本發(fā)明涉及廢舊輪胎熱解油提質(zhì)，尤其涉及一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，廢舊輪胎的數(shù)量急劇增加，給環(huán)境帶來了沉重的壓力。廢舊輪胎的堆積不僅占用大量土地資源，還容易成為蚊蟲滋生的場所，傳播疾病，甚至可能引發(fā)火災(zāi)，對環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重威脅。

2、輪胎因?yàn)樵谏a(chǎn)的過程中需要添加含硫物質(zhì)對橡膠進(jìn)行硫化，這可以提升輪胎性能，這導(dǎo)致了廢舊輪胎中含硫量的上升，當(dāng)前，廢舊輪胎的處理方法主要包括原型改制、生產(chǎn)再生膠和膠粉、焚燒以及熱解等。其中，熱解技術(shù)因其能夠?qū)U舊輪胎轉(zhuǎn)化為高附加值能源產(chǎn)品，如熱解油、炭黑、鋼絲等，而備受關(guān)注，熱解技術(shù)是在缺氧或惰性氣體環(huán)境中，通過高溫將廢舊輪胎分解為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)產(chǎn)物的過程。之前的研究通過催化熱解，脫除部分含硫化合物，可是熱解油中依然存在含硫化合物，隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)苛，這些含硫化合物嚴(yán)重影響油品的經(jīng)濟(jì)性，對廢輪胎熱解油的脫硫手段是迫在眉睫的。

3、傳統(tǒng)的加氫脫硫方法對熱解油具有較好的脫硫效果，但是這僅對于噻吩類化合物，對于熱解油中的亞硫酸酯和苯并噻唑的脫除效果還未見報道。同時加氫脫硫使用的催化劑價格高昂，操作條件需要高溫高壓加氫，這無疑大大提升了成本。氧化脫硫針對的是苯并噻吩等空間位阻較大的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，脫硫目標(biāo)也并為亞硫酸酯和苯并噻唑，同時氧化過程也會為油品引入氧元素，這些氧元素也會導(dǎo)致油品價值降低，也是不經(jīng)濟(jì)的。

4、因此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足進(jìn)行改進(jìn)，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，本發(fā)明采用價格低廉，操作條件要求低的水解法和萃取法對亞硫酸酯和苯并噻唑進(jìn)行針對性脫硫。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，包括以下步驟：

3、s1、將一定量的廢舊輪胎熱解油，抽濾去除固體雜質(zhì)，采用超聲波破碎儀超聲處理，得到預(yù)處理后的廢舊輪胎熱解油；

4、s2、將一定量的正己烷，加入至預(yù)處理后的廢舊輪胎熱解油中稀釋，再加入一定體積的脫硫劑，得到混合液；

5、s3、將混合液置于微波催化合成/萃取儀中，伴隨磁力攪拌完成反應(yīng)；

6、s4、反應(yīng)結(jié)束后的混合液分層，上層為油相，下層為水相，進(jìn)行分液，得到水解和萃取脫硫后熱解油。

7、本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，在所述s1的步驟中，所述超聲波破碎儀的處理功率為3～8％，超聲處理時間為8～15min，超聲開、關(guān)時間為5s。

8、本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，在所述s2的步驟中，所述廢舊輪胎熱解油與所述正己烷的質(zhì)量比為1:1-5。

9、本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，在所述s2的步驟中，所述脫硫劑占所述混合液總體積的50％。

10、本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，在所述s2的步驟中，所述脫硫劑由堿性溶液和乙腈組成，所述堿性溶液與所述乙腈的體積配比為5-9:1-5。

11、本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述堿性溶液為氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀或金屬氫氧化合物配制中的一種。

12、本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，在所述s3的步驟中，所述微波催化的條件為：微波功率100-400w，微波頻率為2450mhz。

13、本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，在所述s3的步驟中，所述磁力攪拌的轉(zhuǎn)速為50-300r/min。

14、本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，在所述s3的步驟中，所述反應(yīng)的條件為：反應(yīng)溫度293-333k，反應(yīng)時間120-150min。

15、本發(fā)明提供一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法的應(yīng)用，所述廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法基于前述中任一項(xiàng)所述的方法，所述廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法對熱解油硫含量降低的應(yīng)用。

16、本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

17、(1)本發(fā)明提供了一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，通過超聲處理、水解和微波萃取的制備工藝及工藝參數(shù)的合理選取，廢輪胎熱解油作為為原料，通過利用堿性溶液，對熱解油中的亞硫酸酯進(jìn)行水解反應(yīng)，產(chǎn)生醇類和易溶于水的鹽類，達(dá)到無害化脫硫的目的，同時還利用乙腈試劑，對熱解油中的苯并噻唑進(jìn)行萃取反應(yīng)，與加氫脫硫和氧化脫硫相比，更加節(jié)約成本，本發(fā)明對廢舊輪胎熱解油進(jìn)行處理后，可以獲得含硫量低于0.5％的熱解油，滿足imo2020標(biāo)準(zhǔn),能夠?qū)⒚摿蛴推酚糜诖貌裼汀?/p>

18、(2)本發(fā)明中采用一定配比的堿性溶液與乙腈作為脫硫劑，堿性溶液有助于促進(jìn)熱解油中的有機(jī)物與脫硫劑之間的反應(yīng)，而乙腈作為萃取劑，能夠協(xié)助將有機(jī)物從熱解油中提取出來，進(jìn)而提高產(chǎn)油量，且堿性溶液中的氫氧根離子(oh-)能夠與含硫化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為易于分離的硫化物或硫酸鹽，同時乙腈作為萃取劑，可以進(jìn)一步將硫化物從熱解油中萃取出來，降低其相對含量，堿性溶液和乙腈的協(xié)同作用可以有效地去除熱解油中的含硫化合物。

19、(3)本發(fā)明中適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度和時間可以加速熱解油中的化學(xué)反應(yīng)速率，使有機(jī)物更容易被分解和提取出來，進(jìn)而提高產(chǎn)油量，并使脫硫劑能夠更有效地與熱解油中的含硫化合物發(fā)生反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為易于分離的硫化物或硫酸鹽，從而降低亞硫酸酯和苯并噻唑中含硫化合物的相對含量。

技術(shù)特征：

1.一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，其特征在于：在所述s1的步驟中，所述超聲波破碎儀的處理功率為3～8％，超聲處理時間為8～15min，超聲開、關(guān)時間為5s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，其特征在于：在所述s2的步驟中，所述廢舊輪胎熱解油與所述正己烷的質(zhì)量比為1:1-5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，其特征在于：在所述s2的步驟中，所述脫硫劑占所述混合液總體積的50％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，其特征在于：在所述s2的步驟中，所述脫硫劑由堿性溶液和乙腈組成，所述堿性溶液與所述乙腈的體積配比為5-9:1-5。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，其特征在于：所述堿性溶液為氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀或金屬氫氧化合物配制中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，其特征在于：在所述s3的步驟中，所述微波催化的條件為：微波功率100-400w，微波頻率為2450mhz。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，其特征在于：在所述s3的步驟中，所述磁力攪拌的轉(zhuǎn)速為50-300r/min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，其特征在于：在所述s3的步驟中，所述反應(yīng)的條件為：反應(yīng)溫度293-333k，反應(yīng)時間120-150min。

10.一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法的應(yīng)用，其特征在于：所述廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法基于權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，所述廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法對熱解油硫含量降低的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種廢舊輪胎熱解油水解和萃取脫硫方法，包括：S1、將一定量的廢舊輪胎熱解油，抽濾去除固體雜質(zhì)，采用超聲波破碎儀超聲處理，得到預(yù)處理后的廢舊輪胎熱解油；S2、將一定量的正己烷，加入至預(yù)處理后的廢舊輪胎熱解油中稀釋；通過超聲處理、水解和微波萃取的制備工藝及工藝參數(shù)的合理選取，廢輪胎熱解油作為為原料，通過利用堿性溶液，對熱解油中的亞硫酸酯進(jìn)行水解反應(yīng)，產(chǎn)生醇類和易溶于水的鹽類，達(dá)到無害化脫硫的目的，同時還利用乙腈試劑，對熱解油中的苯并噻唑進(jìn)行萃取反應(yīng)，與加氫脫硫和氧化脫硫相比，更加節(jié)約成本，本發(fā)明對廢舊輪胎熱解油進(jìn)行處理后，可以獲得含硫量低于0.5％的熱解油，能夠?qū)⒚摿蛴推酚糜诖貌裼汀?br/>
技術(shù)研發(fā)人員：樊星,黃金力,侯冉冉,梁鵬,趙國明,劉慶,周海峰,焦甜甜,張亞青
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6