煉油設備開發(fā)背景

　　高分子材料的科技進步給人類帶來了巨大的物質文明，但因其易老化和難自然降解而出現(xiàn)了大量的廢舊高分子材料制品。除去數(shù)量占首位的廢舊塑料——白色污染外，還有大量的廢舊橡膠——黑色污染。大量廢輪胎的堆積不僅占用土地、污染環(huán)境、危害居民健康，而且極易引起火災，從而造成巨大的資源浪費。因此從經(jīng)濟角度和環(huán)保角度來講，都可將廢輪胎作為一種可回收利用的化工原料。但是如何回收利用已經(jīng)成為一個緊迫的世界性問題。

　　目前，對廢輪胎的處理大致可分為四種:堆積或填埋、焚燒、生物降解、回收利用，四種方法各有利弊，從環(huán)境保護的角度來講回收利用是**理想的方法。通過熱解使廢輪胎轉化為可燃氣、燃料油和炭黑等高附加值可再利用資源。廢輪胎熱解技術得到發(fā)展的原因主要有兩點:

　　①熱解是一種較焚燒處理更環(huán)保的一種處理方法。②熱解過程中的有機物轉化為一種可再生資源的形式，其經(jīng)濟性非常好。

　　工藝原理簡述

　　輪胎主要由橡膠（包括天然橡膠、合成橡膠）、炭黑及多種有機、無機助劑（包括增塑劑、防老劑、硫磺和氧化鋅等）組成。廢輪胎的熱裂解是指在無氧或缺氧工況及適當?shù)臏囟认拢�橡膠中主鏈具有不飽和鍵的高分子斷裂，產(chǎn)物主要是單體、二聚物和碎片，生成物再聚合為多種烯烴，從而脫出揮發(fā)性物質并形成固體炭的過程，其產(chǎn)物主要是燃料油、裂解氣等可貯存性能源和炭黑、鋼絲，各產(chǎn)物成分隨熱解方式、熱解溫度等變化而不同。裂解方程式如下:

　　（-CH 2 -CH 2 -）n n[C+H 2 +CH 4 +C 2 H 6 +C 3 H 8 +C 4 H 10 +C 5 H 12 +…+C 11 H 24 +…C 20 H 42 +…]（說明:C 5 H 12 ~C 11 H 24 為汽油餾分，C 12 H 26 ~C 20 H 42 為柴油餾分，C 20 以上為重油）輪胎熱解溫度為 200~450℃，熱解爐采用爐外加熱、微負壓、貧氧熱裂解工藝操作，爐體密閉，在生產(chǎn)過程中確保氣體不外泄，提高熱裂解效率，同時從根本上消除了生產(chǎn)過程中由于氣體外泄而引起的不安全隱患和二次污染。

　　生產(chǎn)工藝流程

　　本項目主要原料為外購的干凈廢舊輪胎（每條可已切成 4~5 塊），無需清洗、破碎、抽鋼絲等預處理工序，直接經(jīng)人工進料進入裂解爐內，進料工段約 2 小時，每臺設備每天進料 10t。裂解爐內是一個持續(xù)升溫的環(huán)境，爐體內部在 4 小時內升溫至 200~300℃，此時裂解氣開始處于穩(wěn)定生成狀態(tài)，接下來的 5~8 小時內溫度緩慢爬升，當溫度到達 450℃時，可認為輪胎裂解已基本完成。裂解過程中產(chǎn)生大量煙氣，其成分主要包含重油（液態(tài)）、輕油（氣態(tài)）、裂解氣和少量水蒸氣等，煙氣經(jīng)管道流入分汽包。在分汽包內，重油（約占廢輪胎質量的 2%）下沉至渣油罐，通過油泵儲存在儲油罐內；氣態(tài)成分經(jīng)管道進入循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。

　　在管道內冷卻后的煙氣分為液體和氣體，其中氣體為裂解氣，液體為輕油和水的混合物。液體流入油水分離器，分離出的輕質油分經(jīng)油泵進入油罐儲存，少量含油廢水經(jīng)霧化后噴入裂解爐燃燒室作為燃料使用；裂解氣經(jīng)管道輸送至裂解爐燃燒室作為燃料使用。

　　經(jīng)過 12 小時的裂解，除燃料油、裂解氣外，裂解爐內還會生成炭黑和鋼絲。爐體停止加熱后，項目采用空氣冷卻的方式，通過風機抽風不斷帶走爐體外壁熱量，冷卻工段持續(xù)時間約 8 小時。待爐體冷卻至 45~55℃，操作人員打開進料門上的出鋼絲口（1.1m×1.7m），將纏繞在一起的鋼絲整體拖出。由于本項目輪胎進料時為整條輪胎，無切割破碎工段，裂解過程中爐體不停轉動，因此出料時鋼絲絞結在一起，鋼絲上沾結的少量炭黑經(jīng)輕敲就能落下，鋼絲出料后直接打包外運。然后關閉出鋼絲口，打開炭黑出料口（直徑約 0.4m），與封閉式螺旋出渣

　　機對接，炭黑（粒徑約 80~100 目）出料后直接進入包裝袋，經(jīng)磅秤稱重后包裝出廠。每臺設備的炭黑鋼絲出料時間分別為 2 小時。整個輪胎裂解流程的總時間為 24 小時。

　　關于二噁英

　　二噁英主要是物質中存在的氯源和不完全燃燒造成的，氧氣、氯元素和金屬元素是生成二噁英的必備條件。其中氯源( 如 PVC、氯氣、HCl 等)是二噁英產(chǎn)生的前驅物，金屬元素如(Cu、Fe)為二噁英產(chǎn)生的催化劑。當燃燒溫度低于 800℃，煙氣停留時間小于 2s 時，燃燒物中部分有機物就會與分子氯或氯游離基反應生成二噁英。本項目熱裂解過程溫度為 200~450℃，裂解過程為貧氧環(huán)境，不是燃燒；裂解氣燃燒過程中，燃燒溫度高于 1100℃，高于二噁英的生成溫度；項目裂解的廢輪胎中不含有機或無機氯（輪胎生產(chǎn)時用到的添加劑中不含氯，橡膠主要采用天然橡膠和合成橡膠，均為非氯丁橡膠）；不存在金屬陽離子作為催化劑。因此本項目生成過程不具備生成二噁英的條件。可認為本項目裂解過程幾乎不產(chǎn)生二噁英。

　　總物料平衡

　　根據(jù)一般工程經(jīng)驗和相關文獻資料可知，1 噸廢輪胎在密閉熱裂解過程中可生成 8%~10%鋼絲、35%~37%炭黑、40%~50%燃料油和 8%~15%裂解氣。

　　廢氣處理方案

　　在煙塵處理方面，采用二級處理工藝。**把煙氣在引風機前進行降溫處理，然后通過引風機將煙氣輸送到一個直徑 0.9 米高 3.75 米的強力霧化塔內，煙氣進入塔內后，先有一層瓷質鮑爾環(huán)的阻尼，然后是一段強力霧化層，，再有一層網(wǎng)狀材料把水蒸氣阻尼下來，只有少量水蒸氣進入煙囪排放。對于煙氣中含有硫和氯的污染氣體，我們選擇在水中加入堿性物質進行中和降解，生成鹽類物質，固化回收利用。對于二噁英的控制，裂解爐產(chǎn)生的微量二噁英隨裂解氣進入爐膛燃燒，爐膛溫度可達 1000 多度，在此溫度下二噁英會裂解消失，少量二噁英會再次在裂解爐加熱過程中生成，為清除這部分二噁英，在強力霧化器后加活性炭吸附器和布袋式除塵裝置，吸附二噁英。故本設備基本無二噁英排放。

　　廢液處理方案

　　本設備用水量很小，主要用于煙氣凈化和廢燃氣凈化，水中吸收的的酸性物質會使水變成酸性，但只要用少量堿性物質中和沉降后可循環(huán)利用，沉降生成的少量鹽類可無害化自然降解。

　　廢固處理方案

　　裂解爐排出的廢渣，可作為建筑材料的配料使用；輪胎中的鋼絲可直接回收利用。

　　各種原材料裂解前的預處理方案

　　輪胎、塑料、輪胎需經(jīng)破碎系統(tǒng)處理成 30-50mm 橡膠塊，以滿足螺旋進料裝置要求。（根據(jù)投資方自身條件，如能將輪胎處理成橡膠顆粒效果更佳）。

　　關于我公司

　　新鄉(xiāng)利菲爾特濾器股份有限公司商丘分公司是一家集科研，生產(chǎn)，銷售，服務，進出口于一體的高新技術企業(yè)。自公司成立以來，已獲得多項國家專利，通過成熟完善的有機高分子裂解技術，把在生活中產(chǎn)生的廢橡膠、廢塑料等有機廢料進行無害化、資源化循環(huán)再利用，讓廢棄物變成具有經(jīng)濟效益的再生新能源。憑借這一行業(yè)間先進的生產(chǎn)工藝、**的產(chǎn)品質量以及人性化的服務理念，經(jīng)過多年的不懈努力，現(xiàn)已發(fā)展為裂解設備業(yè)的領軍企業(yè)，并成為國家重點工程的**品牌。

　　利菲爾特一貫秉承“追求卓越，精益求精”的企業(yè)理念，立志在不久的將來解決全世界各個角落的固體垃圾，為后人創(chuàng)造一個更加清潔、明亮、美好的未來。致力于研發(fā)、生產(chǎn)、合作引進**先進的裂解技術和產(chǎn)品，**于國際市場，同時針對中國及國際市場特殊需求開發(fā)新產(chǎn)品，制造出符合市場需求的產(chǎn)品。