一种水热法处理废旧橡胶制备液体燃料的方法技术

本发明专利技术涉及一种水热法处理废旧橡胶制备液体燃料的方法，包括如下步骤：(1)将废旧轮胎研磨，得到橡胶的细小粉末；(2)称取处理好的橡胶粉末置于高压反应釜中，加水进行高温反应；(3)用有机溶剂对反应所得混合物进行萃取，分离并过滤得到有机相，旋蒸除去有机溶剂得到液体燃料。本发明专利技术以废旧橡胶为原料制备液体燃料，其原料为废弃物，这样就可以达到废弃物重新利用，减少对环境的污染。水热过程中无需对原料进行干燥，减少了前期处理的能耗；同时由于反应过程中使用水作为反应溶剂，成本低廉且无毒无害，对所得产品无污染，降低了投资成本。缓解了石油资源枯竭带来的能源危机，具有良好的经济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，包括如下步骤：(1)将废旧轮胎研磨，得到橡胶的细小粉末；(2)称取处理好的橡胶粉末置于高压反应釜中，加水进行高温反应；(3)用有机溶剂对反应所得混合物进行萃取，分离并过滤得到有机相，旋蒸除去有机溶剂得到液体燃料。本专利技术以废旧橡胶为原料制备液体燃料，其原料为废弃物，这样就可以达到废弃物重新利用，减少对环境的污染。水热过程中无需对原料进行干燥，减少了前期处理的能耗；同时由于反应过程中使用水作为反应溶剂，成本低廉且无毒无害，对所得产品无污染，降低了投资成本。缓解了石油资源枯竭带来的能源危机，具有良好的经济和社会效益。【专利说明】一种水热法处理废丨日橡胶制备液体燃料的方法
本专利技术属于新能源
，涉及一种水热法处理废旧橡胶制取液体燃料的新方法。
技术介绍
化石资源的肆意开采导致了石油、煤等的逐渐枯竭，同时越来越严重的环境污染也伴随着液体燃料的使用而产生，无污染可再生的能源成为人类寻求新能源的发展方向。废弃物的重新利用，可以减少垃圾的制造和原料的消耗。废旧橡胶的再利用方法一般是制成胶粉或再生胶。再生胶是指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程，使其从弹性状态变成具有塑性和黏性的、能够再硫化的橡胶。而本专利技术通过水热液化的方法将废旧橡胶制备成液体燃料，不仅是对废旧橡胶的重新利用，而且能够利用废弃橡胶制备液体燃料，能够在一定程度上减少天然化石能源的消耗。 本专利技术是利用水热法转化废旧橡胶来制备液体燃料。制备液体燃料的方法主要包括热解法以及水热液化法。相比于热解法，水热液化有较多优点。热解法需要在干燥的条件下高温反应，而水热液化不需要严格的干燥，且水热液化需要的温度要低于热解制油所需温度，这样就大大降低了反应预处理以及反应过程中的能耗。相比于用有机溶剂参与的热液化过程，水热液化的优势在于其溶剂水是一种廉价、无毒且不会对反应产物造成污染的反应介质，且在反应结束后直接分液便可除去水相，这使得水成为液化的优质介质。 水热液化反应过程中，水处于一种特殊的状态，即超/近临界状态(温度处于150-374°C、压力处于0.4-22.1MPa)。在这个状态下，水兼具液体的密度以及气体的优良传质性能，可以与大多数的有机物和气体互溶，改善产物的选择性和收率，增加了反应速率。这些优点使得水热液化成为直接转化生物质为液体燃料良好方法，具有广阔的应用前景。 水热液化转化废旧橡胶制备液体燃料的过程，通过在水超临界状态下的高温处理，将废旧橡胶中的脂肪族化合物、芳香族化合物等有机大分子物质转化为复杂的液体混合物。将废旧橡胶转化为液体燃料是一个能量密集的过程，其所得液体燃料与原料相比热值增加，C、H的含量增加，O的含量降低，是一种良好的燃料粗产品。水热法转化废旧橡胶制备液体燃料的研究是一个新的方向。之前对于废旧橡胶的研究，大部分集中于将废旧橡胶制成胶粉或再生胶，然后在此生产为橡胶。也有少部分国外学者，将橡胶和其他天然石化能源一起处理，制备化石能源。目前，国内还没有关于利用废旧橡胶制备液体燃料的专利。
技术实现思路
本专利技术的目的是建立一种制备液体燃料的新方法，为了实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案。 本专利技术一方面涉及，包括如下步骤: (I)、将废旧轮胎研磨，得到橡胶的细小粉末； (2)、称取处理好的橡胶的粉末至于高压反应釜中，加入一定量的水，将反应釜密封后放入到已预加热的熔融盐中，控制温度在200~430°C，控制时间在O~120min。反应结束后将反应釜置于水中冷却，打开反应釜，收集反应釜内混合物。 (3)、用有机溶剂对反应所得混合物进行萃取，过滤并且得到有机相，旋蒸除去有机溶剂得到液体燃料。反应中还伴有其他副产物如固体残渣和气体生成，所有产物的产率计算公式分别如下: 油产率(％) = (m 油 +m 原料)X100% 渣滓产率(％ ) = (m渣滓+m原料)X100% 气体产率(％ ) = (m气体+m原料)X100% 在本专利技术的一个优选实施方式中，所述的处理温度优选为200-430°C，再优选390。。。 在本专利技术的一个优选实施方式中，不添加催化剂，持续时间优选为0_120min，再优选为60min。 在本专利技术的一个优选实施方式中，所述的有机溶剂经旋蒸回收处理后可重复使用。 本专利技术至少具有如下所述优点的一种或者多种或者全部: 水热法处理废弃物制备液体燃料，以水作为介质，无毒害且不会污染产品，实现了反应溶剂的绿色化。由于反应过程有水参与，因此与热解制备液体燃料相比，无需对反应原料进行干燥，且反应温度普遍低于热解反应所需温度，节省了能量，大大减少了初始投资。 废旧橡胶是一种废弃物，随着汽车数量的增大，废旧轮胎的数目会逐年增加，废旧轮胎研磨后的橡胶颗粒，用此来制备液体燃料，可以是废弃的轮胎转化为能源，提高题利用率。 本专利技术过程中所用的有机溶剂可回收，进行循环使用。 【具体实施方式】 在下文中，现在将更充分地描述本专利技术，示出了各种实施例。然而，本专利技术可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本专利技术的范围充分地传达给本领域技术人员。 实施例1 将废旧轮胎研磨，得到橡胶的细小粉末。称取橡胶的粉末3.0g，置于36.4ml的高压反应釜中，加入22ml的蒸馏水，密封。将高压反应釜置于已预加热的熔融盐中，控制温度为200°C，反应时间为60min。反应结束后将反应釜放入冷水中迅速冷却，打开反应釜，用有机溶剂对反应釜内混合物进行收集萃取。将混合物过滤分离得到有机相，旋蒸除去有机相得到液体燃料，液体燃料产率为13.2%。 实施例2 将废旧轮胎研磨，得到橡胶的细小粉末。称取橡胶的粉末3.0g，置于36.4ml的高压反应釜中，加入22ml的蒸馏水，密封。将高压反应釜置于已预加热的熔融盐中，控制温度为250°C，反应时间为60min。反应结束后将反应釜放入冷水中迅速冷却，打开反应釜，用有机溶剂对反应釜内混合物进行收集萃取。将混合物过滤分离得到有机相，旋蒸除去有机相得到液体燃料，液体燃料产率为15.1 %。 实施例3 将废旧轮胎研磨，得到橡胶的细小粉末。称取橡胶的粉末3.0g，置于36.4ml的高压反应釜中，加入22ml的蒸馏水，密封。将高压反应釜置于已预加热的熔融盐中，控制温度为280°C，反应时间为60min。反应结束后将反应釜放入冷水中迅速冷却，打开反应釜，用有机溶剂对反应釜内混合物进行收集萃取。将混合物过滤分离得到有机相，旋蒸除去有机相得到液体燃料，液体燃料产率为20.4% 实施例4 将废旧轮胎研磨，得到橡胶的细小粉末。称取橡胶的粉末3.0g，置于36.4ml的高压反应釜中，加入21ml的蒸馏水，密封。将高压反应釜置于已预加热的熔融盐中，控制温度为310°C，反应时间为60min。反应结束后将反应釜放入冷水中迅速冷却，打开反应釜，用有机溶剂对反应釜内混合物进行收集萃取。将混合物过滤分离得到有机相，旋蒸除去有机相得到液体燃料，液体燃料产率为31.6% 实施例5 将废旧轮胎研磨，得到橡胶的细小粉末。称取橡胶的粉末3.0g，置于36.4ml的高压反应釜中，加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水热法处理废旧橡胶制备液体燃料的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)、将废旧轮胎研磨，得到橡胶的细小粉末；(2)、称取处理好的橡胶的粉末至于高压反应釜中，加入一定量的水，将反应釜密封后放入到已预加热的熔融盐中，控制温度在200～430℃，控制时间在0～120min；反应结束后将反应釜置于水中冷却，打开反应釜，收集反应釜内混合物；(3)、用有机溶剂对反应所得混合物进行萃取，过滤并且得到有机相，旋蒸除去有机溶剂得到液体燃料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，周博，龚雪云，段培高，王枫，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41