废旧轮胎热裂解是在无氧或缺氧的高温环境下，将轮胎中的高分子聚合物分解为低分子化合物的过程。轮胎主要由橡胶、炭黑、钢丝以及一些添加剂组成。在热裂解过程中，橡胶分子链断裂，转化为燃料油、可燃气体和炭黑等产物。其中，燃料油可作为能源应用于工业和交通领域；可燃气体主要成分包括甲烷、乙烷、丙烷等，可用于供热或发电；炭黑则具有广泛的工业用途，如橡胶制品补强剂、油墨颜料等。
热裂解工艺流程
- 预处理：首先对废旧轮胎进行清洗，去除表面的泥土、砂石等杂质，然后进行破碎处理，将轮胎切割成较小的块状，以便后续热裂解反应更均匀地进行。破碎后的轮胎颗粒尺寸一般控制在几厘米左右。
- 热裂解反应：经过预处理的轮胎颗粒被送入热裂解反应器中，在隔绝空气的条件下，逐渐升温至400 - 600℃。随着温度升高，轮胎中的橡胶开始分解，依次产生不同沸点的产物。较轻的组分先挥发出来，经冷凝系统冷却后收集为燃料油；较重的组分继续裂解，最终剩余的固体产物为炭黑，反应器底部还会残留少量的钢丝。
- 产物分离与精制：从反应器出来的油气混合物先经过冷凝装置，将大部分可冷凝的燃料油分离出来。未冷凝的可燃气体经过净化处理，去除其中的硫化氢、焦油等杂质后，可作为燃料气回用于热裂解反应过程，为系统提供热量，实现能量的自给自足。分离出的燃料油通常还需要进一步精制，通过蒸馏、加氢等工艺提高油品质量，使其符合相关标准。
热裂解工艺的优势
- 环保效益显著：相较于传统的废旧轮胎填埋或焚烧处理方式，热裂解工艺大大减少了对环境的污染。填埋废旧轮胎不仅占用大量土地资源，而且轮胎中的有害物质可能会渗出，污染土壤和地下水。焚烧则会产生大量有害气体，如二氧化硫、氮氧化物、二噁英等，对大气环境造成严重危害。热裂解工艺将废旧轮胎转化为有价值的资源，实现了废弃物的减量化、无害化和资源化利用。
- 资源回收利用程度高：热裂解过程能够将废旧轮胎中的橡胶、炭黑和钢丝等主要成分进行有效分离和回收利用。燃料油可替代传统化石燃料，减少对石油资源的依赖；高品质炭黑可用于橡胶、塑料、油墨等行业，降低了对原生炭黑的需求；回收的钢丝也可重新回炉冶炼，实现资源的循环利用。
- 经济效益可观：随着资源回收市场的发展，废旧轮胎热裂解产物具有较高的市场价值。通过规模化生产，热裂解企业可以从销售燃料油、炭黑和钢丝等产品中获得可观的经济效益。此外，利用热裂解过程中产生的可燃气体为自身供热，降低了能源消耗成本，进一步提高了企业的盈利能力。
