利用废橡胶制造汽油、柴油和炭黑的方法及设备
专利汇可以提供利用废橡胶制造汽油、柴油和炭黑的方法及设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了利用 废 橡胶 制造 汽油 、柴油和 炭黑 的方法及设备。废橡胶经过分选、 粉碎 、热裂解、除杂、催化裂解、 分馏 及冷凝等过程得到合乎国标的汽油、柴油及工业炭黑。，下面是利用废橡胶制造汽油、柴油和炭黑的方法及设备专利的具体信息内容。
1.一种用废橡胶(如：轮胎、胶带、胶鞋、胶管及运输胶 带)生产汽油、柴油和炭黑的方法及设备，其特征在于：将废轮 胎、运输胶带、胶管、胶鞋及其它工业橡胶制品加入裂化反应 釜(5)中，在350-500℃温度，废橡胶裂解分解成小分子的气相烃， 气相烃流入脱硫脱氯罐(8)，在350-500℃温度时与罐(8)中的碱 性化合物发生化学反应，脱去气相烃中的含硫氯物质和其它嗅 味杂质。然后，气相烃再流入固定床(9)，与固定床(9)中的DL型 催化剂发生催化反应，进一步的脱去含硫氯化合物和嗅味杂质。 脱硫氯后的气相烃流入固定床(10)，与床(10)中的XL型催化剂 接触，发生裂化催化反应，气相烃被催化裂解成 馏份，即汽油柴油的气相烃和H2，CH4和 馏份，即可燃性气体。催化裂解后气相物质经冷凝器 (19)冷凝到室温后，汽油柴油及少量重油变成混合液体，并流入 缓冲釜(21)中，混合液体中含有大量的脱硫脱氯除嗅化学催化 反应后的有害杂质，必须排出设备，将一定量的酸和碱加入缓 冲釜(21)中的混合油中，与有害杂质物质发生化学反应，生成 易溶于水的物质，从而使杂质从油相转入水相，将含有害杂质的 水从釜(21)底排出釜(21)外。釜(21)上层的混合油用泵(23) 泵入换热釜(24)，经换热釜(24)换热提高温度到200-300℃， 进入分馏塔(25)分馏，汽油柴油依各自的馏程不同在分馏塔(25) 中分离开，经冷凝器(13.14)，油水分离器(15.16)，最后得到合 格的汽油、柴油，分别入汽油贮罐(18)和柴油贮罐(17)。可燃 性气体从分离器(20)流入贮气柜(11)备用。可以返回到燃烧炉 (1)中燃烧回收热量，也可以作其它热源或经水封罐(12)放空排 入大气。裂解反应釜(5)中裂解完全后的残渣即为炭黑，通过釜 (5)中的螺旋搅拌器(2)的作用将炭黑通过阀门(6)排出釜(5)外， 炭黑经粉碎，过筛后得到具有商品价值的炭黑，可以出售到橡 胶厂。
2.根据权利要求1所述，用废橡胶生产汽油柴油和炭黑的 方法及设备，其特征在于：脱硫脱氯罐(8)中的脱硫脱氯剂为碱 性化合物，反应温度在300-500℃温度范围，固定床(9.10)中的 DL型催化剂和XL型催化剂由铝、铜、氧、锌、钒、镍、镓、氢、 钠、钼、磷、钙、镁、铁，锑、硼、锂、钾、钌、铑、硅、铂、 钴、锡、铼、锗、铅、铋、锰、钯、铬、铌、镧系、锕系等 元素组成，外型为颗粒状。
3.一种用废橡胶生产汽油柴油和炭黑的方法及设备，其 主要装置由加热炉(1)、裂化反应釜(5)、螺旋搅拌器(2)、脱 硫脱氯罐(8)、固定床(9)、固定床(10)、冷凝器(2)、分离器 (20)、缓冲釜(21)、油泵(23)、换热釜(24)、分馏塔(25)、汽 提塔(26)、贮气罐(11)、水封罐(12)、冷凝器(13.14)、油水 分离器(15.16)、汽柴油贮罐(17.18)所组成。其特征在于：裂 化反应釜(5)中装有螺旋搅拌器(2)和炭黑排出阀门(6)，以便即 时地在反应过程中搅拌使物料受热均匀，防止焦化，加速橡胶的 热裂解反应和将裂解反应残渣或炭黑排出釜外。
4.根据权利要求3所述，用废橡胶生产汽油柴油和炭黑的 方法及设备其特征在于：加热炉(1)的出口烟道连通反应釜(5) 的外壳(4)，烟道延伸到换热釜(24)中，经换热釜(24)上部经烟 道(22)流入烟囱排入大气，反应釜(5)内装有电机驱动的螺旋搅 拌器(2)，反应釜(5)底装有炭黑排出阀门(6)，反应釜(5)顶部物 料管出口与脱硫脱氯罐(8)相接，脱硫脱氯罐上部出口管接固定 床(9)，又经固定床(10)至冷凝器(19)，再经分离器(20)进入缓 冲釜(21)，分离器(20)顶部管接贮气柜(11)，贮气柜(11)上部出 口管分别接水封罐(12)的入口和将出口管引入燃烧炉，热油泵 (23)与缓冲釜(21)和换热釜(24)连接，换热釜(24)顶部出口管 接分馏塔(25)中部，分馏塔(25)顶部出口管接汽油冷凝器(14)， 经油水分离器(16)进入汽油贮罐(18)，分馏塔(25)上部接汽提 罐(26)，汽提罐(26)出口管接柴油冷凝器(13)进入油水分离器 (15)最后入柴油贮罐(17)。
本发明涉及一种利用废橡胶制造汽油、柴油和炭黑的方法 及设备，属于石油化工类。
当今，橡胶工业已处于国民经济极其重要的地位，无论是国 防工业、交通运输、机械制造方面、还是在农业、医学卫生、 日常生活方面，橡胶都有着极其广泛的用途。从现代化的尖端 科学技术到日常生活用品，从宇航飞船到雨鞋、奶嘴、无处不 留下橡胶的踪迹。轮胎、胶带、胶管、胶鞋及其它橡胶工业制 品是橡胶工业的主要产品，已成为国民经济发展不可缺少的重 要物质。其产品种类及数量逐日骤增。然而，废橡胶对环境造 成的污染也愈来愈严重，解决这一问题已成为人类的一件大事。
本发明的目的就是提供一种将废橡胶中的轮胎、运输胶带、 胶管、胶鞋等制造汽油、柴油和炭黑的方法及设备。
本发明是如下实现的：
利用废橡胶制造汽油、柴油及炭黑的设备，主要由加热炉、 裂化反应釜、螺旋排渣器、脱硫脱氯罐、固定床、分离器、换 热釜、分馏塔、油水分离器组成。其中，反应釜(5)内装有螺旋 搅拌器(2)，加热炉(1)的出口烟道连通反应釜(5)的外壳(4)。 烟道延伸到换热釜(24)中，经烟道(22)排入空中。反应釜(5)底 装有炭黑出口阀门(6)，釜顶部物料管出口与脱硫脱氯罐(8)相 接，经固定床(9)，固定床(10)进入冷凝器(19)，并到达分离器 (20)，进入缓冲釜(21)。热油泵(23)与缓冲釜(21)和换热釜 (24)连接，换热釜(24)顶部出口管接分馏塔(25)中部，分馏塔 (25)顶部出口接汽油冷凝器(14)，经汽油油水分离器(16)进入 汽油贮罐(18)，分馏塔(25)上中部接汽提罐(26)，经柴油冷凝器 (13)进入柴油油水分离器(15)，最后到柴油贮罐(17)，分离器 (20)上部管接贮气柜(11)，贮气柜(11)上部管接水封罐(12)。
制造汽油、柴油及炭黑时，首先用煤、气、油或电给燃烧 炉(1)提供热源给反应釜(5)加热，釜内温度控制在400-500℃。 将废橡胶轮胎、胶管、胶带、胶鞋等从加料孔(3)加入釜中。 物料熔化后，开动螺旋搅拌机(2)进行搅拌。在此温度范围内， 橡胶制品发生热分解反应，在釜(5)中分解成较小分子的烃类气 相物质，从釜(5)顶部流入脱硫脱氯罐(8)和固定床(9)，进行脱 硫脱氯脱臭化学催化反应。脱去硫氯和臭味后的气相烃进入固 定床(催化剂罐)(10)进行分子的分解反应，异构化反应，氢转移 反应和芳构化反应，生成 组份，即汽 油柴油气相物质H2，CH4和 组份，即可 燃烧气体(瓦斯)等混合物质，并进入冷凝器(19)冷却至室温，混 合液体为汽柴油，经分离器(20)流入缓冲釜(21)，气体经分离器 (20)顶部流入贮气柜(11)。贮气柜中多余的气体经水封罐(12) 排入大气放空。贮气柜(11)中贮备的可燃性气体可以返回到燃 烧炉中(1)中燃烧，也可以部分压缩成液化气供家庭民用。反应 釜(5)中完全被分解的橡胶残渣为炭黑，在螺旋搅拌器(2)的作 用下，炭黑从阀门(6)中排出釜外，经粉碎，过筛后，可直接销售 给橡胶厂制造轮胎用。缓冲釜(21)中的混合液体油经在釜(21) 中酸碱处理后，用油泵(23)将混合油泵入换热釜(24)，加热到 300-250℃进入分馏塔(25)，依汽油、柴油馏程不同在分馏塔 (25)中分离，汽油从塔顶进入冷凝器(14)经油水分离器进入汽 油贮罐(18)。柴油从分馏塔(25)中部进入汽提罐(26)，在过热 蒸汽作用后，柴油进入冷凝器(13)，经油水分离器(15)最后进入 柴油贮罐(17)。
其上述过程主要化学反应方程式如下： [C＋H2＋CH4＋C2H4＋C2H6＋C3H8＋ C3H6＋C4H10＋C5H12＋C6H6＋C7H8＋ C6H14＋.....C11H24＋C12H26＋....C20H42＋ C22H46＋.....C25H52]n，其中，C为炭黑，C5H12—C11H24汽油馏份，C12H26—C20H42为柴油馏份，H2和C1—C5为可燃气体， n表示无数个。
本发明可以有效地将废橡胶中的废轮胎、胶带、胶管、 胶鞋转化为汽油、柴油及炭黑。变废为宝，美化环境，创造新的 能源，且工艺流程简单，生产连续化，安全可靠，无二次污染，社 会经济效益显著。
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明： 图1为本发明结构图，其中，(1)燃烧炉；(2)螺旋搅拌机；(3)加 料孔；(4)反应釜外壳夹套；(5)裂化反应釜；(6)炭黑排出阀门； (7)烟道出口；(8)脱硫脱氯罐；(9)固定床；(10)固定床；(11) 贮气柜；(12)水封罐；(13)柴油冷凝器；(14)汽油冷凝器；(15) 柴油油水分离器；(16)汽油油水分离器；(17)柴油贮罐；(18) 汽油贮罐；(19)冷凝器；(20)分离器；(21)缓冲釜；(22)烟气出 管口；(23)油泵；(24)换热釜；(25)分馏塔；(26)汽提罐。
实施例：
废橡胶先进行挑选除杂，如预先除去轮胎中的钢丝，然后通 过加料孔(3)加入到反应釜(5)中。用煤、油、气或电给加热炉 (1)提供热源，产生热量给反应釜(5)供热，使釜中物料温度达到 400-500℃。橡胶在此温度范围内进行热裂解分解反应，并被分 解成小分子气体烃。橡胶完全被分解后，剩余的残渣即为具有商 品价值的炭黑。在螺旋搅拌器(2)的作用下，炭黑通过阀门(6)排 出釜外，经粉碎过筛后出售。反应釜(5)中分解排出的气体烃流 入脱硫脱氯罐(8)并与罐(8)中的碱性化合物接触，除去烃气中的 硫元素、氯元素和其它臭味物质，然后，气体烃又流经固定床(9) 与固定床(9)中的DL型催化剂接触进一步除去烃气中微量的含硫 含氯化合物和嗅味物质。脱去硫、氯元素和嗅味物质的气体烃 又流经固定床(10)与固定床(10)中的XL型催化剂发生催化裂化 反应，即分解反应，异构化反应，氢转移反应和芳构化反应。生成 组份，即汽油柴油的气相混合物和H2， 组份，即可燃性气(瓦斯)。这些 气相混合物质进入冷凝器(19)冷凝至室温，并流入分离器(20)。 汽油柴油及少量的重油变成液体，流入缓冲釜(21)中，可燃性气 体(瓦斯)从分离器(20)顶部流入贮气柜(11)贮备，多余的可燃性 气体可以返回到燃烧炉(1)中燃烧回收热量，也可以通入水封罐 (12)排出大气放空。缓冲釜(21)中的混合油中含有大量的脱硫 脱氯化学催化反应后的有害杂质，必须在设备中分离出去，将一 定量酸和碱加入缓冲釜(21)中进行化学反应除杂，将杂质从釜底 的水相中排出，釜(5)中除杂后的混合油用油泵(23)泵入换热釜 (24)吸收热量，使油温度提高到250-300℃变成混合气相烃，从换 热釜(24)顶出去流入分馏塔(25)中部，依汽油柴油馏程不同，在 分馏塔(25)中分离，汽油从顶部进入冷凝器(14)经油水分离器 (16)最后入汽油贮罐(18)，柴油从分馏塔(25)中部进入汽提罐 (26)，在过热蒸汽作用后，柴油进入冷凝器(13)，经油水分离器 (15)最后进入柴油贮罐(17)。
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