废旧轮胎资源化利用技术

废旧轮胎资源化利用技术

1.背景

近年来，随着我国经济持续快速的发展,各类机动车保有量逐年大幅上升，废旧轮胎的数量也逐年增多。据统计，2009年我国年产生废轮胎2.33亿条,重量约860万吨，仅山东每天就产生800多吨废旧轮胎，废旧轮胎污染问题也十分严峻，废旧轮胎已成为一种不折不扣的黑色垃圾,采用合理的技术路线处理废旧轮胎，不仅可消除污染，还可实现其资源化利用，促进节能减排。

2.废旧轮胎处理现状

废旧轮胎的处理方式包括堆存、填埋、焚烧、重新翻修、再生制备橡胶或胶粉等。但是废旧轮胎长期堆存易孳生蚊虫并造成鼠类繁殖，而由于担心对土壤、植被和地下水的二次污染，填埋正逐渐被其他利用方式所替代。欧盟早在2003年就禁止整胎填埋，2006年后禁止轮胎破碎后填埋。轮胎焚烧虽然可以回收部分热能,但焚烧过程中会使铜、铅等重金属盐残留于飞灰中，同时会产生二氧化硫等有毒气体,增大了后续气体净化工序的复杂性和工业运行成本。此外，目前国内旧轮胎的翻新回收率和利用率都处于较低水平，2009年我国轮胎翻新率不足5%，而发达国家轮胎翻新比例在45%以上。

目前我国多省都出现了利用废旧轮胎进行土法炼油的小作坊和土窑炉,由于投资小、工艺和生产设备落后,在生产过程中不仅能源消耗巨大，而且会向周围环境大量排放二氧化硫、硫化氢、苯类等有害气体（每炼1吨废轮胎会产生超过100kg的二氧化硫），并伴随着大量的生产废渣随意排放,对土壤和水源造成了毁灭性破坏，作坊周围寸草不生,树木枯死。

废轮胎（废橡胶）、废塑料低温微负压催化裂解技术是当今该项技术最先进的低温催化裂解工艺之一，是利用废轮胎、废橡胶、废塑料等进行资源再生循环利用的高新技术。

近年国际市场采用比较常用的几种方法：

（1）热能利用

直接燃烧，供发电厂、工业锅炉、水泥厂和钢铁厂等做热能燃料。用量也较大，但只能回收不到一半的能源，利用率较低。政府对这种追求热值利用忽视资源再生利用率并造成二次污染的现象表示关注并采取勒令停止。

（2）热裂解

这是一种废轮胎普遍的处理方法。热裂解处理过程是将胶粒输送到热裂解炉进行热裂解，胶粒在高温高压状态下进行热裂解，其中气相产品进入洗涤塔冷凝冷却，冷凝下来的燃料油品经冷却后送罐区储存，不可凝的轻组分（C5以下的烃类气相）回收做为热裂解炉的燃气，这种方法是很普遍的一种处理方式，但因其是在高温高压下完成，在这个过程中，会有有毒气体产生，对环境和人体有很大的威胁，同时，由于这种方法技术复杂，装置庞大，成本很高，几乎不产生经济效益，同时也制约了其他范围的推广应用。

（3）目前，我国较多利用废旧轮胎土法炼油，投资少，设备简陋，在生产过程中会产生大量有毒有害烟尘、气体，严重污染空气，生产过程中产生的废渣、废油也会严重污染环境。另外，土法炼油生产出的油多属于多种油体的混合物，油质极差，是对资源的一种极大浪费。

3.废旧轮胎绿色资源化处理技术

微负压热解技术是一种具有发展前景的废轮胎处理方式，它是指在无氧或缺氧工况下，通过适当的温度加热（300~600℃），使轮胎的有机成分发生分解，从而脱出挥发性物质并形成固体炭黑的过程,挥发性物质经过冷凝收集，可以得到40% 以上的燃料油,同时还可生产30%左右的再生炭黑、30%左右的钢丝等工业原材料,其资源回收率高,生成的产物方便运输,产品价值较高,生产的燃料油可部分替代成品柴油、重油等石化燃料。

由于是缺氧分解,还原气体可减轻硫、氮、重金属等有害成分对环境的二次污染，工艺上无需昂贵的洗气装置；微负压保证了生产过程无有害气体的泄露，便于厂区内进行清洁生产。此外，热解之后的可燃气体经过净化可以直接燃烧，为废轮胎的微负压热解过程提供全部热量，燃烧后的烟气主要成分是氮气、二氧化碳和水蒸汽，固体残留物即为工业炭黑。因此该技术的生产过程无需额外的热能消耗,无废水、废气、废渣的排放,是一种低污染、低能耗的"绿色"高效处理方式,实现经济和环境的双重效益，促进节能减排,推动循环经济的发展。

4.国内拥有废旧轮胎处理技术的公司和专利

1）济南世纪华泰科技有限公司：工业连续化废轮胎裂解生产线

（/index.html）

废轮胎裂解生产过程

→将废轮胎破碎成裂解所需的橡胶块，与低温硫转移催化剂一起通过进料机经热气密装置连续送入裂解器，进行常压低温裂解裂化反应

→裂解油气经分油器分馏冷却后，得到燃料油与少量可燃气（净化后系统自用）

→裂解后所得固体产物－粗炭黑和少量钢丝，经磁选分离后，将粗炭黑自动输送至炭黑生产系统，再经粉碎等一系列处理工序，获得工业用炭黑或其他高附加值化工产品。分离后的钢丝作废钢处理。

→可燃气经净化系统净化后作为燃料全部用于供热系统，供热系统采用余热循环利用方式，大大节省了能源消耗，降低了设备运行成本。生产线所产生的烟气，经烟气净化系统净化后达标排放。

国内外近期部分工程实例：工业连续化废轮胎裂解生产线的山东邹平客户工厂于2013年5月份完成安装并投入运营，经超过半年的实际运行，整条生产线完全达到双方合同约定的相关安全、环保、设备性能等全部要求，并取得相关生产许可。客户于2013年11月签署了《工业连续化废轮胎裂解生产线验收确认书》，完成正式交付。采用我司提供的 3 万吨工业连续化废轮胎裂解生产线的巴西客户工厂完成安装并投入运营。该项目采用整条线智能化控制系统，包括排放气体在内的相关指标均优于美洲环保标准。通过连续稳定运行，整条生产线完全达到双方合同约定的相关安全、环保、设备性能等全部要求，于2014年12月签署了《工业连续化废轮胎裂解生产线验收确认书》，完成正式交付。欧盟标准工程——匈牙利项目，由欧盟资金支持的匈牙利项目安装完成投入运营后，通过了欧盟权威检测机构的全面检测，全部指标符合欧盟环保要求。通过连续稳定运行，整条生产线完全达到双方合同约定的相关安全、环保、设备性能等全部要求并于2015 年 4 月签署了《工业连续化废轮胎裂解生产线验收确认书》，完成正式交付。