利用废旧橡胶开发胶粒和精细橡胶粉项目研究.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除第一章 项目概述一、项目提出背景：1、概述橡胶，自从被人类认识以来，其应用范围日益扩大，几乎贯穿于人类的各行各业，给人类带来了极大的方便，于是各种橡胶的制品企业如雨后春笋般纷纷涌现，促使橡胶工业的蓬勃发展。特别是近几年来更是飞速发展，因而橡胶的需求与日俱增。但橡胶的生产受环境条件的影响，其增产速度缓慢，远远跟不上市场需求的增长。因此，在各橡胶生产国、生产区域在千方百计提高橡胶产量的同时，人们还利用现代科学技术生产合成橡胶，以缓解橡胶的供需矛盾。但由于需求的增长幅度过大，而始终不能满足市场需求。回顾9496年橡胶价格的飞涨，足以证明这一点，97年前后由于受东南亚经济危机的影响，橡胶跌价较大。目前，随着世界经济的复苏，橡胶价格开始回升，据橡胶行业权威人士分析，目前橡胶价格的回升还有较大的空间。同时，据有关资料显示，橡胶的供需矛盾在相当长的时间内仍然难以解决。随着科技进步的发展，橡胶的使用范围越大，该行业发展越快，其需求量越大，故橡胶的供需矛盾将始终贯穿于橡胶行业发展的全过程。废旧橡胶是指被更换下来的橡胶制品（部分制品经修复后还可继续使用）以及橡胶制品生产中产生的边角料和废料。其中大部分被视为工业垃圾而成为废物。对这些废旧橡胶的处理，20世纪90年代初，主要采用掩埋和堆放方式。以美国处理废旧轮胎为例，1992年掩埋堆放率达63%。由于橡胶不易腐化，废旧制品与日俱增，堆积如山，已成为环境卫生的一大公害，且日趋严重，被人们称之为黑色污染。随着废旧橡胶数量的不断增加，在人们环保和资源在利用意识逐渐增强的情况下，废旧橡胶的综合利用日益受到人们的重视。目前，为有效地解决橡胶供需紧张的矛盾和转化橡胶对环境的污染，世界各国开始对废旧橡胶进行“资源化技术”处理。精细橡胶粉的开发利用，使废旧橡胶获得了再次利用的价值，并逐渐成为橡胶工业的主要原料。目前，市场上60目的精细橡胶粉的价格已达到2000元/吨以上，使利用废旧橡胶生产加工橡胶粉的企业获得了可观的利益，为有效转换橡胶污染提供了市场价值。现在已发展成为一种热门的称之为环保产业的新型产业，为社会经济的发展寻找到了一个新的经济增长点。 2、废旧橡胶的利用 随着经济发展和人们生活水平的提高，世界橡胶的消耗量不断增长，1995年为1522万吨，1999年为1679万吨，2004年将达到1950万吨。同时废旧橡胶的产生量也将不断随之增多，入欧盟废旧轮胎的产量，1990年为197.5万吨，1998年为252万吨，2000年为258万吨。据不完全统计，截至1997年，世界废旧轮胎积存量已达30亿条，且还在以每年8亿条的速度递增。现在全球废旧橡胶的年产量已超过1000万吨，其中美、欧、日发达国家占70%以上。为减少环境污染、消除因堆积废旧轮胎而酿成严重火灾隐患，世界各国纷纷开始利用废旧轮胎资源以培育新型产业，并为社会提供更多的就业机会。以芬兰为例，1998年由于使200万条废旧轮胎得以充分利用，不仅创造了可观的财富，还是5000人获得了就业机会。废旧橡胶的利用越来越受到世界各国的重视，特别是发达国家的高度重视，并陆续出台了一系列有利于提高废旧橡胶利用率的法规、法令，还成立了有关机构。一些国家废旧橡胶的产生量和利用率如下所示。 1）美国：1991-2000年美国废旧轮胎产生量及利用率如下表所示。年份199119921993199419951996废旧轮胎产量（百万条）214228250266275276轮胎翻新量（百万条）313130292824合计245259280295303300废轮胎利用率（%）137554759905废旧轮胎利用率（%）223445598783914 由于处理废旧轮胎措施得力，美国废旧轮胎积存量已由10年前的30一条降至1998年的5亿条和2000年的3亿条。 2）欧盟：欧盟废旧轮胎产生量和利用率，1992年分别约200万吨和38%，1998年和2000年分别是252万吨和60%及258万吨和63%；预计在今后2-4年内利用率将提高到80%。在欧盟中的芬兰，1998年产生废旧轮胎200万条，其中35万条被翻新利用，利用率约占17%，其余主要作燃料及修建道路和建材用，利用率接近100%，是目前世界上废旧轮胎利用率最高的国家。 3）日本：日本是废旧轮胎利用较好的国家之一。1990年废旧轮胎产生量为80万吨，利用率87%，1999年分别是97吨和88%。4）中国：我国废旧橡胶产生量，近年来估计约在150万吨左右，利用率仅为45%左右。由于国内橡胶消耗量增长较快，预计2005年将达到350万吨左右（2000年为253万吨），因此如不尽快提高废旧橡胶利用率，我们的废旧橡胶积存量将会越来越多，对我国的环境治理带来很大的不利因素。 3、世界各国的积极措施 为促进废旧橡胶利用率的提高，世界各国都针对各自国家的情况出台了一些鼓励政策和法规。 1）加拿大：加拿大规定，车主要更换新轮胎时，必须以旧换新，同时按轮胎类型和规格缴纳废胎处理费；轿车轮胎和载重轮胎每条分别为2-5加元和7加元。所收处理费一部分付给废胎收集商，另一部分由废胎收集商付给废胎加工部门。废胎处理费的另一种处理方式是：轮胎销售商将所收处理费交地方政府，由政府有关部门支付给废胎收集商和加工利用部门。废胎因加工方式不同，所的补贴也有差异。废胎切割成块的每吨补贴50加元，加工成胶粉的每吨补贴125加元，使用胶粉的每吨补贴50加元，作水泥窑燃料用的每吨补贴50加元。2）美国：1994年美国有关部门规定，靠国家资助修建的沥青公路，其路面中必须含有5%的胶粉。向废胎加工企业免费提供废旧轮胎，利用废胎加工的产品可以免交或少交税费。 3）芬兰：芬兰与1996年出台了关于废旧轮胎回收利用的法规政策。规定销售商有义务回收废旧轮胎，还要求必须将用户更换下来的废旧轮胎送到指定加工地点和厂家。同时还组建了废旧轮胎循环利用公司，它不仅负责对废旧轮胎回收、储存和在利用进行统一管理，还负责积极的开展宣传教育工作，目前已使废旧轮胎回收点在全国分布达140多个。 4）欧盟：欧盟已规定限期禁止掩埋废旧轮胎及禁止在某些条件下以废胎作为原料；还规定2003年和2006年分别禁止掩埋整条废胎和切割成条的废胎；2008年将禁止在湿法水泥窑中以废胎作为燃料。 目前，日本和韩国等国家也有类似的有关规定。可见，发达国家废旧橡胶利用率高，除有关政府制定出一系列促进其利用率不断提高的法规外，还与环保机构及再生资源部门大力宣传，从而使越来越多的人认识到回收利用废旧轮胎也与广大国民应尽义务有密切关系有关。 二、资源化技术利用 对废旧橡胶的处理，大致可分为热能利用、回收利用、原形及改造利用和填埋/堆放四种。从全球范围来看，目前仍以前者利用率最高，按后者方式处置的最少。从发展趋势来看，至少在今后3-5年内热能利用还是占主导地位，有些国家甚至仍在呈上升之势；回收利用将会发展的更快；原形及其改造利用不会有很大的明显变化；掩埋/堆放将被禁止。然而鉴于各国国情不同，各国在废旧橡胶处理方面还存在着很大的差异。 1、原形利用利用废轮胎之不易变形、具有弹性、可浮于水面等主要物理性质，在经过若干不改变其外形之前处理步骤后，而予以再利用。 1）轮胎翻新轮胎翻新是原形利用最主要的方式，就是将废轮胎表面磨光处理后，再制成表面仍有新纹的再生轮胎，又称翻修胎，价格较为便宜，但品质较逊于新制胎。翻新一条轮胎的费用，一般只相当于新轮胎生产的30%，而使用寿命可达新轮胎的60%以上，而且载重轮胎均可翻新2次以上，航空轮胎可翻新10次以上。因此，美欧发达国家对载重轮胎等大型轮胎的翻新相当重视。我们国家目前在全国各地也成立了许多轮胎翻新企业。 2）各种设施此项原形利用方式主要用于，秋千、庭园造景、浮筒配合、水面浮动码头；制成胶垫、泥桶、马具、鞋底等。3）缓冲材料：本项原形利用方式如：卸货台挡板、船舶护舷、港口护岸、防波护堤、浮标灯塔、人工海礁或将废轮胎灌注混凝土后，堆迭于河岸坡地，以保护边坡之稳定，或海岸防波功能。2、热能利用由于废橡胶的热值相当高约8,0009,000kcal/kg，以废轮胎为例，其热值约与重油、煤等燃料相近，故具有能源回收或替代的潜力。如：焚化、汽电共生、充当水泥窑燃料、微波(Microwave)处理法、轮胎衍生燃料(Tirederivedfuel，TDF)、热裂解(Pyrolysis)等。其中热裂解最为广泛。1）热裂解：热裂解的基本原理就是在缺氧或厌氧下，将含有多碳之有机化合物，经加热而分解、气化成低碳数之有机化合物产品。这类技术还可区分为： 高温热裂解即于一般裂解所需温度（约800）下进行之裂解程序。 低温热裂解在添加触媒至裂解过程中，有效使裂解所需温度（可降低至约300）大幅下降之裂解程序。废旧轮胎经热裂解后，可回收燃料和碳黑等。据报道，采用次方法可以从每吨废旧橡胶中回收燃油550公斤和碳黑350公斤。热裂解法是将废轮胎利用破碎机破碎，再以热裂解炉将橡胶予以裂解成气态气体与碳黑，其中碳黑部份经磁选机分离内含金属后即可用于其它用途。气体部份经冷凝后即可得到重油与不可凝集之气体两种物质，皆可做为燃料使用。2）热能利用：目前，美国、欧洲、日本不少水泥厂、发电厂、造纸厂、钢铁厂及冶炼厂等均以废胎作燃料。由于废胎的燃烧值较高（比煤约高5-10%），成本低，对环境影响不大，有能大量消耗废胎，因此目前仍以这种利用方式为主。对水泥厂来说，由于废胎中的钢丝廉布和胎圈钢丝可替代制造水泥所需要的铁矿石成分。从而降低了原材料成本而更愿意使用它作原料。3、回收利用这类资源化再利用方式已被各国广泛使用。针对废轮胎的橡胶部分，进行破碎、分离与再制。将废轮胎破碎成橡胶颗粒，再依不同处理技术制成各种成品，如做成再生胶、道路铺材、运动跑道铺材及橡塑化合物等。有关废轮胎的破碎，除传统的常温机械破碎外，目前已广泛采用冷冻破碎技术(cryogenictechnology)，使废橡胶获得了更广泛的用途。 1）再生橡胶废轮胎中的橡胶可利用脱硫使废橡胶恢复可塑性，再藉着精炼使橡胶粒子微细化，而增大橡胶的可塑性及粘性，可使用于较低要求的橡胶用品或添加于新橡胶中制成高性能的橡胶。但是，制造再生橡胶，能耗高，附加值低，还污染环境，加之再生橡胶性能欠佳，应用范围受到限制（只能用于低档产品），因此发达国家已基本上不再生产再生橡胶。我国因为废旧橡胶利用起步较晚，再生橡胶的利用还比较广泛。 2）橡胶沥青路面以橡胶粉料添加于沥青中，供做各种道路铺面材料，其与传统的沥青路面比较，有下列特性：（1）耐用年限增长；（2）对于反射性裂隙，具有较强的抵抗性；（3）路面变形小；（4）抗老化性增加；（5）抗滑性增加；（6）除冰能力增大；（7）路面噪音大幅降低；（8）排水性强；（9）反光程度小；（10）维护费用低。 3）制成橡胶与塑胶化合物废橡胶可与聚乙烯、乙烯共聚合物及聚丙烯等物质利用聚合技术形成塑胶制品，使其具有良好的冲击强度、张力硬度、抗磨损性、撕裂强度、割削阻力及低温挠性等特性，可制成汽车保险杆、鞋底、容器、轮子等物品。 4）其它橡胶再制品制造橡胶原已广泛应用在多方面之产品制程，因此，回收的橡胶除非有特殊的制造程序或产品品质考量因素外，多半可以再回到生产制造程序中。如：（1）橡胶板、砖；（2）隔音材料；（3）人工草皮；（4）透水路面铺设材料；（5）管线绝缘覆皮；（6）活性碳。 4、废旧橡胶处理现状 1）美国：在废旧轮胎处理中，近几年来出现一下明显的变化：因利用废旧轮胎作燃料可以得到政府的一些优惠政策，因此热能利用率提高；由于政府积极措施的引导，在市政工程中发展很快，1996年在这方面应用只有1000万条，2000年竟达到了3000万条，预计3年内每年增长率在20-50%；近几年胶粉的需求量开始持续上升，1998年是1992的2倍，预计近几年每年增长在15%左右，今后将会有更多的废旧轮胎用于胶粉制造。美国对废旧轮胎处理的变化（%）年份19921994199619982000作燃料23404573676696用于橡胶制品577945用于市政工程363766551087出口355655用于农业1094091用于其它部门04056055掩埋和堆放63446241944 2）欧盟：在欧盟15个国家中，近几年来废旧轮胎处理的变化情况很大。从1992年-2000年变化最大的是：回收材料（胶粉）率提高了3倍，改制橡胶杂品增长了83%，填埋/堆放减少了60%，作燃料上升了50%，翻新轮胎略有下降。欧盟对废旧轮胎处理的变化（%）年份19921994199619982000改制橡胶杂品6881111翻新轮胎131381111回收材料56111820作燃料1418202021掩埋推放6265494037 3）中国：制造再生橡胶是主要利用方式，年产量约35万吨（占22%），占世界再生橡胶产量的50%；胶粉年产量不足5万吨（占3.1%）；翻新轮胎300万条（占9.4），占轮胎产量的4%，占年替换轮胎（5000万条）的6%。今后胶粉产量将会不断提高。 5、资源化技术评价 综合以上各项废旧橡胶资源化技术处理的原理流程、适用对象、适用范围、技术成熟度及特点等要项，可汇总如下表所示。废旧橡胶资源化技术评价技术名称原理、流程适用对象成品与适用范围技术成熟度与实绩特点(含应用限制)再生轮胎原形利用再制未经破碎的废轮胎品质较好的废轮胎，但成品的品质与新品相比较差已商业化与轮胎生产相同休闲设施原形利用未经破碎的废轮胎废轮胎无特定要求，以浮动码头应用量较大已商业化使用着重废轮胎配置与固定技术缓冲材料原形利用无特定之要求废轮胎无特定要求，用于船舷、港口、码头的保护已有应用实例使用量有限挡土材料原形利用未经破碎的废轮胎废轮胎无特定要求，用于坡地、河岸或海岸的稳固已有应用实例使用量大，但无灌注水泥应注意环境卫生问题人工鱼礁原形利用未经破碎的废轮胎废轮胎无特定要求，用于制造人工鱼礁已有应用实例使用量大焚化能源回收依焚化炉型式而定废弃物焚化厂或事业机构之燃烧设备已有应用实例须考虑废轮胎的投入体积、污染防治措施及灰烬处置汽电共生能源回收经破(粉)碎者为佳成品为蒸汽，再经由发电机转换成电力已商业化以TDF型式供应最佳、污染防治措施及灰烬处置（回收炭黑）水泥窑燃料能源替代经破(粉)碎者为佳替代部份燃料的使用，且可补充水泥的成分已有应用实例废轮胎无特定要求，以TDF型式供应更佳，须维持原有污染防治设备之正常操作热裂解能源回收经破(粉)碎者为佳废轮胎无特定要求，经前处理效果佳已商业化回收产品有固、液、气三相，以低温触媒热裂解之效益较高微波处理能源回收试验阶段美加地区已有工厂轮胎燃料能源替代经破(粉)碎者为佳其一般大小约为2”2”含钢丝及纤维的废轮胎片已商业化废轮胎无特定要求，可代替燃料使用，但须考虑污染防治成本再生橡胶原料回收经破(粉)碎者为佳成品为经分离、粉碎的橡胶粉，再重新予以活化制新橡胶已商业化废轮胎无特定要求，原料分离、粉碎设备依需求考量橡胶沥青原料回收、再制经破(粉)碎者为佳成品为橡胶粉及沥青混合物，可适用于不同路面需求已商业化依路面需求与沥青调配适当配比，铺面的耐久性佳，但成本较高其它原料回收、再制经破(粉)碎者为佳橡胶板(砖)、隔音材等，可应用再制之项目极多已商业化根据胶粉规格生产其它复合或再制品 三、橡胶粉的开发利用1、橡胶粉的应用发展利用废胶开发胶粒和精细胶粉在上个世纪90年代引起世界各国的充分重视，特别是发达国家及中国。到目前，技术开发已经基本成熟，特别是产品的应用得到了广泛的市场支持。尤其是精细胶粉用途更广，市场潜力巨大，且原料充足，制造技术成熟。随着科学技术的发展，精细胶粉的生产、应用和推广已被越来越多的使用厂家所接受，并取得了可喜的社会效益和经济效益。特别近年来，胶粉的应用技术和范围发展十分迅速。同时，废旧橡胶为三废物品，国家以优惠政策鼓励开发废旧橡胶的粉体生产，给粉体生产企业提供了更为优越的先决条件。但是，由于橡胶为弹性软物质，热敏性反应强，其粉体加工难度大，尤其是超细粉体的生产。目前，由于所得粉体粒度达不到理想的要求，束缚了胶粉的使用范围和效果，制约了胶粉的应用和推广。为此，国家化工部将超细胶粉的生产和应用列入“七五”，“八五”科技攻关项目。九五年初，国家化工部为制止该年度由于橡胶价格的飞涨而造成该行业经济效益大滑波现象，专门行文，一方面统一调整制品价格，另一方面反复强调了超细胶粉的生产、应用和推广的意义和作用，为该行业的发展打下了一个良好基础。 2、橡胶粉的特点橡胶粉根据生产过程中的温度不同分为常温法和冷冻法两种生产方法。两种方法生产的橡胶粉各具有不同的特点。 橡胶在常温下是弹性体，橡胶颗粒是在受机械剪切作用而被拉伸、撕裂形型的，呈毛刺状和长条状。所以常温法生产的橡胶粉粒度一般很难真正超过80目，且这样的颗粒在使用时(如橡胶混炼)不易分散。同时，因机械加工时产生的高温使得颗粒表面发生氧化而降低颗粒表面活性，降低了与橡胶配合物的结合力；常温法生产的橡胶粉在储存、运输过程中易出现结块现象，也不利于橡胶粉在混炼过程中的分散，从而降低了混炼胶的性能。 冷冻法生产的橡胶粉则克服了常温法生产的橡胶粉的缺点。其优点在于： 1）废旧橡胶在低温下处于脆化状态，容易粉碎。所以冷冻法生产的橡胶粉粒度可以达到80目以上至200目，且颗粒均匀，表面活性高，这是常温法难以或根本无法生产的。 2）生产过程中不会产生降解或热积累，保持了原橡胶的物性。 3）冷冻法生产的精细橡胶粉可直接掺入橡胶制品胶料中，由于粒度小，故可不经活化直接应用，还可替代部分生胶，节约昂贵的橡胶原料。 4）掺用冷冻精细橡胶粉的胶料，其拉伸强度、伸长率、疲劳强度、耐屈挠龟裂性均比加再生胶或粗粒度的活化胶粉好。 5）在储存、运输过程中不易结块，利于胶粉在混炼胶中均匀分散。！3、各种精细橡胶粉的等级和技术指标：(引用标准：Q/02LY001-2001)项目品种外观黑色均质粉末平均粒度m7596120140175220筛网规格目/2001601201008060过筛率%959595959595水分%1.01.01.01.01.01.0灰分%101010101010丙酮抽提物%151515151515纤维含量%0.50.50.50.50.50.5金属含量%0.080.080.080.080.080.08 4、胶粉的应用范围 精细橡胶粉，尤其是粒度在80目，特别是100目以上的精细橡胶粉，以其所具备的优越的橡胶特性，逐步成为重要的橡胶工业原料。由于使用胶粉不但能改善胶料及制品性能，而且能降低制品成本，其应用范围也逐步扩大。精细橡胶粉直接掺入轮胎的外胎胶料中，能改善轮胎的物理性能，如提高耐疲劳性、降低高速行驶生热、改善胎侧的耐屈挠性能，从而提高了轮胎的使用寿命。精细橡胶粉不仅用于轮胎、输送带、胶板、胶管、胶鞋等橡胶制品中，而且在建筑行业、铁道建设部门，由于掺入了精细橡胶粉，可以提高防震防水性能；在公路建设中，在沥青中掺入一定数量的精细胶粉，可以改变路面性能，如减少路面龟裂、防渗水、增加路面弹性、提高刹车性能、从而延长路面使用寿命等；在运动场的建设中也大量应用了精细橡胶粉。总而言之，随着液氮深冷法生产胶粉技术的应用，精细橡胶粉的应用范围将得到不断地拓宽。精细橡胶粉的应用范围-轮胎-隔音板-绝缘垫-鞋底-覆盖层-房屋固定材料-地板-运动场保护层-缓冲垫杂草清理垫-交通桩-过滤网-缓解疲劳型地板垫-建筑垫块-减震圈-挡泥板-车库地板-汽车缓冲垫-屋顶材料-橡胶沥青-运动跑道-高尔夫球场垫-交通用锥形喇叭-网球场-墙板-软管-绝缘片等 5、试验参数 80目以上精细橡胶粉在青岛黄海橡胶集团有限责任公司生产的轮胎胎冠上使用后，除拉伸强度、300%定伸应力、扯断伸长率略有下降外（但均高于国家标准要求），其它性能及指标均高于原配方，特别是轮胎的动态性能及寿命明显提高。在轮胎胎冠配方中掺用10份80目精细橡胶粉应用结果如下： 1）掺用精细橡胶粉料的拉伸强度、扯断伸长率、硬度都达到国标要求。 2）最突出的特点是胶料的生热低、动态性能较原配方有所提高，其它性能基本保持不变。试验参数见下表：试验项目原配方加80目胶粉配方试验项目原配方加80目胶粉配方硫化条件，143min30，40，630，40，6014345回弹性,%4443拉伸强度，Mpa22.8，25.1，23.920.8，20.7，20.314340/60撕力,KN/M112118300%定伸应力,Mpa9.4，10.7，10.47.9，8.8，9.9 流ML 变MH特T10，min性T90，min17.018.5扯断伸长率,%572，580，548584，538，48870.068.8硬度(邵氏),A58，60，6056，58，5810.89.7扯断永久变形,%11，12，1014，11，925.829.5阿克隆磨耗量,cm3/1.61KM0.0780.064 基本配方：生胶100，胶粉10，活性剂8，软化剂9.5，防老剂4.5，炭黑55，促进剂0.6，硫磺1.8。 3）成品耐久性试验，累计运行时间为95h20min，胎肩起鼓。运行时间超出国家A级标准(77h)18h20min。4）经济效益：只是在胎冠胶配方中掺用10份80目精细橡胶粉，则混炼胶的成本较原配方降低近0.12元/公斤。如青岛黄海橡胶集团有限责任公司的生产规模，年可降低生产成本100万元以上。假如在轮胎的其它胶料中也掺用精细橡胶粉，其经济效益将更加可观。第二章 可行性分析一、主办方概况项目主办方青岛建洋环保工程有限公司从2001 年开始涉入利用废胶制造胶粒及精细胶粉产业，对国内外在该产业中的技术开发，市场应用给予了极大的关注，积累了一定的生产经验和信息量；并且具备了投资能力，同时为该项目的实施做好了管理团队、营销团队、生产作业团队组建的前期准备工作。项目技术提供方珠海经济特区精业机电技术研究所（包括中科院中科集团北京罗通自动化工程公司、铁道部南口机车厂、杭州制氧厂、中科院化学研究所工程塑料国家重点实验室、国家高技术新材料专家委员会漆宗能教授）开发的精细胶粉生产线成套设备，它所采用的工作原理先进，设备设计达到了世界最先进水平，运行可靠安全，在生产过程中对环境无污染，全生产线自动控制水平高（用超低温处理胶块粉碎，温度、速度、过载均为闭环连锁微机控制），检测手段齐全，是一条机电一体化的高科技生产线，在国内是填补空白的新项目，属于世界领先技术范畴内的技术。珠海经济特区精业机电技术研究所研究开发的深冷精细胶粉生产加工技术，技术水平高、能量消耗低，每生产1公斤80目以上精细橡胶粉的液氮消耗量仅为0.36KG，远远低于加拿大SOTA公司的1.5KG、美国LINK公司的0.6KG、日本CUU公司的0.5KG。这一体现国际领先水平的高新技术，为大规模、低成本开发利用废旧轮胎加工生产微细橡胶粉提供了可靠的技术和设备保证，具有很大的环保效益、经济效益和社会效益，对废旧轮胎的深度处理和综合利用是一个重大的突破。为大规模开发利用废旧轮胎提供了可靠的技术和设备保证，使多年的设想变为现实。而该系统的价格仅为国外同类系统的1/31/5。利用废旧轮胎加工生产微细橡胶粉项目，既可减少直至消除因废旧轮胎所造成的黑色污染，又可充分利用再生资源取代橡胶原料，缓解我国自然资源严重匮乏的局面，具有极大的社会效益、经济效益和环保效益。根据我公司目前获得的信息反馈情况，仅山东省内的橡胶制品行业，80目120目微细橡胶粉的需求量就在3万吨以上，加上沥青改性、塑料改性等总需求量将在5万吨以上；国内市场的需求量约为1520万吨之间；国际市场需求量更大，仅美国各种胶粉的年需求量已超过35万吨。 利用废旧轮胎加工生产精细橡胶粉的项目属于环保项目，也被人们称之为绿色工程。绿色是我们永远的追求，消除黑色污染、改善地球环境、造福社会大众是我们不懈的努力。青岛建洋环保工程有限公司愿本着优势互补、互惠互利的原则，在全国各地诚寻合作伙伴，以尽快形成精细橡胶粉产业的规模化生产，满足国内外市场需求。二、项目方案： 采用珠海经济特区精业机电技术研究所研究开发的常温胶粉生产设备和深冷精细胶粉生产加工技术及设备，组建2条生产线，年产80目以上精细橡胶粉30000吨，其中深冷设备生产胶粉10000吨。1、常温主要设备粗粉加工设备：1）清洗系统；2）粗切专用系统；3）中碎专用系统；4）细碎专用系统；5）磁分离系统；6）纤维分离系统；7）筛选系统；8）除尘系统；9）除静电系统；10）电控系统；11）干燥系统；12）传送系统。2、低温主要设备液氮制取精细胶粉设备：1）液氮制取系统；2）液氮贮存系统；3）冷冻循环系统；4）预冷系统；5）深冷系统；6）深冷粉碎专用系统；7）冷能交换专用系统；8）冷能交换筛分专用系统；9）细粉筛分系统；10）气体输送系统；11）气体输送冷源系统；12）螺旋输送器；13）储料系统；14）冷能交换循环管路系统。 3、其它配套系统：1）全线输送系统；2）全线电控系统；3）自动称重系统；4）定量分装系统；5）全线计算机控制系统。 4、实现指标：1）年产量：60000吨/年；其中：常温生产胶粉40000吨，深冷生产精细胶粉20000吨。2）总质量标准：5200目以上；纯度：98%3）总投资：2.034亿元人民币。4）完成时间：12个月。三、可行性研究的依据1、由国家经济贸易委员会提供经李岚清副总理批示的关于我国废旧轮胎回收利用有关情况及建议的报告2、朱镕基在第五次全国环境保护工作会议上讲话3、中国橡胶工业协会理事长黎杨善在精细胶粉生产与应用技术研讨会上的讲话发展精细胶粉，调整产品结构，开发废胶综合利用的新路3、由机械工业部机械科学院、珠海经济特区精业机电技术研究所提供的关于JY型精细胶粉生产线成套设备技术报告4、由珠海特区精业机电技术研究所提供的JY型精细橡胶粉（5目120目）生产线成套设备目录5、由香港威讯国际有限公司提供的创新技术利用废轮胎生产高质量产品6、改性沥青实用简述7、由国家石油和化工局科技办公室提供的橡胶工业“十五”科技发展规划意见8、由青岛建洋环保工程有限公司调查所收集的有关资料和数据四、可行性报告研究的范围1、精细胶粉和胶粒市场发展趋势和竞争2、国内外市场和重要用户及国际重点市场同类产品的技术现状3、同类产品质量、价格、市场及应用情况4、投资该项目资源条件的可行性（包括投资能力、技术开发成熟度、设备、生产作业系统的设计、能源、采购以及管理技能、市场营销技能等）5、财务论证五、主要技术和财务指标1、80目以上的橡胶粉要达到下列质量指标（其他技术指标详见各章节）项目检测指标项目检测指标粒度um175纤维含量%2.00筛余物%2.00金铜含量%0.02水分%1.20拉伸强度Mpa10.00灰分%15.00扯断伸长率%380.00丙酮抽取物%25.002、主要财务指标：投资总额年销售总额全年可分配利税总额固定资产收益率总投资利润率年销售利润率投资回收期10177万元980490万元/年30188055万元/年3932%2966%3070%254年六、研究结果摘要 据有关资料显示，我国每年产生的废旧轮胎已经达到3000多万条，急需要处理解决。同时，我国又是一个橡胶资源短缺的国家，大部分橡胶原料需要依靠进口解决。据橡胶信息中心统计，我国1995年共消耗使用约120万吨橡胶，其中有61万吨需要依靠进口解决。目前，我国每年生产的废旧轮胎中，只有约25%被回收利用。粒度在80目以上的精细橡胶粉以其所具备的天然橡胶特性将成为重要的橡胶工业原料。因此，利用废旧轮胎生产精细胶粉有较大的市场需求，生产工艺先进，生产设备安全可靠自动化程度高，可生产高质量标准的产品，原料充足，经济效益和社会效益好；并且投资方具备投资能力，对企业管理、市场营销给予了充分的重视，从而形成了一个完整的盈利模式。因此该项目是可行性项目。第三章 必要性分析一、行业前景橡胶被广泛地应用于轮胎、衬垫、密闭、接合、包覆、带动皮带及医疗器材等产品中。因此，橡胶工业是经济结构中重要的产业，仅在我国橡胶制品就已经涉及23类行业，5万多个品种。1998年全国橡胶工业加工部分总产值已超过600亿元，目前国内年消耗橡胶已达190万吨，占世界第二位。我国橡胶工业主要原材料橡胶缺口很大，99年天然橡胶和合成橡胶进口总量高达93.4万吨。这为利用废胶生产优质价廉的精细胶粉提供了广阔的市场空间。另外，由于精细胶粉独特的性能以及随着精细胶粉应用技术的发展和成熟，精细胶粉的用途迅速扩展，市场规模也随之扩大。例如在沥青铺路材料工业方面，向沥青添加胶粉形成胶粉改性沥青（CRMA），在发达国家已经广泛使用在高速公路、停车场、体育场馆建设、建筑等领域，沥青铺路材料工业已经成为再生轮胎橡胶粉最大的用户。在轮胎行业，已经采用精细胶粉作添加剂工艺取代硫化碳黑工艺，提高了轮胎动（静）性能，节约了天然橡胶。并因生产的精细胶粉纯度已达到999%，可替代塑料。目前精细硫化橡胶粉的应用范围多达26个行业，因此无需赘言，精细胶粉市场是潜力巨大的市场，更是废橡胶综合利用的方向。二、社会效益1、取代新橡胶弥补国内橡胶的缺口，可为国家节约大量外汇。 把废旧橡胶制成精细胶粉是资源保护，资源综合利用，增收节支的一个新的经济增长点。同时，可以使相关产业降低成本，节约外汇，缓解我国橡胶资源不足的矛盾。同时，可以取代再生胶的生产，再生胶的生产废水污染和能源消耗都很大，现发达国家已禁止再生胶的生产。因此，把废旧橡胶制成精细胶粉，可减少再生胶生产过程中废水排放对环境造成的污染，赶上发达国家对废旧橡胶处理水平。2、降低橡胶行业的原材料成本，大幅度提高企业的经济效益。80目以上的精细胶粉，以其所具有的天然橡胶特性已成为重要的橡胶工业原料。在轮胎生产中加入一定比例的精细胶粉可减少天然橡胶的使用量，大幅降低生产成本；使用精细胶粉作为高档沥青的改性材料用于铺设高等级公路，可对路面的耐磨性、耐热性、防冻防水、增加弹性、减少噪音等具有明显的提高和改善。对于发展国家经济建设，提高资源二次利用水平，实现原材料国产化具有重大示范作用。3、净化环境卫生，将废旧橡胶变废为宝，故其社会效益无法估量。因废旧轮胎难以破坏，且固体形态在自然界中寿命很长，不易降解和消失，对自然环境已形成严重危害，成为黑色污染。所以，回收处理废旧轮胎已成为全球的重要课题。据橡胶工程导报报道，美国在1992年以前每年要花费340多万美元用于消除和堆放废旧轮胎而产生危机公民健康的公害。该项目的实施，将会对废旧轮胎的回收处理、清除黑色污染起到科技示范作用。在一定程度上，为我国解决21世纪环保问题做出贡献。三、原材料来源由于橡胶不易自然腐化，故其废胶的产量接近于上年橡胶制品的总和。其原材料可谓取之不尽用之不完，有关资料表明。目前，西方发达国家的废胶利用率不足25%，而国内不足15%，且有相当部分利用价值低劣，如小型砖瓦厂的烧砖之用，严重地污染了空气和周围农作物。废旧橡胶的来源极广，首先是废旧轮胎，其次是各种废旧橡胶制品及橡胶制品厂家的边角料、下脚料等等。以废旧轮胎为例：在全国均有废旧轮胎集散地，仅山东的淄博、青州地区就有数个大型的废旧轮胎集散地，每年收集量达10多万吨，足以满足目前生产之需。随着胶粉生产加工能力的提高和销量的增加，废旧橡胶的收购可逐步向全国市场推进，在废旧橡胶的集散地建立收购、粗加工原料基地；国外废旧橡胶资源极为丰富，因此也可以直接从国外进口废旧胶块，来料加工后出口创汇。总之，废旧橡胶的来源极为广泛，不是胶粉生产的主要障碍。四、需求预测目前，我国橡胶年产量约45万吨，而用胶量约为190万吨，年缺口量约145万吨，靠大量进口，而世界橡胶缺口也约在200万吨。随着经济的发展和橡胶行业的发展趋势，供求矛盾更为特出。目前美国年人均用胶量为20公斤，而我国为0.8公斤，预计到2005年我国人均年用胶量将达到3公斤。因此，年橡胶缺口增至250万吨左右。橡胶产量的增幅与用胶量的增幅，差距较大，且是个长期的供需矛盾问题。西方发达国家于70年代开始了胶粉的应用，现已推广到一定的使用范围，而我国于80年代开始重视这一项目的研究。并逐步生产、应用和推广，但鉴于橡胶粉体细度达不到要求，推广速度缓慢。而今，随着胶粉生产设备和工艺的进步，开发出了众多的新型废旧橡胶的粉碎设备。目前这些常温下的胶粉生产加工设备，以物理剪切为基本原理进行粉碎，所得粉体细而均匀。可大批量应用于橡胶制品。根据制品的要求可掺人1070%。甚至更高，预计到本世纪末胶粉用量可望达到50万吨，只要应用得当，工艺合理，也可用于建筑、橡塑等行业，其用量更不可低估。五、重要市场支持者1、橡胶粉最大的用户是沥青铺路材料工业二十世纪40年代美国开始研究此项改性技术，1991年通过法案，要求在道路沥青中使用废橡胶粉含量应在5%以上。使用经验表明：湿法添加15%的胶粉，可有效的降低沥青温度敏感性，增加粘弹性、MARSHALL稳定度，增大与基料的粘接性，提高防滑性和耐磨性。更为重要的是可大幅度延长服役期，从而降低寿命周期成本。由于成本较低，性能增强和环保意识增加，用胶粉改性沥青愈来愈受到世界各国的重视。我国对沥青改性及混合技术研究已有10余年历史，并取得了许多成果，大规模在高速公路和停车场建设中使用，CRMA（胶粉改性沥青）即将开始。2、轮胎制造业也是精细胶粉重要的用户90年代精细胶粉在轮胎制造中的应用得到了广泛的重视，目前许多名牌车的轮胎生产工艺以改过去的老工艺（硫化碳黑）而采用精细橡胶粉作添加剂的新工艺。根据国家石油和化学工业局统计，98年国产轮胎达8585万条，全世界达12亿条以上。仅山东省的青岛黄海橡胶集团有限责任公司、山东轮胎厂、荣成轮胎厂、青岛国人集团橡胶厂等大型轮胎厂对精细胶粉的年需求量就已高达3万吨以上。更加重要的是我国年产量超过10亿元的十家轮胎厂主要依靠进口胶粉用于生产。同时亚太地区轮胎生产量占世界291%，世界最大的轮胎厂（韩国轮胎公司大田厂年产2100万条）和世界最大耗胶厂（韩国锦湖公司谷城厂年耗胶10万吨）与青岛隔海相望。3、其它市场支持者精细胶粉不但在沥青铺路材料工业和轮胎制造业得到了广泛的应用，并且在输送带（98年我国年产量8884平方米）、胶鞋（98年中国年产量1247亿双）、胶板等橡胶制品行业，在建筑、铁路等行业也得到了广泛应用。据不完全统计，目前精细胶粉应用范围有：沥青铺路材料、轮胎、输送带、鞋底、运动网球场、高尔夫球场垫、滑道、运动场保护层建筑垫块、房屋固定材料、隔音板、地板、车库地板、过滤网、挡泥板、缓冲垫杂草清理垫、缓解疲劳型地板垫、墙板、屋顶材料、软管、覆盖层、交运锥形喇叭、交通柱、减震圈、绝缘片等产品或产业。六、资源化成效将废旧橡胶进行资源化技术处理，是对废旧橡胶处理的最佳方式。通过珠海经济特区精业机电技术研究所开发的精细胶粉生产设备生产加工胶粉，可以获得以下资源化成效。产品 / 成效百分比()估算产品单价成份含量每吨经济效益（毛利）废旧轮胎100%460.00元/吨100吨46000元/吨钢丝、钢圈15%以下40000元/吨015吨以下6000元棉絮、纤维11%以下30000元/吨011吨以下3300元其它杂质4%以下000元/吨004吨以下000元橡胶粉70%以上343000元/吨07吨以上240100元 废旧轮胎经过有效之处理后，可成功地转化成为各类产品的原料，具有极高的资源化成效。第四章 技术与设备一、技术概述1、胶粉生产方法生产精细胶粉的方法有三种：一种是深冷处理方法；第二种是机械方法；第三种是化学处理方法。第一种深冷处理方法又分为液氮深冷处理、空气涡轮机制冷处理，目前西方发达国家采用的是液氮冷处理和它的优点是胶粉清洁不含杂物和油分子，胶粉颗粒均匀质量好，设备冷循环设计好，成本低。而涡轮机制冷生产的胶粉颗粒冷却不均匀，颗粒大小以及形状不均，给以后使用工艺造成难度。这种空气涡轮机制冷方法是台湾采用的，但没有这方面的实用设备。第二种是机械方法，传统的机械方法只能生产40目以下的胶粉，更细的胶粉由于发热胶粉无法制造出来。第三种化学方法是采用溴氧粉碎，是前苏联一科学家发明，但尚未见到设备，东德购专利开发，我们认为溴氧粉碎技术不成熟，溴氧发生器也是相当昂贵的，从我们掌握的信息和材料，美国、加拿大、澳大利亚均采用液氮深冷技术比较成功可靠。 2、常温胶粉生产常温粉碎法主要采用第二种机械方法加工胶粉，是目前胶粉生产加工较为普遍采用的粉碎方法，利用传统常温粉碎工艺生产的胶粉细度一般只能达到1535目的粒度。因此，由于颗粒太粗，只能作为胶料含胶率的填充剂，而不能从根本上起到明显的补强作用，且对用量比例及使用范围也有较大的局限性。随着胶粉用途的不断扩大，常温超细生产工艺水平和技术得到了很大的发展，目前采用常温粉碎法已经可将15目25目的粗胶粉粉碎成80目120目的胶粉达60%以上，大大降低了采用深冷技术生产精细胶粉生产的成本。目前，常温超细粉碎法已可使胶粉生产在40120目之间任意调节，最细度可达150目。常温超细粉碎法具有能耗低，所得颗粒细而均匀，无任何环境污染，噪音低等优点。由于采用常温超细粉碎法生产的胶粉粉体型状与传统常温粉碎法的生产工艺不同，使精细胶粉在与新橡胶的结合时性能也不同，所得粉体表面有众多的毛刺形，故在与新胶结合过程中，其性能优良。由于粉体颗粒越小，结合情况越好。根据目前常温粉碎技术的发展和成熟，使精细胶粉的生产成本大大降低。本项目将采用新型常温超细粉碎设备配合珠海经济特区精业机电技术研究所开发的JY型精细橡胶粉生产线，将常温生产的60目左右的胶粉作为JY型精细橡胶粉生产线的原料，加工生产80目以上的精细胶粉，可大量降低深冷生产过程中动力和液氮的消耗量，提高粉体细度和生产量，优化粉体形状，保证橡胶的原有性能。在提高胶粉质量，满足JY型精细橡胶粉生产线原料供应的同时，还可获得60%以上常温加工的80目120目的精细胶粉，使胶粉加工系统的综合精细胶粉加工生产能力得到提高，使精细胶粉的综合加工成本进一步下降。3、深冷生产技术来源技术来源于：珠海经济特区精业机电技术研究所开发、设计、研制的JY型精细橡胶粉生产线成套设备的工作已近五年，完成了国内外信息的调研、原料及产品的市场分析，其研制生产的JY型精细橡胶粉生产线采用液氮冷冻法进行加工产生，其温度、速度、过载均为闭环连锁微机控制，对环境没有污染。特别是对冷冻能源的循环使用，利用5-20目胶粉作为生产原料，可达到生产一公斤精细胶粉消耗0.36公斤液氮的国际先进水平。由于只有液氮冷冻法才可以加工常温下很难粉碎加工的丁基橡胶，三元乙丙胶、硅橡胶等特殊胶种，所以本项目所辐射的应用领域和附加值将大幅度提高。如果，本项目采用常温生产的60目胶粉作为深冷生产系统的原料，可是胶粉在更短的时间内达到玻璃体状态，并提高生产效率。4、技术创新该项目生产的关键技术是设备的技术水平和能源的循环使用，在生产中的温度、速度、过载均为闭环连锁微机控制。其深冷细碎设备是采用专利技术制造的通道式沸腾冷冻机，独创的能量交换技术使粗胶粉颗粒得到充分、均匀的冷冻而玻璃化，再经细磨可充分保证胶粉的质量。针对世界上采用液氮冷冻法生产精细胶粉的两大课题，该项目既使粗胶粉得到充分而均匀的冷冻使之玻璃化，而且可以使液氮能源得到充分利用，得到了生产能耗和生产成本降低的效果，使加工出的精细橡胶粉达到了能够使市场接受的价格。因此，该项目具有独特的、富有技术创新的设计，其主要创新表现在以下几点：1）如何降低能耗及对能源的循环使用是该生产系统的最大特点，也是该项目的最大创新点。充分利用液氮的冷冻能源，也是该生产系统的专利技术之一。2）深冷：采用专利技术制造的通道式沸腾冷冻机，使待加工的粗胶粉得到充分而均匀的冷冻。3）精粉：在精细胶粉加工过程中所产生的能量，采用导热性能