[发明专利]用于热解油的蒸汽分离的方法和设备

说明书

用于处理来自车辆轮胎的热解油并进行蒸汽蒸馏以分离热解油以产生轻馏分和重馏分的方法和设备，所述轻馏分可以进行分馏，所述重馏分可以用作燃料油。

—发明背景

—发明领域

本发明涉及通过从热解油中蒸馏从车辆轮胎中提取提高的原料的方法和设备。更具体地，本发明涉及用于进行所述油的初始蒸汽分离的方法，其形成轻馏分和重馏分。然后可以将轻馏分进行进一步处理，例如通过一次或多次分馏。轻馏分可以原样使用，也可以在进一步分离后用作溶剂或调味剂或香气剂。如果需要，重馏分可以用作溶剂、燃料油或用于后续化学过程的原料。重馏分可以经受极性组分的去除，所述极性组分包括含硫和含氮化合物。

现有技术描述

已知采用生产固体级分例如炭黑，液体烃和气体的方法，使橡胶，例如废轮胎经历热解。液体烃可具有作为燃料油的潜力。参见美国专利Nos.6,833,485；6,835,861；和7,341,646。

美国专利No.4,983,278公开了使用油循环的两种温度的热解方法。它公开了在两种温度方法中轻油、重油和固体残渣的生产方法。

美国专利No.3,702,292公开了将原油蒸馏成许多馏分，接着催化裂解柴油，形成丙烷和其他馏分。美国专利No.8,293,952公开了一种热解方法，其中使用碱性金属氧化物催化剂且据说所得热解产物的醇含量高。

已知轮胎-衍生的热解油含有有价值的萜烯和其他不饱和物以及硫醇和其他含硫化合物。以商业上可行的方式分离包含这些化合物的馏分的尝试尚未成功。从车辆轮胎获得的热解衍生油往往含有含硫、氮和氧的化合物。衍生自聚合物热解的是饱和烃和不饱和烃的复杂混合物，并且包括含有硫、氮和氧的极性化合物。如果需要，可以采用后续处理来分离这些化合物。由于这些油中的硫含量适中，它们通常用于对环境不太敏感的操作中，或用于洗涤排放物以除去硫的操作中。

已知轮胎衍生的热解油包含有价值的萜烯和其他不饱和物以及苯并噻唑和其他含硫化合物。但是，尝试分离含有这些化合物的馏分并没有产生商业上有价值的馏分。这是由于轮胎衍生的热解油的复杂性引起的许多问题。尝试直接蒸馏热解油会产生复杂的化合物混合物，并导致蒸馏过程中的不稳定。蒸馏过程中加热容器中的温度变化可能会由于成分的宽沸点范围而导致进一步的不稳定。更重要的是，热解油会产生反应性化合物，这些化合物会在蒸馏过程中在标准蒸馏所需的高壁温下发生反应或裂化，产生泡沫并难以控制温度、压力和分离度。M.Stanciulescu和M.Ikura(Limonene Ethers from Tire PyrolysisOil Part 1:Batch Experiments.,J.Analytical and Applied Pyrolysis 75,第217-225页,2006)指出，柠檬烯与石脑油共洗脱并提出了柠檬烯与甲醇反应，使其沸点迁移，以便从油中将其分离。然后使酯后反应。Roy等人(Production of dl-limonene by VacuumPyrolysis of Used Tires,J.Analytical and Applied Pyrolysis 57，第91-107页，2001)发现柠檬烯的热解分解产物加上噻吩和其他硫化合物与柠檬烯共洗脱且使得柠檬烯的清洁分离困难。这再次表明从热解油中分离柠檬烯的难度。

美国专利Nos.3,871,951；5,891,501；和8,329,229公开了通过蒸汽蒸馏从植物材料中回收精油和溶剂。在另一方法中，美国专利No.3,197,386公开了通过蒸汽蒸馏从油和脂肪中除去风味和有气味的物质。在这些方法中，动植物材料在水或蒸汽中直接加热以蒸发油和溶剂，然后通过冷凝将其收集。

美国专利No.2,662,052公开了由薄荷油和植物材料对薄荷醇进行蒸汽蒸馏，并将薄荷醇结晶以将其分离。