[發明專利]廢舊輪胎熱解制備檸檬油精工藝方法

有效

• 申請號: 202011068214.4
• 申請日: 2020-10-08
• 公開（公告）號: CN112080301B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 楊松
• 申請（專利權）人: 楊松
• 主分類號: C10B53/07
• 分類號: C10B53/07;C10G1/10;C07C4/04;C07C7/04;C07C13/20
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 楊志勝

1.廢舊輪胎熱解制備檸檬油精工藝方法，其特征是：步驟一，廢舊輪胎熱解以回收熱解油和熱解碳為主要目的，進一步制備燃料油、碳黑產品，熱解氣如果作為主要產物無疑是不經濟的，原因是提高熱解氣的得率需要更高熱解溫度550～600℃才能使分子量更大的熱解油鏈烴斷裂生成分子量較小的甲烷、乙烷、乙烯、丙烯組分為主的熱解氣，更高熱解溫度使得一部分能源白白耗費在破壞分子鏈上，降解熱解油生成的熱解氣易燃易爆且不易儲存運輸；再有為了降低熱解反應爐造價及利于機械加工的要求，爐體材料選擇Q345R鋼材，考慮到Q345R鋼材高溫下的許用應力要求，即不超過475℃溫度下使用，綜合考慮上述因素，廢舊輪胎的熱解工藝溫度設計為350～400℃，廢舊輪胎熱解的熱源則是回收利用熱解氣燃燒產生的高溫煙氣，熱解氣為熱解油經冷凝后常溫下不凝可燃氣體，低位熱值17～54MJ/Nm³；步驟二，由于傳熱效率、傳熱溫差的要求，廢舊輪胎熱解氣燃燒窯爐出口至立式熱解塔體夾套、回轉耙輥進口的煙氣溫度控制在550～560℃之間，所述回轉耙輥包括回轉耙輥體、進氣軸頭、排氣軸頭，進氣軸頭與排氣軸頭分別設計在回轉耙輥體的下端和上端，回轉耙輥體、進氣軸頭、排氣軸頭繞同一中心軸回轉，所述進氣軸頭、排氣軸頭內孔通450～500℃高溫煙氣，從內孔向外依次設計隔熱瓦、迷宮冷卻槽、軸承位，所述迷宮冷卻槽包括螺旋盤管、汽水混合室、波紋板，螺旋盤管固定在汽水混合室內壁，經立式熱解塔體、回轉耙輥換熱后排煙溫度為410～420℃，傳熱平均溫差為140℃，因此熱解氣燃燒窯爐能夠對熱解氣燃燒產生的高溫煙氣溫度進行調控，需要引入冷源與高溫煙氣混合，通過調整兩者組分比例達到熱解工藝所需的溫度，出于廢舊輪胎熱解工藝中物料平衡、水平衡、能量平衡的要求，以及節約能源、減少排放、循環利用的總目標，熱解氣燃燒窯爐輸出高溫煙氣經立式熱解塔體、回轉耙輥換熱后的排放廢氣，氧含量已經降為3%以下，溫度為410～420℃，由于回轉耙輥的動密封高溫工作條件下承壓有限，設計的絕對壓力為不超過105kPa，排放廢氣壓力指標低于燃燒器二次風進口、熱解氣燃燒窯爐冷源入口112～118 kPa壓力要求，無法直接回收利用，但是排放廢氣的進口絕對壓力為105kPa，而排放廢氣出口直接連通煙囪；步驟三，立式熱解塔產出的熱解油的溫度為350～400℃，需要冷凝、分餾后加以利用，冷凝通過間壁式換熱器實現，冷源選擇冷卻水，冷卻水吸收熱能轉化為蒸汽，而多級冷凝產生的不同品質蒸汽加以利用，作為多級蒸汽噴射器組件中的不同壓力級別的工作流體來源，或作為廢氣透平的冷卻蒸汽；步驟四，廢舊輪胎熱解油按餾程劃分，小于200℃的輕質餾分質量收率20%，200～350℃的中質餾分質量收率40%，大于350℃的重質餾分質量收率40%，通過常壓蒸餾獲得的170～180℃餾分為檸檬油精，那么我們設計自然循環蒸餾塔和自然循環精餾塔來完成上述工藝過程，自然循環蒸餾塔、自然循環精餾塔分為提餾段和精餾段兩部份，提餾段的自然循環的回流液與精餾段的塔頂冷凝回流液實現了雙回流，從而使塔頂得到純度高的易揮發組分，塔底得到純度高的難揮發組分，由此提高了塔效率，提餾段與精餾段因為可以設計在平行平面上，實質上降低了塔的高度和造價，首先以170℃飽和蒸汽為加熱介質，采用自然循環蒸餾塔脫除沸點溫度170℃以下的易揮發組分，沸點溫度170℃以上的難揮發組分送入自然循環精餾塔；接下來以180℃飽和蒸汽為加熱介質，采用自然循環精餾塔脫除沸點溫度180℃以上的難揮發組分，從塔頂獲得的餾出液為純的沸點溫度170～180℃檸檬油精產品。

2.根據權利要求1所述的廢舊輪胎熱解制備檸檬油精工藝方法，其特征是：廢氣透平參照渦輪增壓的工作原理，選擇軸向進氣、垂直向上排氣方式，懸臂式轉子結構，利用排放廢氣經靜葉柵及動葉輪膨脹作功，熱能轉變為動葉輪旋轉的機械能，動葉輪又帶動行星增速器驅動壓氣渦輪，壓氣渦輪壓送空氣使之增壓進入燃燒器，替代了燃燒器輸送的預混空氣所需的鼓風機。

3.根據權利要求2所述的廢舊輪胎熱解制備檸檬油精工藝方法，其特征是：廢氣透平的背壓為大氣壓力101 kPa，進出口壓力差不足以克服靜葉柵及動葉輪的流道壓力損失而造成動葉輪止轉，因此需要設計一套蒸汽噴射泵通過壓力蒸汽引射排放廢氣，使排放廢氣的出口壓力降至50～55 kPa，那么廢氣透平進出口壓力差達到52～57 kPa，動葉輪能夠可靠的工作。