商丘金源机械设备有限公司关于废旧塑料、橡胶炼制燃油的可行性分析报告.doc

废旧塑料、橡胶炼制燃油的分析报告 一、项目开发的时代背景和意义 随着塑料工业的迅速发展，塑料制品的应用也越来越广，已渗透到国民经济的各个领域及人们的日常生活中。可以说，没有任何一种其他材料有像塑料一样如此广泛的用途。塑料以其自身的独特性能，如质量轻、比强度高、易加工成型、优异的电绝缘性、绝热性和耐化学腐蚀性等，已成为现代工业的支柱材料之一，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。然而，正是由于塑料的某些优异性能，导致其在使用后（或称消费后）的废弃物不易腐烂，日积月累，严重影响了地球的生态环境，已引起了世人的极大关注。目前全球塑料制品的总量早已超亿吨，我国的塑料制品也近千万吨，且以13%的年增长率快速增长，废旧塑料的总量也将急剧增长，环境与发展的矛盾将越来越突出，因而对塑料废弃物的治理已显得刻不容缓。塑料废弃物最简单的处理方法就是填埋和简单焚烧。填埋需要占用很多宝贵的土地资源，而且也会污染周边环境和地下水系统；简单焚烧也会排放有害气体和残渣，同时，由于无法回收废旧塑料燃烧时产生的大量燃烧热而造成能源的巨大浪费，两者均非良策。因此，如何处理塑料垃圾，也成为世界各国及各级政府共同研究和关注的课题。90年代以来，国内将废旧塑料转化为燃料油的研究开始受到广泛的重视。社会的现代化，一方面橡胶工业蓬勃发展，橡胶制品被普遍用于各种行业；另一方面，由于橡胶不易腐化，废旧制品与日俱增，已成为环境卫生的一大公害，被人们称之为黑色污染。与国外发达国家相比，处理这方面的污染，我们国家还缺乏一定经验，资金和市场也是大问题。目前，我国轮胎年产量居世界第三位，已超过1.3亿条，每年产生的废旧轮胎超过6500万条，并以每年两位数的速度增长。其中，70的废轮胎资源没有被回收再利用，废斜交胎的回收利用率也不到一半。我国橡胶资源十分匮乏，橡胶原材料主要靠进口。因此，加强对废旧轮胎循环利用的管理已经刻不容缓。橡胶废弃物最简单的处理方法就是制造再生橡胶粉和炼油。生产再生橡胶粉，因其生产成本高、销售渠道窄、生产出的塑胶跑道等产品使用周期长等不利原因，制约着这个项目的进一步发展。炼油，因销路好,流动资金周转快,利润高而倍受世人关注。比如现在的废轮胎国内回收平均价格是1000元/吨，废旧轮胎的出油率是45%，再加上燃料、人工、水电等生产成本，每生产一吨轮胎油的成本是2800元/吨左右。而轮胎油现在的市场价格是3800元/吨。 日本三菱重工开发的分解槽生产燃料油的工艺 首先将废塑料破碎成一定尺寸，干燥后由料斗送入熔融槽(300-350摄氏度)熔融，再送入400-500摄氏度的分解槽进行缓慢分解，各槽均靠热风加热。焦油状或腊状高燃点物质在冷凝器冷凝分离后需返回分解槽内再经加热分解成低分子物质。低点成分的蒸汽在冷凝器中分离成冷凝液和不凝性气体，冷凝液再经过油水分离器分离可回收油类。这种油粘度低，发热量高，凝固点在零摄氏度以下，但燃点广，着火点极低，是一种优质燃料油，使用时最好能去除低燃点成分。不凝性气态化合物经吸收塔出去氯化氢后可作燃料使用。所回收油和气的一部分可用作各槽热风加热的能源。 德国汉堡大学开发的废塑料流化床热分解为燃料油反应器。 废旧塑料从料斗中流出，由螺旋加料器输送进入电热反应器，其中流化层约20M深。每小时需要50L液化加热，热分解气体在电力除尘器中除尘，再在深度冷却器中部分液化，未经冷凝的气体可作为液化介质返回反应器再用。 美国肯塔基大学燃料化学家班迪塔格希艾等发明了用沸石分子筛作催剂将各种塑料放入沙浴器内混合，然后把这种浆液倒入反应器中，加氢加压，最后再加热导致高分子塑料分解成高质燃料油的方法。 以上三家国外具有代表性的废塑料油化设备，在生产过程中的三废处理都可以达到各自国家的环保要求，但投资都在2000万人民币以上，每天产量只有5吨左右的燃料油，无法推广，不具备商业价值。 中国大陆目前采用的废塑料油化设备主机主要采用立式固定处理器，工艺流程如下：废塑料首先从裂解处理器的顶部人工加入，接着封闭进料口，然后处理器底开始用煤或木柴做燃料缓慢加热，裂解处理器通常有5个立方米的容积，加料1吨，一般需要12个小时炼完一炉。结束后，停12个小时。等处理器温度充分下降后，打开处理器底下部的出渣口出渣，开始从处理器进料口进料，进入下一循环。 国内立式炼油处理器设备，在生产过程中的三废处理无法达到环保要求，而且产量低，不具备连续生产的能力，想有经济效益需要多个炼油处理器联合生产。 我们在各家研究的基础上，扬长避短，立足实际，从实际国情出发，经过多年的科技攻关，设计推出了“商丘市金源独具特色的系列炼油设备”。二、最新系列炼油设备几大特色（以XY-7型为例） 1、每套设备由十部分组成： 1.1主机卧式旋转裂解处理器。 1.2进料系统。 1.3出渣系统。 1.4中央电控系统。 1.5冷凝系统。 1.6精致燃料油的各种系统。 1.7燃气加热系统（废气处理系统）。 1.8废液处理系统。 1.9烟道除尘系统。 2、国内首创： 2.1在其关键装置裂解处理器的设计上，彻底克服了国内目前立式平底裂解处理器底局部受热不均匀，易断裂、产量低，使用寿命短等不利因素，主机采用卧式360度旋转结构，0.4转/分。 2.2具备快速实用的进料和出渣系统。进料量XY-7型每24小时处理量达到5吨，300公斤碳黑的出渣时间只需10-20分钟。联合机组每24小时处理量达到15吨。 2.3高效的燃气加热系统。在炼油的过程中，当被加热的气体达到150摄氏度后，会产生大量常温常压不能液化的气体甲烷到丁烷。这些气体在我们专门设计的燃气喷嘴内充分燃烧后，产生大量的能量，大大节约了能源。以烧煤为例，在没有燃气助燃时，每24小时需1.2吨煤，燃气助燃后, 每24小时需0.3吨煤，大幅度的提高了生产效率。 2.4烟道除尘系统。配有水冲击式旋风除尘室，除烟尘效率在95%以上。 3、公司承诺：本公司所售各种系列设备具有完善的售后服务，保修期一年，彻底解决了客户的后顾之忧。三、最新系列设备几大特色（以XY-7型为例） 1、对废橡胶轮胎做综合处理，可以同时生产出碳黑和轮胎油两种产品。 2、每套设备由十部分组成： 2.1. 原料预处理装置； 2.2. 快速进料装置； 2.3. 一体化旋转式裂解装置； 2.4. 自动安全环保出渣系统； 2.5. 油蒸汽旋风除尘装置； 2.6. 快速冷凝系统；2.7. 废气净化回收燃烧系统；2.8. 热源供给系统；2.9. 热源环保除尘系统；2.10.中央电控系统四、产品及原料市场 随着世界经济的突飞猛进，石油紧缺的势头与日俱增，进入九十年代以来，能源已成为制约各国经济发展的主要因素，已探明全球陆地上的石油十五年后将开采完！寻找新的能源已成为世界各国关注的问题。我国地域广阔，人口众多，随着市场经济的迅速发展，车辆、机械的普及，石油市场需求在不断的增长，我国已由石油出口国变为石油进口国。2005年下半年，据中国石化集团公布的消息，我们除国内生产的原油，还需在国外进口八千万桶原油，才能满足国内市场的需求。进入2005年后，国际原油价格一再上涨，每桶原油已突破70美元/桶（欧佩克2005年8月份报价）。 那么炼油的原料是否能够保证来源呢？ 比如河南省，每年可以从垃圾和回收公司回收400万吨废旧塑料。工业和交通运输业的发展，大量的废油也急待处理。 就中国大陆而言，按一个中等县统计，每年消耗化肥、磷肥、水泥等各种编织袋，各种颜色的塑料薄膜、快餐盒、泡沫包装板，各种食品包装膜、瓶、盒，各种废橡胶、塑料制品、废油，其总量约在12000吨以上，因此，一个县建立四个一年处理1500吨废塑料的炼油厂，原料是用不着发愁的。五、主要技术特点 1.本成果关键设备裂解处理器采用卧式旋转结构，催化裂解工艺和产品化学萃取技术。 2.配备的环保设备比较完善。比如废气燃烧器和烟道除尘室。 3.采用简单的化学方法，解决了产品的颜色及异味。 4.纯净的废塑料出油率不低于50%。 5.本设备设计合理，制造工艺先进，自动化程度高，安全设施完备。 6.用途广泛，一机多用。 六、炼油处理器适用的产品和行业 1.工业混合废塑料，允许多种废料同时存在，但建议PE70%,PVC 10%。 2.废油。比如：废柴油机油，废机油，废油渣等等。 3.废橡胶轮胎。 4.废电缆皮（建议先脱氯处理再炼油）。 5.废原油。 6.废PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）再生。七、工艺流程 不需将废旧塑料去泥沙、水分、铁丝等杂质，直接装入高温常压裂解处理器中，催化加热，馏出油蒸汽，油气通过冷凝器，可液化部分，冷凝为混合油，不可液化部分通过燃气系统捅入处理器底烧掉；冷凝后的混合油首先加入分馏处理器加热，通过催化重整工艺，馏出油蒸汽，而后油蒸汽通过冷凝器，分馏出基础燃料油，经沉淀过滤化学处理，加入各种添加剂，整理成为合格的燃料油。 具体流程如下：清洁烟气除尘烟道风机 油转精馏上料机卧式旋转处理器减压气包冷凝器储油罐燃气喷枪 燃烧处理器八、安全性 1.主体设备的安全性。在废塑料炼油的生产过程中，不可液化的废气主要组分是C1到C4的烷烃类，直接燃烧有一定的危险性。我们目前的生产工艺中，把它作为燃料烧掉之前，首先使其通过第一道安全装置水封，然后使其通过第二道安全装置燃气喷嘴，使之可以彻底达到安全生产。九、环保性 对生产过程中三废的处理。 1.废气 通过安全装置水封和燃气喷嘴充分燃烧，既消除了废气污染，又节约了大量的燃料；烟尘排放方面可采用我公司专利产品-脱硫除尘器，烟尘排放可达到GB 132712001相关标准。 2.废液 油品在处理过程中，会产生一些有弱酸性的废水（每生产1吨油会产生大约50公斤废水，量小，易处理）。通过加入弱减液中和后，把中性废水经过三级过滤，达到无害化后，排到专用的蒸发处理器（其热源采用主体处理器的烟道余热）蒸发。 3.废固体物废塑料通过催化热裂解后，会有一些固体残渣，约占废塑料重量的5%到10%左右。其主要组分是粗碳黑。可以作为生产工业碳黑的原料，也可以和以煤为原料的火力发电厂产生的粉煤灰混合，作为制造粉煤灰砖（一种环保型建筑材料）的原料。十、经济效益分析 1、设备技术参数序号项 目内 容1设备型号XY-6型XY-7型2门型小开门全开门3原材料废塑料、橡胶废塑料、橡胶4结构形式卧式旋转卧式旋转524小时处理量3-10吨原材料3-10吨原材料6出油率（以轮胎为例）40%-45%40%-45%7工作压力常压常压8主机转速04转/分04转/分9配备动力8-18kw/h8-18kw/h10冷却方式循环水循环水11传动方式外齿轮传动外齿轮传动12加热方式直热直热13安装方式有地基有地基14噪声dB（A）858515工作形式间歇式作业间歇式作业16主机重量（kg）52005200 2、生产场地450平方米，包括70平方米的石棉瓦简易厂棚，存料及辅助面积300平方米。3、效益分析以XY-7型机组一天的情况为例：（日处理6吨原材料） 序号原材料生活垃圾废塑料1原料费用6吨*450元/吨=2700元2催化剂费用6吨*20元/吨=120元3人工费4人*50元/天=200元4燃料费200元（废气可替代部分燃料）5水电费200元6其他支出50元7综合成本3230元8毛利润6吨*50%*3500元/吨=10500元9日净利10500-3230=7270元10月净利7290*25天/月=182250元11年利润（10个月计算）182.25万元以XY-7型机组一天的情况为例：（日处理6吨原材料）序号原材料废鞋底（一天两炉）废轮胎（一天两炉）1原材料价格500元/吨1000元/吨2原材料费用6500=3000元61000=6000元3催化剂 30元30元4人工费4人50元/天=200元4人50元/天=200元5燃煤费300公斤/180元（废气回收作燃料）300公斤/180元（废气回收作燃料）6水电费 100元100元7其它支出50元50元8日综合成本3560元6560元11橡胶油产值2.1吨3500元/吨=7350元2.76吨3500元/吨=9660元12粗碳黑产值3.0吨300元/吨=900元2.04吨300元/吨=612元13钢丝