连续式蒸汽裂解方法

专利名称：连续式蒸汽裂解方法
技术领域：
本发明关于一种连续式蒸汽裂解方法，尤其关于一种利用过热蒸汽裂解 废轮胎的连续式蒸汽裂解方法。
背景技术：
关于废轮胎的回收方法，大致可分成两种。 一是物理处理方法，将废轮 胎粉碎后，分离钢丝、尼龙及橡胶，然后回收橡胶制成再生胶。但是，由于 再生胶属于再制物，质量较差不适宜再作为生产轮胎的原料，供回收再利用 的资源效能不高，经济价值低。另一则是合并化学手段的处理方法，在将废 轮胎粉碎后，添加适当比例的催化剂，在适当的温度及压力下进行裂解，以 裂解出气体、混合油品及碳黑、及残留物等。其中，混合油品可再以适当方 法(如分馏法)分离出轻油、汽油、煤油、柴油与重油等高经济价值的副产 物，从而使废轮胎得以充分回收再利用。
由上述说明可知，以裂解方法处理废^"胎较具有实质上的回收效益，因 此，目前的研发大多针对此类方法。于此，传统的废轮胎裂解技术可大分为 批次裂解及连续式裂解两种。批次裂解主要将欲裂解的废轮胎置于一裂解炉 中，加热该裂解炉以进行裂解反应。待裂解反应完成之后，先经例如降温及 减压等处理程序，再取出裂解后的产物，其后再在炉中装入另一批次的待裂 解废轮胎以进行处理。这一方式的一个缺点为，在各批次之间均需对裂解炉 进行一升温/降温程序且需中断裂解反应，从而限制处理速度、致使产能不彰。 再者，在完成每一批次的处理之后，均需打开裂解炉将产物取出以再次填充 待裂解物料，此举除无法有效利用所得的裂解气体，亦容易造成粉尘及裂解 气体的逸散。由此，目前多采用连续式裂解方法处理废轮胎，以节省时间、 成本及提高产能且P争低对环境的危害。
目前较常用的连续式裂解方法可区分为连续式批次裂解方法及连续式裂
解方法。其中，连续式批次裂解方法可利用如台湾专利第TW366304号中所公开的装置，其采用数个并联的裂解炉，每一裂解炉均能个别控制而不互相 影响，从而以依续操作该等并联裂解炉的方式，达到连续进行裂解的目的。 亦即，在各裂解槽的裂解反应完成后对其进行单独降温、取出裂解产物及重 新装料等步骤。然而，此种连续式批次裂解方法，虽能连续执行裂解反应， 却仍须不断针对各炉体进行重复的升/降温、取出裂解产物及重新装料等步
骤；此外，由于每一裂解槽需各自的独立操作步骤，反而使得该连续式批次 裂解方法在应用上更显复杂。再者，此种利用复数个裂解炉以进行连续裂解 的装置势必相对庞大且笨重，因此在实际应用上亦有其局限性。
近来已发展出不需操作并联的多个裂解炉，即可达到连续裂解目的的连 续式裂解方法。这是例如使用台湾专利第361356号(TW 361356)所公开的 连续式裂解装置来达成，该装置包含一垂直设置的搅拌棒，其中，在搅拌棒 上设有搅杆及螺旋输送器，借此以协助废橡料的搅拌、预热、裂解及防止架 桥现象产生。然而，依此裂解装置所进行的裂解方法仍属干式裂解法，即利 用例如惰性气体的干燥气体以承载带出所产生的裂解气体。干式裂解法容易 因裂解气体所产生的压力而导致裂解炉因无法承载而发生爆炸；此外，不同 的待裂解物料在裂解处理后通常或多或少会产生有害气体，例如，废轮胎在 裂解处理过程通常会产生含硫气体，若未加以处理，则会致使裂解所得的产 物具有较高的含硫量，降低所得产品的质量。

发明内容
有鉴于现有裂解方法的缺点，本发明提供一种裂解方法，可在不需使用 多裂解炉的前提下连续进行裂解，且不会造成裂解炉内的堵塞或产生架桥现 象。再者，本发明方法可连续进行裂解反应，属连续式裂解方法，毋须进行 对裂解装置升/降温等繁复操作步骤。此外，本发明方法在蒸汽流存在下进行, 除能降低裂解炉内气体压力过高所致爆炸的可能性、降低裂解装置的潜在危 险，且能有效将裂解所产生的石克份溶于蒸汽中并随蒸汽带出，进而降低产物 中的含硫量及污染可能性。
本发明的一个目的在于提供一种连续式蒸汽裂解方法，其包含将一待裂 解物料喂入一管式反应器中以进行裂解反应，该裂解反应是在一过热蒸汽流 存在下进行，其中，该待裂解物料在该反应器内反应的过程中行经一或多个前进区以及一或多个混合区，且该等混合区的总长度为该等前进区及该等混
合区的总长度和的5 %至35 % 。
在参阅附图及随后描述的实施方式后，本发明所属技术领域中技术人员 应当可轻易了解本发明的基本精神以及本发明所采用的技术手段与较佳实施 例。


图1显示用以实施本发明方法的裂解炉的一个实施例的侧视图； 图2显示用以实施本发明方法的裂解炉的一个实施例的剖面图； 图3显示第2图的裂解炉的局部放大图4显示用以实施本发明方法的连续式蒸汽裂解装置的示意图； 图5显示一用于本发明方法的连续式蒸汽裂解装置的过热蒸汽产生器及 裂解炉的側视图；以及
图6显示用以实施本发明方法的裂解炉中物料行进方式的示意图。
主要元件符号说明
1裂解炉11反应室
113第一反应区115第二反应区
13驱动装置151进料口
153出料口155裂解油气出口
157.二次精炼入口17连通口
21运输结构211中心轴
213螺旋区段215叶片区段
22物料Pl裂解油气入口
P2油气出口P3第一冷凝入口
P4第一液体出口P5第一气体出口P6 第二冷凝入口P7第二液体出口
P8 第二气体出口P9油槽开口
P10第二液体入口Pll第二气体入口
P12油4分出口P13水份出口
P14废水入口P15可燃气体出口
P16燃料口P17出风口
P18第一热风入口P19第一热风出口
P20第二热风入口P21第二热风出口
P22第三热风入口P23第三热风出口
P24蒸汽出口P25逆洗气体入口
P26废气入口P27一次加工入口
P28 —次加工气体出口P29一次力n工固体出口
P30 二次加工入口P31二次加工出口
P32三次加工入口P33三;欠力口工出口
P34过滤入口31燃烧室
311过热蒸汽产生器33燃烧炉
351高温过滤装置352a第一冷凝器
352b第二冷凝器353油槽
355气体稳定槽357油水分离槽
359废水处理器371筛选机
373磁选机375研磨机
377a第一袋式集尘机377b第二袋式集尘机
379废气处理器39蒸汽锅炉Ll中心轴长度 L2 螺旋区段长度
L3叶片区段长度
具体实施例方式
本发明关于一种连续式蒸汽裂解方法，其包含将一待裂解物料喂入一管 式反应器中，并在一过热蒸汽流存在下进行裂解反应，待裂解物料在反应器 内行经一或多个前进区及一或多个混合区。在此，经发现，当用于例如废轮 胎的裂解处理时，若混合区的比例过低，将无法达到所期望的搅拌混合效果， 而若混合区的比例过高，则易因废轮胎所含钢丝的缠绕，导致反应器阻塞。 因此，通常控制使混合区的总长度是该等前进区及该等混合区的总长度和的 5%至35%。以裂解废轮胎而言，混合区的总长度较佳占前进区及混合区的 总长度的10%至30%。所谓"管式反应器"乃泛指其内部具有一或多个类似 于管状的物料容纳空间的任何合宜反应器。
传统批次裂解方法必须在每一批次物料的裂解反应完成后，暂停操作以 打开反应器取出裂解反应产物，因此往往无法获致令人满意的产率、耗时费 力。此外，如前所述，批次方法另易有物料逸散的问题。本发明方法在裂解 反应进行的过程中，让待裂解物料于反应器中逐渐前进，借由前进速度的控 制，使得待裂解物料停留充分时间以完成所期望的裂解反应，而裂解完成后 所产生的非气体产物则前进至出料口并排出(气体产物则于反应进行时持续 由例如一油气出口或同样由出料口排出)，供继续随后的加工处理工作。因 此，不需于操作过程中打开反应器，故可避免批式方法的物料逸散问题。此 外，本发明方法可连续进行裂解处理，大大提升效能及效益。另，本发明方 法在待裂解物料于反应器内前进的过程中，适时令其经过一或多个混合区， 以适度搅动待裂解物料，使裂解反应能进行得更力口完全。
本发明方法是在蒸汽流存在下进行裂解反应，这可有效降低反应设备爆 炸的可能性。在此，由于裂解反应是在高温下进行，且反应进行时会产生大 量的气体，易造成裂解炉内压力不稳定、有爆炸的危险。此外，不同待裂解 物料在裂解处理后通常或多或少会产生有害气体，例如，废轮胎在裂解处理 过程通常会产生含硫气体，若未加以处理，则会致使裂解所得的产物具有较 高的含硫量，降低所得产品的质量。本发明方法使用高于100。C的过热蒸汽作为裂解反应的承载气体，能使得部分气体溶于蒸汽中并随蒸汽带出，有效 降低爆炸的可能性。此外，且过热蒸汽能溶解裂解反应所产生的水可溶性成
份(例如硫份)并将其带出系统，故可降低裂解产物杂质含量(如含硫量)， 提高产物经济价值。
可视需要在进行裂解反应之前，先进行一前处理步骤，以降低待裂解物 料的大小，提高裂解反应的效能。例如，可进行一破碎或切碎程序，此可借 由如破碎机或切碎才几的装置达成。
将具合宜大小的待裂解物料喂入反应器中，在过热蒸汽流的存在下进行 裂解反应。其中，可以例如电热、燃烧、或高温气体加热等方式加热管式反 应器，使其达到裂解反应所需的温度。在一实施例中，可以裂解回收的油气 作为加热反应器的至少一部分能量来源，提供裂解反应所需的温度，节省方 法成本。
过热蒸汽流可透过一与反应器相连通的过热蒸汽产生器提供。在此，可 使用本身设置有一蒸汽机的过热蒸汽产生器，以蒸汽机来产生蒸汽，再经加 热而形成高温的过热蒸汽。其中，可采用4壬4可合宜的加热方式，如电热式、 燃烧式、或以高温气体加热的气热式等。亦可使用一不具有蒸汽产生装置的 过热蒸汽产生器，在这一实例中，过热蒸汽产生器除与反应器相连通外，更 与一外接的蒸汽来源相连通，以加热连通传来的蒸汽形成过热蒸汽。在本发 明方法的一个实施例中，使用一管状过热蒸汽产生器，其环绕在反应器的外 壁，从而在不需任何额外加热装置的情形下，在加热反应器的同时， 一并加 热过热蒸汽产生器，以提供过热蒸汽，有效利用能源。其中，管状结构的一 端与反应器相连通，另一端则与一蒸汽来源相连通。
在裂解反应过程中，较佳是使喂入反应器内的待裂解物料在反应器内行 经复数个前进区及复数个混合区，使得待裂解物料在裂解过程中在前进区内 逐渐前进，且在混合区内短暂停留并进行混合。在本发明的一个实施例中， 待裂解物料是在反应器内行经彼此交替安置的复数个前进区及复数个混合 区，使裂解反应更趋完全，且避免裂解物料在反应器内的堵塞。其中，待裂 解物料在各前进区的经历时间实质上相等，在各混合区的经历时间亦实质上 相等。
视所处理的物质而定，裂解反应可能产生各式气体、液体^/或固体产物。为有效回收利用裂解产物，本发明连续式蒸汽裂解方法可视需要另包含一或 多个分离程序。举例言之，在处理废轮胎时，裂解产物包括裂解油、可燃气 体、及水等气态油气产物，以及钢丝与碳黑等固态物料产物。因此，可在本 发明连续式蒸汽裂解方法的后续处理中，进一步包含一裂解油气处理程序及/ 或一裂解物料处理程序。
裂解油气处理程序用以处理自反应器导出的气体产物，其可包含一净化 步骤、 一冷凝步骤、 一分离步骤及/或一废水处理步骤。净化步骤用以分离油
气所可能含有的固体杂质(如碳黑微粒)；冷凝步骤用以冷却裂解油气；分 离步骤用以分离经冷凝的裂解油，如油水分离步骤；及废水处理步骤是用以 处理经分离的水份。当然，裂解油气处理程序亦可—见需要另包含其它分离步 骤。
净化步骤可借由一净化装置达成，通常将净化装置与反应器相连通，以 去除裂解反应所可能产生的粉尘/微粒(例如碳黑微粒)。在一个实施例中， 是使用一具有脉沖逆洗功能的高温过滤装置作为净化装置，其通常配置一过 滤组件如金属滤网或陶瓷的滤筒，以达到去除粉尘/微粒的目的。"脉冲逆洗" 的原理及技术是本领域技术人员所能轻易了解的，在此不加赘述。 一般不具 有逆洗功能的过滤装置，如强力下吸式过滤装置，其过滤功能往往随着过滤 操作的进行而递减，这是由于其滤网受到过多自气体中滤除的4效粒或粉尘堵 塞所致。因此在本发明方法中使用具有逆洗功能的过滤设备可有效防止前述 堵塞现象，使反应得以连续进行。在使用脉冲逆洗过滤装置时，可将过热蒸 汽间歇性地导入至高温过滤装置；或者可将分离裂解油气程序所得的可燃气 体，回送导入高温过滤装置中，以实现脉冲逆洗进而维持滤网的流通量。
冷凝步骤经由一降温冷凝作用，以冷却裂解产物的气体成份，使其分离 为例如裂解油、水、及可燃气体等。可视需要借由任何合宜的冷凝装置达成， 一般而言，使用一或多个相串连的冷凝器，以达到分离多种成分的效果，以 利后续利用。在一实施例中，利用两个串联的冷凝器组成冷凝装置，且冷凝 步骤安排于净化步骤之后，以确保气体成份中的微粒或粉尘能先由净化步骤 滤除，不会进入冷凝设备中，堵塞设备或影响分离后产物的经济价值。
在裂解油气的处理过程中，由于油份的凝结温度较高，势必将首先被冷 凝分离出来。为避免冷凝后的油份因其较高的黏滞性而阻塞冷凝器，较佳是在冷凝装置的前端采用一具有U型管路的冷凝器，且使冷却水于管内流动，欲冷凝的气体成份则由U型管路外侧流过。如此，以使裂解油气冷凝于U型管外壁而自然滴落并送出，而非釆现有的冷凝方式(即欲冷凝物质行经管内，利用管外的冷却水冷凝)，从而有效避免油份阻塞的可能，确保能连续进行裂解反应。
裂解物料处理程序可视需要包含各式合宜的物理/化学分离程序。 一般而言，裂解物料处理程序包含一分离步骤(例如筛选步骤、磁选步骤)及一磨碎步骤(如研磨步骤)以进一步加工裂解反应的固体产物。以处理废轮胎为例，裂解物料处理程序可包含一篩选步骤、 一磁选步骤、及一研磨步骤。其中，以筛选步骤自裂解反应所产生固体产物中初步筛除废轮胎所含的钢丝，
此可借由一与反应器相连通的筛选机达成；经初步去除钢丝后的固体产物继续进行磁选步骤以进一步分离钢丝(及视需要的其它金属成分)；最后视需要进行一研磨步骤将最终产物研磨至所期望的大小以供回收利用。此外，亦可视需要在研磨步骤后进行一分拣程序，进一步分拣研磨后的产物。
本发明连续式蒸汽裂解方法可用于处理各式物料的裂解，例如废轮胎、废塑料、废木材、及农业生质废料等，较佳是用于处理废轮胎。
为更清楚地了解本发明内容，下文是配合附图例示性说明本发明连续式蒸汽裂解方法的一个实施例。其中，各图标所绘示的元件大小仅供说明参考，并非代表真实大小的比例。
首先参考图1,显示一裂解炉1，裂解炉1包含一反应室11、 一驱动装置13、 一进料口 151、 一出料口 153、 一裂解油气出口 155、 一二次精炼入口157、以及一连通口 17。反应室11可作为本发明方法所需的反应器，且包含上下安置的一第一反应区113及一第二反应区115,第一反应区113及第二反应区115是借由连通口 17相互连通。参考图2，其是图1所示裂解炉1的剖面图，反应室11在第一反应区113及第二反应区115内各分别安置有一轴向运输结构21，且每一运输结构21均与相对应的驱动装置13连接。各运输结构21具有一中心轴211且包含多个螺旋区段213与多个叶片区段215。图3显示第一/第二反应区的局部放大图，L2代表单一螺旋区段的长度，且L3代表单一叶片区段的长度。螺旋区段213与叶片区段215的长度，是以各区段于中心轴211方向上所占中心轴211的长度计。 一般是控制使单一运输结构21的各叶片区段长度(L3 )的总和，为该运输结构21长度的5 %至35 % 。
废轮胎由进料口 151喂入反应室11,在其中进行裂解反应。裂解产生的裂解油气由裂解油气出口 155输出，裂解后的固体产物则由出料口 153输出。废轮胎在反应室11中是先进入第一反应区113,在其中透过运输结构21的转动而在进行裂解反应同时沿运输结构21的轴向逐渐前进(提供本发明方法的前进区)，其中，在行经叶片区段215时会作短暂停留，随叶片区段的叶片的旋转而进行搅拌混合(提供本发明方法的混合区)。由于第一反应区113与第二反应区115是上下安置，当裂解中的废轮胎前进至连通口 17时，便会掉落至第二反应区115，循第二反应区115中的运输结构21的转动而前进，并继续进行裂解。裂解后的固体产物由出料口 153输出，裂解过程中产生的油气产物则由裂解油气出口 155输出。
继续参见图4及图5,图4是实现本发明连续式蒸汽裂解方法的一个实施例的设备配置图，主要包含一燃烧室31、 一燃烧炉33、及一蒸汽锅炉39。其中，如图5所示，燃烧室31内设有一如图1所示的裂解炉1以及一环绕裂解炉1的反应室11的管状过热蒸汽产生器311。此外，该设备另包含用以实现裂解油气处理程序的裂解油气处理系统，以及用以实现裂解物料处理程序的裂解物料处理系统。
如图4所示，用以实现裂解物料处理程序的裂解物料处理系统包含一高温过滤装置351 、 一由第 一冷凝器352a与第二冷凝器352b所构成的冷凝装置、一油水分离槽357、 一气体稳定槽355、及一废水处理器359。
燃烧室31设有一裂解油气出口 155与一第一热风出口 P19,出口 155与一高温过滤装置351的裂解油气入口 Pl相连通且出口 P19与蒸汽锅炉39的第二热风入口 P20相连通。高温过滤装置351除裂解油气入口 Pl外，还具有一油气出口 P2与一逆洗气体入口 P25,其中，出口 P2是与一第一冷凝器352a的第一冷凝入口 P3相连通，入口 P25在本实施例中则用以导入过热蒸汽产生器311所产生的过热蒸汽。第一冷凝器352a除第一冷凝入口 P3外，还具有一第一液体出口 P4及一第一气体出口 P5，以分别与一油槽353的油槽开口P9及一第二冷凝器352b的第二冷凝入口 P6相连通。第二冷凝器352b除第二冷凝入口 P6外，还具有一第二液体出口 P7及一第二气体出口 P8，以分别与油水分离槽357的第二液体入口 P10及一气体稳定槽355的第二气体入口Pll相连通。气体稳定槽355除第二气体入口 Pll外，还具有一可燃气体出口 P15与燃烧炉33的燃料口 P16相连通，出口 P15亦可视情况近一步与逆洗气体入口 P25相连通(未绘示)。
燃烧炉33除燃料口 P16外，另具有一出风口 P17与燃烧室31的第一热风入口P18相连通。油水分离槽357除第二液体入口 P10外，还具有一油4分出口 P12及一水4分出口 P13,分别与油槽353的油槽开口 P9及废水处理器359的废水入口 P14相连通。
此外，如图4所示，用以实现裂解物料处理程序的裂解物料处理系统包含一篩选机371、 一》兹选机373、第一袋式集尘机377a及一第二袋式集尘机377b。筛选机371具有一次加工入口 P27、 一次加工气体出口 P28及一次加工固体出口P29,其中，入口 P27是与反应室11的出料口 153相连通，以承接反应室11所产生的固体产物，并借由出口 P28及P29分别与第二袋式集尘机377b的热气入口 P22及磁选机373的次加工入口 P30相连通。磁选机373还具有一二次加工出口 P31与研磨机375的三次加工入口 P32相连通，研磨机375再借由三次加工出口 P33与第一袋式集尘机377a的过滤入口 P34相连通。
第二袋式集尘机377b除第三热风入口 P22夕卜，还具有一第三热风出口P23与废气处理器379的废气入口 P26相连通。同时，蒸汽锅炉39借由一第二热风出口 P21与第二袋式集尘机377b的第三热风入口 P22相连通及借由一蒸汽出口 P24与过热蒸汽产生器311相连通。
以下将说明如何以上述例示的蒸汽裂解处理设备，进行本发明方法以处理废轮胎。
首先，可在进行裂解之前，先以如破碎机或切碎机的前处理装置对废轮胎进行一前处理步骤，使其具有合宜的大小。之后，将具合宜大小的废轮胎颗粒(通常，切碎至粒径约5公分至7公分)以约每小时进料1000公斤的速度，由进料口 151喂入裂解炉1的反应室11中，此时裂解炉1外的温度维持在70(TC至100(TC之间，以加热过热蒸汽产生器311并维持反应室11温度在350。C至550。C,较佳在350。C至480°C。同时，将过热蒸汽产生器311所产生的过热蒸汽导入反应室11中参与裂解反应。
废轮胎颗粒借由运输结构21在反应室11中交替经过前进区及混合区(亦即交替经过反应室11内的螺旋区段213及叶片区段215)以充分地裂解，在此，请参考图6,其绘示待裂解物料22,如废轮胎颗粒，在反应室11中的第一反应区113内的行进方式；即物料22在螺旋区段213向前推进并逐渐堆积，到达叶片区段215经搅拌混合，再渐渐落入下一个螺旋区段213继续向前推进。当物料输送至第一反应区113尾端时，剩余的碳黑混合物及未裂解的废轮胎颗粒经由连通口 17落至第二反应区115继续进行裂解反应，其在第二反应区115的行进方式实质上与在第一反应区113中相同。在反应同时，裂解反应所产生的油气传送至裂解油气处理系统；而非气体的裂解物料则传送至裂解物料处理系统，或可视需要经由二次精炼入口 157投入第二反应区115中再次精炼。详言之，裂解油气进入高温过滤装置351，其可为具有脉冲逆洗功能的高温过滤装置，可例如借由高温蒸汽以脉沖逆洗而移除所滤出的碳黑微粒。 一般而言，可采用具有一多孔性陶资滤筒或金属滤网的高温过滤装置351，操作温度控制于约280。C至45(TC,过滤速度则为1公分/秒至3公分/秒。
随后，将去除碳黑微粒的裂解油气进行一冷凝程序，通常为两阶段的冷凝程序。具体言之，如图4所示，先将裂解油气导入第一冷凝器352a以将裂解油气的温度降至约ll(TC，冷凝所得油份可待后续加工以再利用；剩余的裂解油气续送至第二冷凝器352b，以将裂解油气的温度降至约40。C，冷凝分离所得的油份亦可待后续加工以再利用，所得水份则视需要经一废水处理程序，以供利用或排放废弃。冷凝后的裂解气体则可视需要先经一气体稳定处理步骤后，再送入燃烧炉33以进一步提供本发明方法所需的热源。
在裂解废轮胎的情况下，待裂解物料通常包含如钢丝等金属成份，反应后产生的裂解产物可先行一筛选步骤，如将裂解产生的非气体裂解物料传送至筛选机371以初步分离钢丝与碳黑并使裂解物料降温(一般是降至低于IO(TC)。在此步骤中，残留在裂解物料中的气体成伤"故送入第二袋式集尘机377b，以去除碳黑微粒，随后经废气处理器379处理后予以排放。经初步移除钢丝的裂解物料则再送至i兹选机373,以进一步分离钢丝及碳黑，随后将所得碳黑加以研磨至所期望尺寸。通常，将碳黑研磨至能通过200孔(mesh)的筛网的大小，以供回收再利用。
在本实施例中，在才喿作初期以柴油或燃料油当作燃烧炉33的燃料，待裂解反应开始后则可利用裂解反应所得的可燃气体作为燃料以降低成本。其中，
燃料的流量约80公升/小时。燃烧炉33所产生的高温气体以例如风车抽引的
方式，导入燃烧室31中，将燃烧室31内的温度维持在70(TC至1000°C，并
加热裂解炉1及过热蒸汽产生器311，以使得裂解炉1的反应室11达到裂解
反应所需的温度，350。C至55(TC。燃烧室31内的高温气体接着可传送至蒸
汽锅炉39,供加热形成蒸汽。在此，本发明亦不排除使用本身具备一燃烧机
的蒸汽锅炉39的实例；换言之，可借由来自燃烧室31反应后的高温气体、
燃烧炉33所产生的热风、和/或本身所配置的另一燃烧机，加热蒸汽锅炉39
以产生蒸汽；同样地，该另一燃烧机的燃料亦可使用裂解反应所产生的可燃气体以降低成本。
另一方面，蒸汽锅炉39所产生的蒸汽是供过热蒸汽产生器311产生过热蒸汽，且可用以供第二袋式集尘设备377b进行蒸汽脉冲逆洗以去除微粒。详言之，蒸汽锅炉39所产生的蒸汽是借由蒸汽出口 P24将部分蒸汽传送至过热蒸汽产生器311中，随后蒸汽在管状过热蒸汽产生器311中前进的同时，受到燃烧室31内的高温气体加热，最终形成过热蒸汽。其中，部分过热蒸汽是导入至反应室11中作为裂解反应的承载气体；部分则借由逆洗气体入口 P25导入至高温过滤装置351，供其进行定时或不定时的脉冲逆洗，以有效避免装置阻塞的情况。其中，如前所述，亦可利用经气体稳定槽355稳定后所得可燃气体，借由逆洗气体入口 P25送入高温过滤装置351以进行脉冲逆洗程序。在此，可视整体装置的能源/物料配置及情况，搭配组合利用过热蒸汽及可燃气体，例如交替使用来自过热蒸汽产生器311的过热蒸汽及气体稳定槽355的可燃气体。
综上所述，本发明方法的一特点在于其使待裂解物料行经一或多个前进区及一或多个混合区，且混合区的总长度是该等前进区及该等混合区的总长度和的5%至35%。这是经过本申请发明人无数次测试所得的结果，不仅能避免传统批次裂解方式，因搅拌不充分而使得裂解反应不完全的现象，同时亦因前进区的设置，使得待裂解物料能在反应器中逐渐前进，最终主动送出反应器，使裂解反应得以连续进行，提高效能。
再者，本发明连续式蒸汽裂解方法除可利用上述裂解炉外，更可包含一净化步骤及/或一冷凝步骤。其中净化步骤可去除裂解气体中的孩i粒(如碳黑微粒)，提升油品质量并避免后续冷凝设备的堵塞且降低后续精制油品所需的成本，且此处所收集的微粒(如碳黑微粒)亦具有较高经济效益。此外，冷凝步骤借由一内部具有U型管路的冷凝器的使用，冷却水行经管内，裂解油气走外侧通道，能有效避免阻塞现象。
另一方面，本发明连续式蒸汽裂解方法使用过热蒸汽作为承载气体，一方面能避免传统干式裂解容易发生的爆炸现象，另一方面能降低裂解产物的硫份含量，确保产物的经济价值。
综合以上优点使得本发明方法能连续且有效率的进行物料的裂解，尤其是裂解废轮胎，且所得的产物具有较高的经济价值。
上述实施例仅为例示性说明本发明的实施例，并阐述本发明的技术特征，而非用于限制本发明的保护范畴。任何熟悉本技术的人员在不违背本发明的技术原理及精神下，可轻易完成的改变或安排，均属本发明所主张的范围。因此，本发明的权利保护范围如后附申请专利范围所列。
权利要求
1、一种连续式蒸汽裂解方法，包含将一待裂解物料喂入一管式反应器中以进行裂解反应，该裂解反应是在一过热蒸汽流存在下进行，其中，该待裂解物料在该反应器内反应的过程中行经一或多个前进区以及一或多个混合区，且该等混合区的总长度为该等前进区及该等混合区的总长度和的5％至35％。
2、 如权利要求l所述的方法，其中该等混合区的总长度为该等前进区 及该等混合区的总长度和的10%至30%。
3、 如权利要求1所述的方法，还包括 提供一蒸汽；加热该蒸汽以形成该过热蒸汽流；以及 将该过热蒸汽流导入该反应器。
4、 如权利要求1所述的方法，还包括将该待裂解物料喂入该反应器前， 对该待裂解物料进行的一前处理步骤。
5、 如权利要求l所述的方法，其中该待裂解物料在该反应器内反应的 过程中行经彼此交错排列的一或多个前进区以及一或多个混合区，且该待 裂解物料在各该前进区经历的时间实质上相等且在各该混合区经历的时间 实质上相等。
6、 如权利要求l所述的方法，其中该待裂解物料在该反应器内反应的 过程中行经 一或多个作为前进区的螺旋区段以及一或多个作为混合区的叶 片区段。
7、 如权利要求6所述的方法，其中该待裂解物料在该反应器内反应的 过程中行经彼此交错排列的复数个螺旋区段以及复数个叶片区段，且该待 裂解物料在各该螺旋区段经历的时间实质上相等，在各该叶片区段经历的 时间实质上相等。
8、 如权利要求l所述的方法，其中以一高温气体以维持该反应器于所 需的温度。
9、 如权利要求l所述的方法，还包括对该裂解反应的气体产物进行一 裂解油气处理程序。
10、 如权利要求9所述的方法，其中裂解油气处理程序包含一净化步骤及一冷凝步骤。
11、 如权利要求IO所述的方法，其中该净化步骤是一高温过滤步骤。
12、 如权利要求11所述的方法，其包含将至少部分过热蒸汽流送入该 高温过滤步骤。
13、 如权利要求11所述的方法，其包含将冷凝步骤所得的至少部分气 体送入该高温过滤步骤。
14、 如权利要求IO所述的方法，其中裂解油气处理程序还包括一废水 处理步骤。
15、 如权利要求1所述的方法，还包括对该裂解反应的固体产物进行 一裂解物料处理程序。
16、 如权利要求15所述的方法，其中该裂解物料处理程序包括一筛选 步骤及一磁选步骤。
17、 如权利要求16所述的方法，其中该裂解物料处理程序还包括一研 磨步骤。
18、 如权利要求1所述的方法，其中将一废轮胎喂入该管式反应器中 以进行裂解反应。
19、 如权利要求18所述的方法，其中该裂解反应是在350。C至550°C 的温度下进4亍。
20、 如权利要求18所述的方法，其中该废轮胎具有5公分至7公分的 粒径，且该裂解反应是在350。C至480。C的温度下进行。
全文摘要
一种连续式蒸汽裂解方法，包含将一待裂解物料喂入一管式反应器中以进行裂解反应，该裂解反应是在一过热蒸汽流存在下进行，其中，该待裂解物料在该反应器内反应的过程中是行经一或多个前进区以及一或多个混合区，且该等混合区的总长度为该等前进区及该等混合区的总长度和的5％至35％。
文档编号C10G1/10GK101555414SQ20081008961
公开日2009年10月14日 申请日期2008年4月10日 优先权日2008年4月10日
发明者乌南兹默·卡利特果, 吴俊耀 申请人:环拓科技股份有限公司