废轮胎热解炼油过程中硫元素的转移路径

在轮胎生产过程中，橡胶必须经过硫化处理，线性大分子在硫化剂的作用下形成立体网状的交联结构，从而增强轮胎的强度和抗磨损性能；为了加快硫化反应速度、缩短硫化时间，同时还会添加次磺酰胺类（亚胺）、噻唑等促进剂；轮胎的老化是不可逆过程，为减缓轮胎老化，通常还会添加防老剂，比如酮胺、对苯二胺。因此轮胎中会引入大量的硫和氮元素，硫和氮的含量分别在1.3~2.05wt.%和0.17~2.30wt.%的范围内。

在废轮胎的热裂解过程中，硫和氮就会释放到三态产物中，不利于副产物的综合利用，按照石油来划分，废轮胎热解油属于含硫原油，含有多种噻吩类、噻唑类含硫化合物和喹啉类含氮化合物，造成油品臭味，同时会影响油品的安定性，从而不利于储存和运输，热解油的高硫含量也会对后续加工过程产生巨大影响，必须经过脱硫和提质，才能进一步生产高附加值BTX、高品质石脑油和橡胶填充油。热解油燃烧排放SO2和NOx的量高于柴油，导致更高的脱硫和脱硝成本。

废轮胎热解炼油过程中硫元素的转移

一半的硫保留在热解炭中，主要以硫酸盐、无机硫化物、噻吩等形式存在；H2S是主要的含硫气体，另外还发现SO2、COS和CH3SH等含硫组分。随着热解温度的升高，热解油中的硫含量先降低后增加，500°C有最低硫含量。随着加热速率的增加，硫在热解炭中的含量基本不变，在热解油中的含量先减少后不变，在热解气中的含量先增加后减少；硫在油中主要以C7H5NS，C15H16O3S和C16H14O2N2S的形式出现，提高加热速率会导致热解油中硫含量的降低，从而有利于H2S气体向气相中迁移。

轮胎为了提高耐磨性和整体结构强度，通常会引入硫化剂、促进剂等添加剂，而高含量的硫化物会因参与热解反应过程向三态产物中迁移，硫以苯并噻吩和苯并噻唑等形态存在于热解油中，产生难闻气味，并且影响油品的安定性，给储存和运输带来不便。热解油的高硫含量也会对后续加工过程产生巨大影响，必须经过脱硫和提质，才能进一步生产高附加值BTX、高品质石脑油和橡胶填充油，同时也会增加相应的气态污染物排放成本。