裂解过程为贫氧环境，不是燃烧；2、燃料及裂解气燃烧过程中，燃烧温度高于1100℃，高于二噁英的生成温度；项目裂解的废轮胎中不含有机或无机氯（轮胎生产时用到的添加剂中不含氯，橡胶主要采用天然橡胶和合成橡胶，均为非氯丁橡胶）；不存在金属阳离子作为催化剂。
因此本项目生产过程不具备生成二噁英的条件。
可认为本项目裂解过程几乎不产生二噁英。
十五、工艺流程图
十六、物料流向图
十七、项目风险
本项目采用的技术成熟、可靠，项目实施后产品制造成本、装置综合能耗均居国内同类设备先进水平，可见本项目基本无风险。
本项目又是节能减排和资源综合利用项目，是国家鼓励项目，所以政策上无风险。
废橡胶处理，是全世界各国普遍存在和急需解决的问题，所以资源上无风险，因此，本项目具有很高的推广价值。
十八、设备配置单（根据客户需要具体配置）
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