由廢輪胎熱解得到的初級產品和高級產品

1熱解氣

熱解氣的主要成分有氫氣(H2),甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、丙烷(C3H8)、丙烯(C3H6)、丁烷(C4H10)、丁烯(C4H8)、丁二烯(C4H6)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)和硫化氫(H2S)。熱解氣的產品分布主要依賴于生產輪胎時所使用的橡膠的不同而不同,其次與反應溫度、升溫速率以及反應器類型有關。熱解氣的熱值從20MJ/m3到65MJ/m3不等,具有足夠的能量,使廢輪胎達到熱解所需的溫度。

1熱解油

廢輪胎熱解油是一種呈深棕色或黑色的具有芳香氣味的中等粘度油。它的化學成分非常復雜,有100多種辨認出的成分,主要是由脂肪族、芳香族、雜原子和極性組分組成。熱解油中的脂肪族化合物主要是烷烴(C6~C37)和少量的烯烴,芳香族化合物主要有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、檸檬烯和茚,及它們的烷基化同系物。另外,熱解油中還含有多環芳烴,從2環的萘到5環的苯并芘。廢輪胎熱解油產率所占比重最大,熱值高,具有較高的回收價值。一般可以直接作為燃料使用,或是回收其中具有高附加值的化學品,如苯、甲苯、二甲苯、萜二烯等。在常壓下催化熱解廢輪胎,液相產率可達45%,經進一步處理,可得到36%的柴油、33%的重油、16%的溶劑汽油和11%的煤油。另外,熱解油的高位發熱值超過40MJ/kg,這與柴油的相似,而且,在惰性氣體氛圍下,廢輪胎熱解所得的熱解氣和熱解油中的硫含量均較低,將其作為燃料使用時的含硫尾氣亦較少,只需進行簡單處理即可達標。另外,熱解油通過升級,可以作為汽車燃料得以利用。

1熱解殘渣

廢輪胎熱解殘渣是一種含有炭黑、無機組分(像鋅、硅和鈣等)和其他物質的富碳固體材料。當熱解溫度在500℃以上時,殘渣的產率一般在38~40%之間。固相產物的性質、組成和產率隨著熱解設備、工藝參數以及催化劑的性質的不同而不同。當熱解溫度升高,固體殘渣的揮發分降低,比表面積有所增大,其中的金屬含量無明顯變化。但當溫度達到1000℃以上時,殘渣中的鋅會出現明顯的氣化,從6.68%降到0.94%。另外,由于熱解過程中產生的焦油蒸汽將會發生二次反應,生成小分子氣態烴和少量焦炭狀物質沉積在炭黑表面,使其表現出與輪胎用商業炭黑相差很大的性質,主要表現在高硫分和高灰分以及對輪胎的補強性能大幅下降等方面。

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