美高梅正规网址轮胎炼油:安全环保变废为宝,废轮胎炼油技术的革新之路

日期:2020-01-22编辑作者:化工塑胶

固废处理是一直拦在环保绿色通道上的“猛虎”,不仅占据了有限的空间资源,还影响到正常生活,源源不断地污染环境。数据显示,单单是废旧轮胎这一项,我国就占据了世界的约三分之一,如何妥善解决“黑色污染”问题,耶鲁大学华人博士携国际领先技术和精英团队给出了答案——变废为宝。“白色污染”、“黑色污染”正成为越来越严峻的环境问题,如何清除这些污染成为全球性难题。数据显示,随着汽车工业的发展,世界废旧轮胎积存量已达30亿条,其中,我国每年报废的轮胎超过一亿条,占世界的三分之一,到2020年,中国预计产生2000万吨的废轮胎量。对于这些废旧轮胎的处理,除了一部分被用来翻新再使用带来安全隐患外,其中相当一部分还被不法商人拿来碾成胶粉胶粒,制作成“毒跑道”发送到校园危害孩子们健康。如果能将这些废旧轮胎变废为宝,在清除污染的同时缓解能源危机,岂不一举两得,造福人类!这不是异想天开,也不是天方夜谭,而是一片估值为千亿元的广阔蓝海。去年,毕业于耶鲁大学的华人博士于子坤带上自己的创业团队,携自主研发的国际领先“低温热裂解环保科技项目”技术,“落户”珠海回国创业,成立了珠海飞龙在天环保科技有限公司,瞄准的正是这片蓝海,“2000万吨废轮胎,一半能转化为石油,如果按照油田年产量计算比较的话,其产量相当于中国第四大油田。”在纽约开创“最佳环保公司”1998年,于子坤大学本科毕业后便只身前往美国耶鲁大学修读环境管理课程的硕士学位。获得硕士学位的他在美国工作期间,接触到世界顶尖低温裂解方面的技术,所学专业让他敏锐洞悉到该方面技术的环保市场价值,于是便和耶鲁大学的几位校友一起在纽约创办了AYU公司,把低温裂解的概念集大成化,致力于利用废旧轮胎、医疗废料、塑料垃圾等进行能源再生,并开始了环保设备的国际贸易。在美创业的过程中,于子坤不断探索并拓宽低温裂解技术在环保产业方面的市场运用,也常会为AYU的发展与合伙人产生分歧,“记得当时跟创业合伙人分歧最大的就是公司医疗垃圾回收方面的决策。合作伙伴认为,随着X光的技术从胶片转化为数据,大大减少了医疗垃圾,美国多家环保公司都放弃了医疗垃圾回收的项目,AYU也应该放弃。”于子坤说,在他的据理力争和坚持之下,AYU不仅没有放弃医疗回收商业运作,还发展成为美国医疗垃圾回收唯一的环保公司。于子坤的坚持,让AYU从几个人的小公司,成长为纽约著名环保科技公司,市场从美国延展到墨西哥,并荣膺“全球最佳环保专家”奖、“最佳环保公司”奖、“新环保技术”奖等诸多奖项,走在了国际环保行业的前端。去年,在纽约创业成功的于子坤心系中国的环保事业,决定带着自主研发的三项美国专利回国创业,于子坤说:“这一选择对我这个学环保的人来说是一道必选题,而不是判断题。”来珠海开拓“中再油”产业考察了全国十几个城市,于子坤选择了珠海。“这里没有雾霾,环境优美,为了把我们这个项目留在珠海,政府诚意满满,令人感动。”于子坤说,从来珠海考察到项目落地前后仅用了一个月时间,这让他们对在珠海创业信心十足。经过项目路演等一系列考核,于子坤带领创业团队于去年9月成为首批进驻广东珠海公共创业孵化(实训)基地的孵化企业。在2016年香洲区科技创新大赛总决赛中,飞龙在天环保科技有限公司凭借“工业化废轮胎裂解”项目,在国内外229个优秀参赛项目中脱颖而出,夺得大赛特设的唯一“特别奖”和“创业组”二等奖,并获得总额不少于500万元的投资支持。这个以耶鲁、康奈尔等常春藤盟校博士以及国内名校精英为人才核心的创业团队,研究开发的成套技术及装备是目前国内外唯一经过长时期生产运行验证的大型工业连续化生产装备,低能耗、无污染、高安全性,通过对废轮胎、废塑料的裂解,将资源变废为宝、吃干榨尽,生产出产量可观的燃油。于子坤表示,希望通过这一技术,在中石油、中海油、中航油之外,再造一个“中再油”(中国再生石油)产业,并预计这一新兴产业四五年后将成规模。目前,公司总部以及项目研发、IT市场部等核心部门均设在珠海,在北京设立融资机构,在河南洛阳和山东高密设立了分公司,“最近我们正加紧搭建‘废轮胎网络回收平台’,运用大数据整合线下资源,通过互联网+打造‘中国废轮胎地图’,一网可即时查询到全国各地报废轮胎的具体信息。”于子坤透露,将在全国设立30个项目公司,目前已有十几个项目公司正在洽谈之中。据介绍,除在珠海总部设立一条示范性生产线,飞龙在天公司正紧锣密鼓在河南洛阳、山东高密各设五条生产线,每条生产线年产量为一万吨油,预计今年内均能正式投产,2017年年产量至少11万吨。“我们把总部设在珠海,首先会在珠海产出第一桶‘中再油’,为珠海这座生态之城的环保产业做出贡献。”

  1. 概论

据统计,目前全球积压的汽车废旧轮胎已达30亿条,每年还在以10亿条的速度增长;2015年中国废旧轮胎产生量3.15亿条,并以年均5%~6%的速度增长。大量废轮胎的堆积不仅占用土地,污染环境,危害居民健康,而且极易引起火灾,从而造成资源的巨大浪费,是一种危害越来越大的“黑色污染”,废轮胎的处理已成为十分紧迫的环境问题和社会问题。

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  1. 废轮胎的处理方法

目前废轮胎回收利用的方式很多,可大致分为原型利用、轮胎翻新、再生利用、热能利用和热裂解这几种方法。

2.1 原型利用

废轮胎的原型利用对轮胎形状无重大改变,也不经过化学变化。废轮胎也可通过物理加工变为其他形式加以利用,如人工渔樵,船舶防护等。这种方法只可以回收少量的废轮胎。

2.2 轮胎翻新

轮胎翻修是指对旧轮胎进行翻修,属于整体利用,翻修后的轮胎主要用于载重汽车、工程铲车、农业车辆、挂车等。翻新轮胎能在一定程度上节约开支、降低成本、减少能耗,但对轮胎的完好性要求较高,能用于翻修的轮胎一般只占报废量的约20%。

2.3 再生利用

再生利用主要是制造再生橡胶和橡胶粉。

再生橡胶是指切断硫化过程中橡胶大分子形成的C—S、S—S交联键,但仍保留其原有成分的橡胶。这种回收利用方法在第二次世界大战后得到迅速发展。

使用再生胶替代部分生胶应用于橡胶制品中,不仅可以节约资源、降低成本,还能改善工艺性能和成品使用性能。再生胶产业虽然解决了废轮胎的“黑色污染”问题,但是生产过程中又产生了废气污染,被中国列为二次污染行业。再生胶产业的主要生产工艺是高温高压动态脱硫工艺,生产过程中存在燃烧、爆炸的危险。这些原因使得再生橡胶的生产逐渐衰退,有些国家已停止再生橡胶的生产,目前发达国家的废橡胶利用重点已转向制造胶粉和开辟其他应用领域。

废轮胎经过部位分割后,胎面等部分通过粉碎可制成胶粉。胶粉可用来制造胶鞋大底、减震垫、橡胶沥青、运动跑道和一些其他制品,微细胶粉可用于汽车轮胎。与再生橡胶相比,胶粉在并用橡胶中所表现出的性能更具优势。但是由于轮胎中布满钢丝,胶粉生产面临破碎的难题,且同国外相比,我国胶粉产量占废轮胎产生量比重仍较小。

2.4 热能利用

由于废轮胎具有较高的热值,可作为优良的燃料使用,燃烧效率优于煤炭、石油和木材,且具有水分和灰分含量低的优点,是一种颇具发展潜力的燃料。当前废轮胎燃烧利用方法如下:

a.利用废旧橡胶轮胎燃烧释放的能量来发电或者焚化垃圾。b.使用废轮胎替代煤和油用作水泥窑的燃料,其中轮胎中的钢转化为氧化铁,硫磺最后变成石膏,这两种物质都是水泥熟料组分。废轮胎直接燃烧用于水泥窑,不影响水泥质量。c.废轮胎经破碎后,再按一定的比例与其他燃料混合,制成轮胎衍生燃料(Tire Derived Fuel, TDF),供高炉喷吹代替煤、油和焦炭用作烧水泥的燃料或代替煤用于火力发电。废轮胎直接燃烧会产生二噁英、呋喃等持久性有机污染物以及锌、镉、镍、铅等重金属污染物。传统的废轮胎填埋和焚烧等处理方式因会对环境造成危害已经在一些发达国家被禁止,如美国和日本。

2.5 热裂解

废轮胎热裂解是在缺氧或惰性气体中进行的不完全热降解过程,可产生液态、气态烃类化合物和固体产物。裂解所得燃料油和固体产物作为能源销往市场,市场前景好。裂解技术是废轮胎回收利用最有效的处理技术,代表了当今废轮胎处理的发展方向。

a. 周期性废轮胎裂解技术

周期性裂解设备每个周期都要打开设备进料和出料,存在极大地安全隐患和严重的环境污染,且劳动强度大;设备运行包括五个过程:加料、升温、裂解出油、降温、卸料,每个周期都经历升温、降温,这将大大降低设备使用寿命。采用这种设备虽然也可以达到固体废弃物减量化的目的,但存在处理量小、运行成本高、安全隐患大、环境污染严重等问题,无法实现规模化运行。

b. 工业连续化废轮胎裂解技术

工业连续化废轮胎裂解技术是一种轮胎裂解新技术。废轮胎与专用催化剂一起通过进料机连续送入裂解器主机,物料在无氧或贫氧、常压、密闭的条件下完成裂解裂化反应。裂解所得油气经分馏、冷却后,得到燃料油与少量不凝可燃气,不凝可燃气经净化系统净化,回用于裂解供热系统。裂解所得的固体产物经冷却磁选后分别连续输送至固体产物加工和储存车间。

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