[发明专利]废轮胎与废润滑油催化裂解制备燃料油的方法

说明书

技术领域

本发明属于废轮胎回收利用技术领域，具体涉及废轮胎与废润滑油催化裂解制备燃料油的方法。

背景技术

随着汽车工业的迅猛发展，大量废旧轮胎数量惊人，由于废轮胎原材料的70%以上来源于石油，据估算，1kg轮胎要消耗3L石油，因此废轮胎也并非完全无用的“废物”，如果能将其有效利用，则意味着可以节约大量石油资源，不仅能消除废轮胎带来的环境污染问题，也实现了资源再生利用，同时对缓和日愈紧张的能源问题具有重要的意义。利用加热裂解进行资源回收是很好的方式，但现有技术大部分都偏向于单一利用和发展，再利用过程中的剩余产物没有进行循环利用的全面思考，因此，处理中极易对环境产生污染。

废润滑油主要是指润滑油在使用过程中，由于高温及空气的氧化作用，逐渐老化变质，再加上摩擦部件上摩擦下来的金属粉末、呼吸作用及其他原因进入油中的水分、从环境中侵入的杂质等等对其物化性质的改变。废润滑油可以用于生产其他产品，如进行裂化生产轻质的柴油和汽油产品，也可以处理后回收作为润滑油基础油。

公开号为CN 1432458A的中国发明专利公开了“一种废旧轮胎的处理方法”，将废旧轮胎粉碎成直径为25mm的胶粒，480℃～700℃、0.01～0.04MPa进行热裂解制备燃料油，燃料油产率为35%。

公开号为CN106350092A的中国发明专利公开了“一种汽车废轮胎低温催化热裂解汽、柴油的方法”，将废轮胎破碎的橡胶颗粒和催化剂氯化镍加入裂解炉中，400～550℃、-0.01～0.01MPa条件下裂解30～40min，燃料油产率42～52%。

授权公告号为CN 101173202 B的中国发明专利公开了“一种废润滑油的回收利用方法”，采用过滤、电脱水脱金属等工艺的有机结合，提高了润滑油基础油的收率，实现了废润滑油的回收和有效利用。

但目前为止，尚没有将废轮胎与废润滑油进行催化裂解实现二者回收利用的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废轮胎与废润滑油催化裂解制备燃料油的方法，将废轮胎中的橡胶颗粒溶于废润滑油，然后进行高温催化裂解反应，使反应更完全，降低了反应温度，提高了燃料油收率，实现了废轮胎和废润滑油的资源化利用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种废轮胎与废润滑油催化裂解制备燃料油的方法，包括以下步骤：

步骤1：将废轮胎的橡胶部分粉碎成粒径小于5mm的橡胶颗粒；

步骤2：按照橡胶颗粒和废润滑油的质量比为1：（2~3），将橡胶颗粒溶于废润滑油中，在常温条件下溶解48h，得到混合物；

步骤3：将混合物放于装填有负载型催化剂的催化裂解反应器中，在350～480℃常压下催化裂解15～30min；

步骤4：将催化裂解反应生成的油气混合物经冷凝器冷凝，冷凝下来的粗燃料油经分馏塔分馏出不同馏分的燃料油。

进一步地，所述负载型催化剂的质量占橡胶颗粒质量的5～16%。

进一步地，所述步骤4还包括：将催化裂解反应生成的炭黑渣从催化裂解反应器的排渣口排出，经除杂处理后作为炭黑使用。

进一步地，所述冷凝器中的不凝气体用于催化裂解反应系统的加热。

进一步地，所述负载型催化剂以硅藻土球为载体，以TiO₂和ZnO₂的混合物、TiO₂或ZnO₂为催化剂活性物质，所述硅藻土球与催化剂活性物质的质量比为（5~10）：1；所述负载型催化剂的制备过程如下：将硅藻土添加粘结剂制成粒径为6~8mm的硅藻土球，在600℃进行烧结；在超声波下，将催化剂活性物质涂覆到烧结后的硅藻土球上，即制得负载型催化剂。

进一步地，所述烧结后的硅藻土球粒径为4.5~6.5mm。

进一步地，所述TiO₂或ZnO₂的粒径为10~100nm。

进一步地，所述粘结剂为聚乙烯醇，粘结剂的用量为硅藻土质量的3~5%。

进一步地，所述粘结剂为水，粘结剂的用量为硅藻土质量的7~15%。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.本发明引入废润滑油，将废轮胎中的橡胶颗粒溶于废润滑油，然后进行高温催化裂解反应，使反应更完全，提高了燃料油收率，燃料油收率高达81%，油品性质提升显著，同时实现了废轮胎和废润滑油的资源化利用。