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三河?jng)福L(fng)U设备制造有限公司研发出一套可实现无污染废旧塑料柔性a(b)化的工艺讑֤。它的研发成功,破解?jin)塑料垃圑֤理的NQ实C(jin)处理q程无污染,同时垃圾变能源,催生废旧塑料的更大h(hun)|而且l过单加工,98%的原料a(b)都将成ؓ(f)供生产生zM用的柴a(b)或汽油,油品质量辑ֈ国家标准?
在今q??8日国务院发展研究中心(j)“废塑料能源化利用研I”研讨会(x)上,q套工艺得到?jin)环保部Z废物理中心(j)、国家发改委、清华大学的专家认可。其中,中国工程院院士、清华大学化学科学与技术研I院长金涌认ؓ(f)Q“整套设备在工艺上独具匠?j),构思y妙。?
塑料柔性a(b)化处?
首创“柔性”工艺,出a(b)率高?5%
废旧塑料变石油,相当于一个逆反应过E?
“塑料是x(chng)a(b)中的烯烃cd子经q聚合反应生成的聚乙烯、聚丙烯{品。”李勇说Q让废旧塑料中已l聚合的大分子,在高温下q行裂解反应Q分子链断裂Q解聚成分子,烯烃cd分子可以{化ؓ(f)汽柴沏V?
虽然塑料油化的方向众所周知Q在理论上也是可能的Q但如何实现无污染、高出a(b)率ƈ实现工业化和q箋(hu)性生产,成ؓ(f)急需破解的世界性难题。国内在q方面已l进行了(jin)30多年的研IӞ一直没有突破?
“难点在于,塑料油化是一整套pȝ讑֤Q涉?qing)炼沏V机械制造、工业设计、自动化控制{多个专业,在具体试验过E中Q一个工艺细节或讑֤参数的调整出现偏差,都将D整个链条的紊乱,而且之前也没有Q何经验可以借鉴。”李勇说?
令笔者意外的是,H破q项技术空白的v公司Q竟是三沛_(jng)一家土生土长的民营企业。李勇从2010q开始研I塑料a(b)化技术,在遍访中国石油大学、北京化工大学等地相关专家后Q先后投?000多万元,l过不断的试验ȝQ?013q?月在国内率先研制?gu)套设备。李勇将其命名ؓ(f)“无污染废旧塑料柔性a(b)化工艺”?
Z么称为柔?面对W者的疑问Q李勇说Q“柔性是我自qq套工艺L(fng)名字Q化工领域没有这个专业术语。?
李勇介绍Q柔性工艺相比其他塑料a(b)化技术,最直接的区别就是整个工艺流E从低中高(sh)U温度,~慢对废旧塑料进行裂解a(b)化,而不是“土法炼油”中采取的高温迅速裂解反应,使塑料迅速气化。“此前的塑料油化工艺Q化学反应剧烈,我们的工艺,化学反应柔和Q所以叫柔性。?
废旧塑料变成汽柴油的q程大体包括Q塑料破—低温解聚液化—固液分d馏—高温加热浆涜y(c)催化裂解气化—冷凝分Z成品a(b)。这套工Z2013q?1月通过?jin)省工信厅的C品新技术的鉴定验收Q各Ҏ(gu)能指标国内领先Q可以实现批量生产?
“国内其他废旧塑料a(b)化工艺,在整个工艺流E中难以对原料的反应温度q行低中高区间控Ӟ反应温度大都?60℃?00℃之_(d)始终高(sh)q行。”李勇解释,而柔性a(b)化工艺通过合理控制温度、压力等反应条gQ废旧塑料?00℃?50℃就开始裂化反应,逐步q渡到高温,有步骤地对各cLa(b)品分cL集,避免?jin)过度高温裂解生的l焦、羃聚反应芳烃化Q降低了(jin)原料的结焦率Q减了(jin)油品中杂质的含量?
“整套工Z但有利于油品的生,”李勇说Q“而且出a(b)率高Q最高可?5%。?
破解“流体化”难题,废旧塑料变财富
在福公司塑料a(b)化R_(d)废旧塑料q入q料口,l预处理后被传送带q到讑֤中最高的装置——加热炉内,然后自上而下l历热解反应釜、催化反应塔、分馏塔、冷却塔的处理,原料油从末端出口出?
整套工艺程看似水到渠成Q但研发中却需破解一个个NQ废旧塑料流体化是其中一V?
传统的废旧塑料a(b)化利用一般有两种Ҏ(gu)。最单也是多数“土炼a(b)”采用的Ҏ(gu)是热裂解Q把废旧塑料装进高温加热炉里q行热裂解,~点是反应温度高、时间长Q能耗大Q排出大量废渣废气。另一U方法是催化裂解Q将催化剂与废塑料合在一赯行加热,反应快,能耗低Q但油品杂质多?
“由于塑料是热的不良gQ采用这两种Ҏ(gu)Ӟ在高温炉内,紧脓(chung)炉膛内壁的塑料会(x)q速碳化,距离炉膛E远一点的塑料q没有充分液化,塑料不能?*解,所以都?x)造成出a(b)率低、a(b)品质量差的问题。”李勇说Q更重要的是q两U工备都只能采用间歇式作业,不能q行工业化连l性生产,“也是一炉塑料热解完之后Q必ȝ炉凉?jin)再加料Q加料之前还要把炉膛内壁_连的附着物清理干净。?
但柔性a(b)化设备采用特D的液态成工艺,通过合理控制化学反应条gQ进行工艺流E的循环Q塑料在整个反应过E中全部实现液态的体化。“液体化的塑料不Ҏ(gu)造成道的堵塞、不?x)在讑֤的内壁Ş成大量附着物,避免?jin)因为清理设备只能间歇式作业的问题,大大提高(sh)(jin)处理效率。”李勇说Q目前这套设备日处理塑料垃圾量最高可?00吨?
Z(jin)实现废旧塑料的连l处理,他们q开发了(jin)“气压密实封闭进料口装置”,原料在向加热炉推q的同时Q气泵随卛_炉口q行密闭Q“边推进边密闭,实现?jin)整个工艺流E的全封闭连l作业。?
柔性a(b)化工艺的H破为拓展能源开辟了(jin)新\径。李勇介l,相比于原Ҏ(gu)炼成汽柴?0%?0%的比例,塑料油化生的原料a(b)Q有98%都可以提炼成汽柴沏V“一吨塑料a(b)化生产的汽柴油,相当?.2吨原沏V?
目前Q发辑֛家废塑料能源化利用率?0%以上Q而国内废旧塑料的回收利用率仅?2%Q这意味着我国每年产生?000多万吨废旧塑料被白白费掉,不仅费资源Q而且污染环境?
“如果用柔性a(b)化工艺,q些塑料都将变(sh)ؓ(f)财富。”李勇算?jin)一W̎Q若该项技术实C业化Q全国每q利用废旧塑料可产出柴a(b)2000多万吨,?jng)场仯?000多亿元,相当于减?000万吨原a(b)来提炼柴油,{于全国每年q口原a(b)?0%Q比大庆(jin)油田当年出a(b)量的峰?500万吨q高Q相当于为国家发C(jin)一个新的“大?jin)a(b)田”。“而且׃原材料广泛,q个‘a(b)田’将遍布全国Q既不污染环境,也不改变地质l构。?
采用密闭无氧化方式,处理q程q零污染
清澈透明Q与加a(b)站的汽a(b)没什么两栗??6日,在福公司再生能源设备与工艺研究所Q笔者见C(jin)废旧塑料“变”成的汽沏V?
“经q石油化工科学研I的检分析,q种油品的闪炏V密度、黏度、灰分等指标都高?sh)国家标准。”李勇说Qa(b)品不仅质量高Q而且整个生q程q乎零污染?
在福公怼(x)议室Q推开H,W者闻不到“土法炼油”U刺ȝ气味Q只能看Cq处q行中的加热炉顶部的一个烟囱冒出的淡E白烟?
李勇介绍Q目前我国废塑料处理的途径主要有填埋、焚烧、造粒{。填埋占用大量土圎ͼ产生二次污染;焚烧产生的有毒有害物质难以完全处理,污染环境;造粒需要清z的塑料Q原料需提前清洗Q会(x)费大量水资源?
“我们的柔性a(b)化设备和工艺对于原材料的要求很低Q就是再也不能回收利用的劣质塑料。所以相比其他处理方式,不占土地;原材料不用水z,也没有废水排?׃采用密闭、无氧化方式Q经q低中高?sh)种温度Q有步骤地对塑料中可以{化成油品的部分进行了(jin)攉Q真正做C(jin)‘榨q吃净’,也基本没有废渣。整套密闭设备仅在加热炉设计有一个排攑֏Q排攑ְ量废气。可以实C(jin)废旧塑料的环保、高效利用。?
李勇表示Q福公司的整套工艺讑֤已经通过?jin)专业检机构——北京市(jng)谱尼(g)有限公司的(g),烟尘、(i)氧化物、二氧化、氯化氢的排放浓度分别ؓ(f)4.5mg/m3?8mg/m3?mg/m3?.34mg/m3Q远低于国家标准?
今年底,v公司在三河?jng)投资徏成一条日处理100吨的零污染废旧塑料柔性a(b)化工艺生产线。据?jin)解Q该生U徏成后可以率先解决廊坊地区的白色污染问题,甚至可以辐射周边Q帮助处理京z的塑料垃圾?