资源化利用技术搬走两座“垃圾山”

文章来源:中国化工报 发布时间:2012-02-29
在人类享受汽车工业和塑料工业带来的无限便利的同时,废轮胎,废塑料所带来的污染始终无法解决.如今,获得国家科技进步二等奖的工业连续化废橡胶废塑料低温裂解资源化利用成套技术及装备项目为早日搬走这两大垃圾带来了希望.

在人类享受汽车工业和塑料工业带来的无限便利的同时,废轮胎、废塑料所带来的污染始终如两座“垃圾山”压在头顶。如今,获得国家科技进步二等奖的工业连续化废橡胶废塑料低温裂解资源化利用成套技术及装备项目为早日搬走这两座大山带来了希望。

该项目负责人青岛科技大学教授汪传生在接受记者采访时说:我国是世界橡胶塑料消耗第一大国,2010年消耗橡胶630万吨,塑料3000万吨,由此产生了大量的废橡胶废塑料。以废橡胶为原料的“土炼油”在某些地区大量存在,产品产率低、质量差、能耗大、二次污染严重,并且存在严重的安全隐患。因此,济南友邦恒誉科技开发有限公司与青岛科技大学一直在探寻将这些废橡胶废塑料实现资源化利用新途径,并最终取得成功,将废橡胶废塑料成功裂解成燃料油,还可生产炭黑、钢丝等高附加值产品。

据汪传生介绍,早在2002年和2007年,他们就分别研制成功并出口废橡胶、废塑料工业连续化低温裂解生产线,目前已分别生产和销售16 条废橡胶、10条废塑料裂解生产线。这些生产线不仅在国内运用,还销往国外。累计处理废橡胶16余万吨,废塑料10余万吨,实现产值16亿元。

如今,回想起在研发中遇到的诸多难题,汪传生依然记忆犹新。要实现废橡胶废塑料工业连续化资源化利用的目标,必须解决三大技术难题:首先是解决混合物料裂解问题,从而实现裂解生产的工业化。废塑料种类很多,其热稳定性、裂解反应活化能、裂解机理都存在差异。为解决这个问题,项目组研发出了多区段变温技术,使不同组分的废塑料可在不同温度下进行裂解, 从而实现了废塑料的免分拣免清洗。

在裂解过程中,催化剂对提高裂解速度、降低裂解温度、提高燃料油产率和品质都具有重要作用。但石化工业中的裂解催化剂不能完全适合废橡胶废塑料裂解的需要,为此他们制备出低成本、高效率的复合催化剂,其催化裂解效率提高了20%,催化长效稳定性提高了25%。此外,项目组还发明了脱除率达 99%的HCl脱除技术,有效防止了裂解产生的HCI气体对裂解装置的腐蚀和对催化剂的危害。

第二个难题就是解决物料的均匀传热、防结焦及动态密封问题,从而实现裂解过程的连续化。为解决均匀传热和防结焦问题,该项目研发了防结焦热分散技术,既提高了导热均匀性,又可去除裂解器内壁的粘附物,防止结焦和积炭,提高导热效率。废橡胶废塑料在密闭、高温和常压等条件下进行裂解,在这个过程中气体、液体与固体同时存在,因此物料的动态密封是实现裂解连续化的另一个关键。据汪教授介绍,他们研发的热气密技术不仅使这一难题迎刃而解,还使连续裂解设备结构变得更加简单,制造、安装和维修也更为简便。

第三个难题就是裂解过程中产生的不凝可燃气的净化利用。不凝可燃气中含有H2S等有害气体,这会直接影响到后边的净化利用。为此,项目组研发了不凝可燃气净化及回用燃烧技术及装置,将裂解后的不凝可燃气净化后,通过特殊装置全部回送到加热炉,使其充分燃烧,实现燃料自给自足。此外,针对加热系统和裂解过程中产生的含有SOX 与NOX等有害气体的烟气,项目组研制了烟气多级净化技术及装置,使烟气通过多级净化后再排放,能够达到国家及欧洲国家工业排放标准的要求。

攻破了多重难关后,该项目终于实现了由间歇到连续化生产的技术飞跃。其成套技术与装备的主要创新技术指标达到了国际领先水平,而装备价格仅为国外同类装备的1/3,具有很强的市场竞争优势。自从该项目研发的技术和装备在国内外成功应用后,逐步取代了进口,并大量销往德国、泰国、爱沙尼亚、印度、波兰、等多个国家和地区,受外用户的普遍欢迎。

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