[发明专利]废旧轮胎衍生油梯级高值化利用方法

说明书

本发明提供废旧轮胎衍生油梯级高值化利用方法，首先将废旧轮胎衍生油过滤，除去由于废旧轮胎裂解过程中裂解反应釜内压力变化导致气流波动使裂解油品中夹杂了大量裂解炭黑；然后将过滤的衍生油初步蒸馏，获得轻质组分(IB‑205℃)、中质组分(205‑365℃)和重质组分(365℃)三种组分，利用三种衍生油组分的成分特性差异，分别通过不同的技术手段实现其高值化应用过程，不仅能够解决废旧轮胎衍生油引起的污染问题，也能够显著提高废旧轮胎裂解企业的利润，大大促进了废旧轮胎裂解行业的发展。

技术领域

本发明属于固体废弃物循环利用技术领域，涉及废旧轮胎衍生油梯级高值化利用方法。

背景技术

橡胶是事关国计民生和国防安全的重要战略物资，与煤炭、钢铁、石油并称为四大基础工业原料，广泛应用于工业、农业、国防、航天、运输、日常生产等各个领域。在国家政策的大力支持下，橡胶工业已成为国民经济的主要支撑产业，国内年产值已过万亿元，轮胎约占70％。中国轮胎产量约占世界的40％，其中40％用于出口，成为名副其实的橡胶工业大国。与此同时，也产生了大量的废橡胶，据估计，2019年废橡胶达到1600万吨左右，其中废轮胎3亿多条接近1400万吨。

轮胎是安全性能要求极高的产品，为了保证人身安全，轮胎朝着高强度、耐磨、稳定和耐老化的方向发展，导致轮胎废弃后长期(几百甚至上千年的时间)不能自然降解，如何处理这种“黑色污染”已成为世界性难题。

我国废旧轮胎处理方法主要有循环利用(翻新再制造、再生橡胶、胶粉)和最终处理(堆积、填埋、焚烧、裂解等)两种方式。现阶段废旧轮胎的循环利用主要以载重胎、工程胎为主，废旧乘用胎由于配方和结构的原因循环利用率极低，而其产量约占废旧轮胎的一半；同时，经过2-3次循坏利用后的轮胎等橡胶制品，从安全角度而言已不能再循环使用，故每年也会产生大量的废旧轮胎。这些不能循环利用的废旧轮胎只能通过堆积、填埋、焚烧、裂解等方式进行处理。

裂解技术能够将废轮胎转换成为富含芳烃的油、高燃值的气、可回用的炭黑及钢丝，与其他处理方法相比具有处理量大、经济效益高、污染小等众多的优点，能够实现资源的回收再利用，是目前废轮胎资源化处理最有效的方式，裂解产物的高值化应用是实现废旧轮胎资源化利用的关键。目前，废旧轮胎裂解产物品质掺次不齐，如何提高裂解产物的品质，提高其经济附加值，是目前废旧轮胎裂解技术亟待解决的关键问题。

裂解油品具有便于运输、附加值较高等优点，一直是废轮胎裂解的主要产品(约占40-45％左右)，将其作为燃料资源是其主要应用渠道，如专利CN201811007988.9(一种利用废旧轮胎裂解油制备的复合燃料油)方法所示，通过轮胎裂解油与其他油品混合制备燃料油是其最简单的利用方式，但随着环境保护要求越来越高，轮胎裂解油品的掺用作为燃料的方法已经不在适用。通过将裂解油品加氢精制制备商品油已成为行业内的主流，已有众多的专利涉及这种方法，如专利CN201080053444.1(裂解油的催化加氢处理方法)、CN201510385368.9(一种组合式加氢处理轮胎裂解油的方法)、CN201710670419.1(一种轮胎裂解油馏分固定床加氢改质催化工艺)等都是通过将裂解油品再次催化裂解制备商业油品，但由于裂解油品芳香烃含量占90％以上，批次间质量参差不齐，而且油中的硅、氟等元素极其容易使催化剂中毒，导致无法形成稳定的后续加氢催化工艺，而且随着国内对成品油质量的要求越来越严格，使得废轮胎裂解油品加氢精制的成本增加，同时现在的废旧轮胎裂解油品产量无法达到加氢精制的规格，使废旧轮胎加氢精制方法一直停留在理论和实验室研究阶段，未见真正的工业化应用。

废旧轮胎衍生油主要包括废旧轮胎裂解、废旧轮胎催化裂解、微波裂解等等方式获得的废旧轮胎裂解油品都是其衍生油的范畴，并且也涵盖以废轮胎为主要原料的多组分裂解过程，如生物质与废旧轮胎协同裂解、废旧塑料与废旧轮胎协同裂解、生活垃圾与废旧轮胎协同裂解等等，产生的裂解油品也属于废旧轮胎衍生油的范围。此类油品都适用与此方法。