本發(fā)明涉及一種橡膠熱裂解技術領域，更具體地，涉及一種汽車廢輪胎低溫催化熱裂解氣、油的方法。
背景技術：
隨著我國汽車持有量的持續(xù)增加，汽車報廢后產生的廢舊輪胎數(shù)量與日俱增，廢輪胎堆積量大，若不及時處理除了占用土地還會對環(huán)境造成污染。目前對于廢輪胎有幾種處理方法：(1)翻新，輪胎翻新符合環(huán)保性和經濟性的要求，但是再生橡膠相比于天然橡膠有所欠缺，翻新次數(shù)一般不超過兩次；(2)焚燒，輪胎經過破碎后，可以作為燃料供日常生活使用，這種方法簡便易行，但是由于焚燒過程中會產生大量的有害氣體，因此其在環(huán)保性方面不具有優(yōu)勢；(3)熱裂解，熱裂解是處理廢舊輪胎的一種新的工業(yè)技術路線，其能回收油、煤氣、炭黑等產品，由于經濟效益高、能夠實現(xiàn)資源利用最大化而備受人們青睞，但是目前的裂解工藝存在反應速率慢、裂解溫度高、熱解油品質和產率低等諸多缺點。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種汽車廢輪胎低溫催化熱裂解氣、油的方法，該方法采取催化熱解同時進行的方式，能降低反應的活化能，提高熱解反應速率，提高熱解油品的品質和產率。
本發(fā)明的汽車廢輪胎低溫催化熱裂解氣、油的方法，包括以下步驟：
步驟(1)：將廢輪胎分離出鋼絲并粉碎成5～30目的廢橡膠顆粒，將橡膠粉碎成細顆粒能使橡膠顆粒與催化劑充分進行接觸，裂解反應充分進行，粉碎得太細會破壞橡膠大分子物質的分子結構，最佳的顆粒粒度為5～30目；
步驟(2)：將廢橡膠顆粒和催化劑氯化鎳加入到裂解爐中，在溫度為400～550℃、壓力為-0.01～0.01MPa下進行熱裂解；
步驟(3)：將裂解過程中產生的高溫油氣和細炭黑由裂解爐出油氣口排出，進入高溫氣固分離器，分離出高溫油氣和細炭黑，高溫油氣進入分餾塔冷凝得到燃料油；
步驟(4)：裂解過程中產生的裂解渣粗炭黑從裂解爐排渣口排出，經過粉碎成細炭黑，與步驟(3)中細炭黑混合得到炭黑產品。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明在廢輪胎裂解氣、油過程中采用熱解和催化裂解同時進行，其中催化裂解使用的催化劑為氯化鎳，能使裂解反應溫度降低50～100℃，反應活化能降低25～40kJ/mol，裂解的反應速率有所提升，熱解油品的品質和產率也略有提高，油品產率由現(xiàn)有的35～45％提升至42～52％，炭黑的得率為33～40％；本發(fā)明使用的催化劑用量較少，原料成本低，具有較大的經濟價值，同時，由于催化劑用量少，得到的炭黑產品中雜質也相應較少，炭黑質量高。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。
本發(fā)明的一種汽車廢輪胎低溫催化熱裂解氣、油的方法，包括以下步驟：
步驟(1)：將廢輪胎分離出鋼絲并破碎成5～30目的廢橡膠顆粒；
步驟(2)：將廢橡膠顆粒和催化劑氯化鎳加入到裂解爐中，在溫度為400～550℃、壓力為-0.01～0.01MPa下進行熱裂解，微負壓及微壓有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定，利于后續(xù)連續(xù)化生產；輪胎是高分子的碳氫化合物，首先在200℃下析出芳烴油，然后天然橡膠組分開始熱裂解，最后順丁橡膠、丁苯橡膠開始分解，隨著裂解爐的升溫，廢輪胎中橡膠的大分子鏈逐步斷裂,產生裂解氣體、裂解油、炭黑等；
步驟(3)：將裂解過程中產生的高溫油氣和細炭黑由裂解爐出油氣口排出，進入高溫氣固分離器，分離出高溫油氣和細炭黑，高溫油氣進入分餾塔冷凝得到燃料油；通過連續(xù)裂解出料的方式對燃料油和燃料氣產品進行收集儲存，燃料油可以轉化為高價值的油和重要的化工產品，燃料氣可以直接用作燃料。
步驟(4)：裂解過程中產生的裂解渣粗炭黑從裂解爐排渣口排出，經過粉碎成細炭黑，與步驟(3)中細炭黑混合得到炭黑產品。通過連續(xù)裂解出料的方式對炭黑產品進行收集儲存。
上述技術方案中，所述步驟(2)中，氯化鎳占廢橡膠顆粒重量的0.3％～0.8％。氯化鎳加入的含量小于0.3％時，裂解的催化作用不明顯，大于0.8％時，炭黑中雜質成分增多，因此最佳的加入量為0.3％～0.8％。
上述技術方案中，所述步驟(3)中，熱裂解溫度為450～550℃，熱裂解的時間為30～40min。
氯化鎳是一種過渡族金屬化合物，作為催化劑可在催化裂解反應中產生不穩(wěn)定的中間產物，使反應活化能降低25～40kJ/mol，反應溫度比現(xiàn)有的熱裂解反應溫度(＞500℃)降低了50～100℃，反應難度降低了，反應速率和油品產率則會得到提升，燃料油產率由現(xiàn)有的35～45％提高到42～52％，油品的產率稍有提升，炭黑得率為33～40％，將得到的炭黑產品進行篩分檢測，通過20目(篩孔直徑為840μm)的過大顆粒含量為0，500μm篩余物含量小于0.001％，炭黑產品質量高，具有較高的經濟價值。
實施例1
將廢輪胎分離出鋼絲并破碎成5～30目的廢橡膠顆粒，加入0.3％的氯化鎳與之混合，然后加入到裂解爐中，在溫度為400℃、壓力為0MPa～0.01MPa下進行熱裂解30min，裂解過程中產生的高溫油氣和細炭黑由裂解爐出油氣口排出，進入高溫氣固分離器，分離出高溫油氣和細炭黑，高溫油氣進入分餾塔冷凝得到燃料油，裂解過程中產生的裂解渣中的粗炭黑從裂解爐排渣口排出，經過粉碎成細炭黑，與前述細炭黑混合得到炭黑產品。裂解產物的得率為：燃料油42％，炭黑36％。
實施例2
將廢輪胎分離出鋼絲并破碎成5～30目的廢橡膠顆粒，加入0.5％的氯化鎳與之混合，然后加入到裂解爐中，在溫度為450℃、壓力為-0.01MPa～0MPa下進行熱裂解35min，裂解過程中產生的高溫油氣和細炭黑由裂解爐出油氣口排出，進入高溫氣固分離器，分離出高溫油氣和細炭黑，高溫油氣進入分餾塔冷凝得到燃料油，裂解過程中產生的裂解渣中的粗炭黑從裂解爐排渣口排出，經過粉碎成細炭黑，與前述細炭黑混合得到炭黑產品。裂解產物的得率為：燃料油49％，炭黑33％。
實施例3
將廢輪胎分離出鋼絲并破碎成5～30目的廢橡膠顆粒，加入0.8％的氯化鎳與之混合，然后加入到裂解爐中，在溫度為520℃、壓力為-0.01MPa下進行熱裂解40min，裂解過程中產生的高溫油氣和細炭黑由裂解爐出油氣口排出，進入高溫氣固分離器，分離出高溫油氣和細炭黑，高溫油氣進入分餾塔冷凝得到燃料油，裂解過程中產生的裂解渣中的粗炭黑從裂解爐排渣口排出，經過粉碎成細炭黑，與前述細炭黑混合得到炭黑產品。裂解產物的得率為：燃料油52％，炭黑35％。
實施例4
將廢輪胎分離出鋼絲并破碎成5～30目的廢橡膠顆粒，加入0.8％的氯化鎳與之混合，然后加入到裂解爐中，在溫度為550℃、壓力為-0.01MPa下進行熱裂解30min，裂解過程中產生的高溫油氣和細炭黑由裂解爐出油氣口排出，進入高溫氣固分離器，分離出高溫油氣和細炭黑，高溫油氣進入分餾塔冷凝得到燃料油，裂解過程中產生的裂解渣中的粗炭黑從裂解爐排渣口排出，經過粉碎成細炭黑，與前述細炭黑混合得到炭黑產品。裂解產物的得率為：燃料油50％，炭黑36％。
實施例5
將廢輪胎分離出鋼絲并破碎成5～30目的廢橡膠顆粒，加入0.8％的氯化鎳與之混合，然后加入到裂解爐中，在溫度為550℃、壓力為0.01MPa下進行熱裂解35min，裂解過程中產生的高溫油氣和細炭黑由裂解爐出油氣口排出，進入高溫氣固分離器，分離出高溫油氣和細炭黑，高溫油氣進入分餾塔冷凝得到燃料油，裂解過程中產生的裂解渣中的粗炭黑從裂解爐排渣口排出，經過粉碎成細炭黑，與前述細炭黑混合得到炭黑產品。裂解產物的得率為：燃料油47％，炭黑40％。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術范圍作出任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術方案范圍內。