废旧轮胎裂解炼油产物——裂解碳黑（CBp）的性质

废轮胎的裂解处理被公认为是处理废轮胎的最高效、彻底方式。废轮胎裂解的过程中几乎没有污染物的排放，同时裂解产生的CBp、裂解油和裂解气又可以重新利用，经济效益可观。裂解反应需要在裂解设备中进行，裂解设备的优劣决定裂解工艺条件的设定和裂解反应的顺利进行。

无钢丝的废轮胎中挥发份的含量大约为67%，28%的固态炭，还有5%的灰份。废轮胎裂解后，橡胶和填充油等组份裂解成了裂解油和裂解气，补强填料炭黑和轮胎中的一些小料最终汇集到了CBp中，轮胎裂解过程中，未被及时抽离反应釜的裂解气最终会在裂解炭黑表面冷凝成裂解油，裂解炭黑表面裂解油的含量反应了裂解反应进行的程度，在真空条件下得到的裂解炭黑中挥发份的含量大约为3%，表明真空条件时裂解反应进行的较充分，但此值仍然高于商品炭黑的0.8%。裂解炭黑不仅包含原先填充到轮胎中的炭黑，还包含橡胶配方中的无机小料和橡胶裂解的残余物。胎源和裂解工艺不同，裂解炭黑的灰份含量也有所差异，在13~16wt%的范围内，而商品炭黑中的灰份含量仅为0.5%。

炭黑的用途广泛，然而90%以上的炭黑用于橡胶的补强，因此，CBp如果能应用于橡胶行业将会大大降低某些橡胶制品的成本，同时能为废轮胎裂解产业带来更高的利润。

在商品炭黑表面除碳元素外，还有氧、硫两种元素，氧和硫的含量通常小于2%，在CBp表面除了氧、硫、碳元素外，应该还有氮和锌两种元素，如果在CBp表面检测到硅元素，说明轮胎配方中还有白炭黑。氮元素来源于硫化促进剂和抗氧剂，锌元素来源于活化剂氧化锌。热裂解的条件还会影响CBp表面的元素组成，随着裂解温度和裂解压力的提高，CBp表面硫和锌元素的浓度会降低，在裂解的过程中氧化锌会和硫反应形成硫化锌，小分子橡胶烃会在硫化锌表面沉积，将其包覆起来，裂解压力提高，橡胶小分子在反应釜中的停留时间增长，裂解温度提高，橡胶分子的运动能力增强，在高的裂解温度和压力下，更增加了橡胶烃在硫化锌表面沉积的可能，因此，裂解温度和压力升高，裂解炭黑表面的锌、硫元素的含量就少了。

热裂解炭黑的粒子尺寸分布与单一的商品炭黑不同。在轮胎使用以及热解的过程中，聚集体结构可能会被破坏，裂解炭黑表面吸附的裂解油以及灰份在裂解炭黑中占很大比重，裂解炭黑的比表面积和结构度会因此减小，然而这些因素对CBp的结构度以及比表面积的影响较小。