根據(jù)7月16日消息，河北省三河市福海特種設(shè)備制造有限公司研發(fā)出一套可實(shí)現(xiàn)無(wú)污染廢舊塑料柔性油化的工藝設(shè)備区岗。它的研發(fā)成功略板，破解了塑料垃圾處理的難題，實(shí)現(xiàn)了處理過(guò)程無(wú)污染慈缔，同時(shí)垃圾變能源蚯根，催生廢舊塑料的更大價(jià)值，而且經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工胀糜，98%的原料油都將成為供生產(chǎn)生活使用的柴油或汽油颅拦，油品質(zhì)量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
在今年5月28日國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心“廢塑料能源化利用研究”研討會(huì)上教藻，這套工藝得到了環(huán)保部固體廢物管理中心距帅、國(guó)家發(fā)改委、清華大學(xué)的專家認(rèn)可括堤。其中碌秸，中國(guó)工程院院士绍移、清華大學(xué)化學(xué)科學(xué)與技術(shù)研究院院長(zhǎng)金涌認(rèn)為：“整套設(shè)備在工藝上獨(dú)具匠心，構(gòu)思巧妙讥电。”
無(wú)污染廢塑料柔性油化工藝設(shè)備研發(fā)成功
首創(chuàng)“柔性”工藝蹂窖，出油率高達(dá)95%
廢舊塑料變石油，相當(dāng)于一個(gè)逆反應(yīng)過(guò)程恩敌。
“塑料是石油中的烯烴類分子經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)生成的聚乙烯瞬测、聚丙烯等產(chǎn)品。”李勇說(shuō)纠炮，讓廢舊塑料中已經(jīng)聚合的大分子月趟，在高溫下進(jìn)行裂解反應(yīng)，分子鏈斷裂恢口，解聚成小分子孝宗，烯烴類小分子就可以轉(zhuǎn)化為汽柴油。
雖然塑料油化的方向眾所周知耕肩，在理論上也是可能的因妇，但如何實(shí)現(xiàn)無(wú)污染、高出油率并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和連續(xù)性生產(chǎn)猿诸，成為急需破解的世界性難題沙峻。國(guó)內(nèi)在這方面已經(jīng)進(jìn)行了30多年的研究，一直沒(méi)有突破两芳。
“難點(diǎn)在于摔寨，塑料油化是一整套系統(tǒng)設(shè)備，涉及煉油怖辆、機(jī)械制造是复、工業(yè)設(shè)計(jì)、自動(dòng)化控制等多個(gè)專業(yè)竖螃，在具體試驗(yàn)過(guò)程中淑廊，一個(gè)工藝細(xì)節(jié)或設(shè)備參數(shù)的調(diào)整出現(xiàn)偏差，都將導(dǎo)致整個(gè)鏈條的紊亂特咆，而且之前也沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)可以借鑒季惩。”李勇說(shuō)。
令筆者意外的是腻格，突破這項(xiàng)技術(shù)空白的福海公司画拾，竟是三河市一家土生土長(zhǎng)的民營(yíng)企業(yè)。李勇從2010年開(kāi)始研究塑料油化技術(shù)菜职，在遍訪中國(guó)石油大學(xué)青抛、北京化工大學(xué)等地相關(guān)專家后，先后投入4000多萬(wàn)元酬核，經(jīng)過(guò)不斷的試驗(yàn)總結(jié)蜜另，2013年6月在國(guó)內(nèi)率先研制出這套設(shè)備适室。李勇將其命名為“無(wú)污染廢舊塑料柔性油化工藝”。
為什么稱為柔性?面對(duì)筆者的疑問(wèn)举瑰，李勇說(shuō)：“柔性是我自己給這套工藝起的名字捣辆，化工領(lǐng)域沒(méi)有這個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)。”
李勇介紹此迅，柔性工藝相比其他塑料油化技術(shù)汽畴，最直接的區(qū)別就是整個(gè)工藝流程從低中高三種溫度，緩慢對(duì)廢舊塑料進(jìn)行裂解油化邮屁，而不是“土法煉油”中采取的高溫迅速裂解反應(yīng)，使塑料迅速氣化菠齿。“此前的塑料油化工藝佑吝，化學(xué)反應(yīng)劇烈，我們的工藝绳匀，化學(xué)反應(yīng)柔和芋忿，所以叫柔性。”
廢舊塑料變成汽柴油的過(guò)程大體包括：塑料破碎—低溫解聚液化—固液分離干餾—高溫加熱漿液—催化裂解氣化—冷凝分離—成品油疾棵。這套工藝于2013年11月通過(guò)了省工信廳的新產(chǎn)品新技術(shù)的鑒定驗(yàn)收戈钢，各項(xiàng)性能指標(biāo)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)是尔。
“國(guó)內(nèi)其他廢舊塑料油化工藝殉了，在整個(gè)工藝流程中難以對(duì)原料的反應(yīng)溫度進(jìn)行低中高區(qū)間控制，反應(yīng)溫度大都在360℃—600℃之間拟枚，始終高位運(yùn)行薪铜。”李勇解釋，而柔性油化工藝通過(guò)合理控制溫度恩溅、壓力等反應(yīng)條件隔箍，使廢舊塑料在200℃—250℃就開(kāi)始裂化反應(yīng)，逐步過(guò)渡到高溫脚乡，有步驟地對(duì)各類油品分類收集蜒滩，避免了過(guò)度高溫裂解產(chǎn)生的結(jié)焦、縮聚反應(yīng)芳烴化奶稠，降低了原料的結(jié)焦率俯艰，減少了油品中雜質(zhì)的含量。
“整套工藝不但有利于油品的產(chǎn)生锌订，”李勇說(shuō)蟆炊，“而且出油率高，最高可達(dá)95%瀑志。”
破解“流體化”難題涩搓，將廢舊塑料變財(cái)富
在福海公司塑料油化車間污秆，廢舊塑料進(jìn)入進(jìn)料口，經(jīng)預(yù)處理后被傳送帶運(yùn)到設(shè)備中最高的裝置——加熱爐內(nèi)昧甘，然后自上而下經(jīng)歷熱解反應(yīng)釜良拼、催化反應(yīng)塔、分餾塔充边、冷卻塔的處理庸推，原料油從末端出口流出。
整套工藝流程看似水到渠成浇冰，但研發(fā)中卻需破解一個(gè)個(gè)難題贬媒，廢舊塑料流體化就是其中一項(xiàng)。
傳統(tǒng)的廢舊塑料油化利用一般有兩種方法肘习。最簡(jiǎn)單也是多數(shù)“土煉油”采用的方法是熱裂解际乘，把廢舊塑料裝進(jìn)高溫加熱爐里進(jìn)行熱裂解，缺點(diǎn)是反應(yīng)溫度高漂佩、時(shí)間長(zhǎng)脖含，能耗大，排出大量廢渣廢氣投蝉。另一種方法是催化裂解养葵，將催化劑與廢塑料混合在一起進(jìn)行加熱，反應(yīng)快瘩缆，能耗低关拒，但油品雜質(zhì)多。
“由于塑料是熱的不良導(dǎo)體庸娱，采用這兩種方法時(shí)夏醉，在高溫爐內(nèi)，緊貼爐膛內(nèi)壁的塑料會(huì)迅速碳化涌韩，距離爐膛稍遠(yuǎn)一點(diǎn)的塑料還沒(méi)有充分液化畔柔，塑料不能充**解，所以都會(huì)造成出油率低臣樱、油品質(zhì)量差的問(wèn)題靶擦。”李勇說(shuō)，更重要的是這兩種工藝設(shè)備都只能采用間歇式作業(yè)雇毫，不能進(jìn)行工業(yè)化連續(xù)性生產(chǎn)玄捕，“也就是一爐塑料熱解完之后，必須等爐涼了再加料棚放，加料之前還要把爐膛內(nèi)壁粘連的附著物清理干凈枚粘。”
但柔性油化設(shè)備采用特殊的液態(tài)成漿工藝，通過(guò)合理控制化學(xué)反應(yīng)條件飘蚯，進(jìn)行工藝流程的循環(huán)馍迄，使塑料在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中全部實(shí)現(xiàn)液態(tài)的流體化福也。“液體化的塑料不容易造成管道的堵塞、不會(huì)在設(shè)備的內(nèi)壁形成大量附著物攀圈，避免了因?yàn)榍謇碓O(shè)備只能間歇式作業(yè)的問(wèn)題暴凑，大大提高了處理效率。”李勇說(shuō)赘来，目前這套設(shè)備日處理塑料垃圾量最高可達(dá)300噸现喳。
為了實(shí)現(xiàn)廢舊塑料的連續(xù)處理，他們還開(kāi)發(fā)了“氣壓密實(shí)封閉進(jìn)料口裝置”犬辰，原料在向加熱爐推進(jìn)的同時(shí)嗦篱，氣泵隨即對(duì)爐口進(jìn)行密閉，“邊推進(jìn)邊密閉幌缝，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工藝流程的全封閉連續(xù)作業(yè)灸促。”
柔性油化工藝的突破為拓展能源開(kāi)辟了新路徑。李勇介紹狮腿，相比于原油提煉成汽柴油60%—70%的比例腿宰，塑料油化生產(chǎn)的原料油呕诉，有98%都可以提煉成汽柴油缘厢。“一噸塑料油化生產(chǎn)的汽柴油，相當(dāng)于2.2噸原油甩挫。”
目前贴硫，發(fā)達(dá)國(guó)家廢塑料能源化利用率在70%以上，而國(guó)內(nèi)廢舊塑料的回收利用率僅為22%伊者，這意味著我國(guó)每年產(chǎn)生的3000多萬(wàn)噸廢舊塑料被白白浪費(fèi)掉英遭，不僅浪費(fèi)資源，而且污染環(huán)境亦渗。
“如果使用柔性油化工藝挖诸，這些塑料都將變?yōu)樨?cái)富。”李勇算了一筆賬：若該項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化法精，全國(guó)每年利用廢舊塑料可產(chǎn)出柴油2000多萬(wàn)噸多律，市場(chǎng)價(jià)達(dá)2000多億元，相當(dāng)于減少使用6000萬(wàn)噸原油來(lái)提煉柴油搂蜓，等于全國(guó)每年進(jìn)口原油的70%狼荞，比大慶油田當(dāng)年出油量的峰值5500萬(wàn)噸還高，相當(dāng)于為國(guó)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的“大慶油田”帮碰。“而且由于原材料廣泛相味，這個(gè)‘油田’將遍布全國(guó)，既不污染環(huán)境殉挽，也不改變地質(zhì)結(jié)構(gòu)丰涉。”
采用密閉無(wú)氧化方式拓巧，處理過(guò)程近零污染
清澈透明，與加油站的汽油沒(méi)什么兩樣昔搂。7月16日玲销，在福海公司再生能源設(shè)備與工藝研究所，筆者見(jiàn)到了廢舊塑料“變”成的汽油摘符。
“經(jīng)過(guò)石油化工科學(xué)研究院的檢測(cè)分析贤斜，這種油品的閃點(diǎn)、密度逛裤、黏度瘩绒、灰分等指標(biāo)都高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。”李勇說(shuō)带族，油品不僅質(zhì)量高锁荔，而且整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程近乎零污染。
在福海公司會(huì)議室蝙砌，推開(kāi)窗阳堕，筆者聞不到“土法煉油”那種刺鼻的氣味，只能看到不遠(yuǎn)處運(yùn)行中的加熱爐頂部的一個(gè)煙囪冒出的淡淡白煙择克。
李勇介紹恬总，目前我國(guó)廢塑料處理的途徑主要有填埋、焚燒肚邢、造粒等壹堰。填埋占用大量土地，產(chǎn)生二次污染;焚燒產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)難以完全處理骡湖，污染環(huán)境;造粒需要清潔的塑料贱纠，原料需提前清洗，會(huì)浪費(fèi)大量水資源响蕴。
“我們的柔性油化設(shè)備和工藝對(duì)于原材料的要求很低谆焊，就是再也不能回收利用的劣質(zhì)塑料。所以相比其他處理方式浦夷，不占土地;原材料不用水洗辖试，也沒(méi)有廢水排放;由于采用密閉、無(wú)氧化方式军拟，經(jīng)過(guò)低中高三種溫度剃执，有步驟地對(duì)塑料中可以轉(zhuǎn)化成油品的部分進(jìn)行了收集，真正做到了‘榨干吃凈’懈息，也基本沒(méi)有廢渣肾档。整套密閉設(shè)備僅在加熱爐設(shè)計(jì)有一個(gè)排放口，排放少量廢氣∨可以實(shí)現(xiàn)了廢舊塑料的環(huán)保俗慈、高效利用。”
李勇表示遣耍，福海公司的整套工藝設(shè)備已經(jīng)通過(guò)了專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)——北京市譜尼檢測(cè)有限公司的檢測(cè)闺阱，煙塵、氮氧化物舵变、二氧化硫酣溃、氯化氫的排放濃度分別為4.5mg/m3、28mg/m3纪隙、4mg/m3赊豌、0.34mg/m3，遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)绵咱。
今年底碘饼，福海公司將在三河市投資建成一條日處理100噸的零污染廢舊塑料柔性油化工藝生產(chǎn)線。據(jù)了解悲伶，該生產(chǎn)線建成后可以率先解決廊坊地區(qū)的白色污染問(wèn)題艾恼，甚至可以輻射周邊，幫助處理京津的塑料垃圾麸锉。
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