新型废轮胎油再生高效环保催化剂的制作方法
【专利摘要】一种新型废轮胎油再生高效环保催化剂，其包括如下步骤：步骤1催化剂A剂制作；步骤2催化剂B剂制作；产出的柴油成淡黄色，密度能达到0.86-0.88，臭味基本消除，柴油中十六烷值、辛烷值高，裂解气中C2干气很少，液体收率在80%以上，还具有降凝功效凝点可控制在0－-20℃；该催化剂使用寿命长，一吨催化剂可以处理800吨左右的轮胎油，能再生2-3次，成本增加约在50元/吨到100元/吨，省去了繁琐的酸碱洗流程，较不使用催化剂生产的油售价能高出500-1000元，且出油硫含量低，作为燃料直接燃烧尾气排放合格，彻底达到绿色，无污染的标准。
【专利说明】新型废轮胎油再生高效环保催化剂
【技术领域】
[0001]本发明为一种能源再生利用【技术领域】，尤其是一种新型废轮胎油再生高效环保催化剂。
【背景技术】
[0002]环境污染是一个世界性课题，废旧轮胎(废橡胶)等黑色污染越来越引起人们的注意，现在这个技术在国外很受关注，要求引进的呼声很高。在国内却还没有引起重视，人们满足于胶粉处理法和现状处理方法。最近虽有国家有关部门一再强调禁止，必须要政府立法解决这个问题。加强对黑色污染的处理立法力度，重视高科技处理技术，鼓励研发新技术和利用新技术，给予科研更大的发展空间，共同为消除黑色污染努力，保护环境。废轮胎的热解是一种理想的资源再循环形式，污染物排放很少，还可回收一些燃油、有机化学品和热解炭黑等有用资源，回收率高达90%。
[0003]随着国民经济的快速发展和人民生活水平逐步提高，我国已成为橡胶资源消费大国。目前，我国年均橡胶消耗量占世界橡胶消费总量的30%，每年我国橡胶制品工业所需70%以上的天然橡胶、40%以上的合成橡胶需要进口，供需矛盾十分突出，橡胶资源短缺对国民经济发展的影响日益显现。
[0004]轮胎是我国最主要的橡胶制品。2012年，我国生产轮胎消耗橡胶已占全国橡胶资源消耗总量的70%左右，年产生废轮胎3.33亿条，重量约合1500万吨，折合橡胶资源约600多万吨，若能全部回收再利用，相当于我国8年的天然橡胶产量。
[0005]橡胶具有很强的抗热、抗生物、抗机械性能，被替换淘汰下来的轮胎或报废轮胎，掩埋在地下百年都难以降解；如果长久露天堆放，占用大量土地不说，而且极易滋生蚊虫，还易引发火灾。
[0006]废旧轮胎综合利用产业发展面临的问题:一是从事废旧轮胎综合利用的企业大都规模小、装备落后、企业综合实力不强，特别是再生橡胶企业二次污染问题没有得到解决；二是行业管理相对薄弱，尚未建立起运转规范的回收体系，技术水平相对较高的企业很难拿到生产所需的废旧橡胶资源；三是产品技术、质量标准规范不完善，导致产品质量参差不齐，影响了市场开拓；四是普遍缺乏技术研发手段和力量，科技创新能力不足。
[0007]利用废旧轮胎炼制柴油在国外已有成熟技术，但在我国还处于起步阶段。废轮胎是难以分解的高分子污染物，其自然降解过程非常缓慢，已成为世界各国迅速蔓延的黑色污染。利用废轮胎生产燃料柴油并进行资源化综合利用，不但可以彻底解决废轮胎给环境带来的污染，还能极大缓解日益紧张的能源危机。
[0008]工艺流程:废旧轮胎主要成份是炭氢化合物的聚合物和炭黑，在催化剂作用下，力口热常压催化裂解为汽油、柴油、重油。此混合油称为原油。原油经脱色除味，再经分馏，分馏出汽油、柴油馏份，再加入适当的调整剂，调合出符合国家标准的汽油、柴油和燃料油。
[0009]目前，我国较多利用废旧轮胎土法炼油，投资少，设备简陋，在生产过程中会产生大量有毒有害烟尘、气体，严重污染空气，生产过程中产生的废渣、废油也会严重污染环境。另外，土法炼油生产出的油多属于多种油体的混合物，油质极差，是对资源的一种极大浪费。
【发明内容】
[0010]本发明提供一种针对废轮胎油，齿轮油等润滑油炼制柴油的项目，能明显地提高出油的质量的新型废轮胎油再生高效环保催化剂。
[0011]为解决上述问题，本发明采用如下技术方案:
步骤I催化剂A剂制作:
将等物质量的锌、铜、锰硝酸盐溶液按1:4.1:0.43的体积比混合，然后与沉淀剂Na2CO3溶液在分散剂作用下，进行共沉淀反应，反应温度控制在60°C，反应时间为20分钟后，生成物为脱硫剂的前驱物，后将脱硫剂前驱物干燥，然后以硅铝酸盐作载体与脱硫剂前驱物粉末以1:3的质量比混合、成型、自然干燥，在450°C下煅烧6小时，得到废轮胎油催化剂A剂。
[0012]步骤2催化剂B剂制作:
以乙酸镍、钥酸铵和Al2O3挤条为起始原料，按12.5 N1:20 MoO3:67.5 Al2O3重量比例，采用浸溃方法制备Ni0-Mo03/Al203前驱物，在催化微反装置上进行Ni0-Mo03/Al203前驱物的预硫化、碳化，催化微反装置中的反应管为316不锈钢材质，其内径10_，石英砂作为填料，用气体质量流量计控制气体流量，采用分析型微量泵输送液体，通过压力调节器与背压调节器控制压力，N1-MoO3Al2O3前驱物的碳化在常压下进行，N1-MoO3Al2O3前驱物的装填量为2.1g,氢气流量为常温下118mL/min，正己烷进料控制为0.86mL/h,从150°C以1°C /min速率升温到580°C，并保持I小时，Ni0_Mo03/Al203前驱物预硫化时，用CS2体积分数为4%的环己烧溶液作为硫化原料，在体积分数为99.99%, 60mL/min氢分压,压力为3.0MPa、液时空速为3.2h-l的条件下，温度从120°C以2V /min速率升温到320°C，并恒温硫化6小时，在碳化后N1-MoO3Al2O3前驱物的恒温预硫化时间为4小时，即制得废轮胎油催化剂B剂。
[0013]其中，使用时将废轮胎油催化剂B剂填充在废轮胎油催化剂A剂前部。
[0014]本发明为新型专业废轮胎油炼油催化剂，该催化剂使用环境为常压条件下非临氢状态，以特殊材料为基质，通过添加贵金属等处理使其除了具有合理的孔分布，适宜的表面积和在水热条件下的结构稳定性外，还有针对性的对轮胎油中分子大的特点进行裂解处理，油品味道大大改善，并有良好的汽提性能和再生烧焦性能，同时限制了焦炭前身物在分子筛孔道内的沉积，因而延长了反应周期，并可以在没有氢气来源的炼油厂使用；其使用方法简单，在原反应釜上添装反应器，反应器的尺寸根据出油量的多少设计，内装入该催化齐U，加热蒸馏即可；蒸馏后，柴油成淡黄色，密度能达到0.86-0.88，臭味基本消除，产出的柴油中十六烷值、辛烷值高，裂解气中C2干气很少，液体收率在80%以上，还具有降凝功效凝点可控制在O — _20°C;该催化剂使用寿命长，一吨催化剂可以处理800吨左右的轮胎油，能再生2-3次，成本增加约在50元/吨到100元/吨，省去了繁琐的酸碱洗流程，较不使用催化剂生产的油售价能高出500-1000元，且出油硫含量低，作为燃料直接燃烧尾气排放合格，彻底达到绿色，无污染的标准。
【具体实施方式】
[0015]实施例1:步骤I催化剂A剂制作:
将等物质量的锌、铜、锰硝酸盐溶液按1:4.1:0.43的体积比混合，然后与沉淀剂Na2CO3溶液在分散剂作用下，进行共沉淀反应，反应温度控制在60°C，反应时间为20分钟后，生成物为脱硫剂的前驱物，后将脱硫剂前驱物干燥，然后以硅铝酸盐作载体与脱硫剂前驱物粉末以1:3的质量比混合、成型、自然干燥，在450°C下煅烧6小时，得到废轮胎油催化剂A剂。
[0016]步骤2催化剂B剂制作:
以乙酸镍、钥酸铵和Al2O3挤条为起始原料，按12.5 N1:20 MoO3:67.5 Al2O3重量比例，采用浸溃方法制备Ni0-Mo03/Al203前驱物，在催化微反装置上进行Ni0-Mo03/Al203前驱物的预硫化、碳化，催化微反装置中的反应管为316不锈钢材质，其内径10_，石英砂作为填料，用气体质量流量计控制气体流量，采用分析型微量泵输送液体，通过压力调节器与背压调节器控制压力，N1-MoO3Al2O3前驱物的碳化在常压下进行，N1-MoO3Al2O3前驱物的装填量为2.1g,氢气流量为常温下118mL/min，正己烷进料控制为0.86mL/h,从150°C以1°C /min速率升温到580°C，并保持I小时，Ni0_Mo03/Al203前驱物预硫化时，用CS2体积分数为4%的环己烧溶液作为硫化原料，在体积分数为99.99%, 60mL/min氢分压,压力为3.0MPa、液时空速为3.2h-l的条件下，温度从120°C以2V /min速率升温到320°C，并恒温硫化6小时，在碳化后N1-MoO3Al2O3前驱物的恒温预硫化时间为4小时，即制得废轮胎油催化剂B剂。
[0017]本发明为新型专业废轮胎油炼油催化剂，该催化剂使用环境为常压条件下非临氢状态，以特殊材料为基质，通过添加贵金属等处理使其除了具有合理的孔分布，适宜的表面积和在水热条件下的结构稳定性外，还有针对性的对轮胎油中分子大的特点进行裂解处理，油品味道大大改善，并有良好的汽提性能和再生烧焦性能，同时限制了焦炭前身物在分子筛孔道内的沉积，因而延长了反应周期，并可以在没有氢气来源的炼油厂使用；其使用方法简单，在原反应釜上添装反应器，反应器的尺寸根据出油量的多少设计，内装入该催化齐U，加热蒸馏即可；蒸馏后，油成淡黄色，密度能达到0.86-0.88，臭味基本消除，产出的柴油中十六烷值、辛烷值高，裂解气中C2干气很少，液体收率在80%以上，还具有降凝功效凝点可控制在O — -20°C。
【权利要求】
1.新型废轮胎油再生高效环保催化剂，其包括如下步骤: 步骤1催化剂八剂制作: 将等物质量的锌、铜、锰硝酸盐溶液按1:4.1:0.43的体积比混合，然后与沉淀剂溶液在分散剂作用下，进行共沉淀反应，反应温度控制在601，反应时间为20分钟后，生成物为脱硫剂的前驱物，后将脱硫剂前驱物干燥，然后以硅铝酸盐作载体与脱硫剂前驱物粉末以1:3的质量比混合、成型、自然干燥，在4501下煅烧6小时，得到废轮胎油催化剂八剂； 步骤2催化剂8剂制作: 以乙酸镍、钥酸铵和八1203挤条为起始原料，按12.5附0: 20 1003: 67.5八1203重量比例，采用浸溃方法制备附0-1003“1203前驱物，在催化微反装置上进行附0-1003“1203前驱物的预硫化、碳化，催化微反装置中的反应管为316不锈钢材质，其内径10臟，石英砂作为填料，用气体质量流量计控制气体流量，采用分析型微量泵输送液体，通过压力调节器与背压调节器控制压力，^10~1003^1203前驱物的碳化在常压下进行，~10-1003“1203前驱物的装填量为2.18，氢气流量为常温下1181^/111111，正己烷进料控制为0.861111711，从1501以/111111速率升温到5801，并保持1小时，附0-1003“1203前驱物预硫化时，用体积分数为4%的环己烧溶液作为硫化原料，在体积分数为99.99%，601111/111111氢分压，压力为3.01？3、液时空速为3.211-1的条件下，温度从1201以2。。/111111速率升温到3201，并恒温硫化6小时，在碳化后附0-1003“1203前驱物的恒温预硫化时间为4小时，即制得废轮胎油催化剂8剂。
2.如权利要求1所述的新型废轮胎油再生高效环保催化剂，其特征在于:使用时将废轮胎油催化剂8剂填充在废轮胎油催化剂4剂前部。
【文档编号】B01J29/076GK104399512SQ201410747774
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】郭帅 申请人:郭帅