废橡胶轮胎提取碳黑和轮胎燃料油
的可行性分析报告
一、项目开发的时代背景和意义
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,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。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。
橡胶废气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,因产品单一,利润也很微薄。比如现在的废轮胎国内回收平均价格是900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2200元/吨左右。而轮胎油或燃料油现在的市场价格是2500-3800元/吨。
中国大陆目前采用的废轮胎油化设备主机主要采用立式固定釜,工艺流程如下:废轮胎首先从裂解釜的顶部人工加入,接着封闭进料口,然后釜底开始用炼剩的轮胎残渣、煤或木柴做燃料缓慢加热,裂解釜通常有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。等釜体温度充分下降后,打开釜底下部的出渣口出渣,开始从釜体进料口进料,进入下一循环。
国内立式废轮胎炼油釜设备,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釜联合生产。
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"徐州亚欧独具特色的系列废轮胎提取碳黑和轮胎油的设备。
二、最新系列设备几大特色(以LT-3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、每套设备由六部分组成:
a.主机卧式旋转裂解釜.
c.冷凝系统。
d. 分馏系统
e. 精制系统
f.燃气加热系统(废气处理系统)。
G.烟道除尘系统(烟道水淋式除尘室)。
3、国内首创:
a.除可以提取出才粗碳黑(市场价400元/吨以上),还可以生产轮胎油。
b.其关键装置裂解釜的设计上,彻底克服了国内目前立式平底裂解釜釜底局部受热不均匀,易断裂、产量低,使用寿命短等等不利因素,主机采用卧式360度旋转结构,0.8-2转/分钟。
c.具备安全的进料和出渣系统。进料量LT-4型每24小时最高量达到6吨,300公斤碳黑的出渣时间只需10分钟。
d.高效的燃气加热系统。在生产的过程中,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一甲烷到丁烷。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。
4、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,终身维护,彻底解决了客户的后顾之忧。
三、产品及原料市场
随着世界经济的突飞猛进,橡胶市场对碳黑的需求也越来越多,在众多的橡胶制品中,最廉价的N330碳黑的市场价格最少在2600元/吨,而我们的旋转式反应釜生产的碳黑,除可以作为燃料外,还可以作为生产N330碳黑的原料,市场需求量大,前景广阔。
而随着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,已探明的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。2000~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,还需在国外进口二千万桶原油,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,每桶原油已达58美元/桶(欧佩克2005年4月份报价)。
那么炼油的原料是否能够保证来源呢?
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。所以,每县建一个一年处理6.5万条废轮胎提取碳黑和轮胎油的厂,原料是用不着发愁的。
四、主要技术特点
1.本成果关键设备裂解釜采用卧式旋转结构,催化热裂解工艺。
2.900以上的废轮胎碳黑提取率45%,轮胎油出油率40-45%。自行车外胎碳黑提取率65%,轮胎油出油率25%。
3.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。
4.用途广泛,一机多用。
五、旋转式反应釜适用的产品和行业
1.废旧橡胶轮胎。
2.工业混合废塑料,允许几十种废料同时存在(比如:PP,PE,PVC混合在一起等)。
3.废油。比如:废柴油机油,废机油,废油渣等等。
4.废电缆皮。
5.废原油。
6.废PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)再生。
六、工艺流程
废旧轮胎主要成份是炭氢化合物的聚合物和炭黑,在催化剂作用下,加热常压催化裂解为汽油、柴油、重油。此混合油称为原油。原油经脱色除味,再经分馏,分馏出汽油、柴油馏份,再加入适当的调整剂,调合出符合国家标准的汽油、柴油和燃料油。其工艺流程为:1废旧轮胎整理去杂→入炉加热,加入催化剂→催化裂解反应→冷却成油(原油)→洗处理→加热精馏,冷凝→成品油馏份(汽油、柴油、燃料油)→调合→成品油(汽油、柴油、燃料油)2废旧轮胎不需要切割,直接装入常压裂解釜中,催化加热,馏出油蒸汽,油气通过冷凝器,可液化部分,冷凝为轮胎油,不可液化部分通过燃气系统捅入加热炉烧掉。
2、将废旧轮胎直接装入旋转式常压裂解釜中,催化加热,馏出油蒸汽,油气通过冷凝器,可液化部分,冷凝为轮胎油,不可液化部分通过燃气系统捅入釜低烧掉。每釜结束后,冷却1个半小时,把出渣口旋转到底部,掏出碳黑。
七、安全性
主体设备的安全性。在生产过程中,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。
八、消防、环保及三废处理
由于石油产品易燃易爆,生产过程又有少量废气排出,消防安全十分重要,场地不易选在闹市区,运输方便,水电齐全,并要消防部门认可后建厂。设备配套中一定要用防爆开关,防爆电机、防爆灯泡,绝不能为节约投资而忽视安全生产。生产车间和油库20米以内严禁烟火。要经常对工人进行安全生产教育,严格按操作规程操作,车间内和厂区内严禁吸烟和其它明火,禁示带火种进厂。
对生产过程中三废的处理。
1.废气。
通过两道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。
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,排到专用的蒸发釜(其热源采用主体釜的烟道余热)蒸发。
3.废固体物。
废轮胎通过催化热裂解后,剩余的残渣是粗碳黑。不存在废的固体物。
九、经济效益分析
l、设备价格
设备型号: LT-1 LT-2 LT-3
最大进料量: 4吨 5-6吨 5-6吨
机组单价(万元): 25 30 60.0
旋转裂解釜尺寸(MM): 1600*3000 2000*3000 2000*3000
废(燃)气处理系统: 有 有 有3套
冷凝管: 有 有 有3套
四通: 有 有 有
电子测温、传感 有 有 有三套
压力表 有 有 有二套
安全阀 有 有 有二套
分馏釜 有
分馏塔 有
催化塔 有
精制罐 有
阻燃器 有
过滤器 有
过滤机设备 另够买 无
主机制造材质: 二十号锅炉钢
配套设施及投资
1、场地 1000m2
2、砖墙、钢架、石棉瓦棚 500m2
3、化验室、办公室、配电室、门卫室、加油站 240m2
4、大门、二门、院墙 2.8m×280m
5、晒料水泥地平 1500m2
6、50KVA配电供电设施
7、10吨水/日水井、水塔供水及排水
8、消防配套设备
9、男女厕所
以上设施,场地费不计在内,约预算为20万元投资。
2、场地500平方米场地,包括10-200平方米的石棉瓦简易厂棚,存料及辅助面积300平方米。
3、每天生产成本
原料以废车胎为例,设备以LT-3型为例)
LT-3型的经济效益分析 。
a、原料:废旧自行车胎4吨木350元/吨=1400元
b、燃料:可用碳黑作为燃料:0元
c、水电:6千瓦*20小时水O.5元/千瓦=60元
d、工人工资6人*30元/人=180元
f、设备折旧10元
g、税(备注)环保项目免税
h、其它50元
i、合计1700元
4、每天的营业额(以LT-3A型设备计)
LT-3A型设备日产碳黑
4吨*65%=(2.6