Page 89 - 《橡塑技术与装备》2020年1期（1月上半月橡胶）

环保节能与安全 康永·废橡胶热裂解技术现状及发展方向

燃料燃烧，能在某些方面缓解匮乏的石油资源。但是
大气
出
废纤维 一般的燃烧过程并不能充分发挥热解油的热值，这是
售
气 因为热解油的沸点较宽，故可进行蒸馏分组使用 [23] 。
燃
废轮胎 废气
料 （2）热解油轻质馏分提取化学品
气 气—油回收 油
分离系统
清洗 低分子量的烯烃、柠檬烯、甲苯、苯、二甲苯等
热气体
组成了轻质热裂解油的馏分，其作为一般的化工原料
粉碎 原料库 热反应器
炭黑
燃烧区 具有较高的资源利用价值。但其无法作为车用汽油直
磁选
接使用，这是因为其与正规的车用汽油相比，其具有
玻璃
固体回收系 纤维 较高的酸度，较高含量的硫元素，而且其芳烃的含量
废钢丝 统
也超出汽油中正常范围含量，故其在使用前需要加氢
废钢
丝 精制。因此，分出柠檬烯以及芳烃等组分后，对其加

图 1 热裂解工厂生产流程 氢精制，这一过程可实现附加值的最大化，同时剩余
的轻质馏分可满足车用汽油的要求 [24] 。
工业或民用燃料。另外热解气热值与天然气热值相当，
3.3 热裂解炭黑 (PCB) 的应用
可作为燃料使用，给热裂解装置供热或为附近其他工
一 条轮 胎 各 部位 因 特性 需 求 不同， 会 添 加各 种
[20]
厂供能，具有很好的市场前景 。
不同的炭黑，热裂解炭黑系还原返回原始炭黑之产
3.2 热解油的应用
物，等于是各部位炭黑的混合物，因此，其质量基本
3.2.1 热解油的简介
上是相当于所有用于轮胎上炭黑之加权平均。反应在
热解油密度大、黏度低、H/C 比低、热值较高，
粒径分析仪的分析上，裂解炭黑的分布曲线半腰宽
相对于原油蜡含量较低，凝点小于 -40 ℃ ( 比一般原
ΔD50 较 N660 窄，但较 N330 宽，拖长的曲线尾巴，
油的凝点低很多 )，具有含量较少的水分、残炭、灰分
Quartile ratio 大，显示以硬质炭黑成分比例多的混合
以及固体杂质等性质特点 [21] 。产品主要成分有苯、甲
特性。裂解炭黑碘吸附表面积值约 70~105，而 DBP
苯、二甲苯、苯乙烯、二聚戊烯、三甲基萘、四甲基
油吸附值约 65~90 之间与 N-300 系列近似，质量低
萘、萘和含氮、硫、氧和氯的混合物，其可作为化学
于传统 ( 炉法 ) 软、硬质炭黑之间，属中等表面积，低
制品原料。可弥补日益增长的世界工业原料小小的空
吸油值产品。裂解炭黑由废轮胎回收裂解而得，因轮
缺，在一定程度上缓解全球固定资源的需求，实现废
胎制造生产时添加或使用无机物及金属物质，主要是
弃物资源化利用。废轮胎热裂解技术只是处理废弃物
锌化合物及钴化合物，另一部分非金属氧化物为二氧
的一种手段，实现其裂解产品的应用才是我们的终极
化硅，其余是少量白炭黑及轮胎所附着的尘土，使裂
目标，可将热裂解油与石油原油比较研究，找出废轮
解炭黑灰分 (Ash) 介于 12~15% 之间，较一般炭黑高
[22]
胎热裂解油的合理应用途径 。
出许多，因此补强及色度均较一般炭黑为低。然用价
3.2.2 应用
格可弥补产品此一缺陷。生产裂解炭黑，需通过严谨、
（1）热解油作为燃料油
一致的热裂解控制，且经过精细的研磨工序，使得裂
废轮胎热裂解油产物，其具有较高的热值 (>40
解炭黑除具有一定表面积与吸油值外，亦具有低的表
MJ/kg)，曾有学者对热解油的单个油滴进行了燃烧
面残油分与低的水筛余物，使其在应用时，除可获得
试验，实验结果表明其与柴油燃烧排放物相近，且其
一致的补强稳定性外，另因其低表面残油特性，使其
燃烧性质也类似于柴油，故其完全可以作为燃料进行
在高温混炼加工时，有别于一般回收炭黑，不会产生
燃烧。真空热裂解油对比于 CIMAK.B10 型重柴油，
浓郁的气味。
其与重柴油性质相似，能作为普通的液体燃料，同
从热反应器回收得到的炭黑粒径较大，由试验分
时将其混合于重柴油中，可以提高相应的雾化效果。 [27]
析结果表明，其主要成分有 ：①难分解的硫化物
Cunliffe J、Rodriguez 等学者通过废旧轮胎热解油热
及硫酸盐 ；②橡胶加工过程加入的无机盐及金属氧化
值的研究后指出热裂解油能够一般的燃料使用。故通
物 ；③废旧橡胶带入的机械杂质。且用 X 射线荧光光
过热裂解油替换现有的部分石油原油，作为一种新型
谱仪对其进行定量分析其成分 ( 化工品 ) 主要有 ZnO、
年
2021 第 47 卷 ·33·