废旧轮胎的热解机理以及裂解炼油所需的设备

日益增加的废轮胎已经成为全球性的问题，其产量以每年8%~10%的高速度增长。废旧轮胎的主要成分为橡胶，其产生的废橡胶制品的份额约占整个废旧橡胶制品总量的70%。传统的废轮胎处理技术如填埋法、焚烧法等存在诸多缺陷，包括占用公共土地资源，污染环境且易引起火灾等，在一些发达国家己被禁止采用。通过热解工艺实现废轮胎的资源化、无害化处理，其能源回收效率高达70%，是更为理想的处置方式。

轮胎裂解工艺流程

轮胎主要由橡胶、炭黑、化学助剂等成等，其中橡胶占比达60%，主要为天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、顺丁橡胶（BR）等。其可燃元素C、H含量较高、热值较高，具备能源化利用潜力。包括预处理、热解、热解产物回收等。经过预处理后的废轮胎进入废轮胎热裂解设备，在氮气气氛或其它欠氧气氛条件下完成热解。其热解产物主要包括热解油、热解炭及热解气等三相产物，经济价值均较高，其中热解油的热值约为40MJ/kg，进行适当处理后可作为发动机燃料使用，且热解油中富含柠檬油精和BTX苯系物；热解炭经活化后可吸附污水、废气中的污染物，还可用作补强剂；热解气中碳氢气体（CH4、H2）含量高，含氧气体较少，可直接作为燃料使用。

废轮胎裂解设备

废轮胎橡胶中的天然橡胶在约326℃开始裂解，390℃左右基本裂解完毕；丁苯橡胶在300℃左右开始裂解，470℃左右基本裂解完毕；顺丁橡胶在380℃左右开始裂解，500℃左右裂解完毕。三种橡胶的热裂解反应存在一定的相互影响，但大致热解趋势变化不大。

废旧轮胎热解反应过程本质是轮胎中的橡胶中大分子有机物在高温、欠氧氛围中发生断链重整生成小分子碳氢化合物的过程，其热解产物组分较复杂且随着热解条件的变化而变化。