本發(fā)明涉及廢舊輪胎熱解油提質，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：

1、隨著全球汽車產業(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，對環(huán)境和人體健康造成嚴重威脅。

2、輪胎因為在生產的過程中需要添加含硫物質對橡膠進行硫化，這可以提升輪胎性能，這導致了廢舊輪胎中含硫量的上升，當前，廢舊輪胎的處理方法主要包括原型改制、生產再生膠和膠粉、焚燒以及熱解等。其中，熱解技術因其能夠將廢舊輪胎轉化為高附加值能源產品，如熱解油、炭黑、鋼絲等，而備受關注，熱解技術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)保要求的日益嚴苛，這些含硫化合物嚴重影響油品的經(jīng)濟性，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進行反應，脫硫目標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，這些氧元素也會導致油品價值降低，也是不經(jīng)濟的。

4、因此，有必要針對現(xiàn)有技術中的不足進行改進，以解決上述問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，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行針對性脫硫。

2、為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：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，采用超聲波破碎儀超聲處理，得到預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；

6、s4、反應結束后的混合液分層，上層為油相，下層為水相，進行分液，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、關時間為5s。

8、本發(fā)明一個較佳實施例中，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量比為1:1-5。

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

14、本發(fā)明一個較佳實施例中，在所述s3的步驟中，所述反應的條件為：反應溫度293-333k，反應時間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用。

16、本發(fā)明解決了背景技術中存在的缺陷，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行水解反應，產生醇類和易溶于水的鹽類，達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行萃取反應，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行處理后，可以獲得含硫量低于0.5％的熱解油，滿足imo2020標準,能夠將脫硫油品用于船用柴油。

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熱解油中的有機物與脫硫劑之間的反應，而乙腈作為萃取劑，能夠協(xié)助將有機物從熱解油中提取出來，進而提高產油量，且堿性溶液中的氫氧根離子(oh-)能夠與含硫化合物發(fā)生化學反應，將其轉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?shù)姆磻獪囟群蜁r間可以加速熱解油中的化學反應速率，使有機物更容易被分解和提取出來，進而提高產油量，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，將其轉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、關時間為5s。

3.根據(jù)權利要求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量比為1:1-5。

4.根據(jù)權利要求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，所述磁力攪拌的轉速為50-300r/min。

9.根據(jù)權利要求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，所述反應的條件為：反應溫度293-333k，反應時間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利要求1-9中任一項所述的方法，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用。

技術總結
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，采用超聲波破碎儀超聲處理，得到預處理后的廢舊輪胎熱解油；S2、將一定量的正己烷，加入至預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行水解反應，產生醇類和易溶于水的鹽類，達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行萃取反應，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行處理后，可以獲得含硫量低于0.5％的熱解油，能夠將脫硫油品用于船用柴油。

技術研發(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
受保護的技術使用者：山東科技大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6