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生活垃圾中废旧塑料高效稳定裂解新技术
作者:素小花 时间:2014-02-16 09:29:28 热度:1027

    中国石油资源比较贫乏,每年石油消耗量巨大,已达3.2亿吨/年,其中1/3需要进口,利用废旧塑料回收油品,是重要资源和能源补充。所以采用废旧塑料裂解油化新技术受到人们的高度重视。

    国外,日本塑料回收油化技术于1970年由多家公司开始研发。日本北九州市立大学采用低价格催化剂再利用技术于2000年开始正式连续回收废弃医疗塑料制品,通过热分解油化装置可回收85%的燃料油。日本是热解油化工艺开发最多的国家,如川崎重工、三菱重工等大公司和许多小公司都在开发热解油化技术并已产业化。美国的全球资源公司Envion公司、加拿大JBI公司、英国的SITA公司、意大利的FISSOREAGENCY公司等都已实现热裂解油化技术的商业化。

    国内,废塑料油化技术上世纪90年代就开始了,普经一度仅江苏省兴化市大小塑料炼油厂就有十几家,但大多是作坊形式,没有规模化,缺少高值回收技术和产品高值化,以塑料边角料和经过人工挑选的废塑料为原料。设备为釜式燃煤或燃油的反应器,在运行过程中遇到的最大问题是釜底清渣和管道中结胶,不能连续生产。在生产过程中经常出现胶质物质堵塞管道,釜压会迅速升高,存在安全隐患,所以只能熄火降温,清渣后再生产。这样既不能连续生产又浪费大量能源,工人的劳动强度非常大,生产成本很高,产量又小,很难产业化。

    为此,“十一五”国家科技技术支撑技术中专门列入“城乡生活垃圾中废塑料高效稳定裂解技术的研究”。经过三年多的努力,上海同济大学与北京裂源环保技术设备有限公司、上海纤和环保科技有限公司、中国石油大学联合攻关,已取得重大进展。此项新技术的最大特点为:

    (1)采用城乡生活垃圾,不用经分捡,直接作为热裂解原料,省略废塑料分捡和清洗工序,环保又节能。目前中国每年城市生活垃圾已达1.8亿吨,其中混合废塑料的比例越来越高。2010年上海世博会垃圾组分的预测混合塑料在垃圾中的比例约为15~20%以上。全国有2700~3600万吨废塑料,所以裂解油化原料非常丰富。

    (2)研制出新型复合催化剂,催化热解效率达816g/g.cat以上,催化长效稳定性催化裂解10小时以上。

    (3)三段式动静态复合床裂解炉技术:采用由特殊设计的复合回转阀形式进料,进料时保持负压-10Pa,使炉内垃圾气味和裂解气异味不外漏,维持现场空气新鲜,无垃圾异味。

    裂解炉为三段式复合动静态硫化热床,内部通过机械手和气流导向相结合,不断搅动并推动塑料流动,进行全混悬浮式均匀加热,同时加入催化剂,使塑料在特定温度压力条件下充分催化裂解转化成碳、焦油和可燃气。生产装置可连续进料、出料,稳定连续生产。工艺流程图所示,可燃气产率约15~20%(wt%),在线燃气可做为裂解装置的燃料循环使用,不需要消耗外部燃油,整个工艺属于能源净产出过程。

    燃油产品产出率达到65%以上(按塑料量计)燃油产品指标优于CST180。炉底焦渣可制成炭黑和活性炭出售。

    该装置的生产能力:可以处理废塑料含量在30%以上的生活垃圾100吨/天,年处理量达3万吨以上。整个系统废塑料裂解的油、气、碳产品转化率不低于废塑料自身质量的99%。

    该技术运行费用不超过100元人民币/吨,生活垃圾环保成本费用200元人民币/吨,所生产的裂解油平均售价3000元人民币/吨以上。很显然该废旧塑料高效稳定裂解高值化技术具有明显的社会效益和经济效益。

    北京京城机电控股公司已投资5000万元人民币在延庆八达岭经济技术开发区内建成两条示范生产线,每年可处理两万吨废旧塑料,产出1万吨再生油。示范线每年实现销售收入3900多万元人民币,利润800多万元人民币。

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