一种废旧轮胎热解综合利用方法技术领域
本发明涉及废旧轮胎综合利用技术领域，尤其是一种废旧轮胎热
解综合利用方法。
背景技术
现有技术中，对于废旧轮胎的回收利用，其采用的方法均是将轮
胎进行热裂解处理后，使得轮胎中的油分、气体挥发分、碳黑成分得
到分离出来，进而达到综合回收利用废旧轮胎的目的，但是传统的回
收利用方法均是将废旧轮胎直接加热至裂解温度进行裂解，这不仅造
成轮胎内部结构中的温度难以均衡的达到要求，进而在裂解的过程
中，造成轮胎的局部裂解，使得轮胎裂解周期较长能耗较高，而且还
会使得先裂解出来的油分、气体挥发分、碳黑成分中的杂质在高温作
用遭受热分解，进而影响获得的燃料气的品质以及油分的品质，而且
还会导致碳黑的纯度较低，产量降低；为此，有研究者经过对废旧轮
胎先进行分割处理后，再将其送入热裂解处理器中，进而导致废旧轮
胎回收综合利用的工艺较长，成本较高，最主要的是轮胎中含有大量
的钢丝，再采用切割机进行切割时，其切割能耗较高，对切割设备的
损坏严重，提高了成本。
基于上述技术问题，本研究者本着提高碳黑产量、碳黑品质以及
燃料气体和油分等的品质，为了降低废旧轮胎热裂解回收综合利用的
目的，提供了一种对废旧轮胎进行热裂解回收综合利用的新思路。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种废旧
轮胎热解综合利用方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种废旧轮胎热解综合利用方法，包括以下步骤：
(1)将废旧轮胎整体加入裂解处理器，并按照每炉挤压加入
8-10t；
(2)升温处理至温度达到100℃，并恒温处理0-2h，待排除白色
烟雾后，调整温度升温至110-120℃，处理10-20s后，开始收集燃料气
体调整温度到150-180℃，处理1-3min；
(3)加入占废旧轮胎重量1-10％的脱硫剂后，调整温度为250℃，
恒温处理10-20s，开始收集油分，再以升温速度为3-10℃/min升温处
理300℃，恒温处理30-60min后，再以升温速度为1-3℃/min升温至
350℃后，恒温处理40-100min，在调整升温速度，使得温度在30-40min
升温至400℃，恒温10-20min，停止油分和燃料气的收集，获得油分
和燃料气；再将温度在5-10s降温至200℃，并向裂解处理器中通风，
使得炉内自然冷却至温度为≤150℃后，关闭风机，自然冷却至常温
后，打开裂解处理器的碳黑小门，将轮胎的钢丝拉出来，得碳黑初料；
(4)将碳黑初料与脱硫剂按照质量比为1～3∶0.3～0.5混合后，调
整温度为100-200℃处理10-20s，再将其冷却至常温，获得成品碳黑。
所述的脱硫剂为，其原料成分以重量份计为N-甲基二乙醇胺1-2
份、松香4-9份、地沟油1-4份、金属氧化物1-3份。
所述的金属氧化物为氧化钙、氧化锌、氧化铁中的一种或者几种
的混合物。
所述的金属氧化物的粒度为200-500nm。
所述的脱硫剂，其制备方法是将N-甲基二乙醇胺、松香、地沟油
在温度为80-100℃下混合，并将其置于超声波处理其中，控制超声波
频率为30-300Hz处理1-3min后，再向其中加入金属氧化物，采用搅拌
速度为1000-3000r/min搅拌处理10-30min，即可。
所述的超声波，其频率为200-300Hz。
所述的步骤(4)中，将碳黑初料与脱硫剂混合后，还包括采用
超声波频率为30-50Hz处理10-30s。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
通过将轮胎进行整体热裂解处理，避免了对废旧轮胎的分割处
理，并且结合对温度进行梯度式的升温处理，并对梯度处理的温度在
每一温度点的处理时间进行控制，提高了废旧轮胎热裂解出来的燃料
气的品质和油分的品质，并且还是得整个轮胎的内外部结构的温度在
裂解前能够达到等温的效果，再经过温度升温至裂解温度后，使得轮
胎的内部和外部同时实现热裂解，缩短了从外部向内部不断裂解处理
的时间，也避免了先裂解产生油分和燃料气以及碳黑成分长期处理高
温环境下所带来的品质较低的缺陷，降低了能耗。
本发明尤其是结合在工艺步骤中加入脱硫剂，并且采用两步加入
脱硫法，再对脱硫剂前后的使用量进行限定，使得制备的碳黑的含硫
量达到了0.1％以下，提高了碳黑的品质，促进了碳黑在化工领域的进
一步的应用。
本发明对废旧轮胎处理后，使得8-10吨的废旧轮胎能够获得3-5t
的碳黑产品，获得50-90kg的油分，获得3-5m3的燃料气。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限
定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种废旧轮胎热解综合利用方法，包括以下步骤：
(1)将废旧轮胎整体加入裂解处理器，并按照每炉挤压加入8t；
(2)升温处理至温度达到100℃，并恒温处理2h，待排除白色烟
雾后，调整温度升温至110℃，处理10s后，开始收集燃料气体调整温
度到150℃，处理1min；
(3)加入占废旧轮胎重量1％的脱硫剂后，调整温度为250℃，
恒温处理10s，开始收集油分，再以升温速度为3℃/min升温处理
300℃，恒温处理30min后，再以升温速度为1℃/min升温至350℃后，
恒温处理40min，在调整升温速度，使得温度在30min升温至400℃，
恒温10min，停止油分和燃料气的收集，获得油分和燃料气；再将温
度在5s降温至200℃，并向裂解处理器中通风，使得炉内自然冷却至
温度为150℃后，关闭风机，自然冷却至常温后，打开裂解处理器的
碳黑小门，将轮胎的钢丝拉出来，得碳黑初料；
(4)将碳黑初料与脱硫剂按照质量比为1∶0.3混合后，调整温度
为100℃处理10s，再将其冷却至常温，获得成品碳黑。
回收得到油分为50kg，燃料气5m3，碳黑4t。
检测碳黑中的含硫量，其为0.1％。
实施例2
一种废旧轮胎热解综合利用方法，包括以下步骤：
(1)将废旧轮胎整体加入裂解处理器，并按照每炉挤压加入10t；
(2)升温处理至温度达到100℃，并恒温处理1h，待排除白色烟
雾后，调整温度升温至1120℃，处理20s后，开始收集燃料气体调整
温度到180℃，处理3min；
(3)加入占废旧轮胎重量10％的脱硫剂后，调整温度为250℃，
恒温处理20s，开始收集油分，再以升温速度为10℃/min升温处理
300℃，恒温处理60min后，再以升温速度为3℃/mm升温至350℃后，
恒温处理100min，在调整升温速度，使得温度在40min升温至400℃，
恒温20min，停止油分和燃料气的收集，获得油分和燃料气；再将温
度在10s降温至200℃，并向裂解处理器中通风，使得炉内自然冷却至
温度为140℃后，关闭风机，自然冷却至常温后，打开裂解处理器的
碳黑小门，将轮胎的钢丝拉出来，得碳黑初料；
(4)将碳黑初料与脱硫剂按照质量比为3∶0.5混合后，调整温度
为200℃处理20s，再将其冷却至常温，获得成品碳黑。
所述的脱硫剂为，其原料成分以重量计为N-甲基二乙醇胺1kg、
松香4kg、地沟油1kg、金属氧化物1kg。
所述的金属氧化物为氧化钙、氧化锌、氧化铁的任意比混合物。
所述的金属氧化物的粒度为200nm。
所述的脱硫剂，其制备方法是将N-甲基二乙醇胺、松香、地沟油
在温度为80℃下混合，并将其置于超声波频率为300Hz处理器中，处
理1min后，再向其中加入金属氧化物，采用搅拌速度为1000r/min搅
拌处理10min，即可。
所述的步骤(4)中，将碳黑初料与脱硫剂混合后，还包括采用
超声波频率为30Hz处理10s。
回收得到油分为90kg，燃料气4m3，碳黑3t。
检测碳黑中的含硫量，其为0.03％。
实施例3
一种废旧轮胎热解综合利用方法，包括以下步骤：
(1)将废旧轮胎整体加入裂解处理器，并按照每炉挤压加入9t；
(2)升温处理至温度达到100℃，待排除白色烟雾后，调整温度
升温至115℃，处理15s后，开始收集燃料气体调整温度到160℃，处
理2min；
(3)加入占废旧轮胎重量7％的脱硫剂后，调整温度为250℃，
恒温处理15s，开始收集油分，再以升温速度为9℃/min升温处理
300℃，恒温处理50min后，再以升温速度为2℃/min升温至350℃后，
恒温处理50min，在调整升温速度，使得温度在35min升温至400℃，
恒温15min，停止油分和燃料气的收集，获得油分和燃料气；再将温
度在8s降温至200℃，并向裂解处理器中通风，使得炉内自然冷却至
温度为100℃后，关闭风机，自然冷却至常温后，打开裂解处理器的
碳黑小门，将轮胎的钢丝拉出来，得碳黑初料；
(4)将碳黑初料与脱硫剂按照质量比为1∶0.2混合后，调整温度
为150℃处理15s，再将其冷却至常温，获得成品碳黑。
所述的脱硫剂为，其原料成分以重量计为N-甲基二乙醇胺2kg、
松香9kg、地沟油4kg、金属氧化物3kg。
所述的金属氧化物为氧化铁。
所述的金属氧化物的粒度为500nm。
所述的脱硫剂，其制备方法是将N-甲基二乙醇胺、松香、地沟油
在温度为100℃下混合，并将其置于超声波处理器中，控制超声波频
率为300Hz处理3min后，再向其中加入金属氧化物，采用搅拌速度为
3000r/min搅拌处理30min，即可。
所述的步骤(4)中，将碳黑初料与脱硫剂混合后，还包括采用
超声波频率为50Hz处理30s。
回收得到油分为70kg，燃料气3m3，碳黑5t。
检测碳黑中的含硫量，其为0.01％。
实施例4
一种废旧轮胎热解综合利用方法，包括以下步骤：
(1)将废旧轮胎整体加入裂解处理器，并按照每炉挤压加入8t；
(2)升温处理至温度达到100℃，并恒温处理0.5h，待排除白色
烟雾后，调整温度升温至120℃，处理10s后，开始收集燃料气体调整
温度到150℃，处理3min；
(3)加入占废旧轮胎重量3％的脱硫剂后，调整温度为250℃，
恒温处理13s，开始收集油分，再以升温速度为7℃/min升温处理
300℃，恒温处理32min后，再以升温速度为1.5℃/min升温至350℃后，
恒温处理90min，在调整升温速度，使得温度在33min升温至400℃，
恒温19min，停止油分和燃料气的收集，获得油分和燃料气；再将温
度在9s降温至200℃，并向裂解处理器中通风，使得炉内自然冷却至
温度为90℃后，关闭风机，自然冷却至常温后，打开裂解处理器的碳
黑小门，将轮胎的钢丝拉出来，得碳黑初料；
(4)将碳黑初料与脱硫剂按照质量比为3∶0.4混合后，调整温度
为190℃处理12s，再将其冷却至常温，获得成品碳黑。
所述的脱硫剂为，其原料成分以重量计为N-甲基二乙醇胺1.5kg、
松香5kg、地沟油3kg、金属氧化物2kg。
所述的金属氧化物为氧化锌、氧化铁的任意混合物。
所述的金属氧化物的粒度为400nm。
所述的脱硫剂，其制备方法是将N-甲基二乙醇胺、松香、地沟油
在温度为90℃下混合，并将其置于超声波处理器中，控制超声波频率
为200Hz处理2min后，再向其中加入金属氧化物，采用搅拌速度为
2000r/min搅拌处理20min，即可。
所述的步骤(4)中，将碳黑初料与脱硫剂混合后，还包括采用
超声波频率为40Hz处理20s。
回收得到油分为70kg，燃料气3.7m3，碳黑4.3t。
检测碳黑中的含硫量，其为0.06％。