一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备，其包含自动装填进料装置、裂解炉、温度控制系统、燃料装填装置、出料装置、裂解炉燃料预热装置、气相导出装置、气固过滤器、分馏系统、油品存储装置、可燃气体导回气路系统、净化脱硫装置。本实用新型由于将连续式裂解工艺全程系统化、自动化，对每一部分生产过程的严格控制，保证了各步骤产品的质量，保证了各个步骤的顺利生产，全程自动化并严格可控，并使可燃性气体等中间产物物尽其用，既环保，又经济。
【专利说明】一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备。其尤其适用于废轮胎的处理。
【背景技术】
[0002]目前，随着汽车工业的蓬勃发展，每年有大量废弃轮胎产生，如果没有经过再生循环处理，会给环境造成极大的污染，而通过对废弃轮胎的回收再利用的绿色处理，既避免了污染，又能回收环保油品、炭黑等以为工业用途，近年来引起了各个国家地区的关注。
[0003]废旧轮胎的裂解加工步骤，是废旧轮胎再生循环处理的重要步骤。所谓废旧轮胎的裂解加工，是合并化学手段的处理方式，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式(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。
[0004]由上述说明可知，以裂解方式处理废轮胎较具有实质上的回收效益，因此，目前的研发大多针对此一方式。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。批次裂解主要是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，其后再于炉中装入另一批次的待裂解废轮胎以进行处理。此一方式的一个缺点为，于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，于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式处理废轮胎，以节省时间、成本及提高产能且降低对环境的危害。
[0005]目前较常用的连续式裂解装置可区分为连续式批次裂解装置及连续式裂解装置。其中，连续式批次裂解装置常常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，当一裂解槽反应完成后能单独进行降温、取出裂解产物及重新装料。然而，此种连续式批次裂解炉，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，由于需各自独立操作每一裂解槽，反而使得该连续式批次裂解装置在操作上更显复杂。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。由此，近来已发展出不需以多个裂解炉并联操作的连续式裂解炉。然而，目前此一裂解装置仍沿用干式裂解法较多，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，不同的待裂解物料于裂解处理后通常或多或少会产生有害气体，这里面既有有益气体，如可以助燃的气体，以及完全属于废气的气体，例如，废轮胎于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。现有技术中并无综合能够全面针对这些优缺点而开发的整体设备。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是为了提供一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备，协调配合加热裂解、出料、气体充分利用等整个过程，并将整个过程规模化、自动化，设计并制成了一种规模化，能够大批量同时处理各类不同规格和档次废旧轮胎中间产品以形成油气产品的整体设备。
[0007]本实用新型公开了一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备，其特征在于，包含自动装填进料装置、裂解炉、温度控制系统、燃料装填装置、出料装置、裂解炉燃料预热装置、气相导出装置、气固过滤器、分馏系统、油品存储装置、可燃气体导回气路系统、净化脱硫装置。
[0008]裂解炉为内部的裂解炉燃烧室和外部的裂解炉夹套双层结构，自动装填装置向裂解炉燃烧室送料连接，温度控制系统与裂解炉燃烧室和裂解炉夹套中的温度感测和控制组件相连接，裂解炉燃料预热装置向燃料装填装置送料连接，燃料装填装置向裂解炉燃烧室送料连接。
[0009]裂解炉燃烧室向出料装置出料连接，裂解炉燃烧室向气相导出装置气相导出连接，气相导出装置向气固过滤器出料连接，气固过滤器向分馏系统出料连接，分馏系统向油品存储装置出料连接，气固过滤器和分馏系统经过可燃气体导回气路系统向裂解炉夹套气体导出连接，裂解炉燃烧室和裂解炉夹套均向净化脱硫装置导气连接。
[0010]裂解炉的双层结构具体为:裂解炉燃烧室为圆柱状管式，自动装填装置向裂解炉燃烧室在其中一头送料连接，裂解炉燃烧室在另一头向出料装置出料连接，裂解炉燃烧室在靠近出料装置一头以排气口向气相导出装置气相导出连接，裂解炉夹套也是圆柱状管式，其以比裂解炉燃烧室大得多的管径将裂解炉燃烧室套置其中，裂解炉夹套的外层具备隔热保温层，裂解炉燃烧室的外壳为易传热耐高温材料制成，作为传热媒介，裂解炉夹套中具有加热媒介。裂解炉夹套中具有的加热媒介具体是熔盐、沙子或蓄热材料。可燃气体导回气路系统为气密性系统，其具备导风驱动系统，其用于向裂解炉夹套气体导出连接时单向驱动气体流动。
[0011]裂解炉燃料预热装置向燃料装填装置送料连接，以及燃料装填装置向裂解炉燃烧室送料连接，都是封闭设置不与外界连通；裂解炉燃烧室向出料装置出料连接，裂解炉燃烧室向气相导出装置气相导出连接，气相导出装置向气固过滤器出料连接，气固过滤器向分馏系统出料连接，也都是封闭设置不与外界连通。
[0012]前述整体设备中，自动装填进料装置、裂解炉、温度控制系统、燃料装填装置、出料装置、裂解炉燃料预热装置、气相导出装置、气固过滤器、分馏系统、油品存储装置、可燃气体导回气路系统、净化脱硫装置均电气连接到中控系统，由中控系统控制操作参数和启动停止。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的整体设备关系示意图。其中，I是裂解炉燃料预热装置，2是燃料装填装置，3是自动装填进料装置，4是裂解炉夹套，5是裂解炉燃烧室，6是温度控制系统，7是油品存储装置，8是净化脱硫装置，9是大气气氛，10是气相导出装置，11是可燃气体导回气路系统，12是气固过滤器,13是分懼系统,14中控系统。
【具体实施方式】
[0014]下面针对本实用新型作进一步的详细说明:
[0015]本实用新型公开了一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备，其特征在于，包含自动装填进料装置、裂解炉、温度控制系统、燃料装填装置、出料装置、裂解炉燃料预热装置、气相导出装置、气固过滤器、分馏系统、油品存储装置、可燃气体导回气路系统、净化脱硫装置。
[0016]裂解炉为内部的裂解炉燃烧室和外部的裂解炉夹套双层结构，裂解炉夹套紧密包裹着裂解炉燃烧室，并在温度控制系统的控制下，向内裹的裂解炉燃烧室进行有调节的加热，裂解炉燃烧室的内部填料后才点火升温，裂解炉夹套的加热温度受到温度控制系统的严格控制，例如是从400°C到600°C严格控制缓慢升温。裂解炉燃烧室中的废橡胶原料在受热及催化剂作用下，发生软化、裂化直至炭化的变化，裂解过程中产生的气相物质经气相导出装置，再经气固过滤器，最后经过分馏产生裂解油品，进入油品存储装置。这样的设置，保证了连续式裂解生产环保油品的需要，由于使用的物料是已经加工成为需要粒度的废弃轮胎中间加工产品的缘故，避免了人工码放轮胎和轮胎在系统中推进转移困难的问题，也避免了人工送料出料及未加工物料送料出料中的各种污染，保证了整个生产过程中的清洁。
[0017]在连接关系方面，自动装填装置向裂解炉燃烧室送料连接，自动装填系统由中控系统直接控制，其物料来源为废轮胎制品破碎后的中间产物，便于连续式裂解处理，温度控制系统与裂解炉燃烧室和裂解炉夹套中的温度感测和控制组件相连接，通过中控系统进行直接控制温度控制系统，裂解炉燃烧室的点火装置也由中控系统直接控制，以使得裂解炉燃烧室中的点燃起始温度、加热时间、加热终止温度、加热变化快慢速度等都可以得到中控系统的精密控制，裂解炉燃料预热装置向燃料装填装置送料连接，燃料装填装置向裂解炉燃烧室送料连接，裂解炉燃料预热装置与燃料装填装置的送料均由中控系统严格控制，并严格地讲控制送料中添加的催化剂的剂量，以保证裂解炉燃烧室的裂解过程整体可控。
[0018]裂解炉燃烧室向出料装置出料连接，再经过滤后，密度低于一定预设值的液态再经过处理后也送入油品存储装置。在裂解过程中产生的气相物质经气相导出装置，及再经气固过滤器，再经过分馏产生裂解油品的同时，气固过滤器和分馏系统经过可燃气体导回气路系统向裂解炉夹套气体导出连接，经过处理，可燃气体导回气路系统将气固过滤器和分馏系统产生的可燃性气体回收，送回至裂解炉夹套中，以辅助裂解炉夹套中的燃烧加热过程，一方面节约能源，一方面减轻了环境污染程度，以及减少了后续气体净化等步骤的资源耗费。可燃气体导回气路系统为气密性系统，其具备导风驱动系统，其用于向裂解炉夹套气体导出连接时单向驱动气体流动。在气体处理方面，裂解炉燃烧室和裂解炉夹套均向净化脱硫装置导气连接，其气相导出物均通过净化脱硫装置进行了充分处理，避免了环境污染。
[0019]裂解炉的双层结构具体为:裂解炉燃烧室为圆柱状管式，自动装填装置向裂解炉燃烧室在其中一头送料连接，裂解炉燃烧室在另一头向出料装置出料连接，裂解炉燃烧室在靠近出料装置一头以排气口向气相导出装置气相导出连接，裂解炉夹套也是圆柱状管式，其以比裂解炉燃烧室大得多的管径将裂解炉燃烧室套置其中，裂解炉夹套的外层具备隔热保温层，裂解炉燃烧室的外壳为易传热耐高温材料制成，作为传热媒介，裂解炉夹套中具有加热媒介。裂解炉夹套中具有的加热媒介具体是熔盐、沙子或蓄热材料。本实用新型通过改变了裂解炉的加热方式及裂解炉炉体结构，通过间接加热的方式，既保证了裂解炉受热更均匀，同时也避免了明火直接加热带来的安全问题。为了对裂解过程准确控温，例如可以使用熔盐加热机制进行加热，可利于控温更准确，更容易调控，从而保证轮胎裂解更加透彻，避免了忽冷忽热而产生的不利于后续加工处理的各种杂质。
[0020]裂解炉燃料预热装置向燃料装填装置送料连接，以及燃料装填装置向裂解炉燃烧室送料连接，都是封闭设置不与外界连通；裂解炉燃烧室向出料装置出料连接，裂解炉燃烧室向气相导出装置气相导出连接，气相导出装置向气固过滤器出料连接，气固过滤器向分馏系统出料连接，也都是封闭设置不与外界连通。
[0021]前述整体设备中，自动装填进料装置、裂解炉、温度控制系统、燃料装填装置、出料装置、裂解炉燃料预热装置、气相导出装置、气固过滤器、分馏系统、油品存储装置、可燃气体导回气路系统、净化脱硫装置均电气连接到中控系统，由中控系统控制操作参数和启动停止。本实用新型由于将连续式裂解工艺全程系统化、自动化，对每一部分生产过程的严格控制，保证了各步骤产品的质量，保证了各个步骤的顺利生产，全程自动化并严格可控，并使可燃性气体等中间产物物尽其用，既环保，又经济。
[0022]本实用新型所用温度控制系统，用于对裂解过程进行监测和控制，与裂解炉夹套、裂解炉燃烧室，及其他需要温度控制的部件电气连接，能够调整各个部件的温度，其可以满足裂解的监测控制要求。
[0023]本实用新型所用中控系统，用于对裂解过程进行监测和控制，能够调整各个部件的气压、抽气压力、装填状态和速度、点火、加热过程、气路通断等，其可以满足裂解的监测控制要求。
[0024]中控系统可以由系统配电、变频调节、显示控制和上位机组成，可以连接PC以操控，也可以以触摸屏的方式操控。配电系统可采用母排方式供电，可采用三相隔离变压器为控制系统提供干净电源，提高系统抗干扰的能力。变频调节的输出频率、电压、电流可以在PC或触摸屏显示。显示控制采用屏蔽线收集温度信号，由可编程程序控制器对系统变量和状态进行采集、处理，并以通信方式上传PC或触摸屏显示，并接收来自PC或触摸屏的指令。可编程程序控制器通过编制程序对可控的部件进行控制。上位机是PC机、笔记本电脑、工控机、或者触摸屏电脑，同时配置UPS电源、打印机等。实现对整体设备的监视和管理。
[0025]本实用新型所用出料装置，是用于裂解后物料腾出的装置，按照一般化工物料腾出标准进行设计，能够满足物料腾出的作用。
[0026]本实用新型所用油品存储装置，可以应用符合国家标准和行业标准的油品存储装置，也可根据本实用新型实施的情况而具体设计规格和样式。
[0027]本实用新型所用净化脱硫装置，是为了使排除气体符合国家规定的排放标准而设，其可以应用符合国家标准和行业标准的净化脱硫/烟气脱硫装置，也可根据本实用新型实施的情况而具体设计脱气的规格和样式、参数等。
【权利要求】
1.一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备，其特征在于，包含自动装填进料装置、裂解炉、温度控制系统、燃料装填装置、出料装置、裂解炉燃料预热装置、气相导出装置、气固过滤器、分馏系统、油品存储装置、可燃气体导回气路系统、净化脱硫装置； 裂解炉为内部的裂解炉燃烧室和外部的裂解炉夹套双层结构，自动装填装置向裂解炉燃烧室送料连接，温度控制系统与裂解炉燃烧室和裂解炉夹套中的温度感测和控制组件相连接，裂解炉燃料预热装置向燃料装填装置送料连接，燃料装填装置向裂解炉燃烧室送料连接；裂解炉燃烧室和裂解炉夹套中的温度感测和控制组件连接至温度控制系统，并受温度控制系统控制和调节； 裂解炉燃烧室向出料装置出料连接，裂解炉燃烧室向气相导出装置气相导出连接，气相导出装置向气固过滤器出料连接，气固过滤器向分馏系统出料连接，分馏系统向油品存储装置出料连接，气固过滤器和分馏系统经过可燃气体导回气路系统向裂解炉夹套气体导出连接，裂解炉燃烧室和裂解炉夹套均向净化脱硫装置导气连接； 自动装填进料装置与出料装置电气连接，接收已经出料的信号以便在出料之后进行下一批料的自动装填。
2.根据权利要求1所述的一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备，其中裂解炉的双层结构具体为:裂解炉燃烧室为圆柱状管式，自动装填装置向裂解炉燃烧室在其中一头送料连接，裂解炉燃烧室在另一头向出料装置出料连接，裂解炉燃烧室在靠近出料装置一头以排气口向气相导出装置气相导出连接，裂解炉夹套也是圆柱状管式，其以比裂解炉燃烧室大得多的管径将裂解炉燃烧室套置其中，裂解炉夹套的外层具备隔热保温层，裂解炉燃烧室的外壳为易传热耐高温材料制成，作为传热媒介，裂解炉夹套中具有加热媒介。
3.根据权利要求1或2所述的一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备，其中裂解炉夹套中具有的加热媒介具体是熔盐、沙子或蓄热材料。
4.根据权利要求1或2所述的一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备，其中，可燃气体导回气路系统为气密性系统，其具备导风驱动系统，其用于向裂解炉夹套气体导出连接时单向驱动气体流动。
5.根据权利要求1或2所述的一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备，其中，裂解炉燃料预热装置向燃料装填装置送料连接，以及燃料装填装置向裂解炉燃烧室送料连接，都是封闭设置不与外界连通；裂解炉燃烧室向出料装置出料连接，裂解炉燃烧室向气相导出装置气相导出连接，气相导出装置向气固过滤器出料连接，气固过滤器向分馏系统出料连接，也都是封闭设置不与外界连通。
6.根据权利要求1或2所述的一种废旧轮胎连续式裂解加工整体设备，其中，自动装填进料装置、裂解炉、温度控制系统、燃料装填装置、出料装置、裂解炉燃料预热装置、气相导出装置、气固过滤器、分馏系统、油品存储装置、可燃气体导回气路系统、净化脱硫装置均电气连接到中控系统，由中控系统控制操作参数和启动停止。
【文档编号】C10G1/10GK204079897SQ201420397487
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】张岩, 孙涛, 张建雄, 赵方, 杜振震, 苗明明, 杨凯森 申请人:新冶高科技集团有限公司