废旧机油、废轮胎、废塑料提炼轻柴油可行性报告
一 项目概述
1 废旧机油的现状
我国机油产量约占石油产品总量的百分之二十,每年的消耗量在八百万吨以上。大都用于汽车发动机、变速器、齿轮、涡轮传动装置上。但无论大小汽车还是船舶所使用的机油都明确规定了换油期和换油标准(每月必须换一次)。以一个中、小型城市来计算,各种大小汽车、农用车、机械车废机油生成量约为1000吨左右,再加上废弃的炼油厂、化工厂、化肥厂、焦化厂的下脚料计算在内其数量惊人。如通过焚烧、填埋来解决,不但严重的污染生态环境,还造成了巨大的能源浪费。无论从能源资源再利用或环境保护方面,还是能够为生产者带来巨大的经济效益角度来看,将废旧机油进行回收再生都有着良好的前景。
2 废轮胎的现状
目前,橡胶行业已处于国民经济极其重要的地位,有极其广泛的用途。然而废旧橡胶对环境造成的污染也愈来愈严重。据估计全国每年约有数百万吨的轮胎报废。它们中的不到50%用来粉碎后作为再生料回收;但还有50%以上无法回收做再生原料,这是因为轮胎几乎全部都有帘子线和钢丝作为轮胎的加强材料,而这些材料夹含在橡胶里面无法分开。唯一的出路就是加热液化进而汽化,使之转化为油料。如果直接焚烧必然气味异常,浓烟滚滚,严重的危害环境。
3 废塑料的现状
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的如此广泛的用途。塑料以其身的独特性能,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,正是由于塑料的这些优异性能,导致在使用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已超过亿吨,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也刻不容缓。
二 项目可行性
目前,全世界都高度重视对“三废”综合利用。我国亦相继出台了《中华人民共和国节约能源法》、《再生资源回收利用法》等等。明确规定,要大力发展再生资源回收利用技术,尤其是重点发展废旧橡胶、废塑料、废家电、废电脑、废电池等再生资源回收、分选和处理实用技术。解决“三废”的基本出路基本的是两条,一条是再生重复利用;另一条就是裂化制油。裂化炼油是一劳永逸的解决“三废”的最终优选方案。其理由很简单:只有裂化才能最终消化“三废”,彻底改变其理化结构,即从固态转变为液态;从大分子转变为符合油料要求的小分子了。换句话说,经过裂化,它们就完全可以“变废为宝,造福人类” 了。
以废塑料为例,塑料基本上是以石油中烯烃为原料经聚合反应而成为可塑性很强的固体大分子材料即聚烯烃,分子量一般在一万左右;废塑料炼油其原理就是采取催化裂解的方法,在高温条件下经特种催化裂解剂作用,使聚烯烃大分子断链,使其裂化为很小的分子。这些小分子中的c5h12----c11h24等就是汽油组分;c12h26----c20h42为柴油组分。形象地说,废塑料炼油是“从哪里来又回到哪里去”。炼油时只要通过汽油柴油不同的蒸发温度段就能得到不同油品。一般40-190℃为汽油分馏段,250-330℃为柴油分馏段。裂化后的液体中大约20%左右为类似汽油轻组分,经过调节可以达到90-93#汽油的标准;80%左右为类似柴油的组分,经过调制可以达到-15#号柴油的要求,它们都可以作为工业、民用用的汽油、柴油,甚至作为动力用油。
至于机油,因本身就是柴油后面的一个组分,同属石油族,只是分子量稍大一些,将其裂化成柴油是十分可行的。轮胎大多数是合成橡胶,其原料就来自石油等,同样可裂解为小分子量的液体燃料。
三 生产工艺
本工艺采用我公司研制的新型固体超强酸催化剂,运用常减压蒸馏装置,催化剂气液结合的方式实现对废旧机油、废轮胎、废塑料催化裂解。其技术特色为:
1 选用新型固体超强酸系列催化剂,产油高、质量好,新技术的核心是催化裂解。液相催化剂实现对油品初步裂解除味,气相高效催化剂进一步裂解油气,使大分子得到最大限度的合理断链,从而获得更优质汽油、柴油组份。用本技术炼油收率更高,提取率分别为:废塑料一般能在50-85%左右;废轮胎在45%左右;废机油在85%-90%左右。
2 一步得到成品油,无需二次蒸馏裂解。其中,在废轮胎裂解方面有效的降低了热裂解的温度(350—500℃),提高了油品质量的同时,大大提高了出油率;
3 采用新型稳定、脱味剂,油品色、味明显改善,通过特殊物理与化学的方法将废塑料、废轮胎炼油中严重的刺激性气味脱出。这些异味进行了有效的去除,使得炼制的油浅黄色,清澈透亮,长期存放不变质。
4 该裂解工艺投入设备少,缩短生产流程,简化生产操作程序,降低生产成本,工艺运行过程中不排出三废,也不会造成二次污染。
四 项目的社会效益
1、可创造一定经济效益和就业机会
以年产1000吨为一个小型加工企业,就可以安排15个人就业。实际上,每个县市都可兴办这么一个企业,就地消化废塑、废胎、废油,就经济效益而言,可新增产值500多万元,新增利税50-100万元。
2、炼油最大的益处就是环保效应
如果我们只是回收再生一条腿走路,那么至少还有40%的废塑料无法处理,而我们又不能任其废塑、废胎一年又一年的覆盖在地球表面,任其污染我们有限的环境!我们应“净化方寸地,留与子孙用”。正如上所述,采取催化裂解就使“三废”完全改变其物质结构而以液体形式释放能量,就像使用石油一样比较清洁卫生了,至少比焚烧、比填埋更优化、更文明。
曲阜市圣泉催化应用科技有限公司
吴会林
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