| 材质 | Q345R |
|---|---|
| 产地 | 河南 |
| 电压 | 380V |
| 功率 | 200W |
| 规格 | 2600*7700 |
| 认证 | ISO9001-2000 |
| 用途 | 提炼钢丝轮胎毛油和炭黑 |
| 介质尺寸 | 2650*7750 |
| 品牌 | 河南亚科环保机械设备有限公司 |
| 型号 | Hnyk-7 |
| 加工定制 | 是 |
废轮胎热解油一般性质
废轮胎热解油外观呈黑褐色，常温下具有很好的流动性，其一般性质见表1。从表1可以看出，废轮胎热解油20 ℃时的密度较大，为0.9583 g/cm3，与重质原油相当；热值较高，为39.58 kJ/g；蜡含量为2.2%，比一般原油的蜡含量低；凝点小于－40 ℃，比一般原油的凝点低很多；苯胺点较低，为25 ℃，说明热解油中芳烃含量较高；热解油中含有较多的低沸点物质，其闪点很低，为16 ℃；热解油的黏度低，为3.88 mm2/s（40 ℃），流动性较好；水分、灰分、残炭、固体杂质含量均很少，分别为0.09%、0.008%、0.05%和0.007％；热解油的酸值很高，为3.88 mg(KOH)/g，在使用和再次加工过程中对设备有一定的腐蚀作用。
热解油的苯胺点和蜡含量低表明热解油中芳烃含量高、烷烃含量低。组分分析测试数据表明，胶质含量较高，为11.1％，沥青质含量较少为2.4%，所以热解油的族组成与原油相比具有芳烃和胶质含量高、烷烃和沥青质含量低的特点。
热解油中含有微量金属如铁、锌、钙、钠、镍、钒、铜等，除金属钙外，其他金属含量均比原油中含量低，再次加工不易造成加氢脱硫、脱氮、脱酸催化剂的失活。
在元素组成方面，热解油中碳元素与原油中的碳元素含量相近，氢元素含量和H/C均比原油低，硫、氮含量较高，分别为1.3％和0.45％。
将热解油切割成汽油馏分（初馏点～204 ℃）、柴油馏分（204～350 ℃）和重油馏分（＞350 ℃），其中汽油馏分占25.8％，柴油馏分占37.1％，重油馏分占37.1％。汽油、柴油馏分的收率达到了62.9％，表明废轮胎热解油轻质油含量较高。
综合以上性质，废轮胎热解油的具有密度大，凝点低，黏度小，水分、灰分、残炭、机械杂质含量少，酸值很高的特点；在烃类组成上，热解油中芳烃和胶质含量高、烷烃和沥青质含量低；在元素组成上，热解油的H/C较低，硫、氮含量较高，微量金属含量低；在馏程分布上，热解油具有轻质油含量较高的特点。
表1 废轮胎热解油一般性质
| 性 质 | 实验结果 | 分析标准 |
| 密度（20℃）/g·cm－3 | 0.9583 | GB/T 2540 |
| 运动粘度/mm2·s－1（40℃） | 3.88 | GB/T 265 |
| 凝点/℃ | ＜－40 | GB/T 510 |
| 闪点/℃ | 16.3 | GB/T 261 |
| 沥青质含量/％ | 2.4 | RIPP 7 |
| 胶质含量/％ | 11.1 | RIPP 7 |
| 含蜡量/％ | 2.2 | RIPP 7 |
| 酸值/mg(KOH)·g－1 | 3.88 | GB/T 7304 |
| 苯胺点/℃ | 室温，25 | GB/T 262 |
| 灰分/％ | 0.008 | GB/T 508 |
| 水分/％ | 0.09 | GB/T 260 |
| 残炭/％ | 0.05 | SH/T 0170 |
| 热值/kJ·g－1 | 39.58 | GB/T 384 |
| 固体杂质/％ | 0.007 | GB/T 511 |
| 金属元素分析/μg·g－1 | ||
| Fe | 2.4 | JY/T 015 |
| Zn | 2.6 | |
| Ni | 0.24 | |
| Ca | 74 | |
| Cu | 0.47 | |
| Na | 5.1 | |
| V | 0.032 | |
| 非金属元素分析/％ | ||
| C | 86.7 | GB/T 476 |
| H | 10.3 | |
| N | 0.45 | |
| S | 1.3 | GB/T 214 |
| H/C | 1.43 |
|
2 废轮胎热解油直馏产品性质
2.1 汽油馏分性质
废轮胎热解油汽油馏分的性质见表2。汽油馏分与原油直馏汽油相比，密度、酸度较大，分别为0.8508 g/cm3和75.41 mg(KOH)/(100 mL)；硫、氮含量较高，分别为1.03％和0.32％，因此需要进行脱硫、脱氮、脱酸精制。从组成上来看，芳烃和烯烃含量很高，分别为61.05％和10.65%，芳烃和烯烃是车用汽油需要限制的组分，但是经过加氢后可以转化为车用汽油理想的组分——环烷烃和异构烷烃。
表2 汽油馏分性质
| 项 目 | 结果 | 分析标准 |
| 密度（20 ℃）/g·cm-3 | 0.8508 | GB/T 2540 |
| 酸度/mg(KOH)·100ml－1 | 75.41 | GB/T 258 |
| 恩氏蒸馏/℃，馏出率97.4% | ||
| HK | 61.7 | GB/T 255 |
| 10％ | 108.3 | |
| 30％ | 126.7 | |
| 50％ | 143.5 | |
| 70％ | 159.9 | |
| 90％ | 192.6 | |
| 非金属元素/% | ||
| C | 87.42 | GB/T 476 |
| H | 10.65 | |
| N | 0.32 | |
| S | 1.03 | GB/T214 |
| 族组成/％ | ||
| 正构烷烃 | 1.65 | PONA分析 |
| 异构烷烃 | 14.58 | |
| 烯烃 | 10.65 | |
| 环烷烃 | 12.07 | |
| 芳烃 | 61.05 | |
2.2 柴油馏分性质
从表3可以看出，柴油馏分的密度较大，为0.9417 g/cm3；酸度很高，为736.15 mg(KOH)/(100 mL)；苯胺点较低，为40 ℃；十六烷值指数很低，仅为21；但是柴油馏分的凝点很低，小于－40℃。硫、氮含量较高，分别为1.14％和1.50％，需要进行脱硫、脱氮、脱酸精制。
废轮胎热解油的柴油馏分中理想组分饱和烃含量低，为22％，而非理想组分芳烃和胶质的含量高达62.3％和15.7％，需要进行加氢精制才能作为低凝点柴油的调和组分。
表3 柴油馏分性质
| 项 目 | 结果 | 分析标准 |
| 密度（20℃）/g·cm－3 | 0.9417 | GB/T 2540 |
| 运动粘度/mm2·s－1（40℃） | 2.45 | GB/T 265 |
| 凝点/℃ | <-40 | GB/T 510 |
| 闪点/℃ | 26.4 | GB/T 261 |
| 酸度/mg(KOH)·100 mL－1 | 736.15 | GB/T 258 |
| 十六烷指数 | 21 | GB/T 11139 |
| 苯胺点/℃ | 40 | GB/T 262 |
| 非金属元素/% | ||
| C | 81.44 | GB/T 476 |
| H | 9.96 | |
| N | 0.50 | |
| S | 1.14 | GB/T 214 |
| 族组成/％ | ||
| 饱和烃 | 22.04 | RIPP 6 |
| 轻芳烃 | 38.93 | |
| 中芳烃 | 15.69 | |
| 重芳烃 | 7.68 | |
| 胶质 | 15.67 | |
| 恩氏蒸馏/℃，馏出率96.0% | ||
| 10％ | 208.2 | GB/T 255 |
| 30％ | 229.8 | |
| 50％ | 255.3 | |
| 70％ | 284.6 | |
| 90％ | 333.9 | |
2.3 重油馏分性质
从表4重油馏分性质可见，重油馏分的密度很大，70 ℃的密度为1.0168 g/cm3；凝点较低，为10 ℃；重油馏分的酸值不高，为0.82 mg(KOH)/g；80 ℃时的黏度为114 mm2/s。重油馏分的硫、氮含量较高，分别为1.49％和0.70％。重油馏分的芳烃、胶质及沥青质含量高达53.51％、25.29％和7.52％。重油馏分的性质指标基本满足SY 1091 200号重油（燃料油）标准。
3 加工方案探讨
通过对热解油不同馏分的性质分析，针对不同馏分的特点，建议加工方案如下。
汽油馏分中芳烃和烯烃含量较高，硫、氮含量
表4 重油馏分性质
| 项 目 | 结果 | 分析标准 |
| 密度（70℃）/g·cm－3 | 1.0168 | GB/T2540 |
| 运动黏度/mm2·s－1（80℃） | 114 | GB/T 11137 |
| 非金属元素/% | ||
| C | 88.19 | GB/T 255 |
| H | 9.62 | |
| N | 0.70 | |
| S | 1.49 | GB/T214 |
| 凝点/℃ | 10 | GB/T510 |
| 酸值/mg(KOH)·g-1 | 0.82 | GB/T 7304 |
| 族组成/％ | ||
| 饱和烃 | 13.67 | RIPP 10 |
| 芳烃 | 53.51 |
|
| 胶质 | 25.29 |
|
| 沥青质 | 7.52 |
|
也较高，酸度较大，因此不能直接作为车用汽油，必须进行加氢精制，脱除馏分中硫、氮、氧，并将芳烃和烯烃是转化为车用汽油理想的组分——环烷烃异构烷烃。另外汽油馏分中含有轻质单环芳烃如苯、甲苯、二甲苯(BTX)，它们是重要的化工原料，因此，还可以先用溶剂将芳烃抽提出来，生产BTX，脱芳汽油再进行加氢精制，这样既可以获得高附加值的化工产品BTX，也使得剩下的汽油馏分的组成更符合车用汽油的标准。
柴油馏分中硫、氮含量均较高，酸度很高，热解油的柴油馏分经过加氢精制后可以作为车用柴油的补充；由于柴油馏分的酸值很高，且石油酸的用途广泛，也可以考虑将其中的酸性物质萃取分离出来，然后再对脱酸油进行加氢精制，将其转化为车用柴油或车用柴油的调合组分。
重油馏分的性质基本满足SY 1091 200号燃料油标准，可以考虑直接作为燃料油；其芳烃含量高，烷烃含量低，因此不适宜作为催化裂化原料；其硫含量高，且胶质、沥青质含量高，可以考虑作为建筑沥青和道路沥青的改性剂，也可以作为沥青的调合组分。
4 结 论
（1）废轮胎热解油的具有密度大，凝点低，黏度小，水分、灰分、残炭、固体杂质含量少，酸值很高的特点；在烃类组成上，热解油中芳烃和胶质含量高、烷烃和沥青质含量低；在元素组成上，热解油的H/C较低，硫、氮含量较高，微量金属含量低；在馏程分布上，热解油具有轻质油含量较高的特点。
（2）汽油馏分的密度、酸度较大，硫、氮含量较高，因此必须进行加氢精制，脱除馏分中硫、氮、氧，并将芳烃和烯烃是转化为环烷烃异构烷烃；汽油馏分中含有轻质单环芳烃如苯、甲苯、二甲苯(BTX)，它们是重要的化工原料，因此，还可以先用溶剂将芳烃抽提出来，生产BTX，脱芳汽油再进行加氢精制。
（3）柴油馏分的密度较大，酸度很高，苯胺点较低，十六烷值指数很低，但凝点很低，硫、氮含量较高，需要进行脱硫、脱氮、脱酸精制；其饱和烃含量低，而芳烃和胶质的含量高，也需要进行加氢精制才能作为低凝点柴油的调合组分；由于柴油馏分的酸值很高，也可以考虑将其中用途广泛的酸性物质萃取分离出来，然后再对脱酸油进行加氢精制，将其转化为车用柴油或车用柴油的调合组分。
（4）重油馏分的密度很大，凝点较低，酸值不高；其硫、氮含量较高；其性质指标基本满足SY 1091 200号重油（燃料油）标准，可以考虑直接作为燃料油；重油馏分的硫含量高、芳烃、胶质及沥青质含量高，可以考虑作为建筑沥青和道路沥青的改性剂，也可以作为沥青的调合组分。
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