16.工业连续化废轮胎热裂解生产线
工业连续化有机废弃物热裂解技术装备
Technological Frontier术前沿33中国轮胎资源综合利用CTRA 2024年 第 1 期工业连续化有机废弃物热裂解技术装备编者按：为落实《环保装备制造业高质量发展行动计划（2022-2025年）》（工信部联节【2021】237号）工作部署，工业和信息化部、生态环境部编制了《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2023年版）》，并于2023年12月11日公告。
据工业和信息化部官网消息，本次遴选主要聚焦挑选技术装备行业领先，通过自主研发实现重大突破，技术成熟可靠、推广潜力大、经济适用且有案例，能有效提升我国环保标准化、成套化、自动化、绿色化水平的技术装备。
济南恒誉环保科技股份有限公司的“工业连续化有机废弃物热裂解技术装备”成功入选，这是恒誉环保科研成果连续第3次入选该目录。
本文即是对恒誉环保入选科研成果的介绍。
一、研发背景恒誉环保专注热解技术研发和应用超30年，针对有机废弃物无害化、减量化、高值化处置需求，自主研发“工业连续化有机废弃物热裂解技术装备”，基于长期的关键核心技术储备，在专有的“工艺+结构”设计理念和结构组合下，考量供热温度、导热面积、传导效率、工作压力、停留时间等一系列热解技术关键要素和近万项技术参数进行反复试验、系统设计，有效解决了大处置量下“热解系统易结焦、进出料动态密封、产出物易聚合”等行业难题，实现了装备长期稳定连续化运转，可广泛应用于废轮胎等多种废弃物资源化处置，目前在全球数十个国家和地区拥有实际项目案例。
二、技术指标通过对有机废弃物中的高分子聚合物进行较彻底的分解，使其回到小分子或单体状态，产出燃料油及固态产物，在安全、环保、连续稳定运行的前提下，实现对有机废弃物的资源化、无害化、减量化处置。
单台处理量＞30 d/t；热裂解温度：390℃-450℃；热裂解压力：0-200 Pa；供热温度＜680℃；余热利用率＞90%；有机物去除率＞99%；矿物油含量＜0.3%；尾气排放达到《排污许可证申请与核发技术规范废弃资源加工工业（HJ 1034-2019）》要求。
废轮胎、废橡胶热裂解技术规范编制说明.DOC
废轮胎、废橡胶热裂解技术规范编制说明标准起草组二〇一六年九月废轮胎、废橡胶热裂解技术规范编制说明一、标准工作概况1.1 前言我国是世界轮胎生产和消费的第一大国，也是废轮胎产生大国。
目前我国橡胶消耗量约占世界橡胶消耗总量的 30%以上，连续多年居世界首位，其中 80%以上的天然橡胶和 30%以上的合成橡胶依赖进口。
据统计，2015 年我国废旧轮胎产生量约 3 亿条，重量合1000 万吨以上。
因此，提高废轮胎的综合利用水平，加快发展我国废轮胎循环利用，是缓解我国橡胶资源短缺的重要举措，也是发展橡胶工业循环经济的必然选择。
由于废轮胎具有很强的抗热、抗机械和抗降解性，数十年都不会自然消失，堆在地面占用大量耕地，且易滋生蚊虫、传染病菌，更容易引发火灾，产生有害气体，严重污染环境，被人们称为“黑色污染”源。
我国废轮胎资源综合利用的途径主要是：生产再生橡胶、橡胶粉和热裂解。
热裂解是废轮胎循环利用吃干榨尽的最终环节，目前国内尚处于民间自发组织阶段，还没有配套的规范和标准，民间自发形成的“土法炼油”，投资小，生产成本低，利润高，对环境造成了极大的污染、对资源造成了极大的浪费，成为了社会焦点问题，也引起了国务院领导的高度重视，总理、副总理曾批示：迅即采取措施予以禁止，不可让其蔓延和发展。
要抓紧制定废旧轮胎等废弃物资回收利用的法规和规章。
废轮胎橡胶土法炼油也严重冲击了正规热裂解技术和企业的正常经营，扰乱了热裂解行业的健康发展。
为落实国务院领导的批示精神，在行政立法和条例未出台之前，制定有效的技术立法--国家标准，对热裂解行业的发展进行积极的技术引导是十分必要的，制定和执行热裂解行业技术标准，才能规范我国轮胎橡胶循环再利用行业可持续的健康发展。
1.2 任务来源2006 年 10 月 26 日、10 月 27 日，国务院总理温家宝、主管付总理曾培炎对国务院特刊第 692 期《有媒体称不少地方废轮胎土法炼油问题突出》分别做出批示:请发改委会同环保总局在弄清情况的基础上迅即采取措施予以禁止，不可让其蔓延和发展。
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废旧轮胎处理生产线德环审〔2020〕1号德宏州生态环境局关于梁河县废旧轮胎环保循环再生综合利用项目环境影响报告书的批复梁河县金锐泰再生资源有限公司：你公司报批的《梁河县废旧轮胎环保循环再生综合利用项目环境影响报告书》收悉，结合《关于梁河县废旧轮胎环保循环再生综合利用项目环境影响报告书的技术评估意见》，经研究，现批复如下：一、项目概况（一）项目立项情况2019年8月14日，梁河县发展和改革局以“梁发改基础备案﹝2019﹞23号”文件核发了《投资项目备案证（变更）》，同意该项目备案。
项目代码：2018-533122-44-03-012016。
（二）项目基本情况项目位于梁河县九保阿昌族乡勐宋村，规划用地面积15.49亩，总建筑面积7391平方米，项目区中心地理位置坐标为：N24°48'28.15"，E98°14'34.65"。
该项目设计年处理废旧轮胎5万吨，建设8条（一期4条，二期4条）废旧轮胎低温裂解生产线，采用微负压低温裂解工艺，工程分两期建设，每期处理能力各为2.5万吨/年。
主要建设内容包括主体工程、辅助工程、储运工程、公用工程、环保工程，项目总投资5000万元，其中环保投资223.60万元，占总投资的4.47%。
在全面落实环境影响报告书提出的各项污染防治和生态保护措施后，项目污染物可达标排放，项目建设和运营的不良环境影响可以得到减缓和控制。
我局同意环境影响报告书中所列建设项目的性质、规模、地点、采用的生产工艺和环境保护对策措施。
二、项目建设和生产过程中应重点做好的工作（一）加强对施工期扬尘的防治。
施工场地周围、作业面应设置围栏及防尘帷幕，每天根据天气情况不定时洒水抑尘，风速过大时必须停止作业；项目临时堆土场、原料堆场应进行遮盖，防止二次扬尘；项目施工车辆运输易撒漏物质必须规范载运，加盖篷布，防止沿途撒漏。
（二）施工场地应建设临时雨水截流沟，雨水经沉淀池收集处理后回用于施工用水和洒水降尘或达标排放；施工期间产生的施工废水经池沉淀处理达标后用于洒水降尘或回用于施工用水；进出车辆清洗轮胎废水经池沉淀处理后回用于洒水降尘、施工回用水。
科技成果——废旧轮胎波裂解生产液化气、燃料油和炭黑成套设备
科技成果——废旧轮胎波裂解生产液化气、燃料油和炭黑成套设备技术开发单位洛阳河科大再生循环能源公司、河南科技大学化工与制药学院、河南宝君兰循环能源科技有限公司、青岛东方循环能源有限公司。
适用范围适用于各种废旧轮胎及橡胶制品的处理。
成果简介用物理波直接照射到各种废旧橡胶上，依靠共振断键将有机物分解成小分子，从反应炉顶部逸出，收集得到的不可冷凝气体就是液化气，可以冷凝的液体就是燃料油，反应炉底部排出的固体就是炭黑，全回收、无排放、能耗低。
该技术为国际首创，完全自主创新，在国家863重大保密项目支持下完成，2015年通过专家验收，完成每小时处理1吨废旧橡胶的波裂解生产线。
2016年在山东省寿光市建立一条日处理50吨废旧橡胶波裂解生产线，完成10个月工业化试生产。
技术效果与废旧轮胎高温热裂解技术相比，波裂解1吨废旧轮胎生产数据是：耗电量201度，得到180公斤液化气，420公斤燃料油和400公斤炭黑，零排放；热裂解1吨废旧轮胎数据是：热解气全部燃烧供热，得到420公斤燃料油和400公斤炭黑，排放360公斤CO2等气体。
180公斤液化气采用燃气发电机组发电，最低发电量650度，波裂解1吨废旧轮胎可节能449度。
应用情况（1）2014年，根据国家863目标任务在青岛泰能实验厂建立了一条波裂解废旧轮胎生产线，处理废旧轮胎1.5吨/小时。
生产线已通过国家验收，连续运行1年多时间，经第三方检测论证，处理废旧轮胎耗电量230度/T，可得到180公斤液化气、420公斤燃料油和400公斤粗炭黑。
（2）2015年7月到2016年9月，在山东寿光市侯镇工业园建立了一条大规模工业化生产线，处理废旧橡胶2.5吨/小时。
生产线安全稳定试生产8个月，处理1吨废旧橡胶耗电量201度，得到液化气180公斤、燃料油420公斤、炭黑400公斤。
市场前景波裂解有机大分子关键技术是在国际节能减排大趋势的背景下诞生的替代热裂解工艺的一项国际首创技术，可解决环境污染，保障能源供给安全，实现资源的循环利用。
连续式废轮胎裂解设备和间歇式废轮胎裂解设备的不同
购买废轮胎裂解设备的顾客经常会问：连续式设备和间歇式设备有什么区别？这个问题也是各个同样有意向投资办废轮胎炼油厂所关心的问题。
今天为大家将这个问题做总结并为大家解答！连续式是应用作为比较多的一种炼油设备类型。
连续式设备与半连续性或者是间歇式设备相比，连续式设备的单机处理量大，而且在连续式设备中，它的工作强度也低，而连续性则好。
此外在连续式设备中，它的设备以及各个部件设计相对也复杂，而且对设备的配套以及自动控制能力要求较高，因此也使得连续式设备具有较高的效率，并且稳定性也好。
在连续式废轮胎裂解设备中，它的结构性能决定了它只适用于大中型的炼油厂或者是车间中。
而且与其他的炼油设备相比，连续式废轮胎裂解设备的投资相对较高，属于大中型的连续式废轮胎裂解设备类型。
连续式废轮胎裂解设备可以通过热解的方式将废旧轮胎转换成燃油。
连续性废旧废轮胎裂解设备热解技术这个发明和应用可以处理塑料轮胎到燃油。
越来越多的国家开始使用这项技术来转换废旧轮胎，废旧塑料，废旧橡胶到燃油，炭黑。
每十吨废旧轮胎或塑料可以得到5吨的燃油和4.5吨的柴油，3吨的炭黑。
无污染连续性废旧废轮胎裂解设备不但可以解决废旧轮胎的问题，还可以带来大的效益。
整个高温裂解过程环保无污染。
领帆机械生产的连续式废轮胎裂解设备可以处理的原材料及出油率：废轮胎，出油率：45％－52％；废塑料，出油率：20％－95％；废橡胶，出油率：40％－60％。
连续式废轮胎裂解设备特点：a>体积小连续式废轮胎裂解设备小，占地面积小，处理量大。
b>使用寿命长连续式废轮胎裂解设备有特殊防腐结构，使用寿命长达8－10年左右。
c>安全性高连续式废轮胎裂解设备属全自动化、常压、环保设备，带有自动防回火装置，大大加快了设备的安全性能，防回火装置具体的功能是：气体理化指标处理，气体过滤，防回火。
d>原料要求低不用清洗，不用分类。
e>连续进料出渣出油可以在高温情况下连续进料，连续出渣，连续出油，且不返油烟气，进料机有特殊的气密封装置，适合工业化大规模连续运作。
废轮胎的热裂解技术
废轮胎的热裂解技术随着废轮胎feijiu网对环境造成的污染程度的日趋严重，废轮胎的回收处理和作为二次资源的再利用已受到起来越多的重视。
如何处理废轮胎这种日益严重侵害人类生存环境的废弃物，是全国人们所关注的。
以往的处理方法有：露天堆积或填埋；通过燃烧焚化回收热量；轮胎翻新和制造再生橡胶。
这些方法都造成了大量化工原料的浪费，有的仍然造成对环境的污染。
鉴于此，提出了热烈解工艺路线。
热烈解处理废轮胎技术是利用燃烧各种工业废油产生的热烟气或用电加热装置，在缺氧或情性气氛下将废轮胎加热分解，回收气体、油，固体碳、钢丝和一些化工产品。
经过20多年的探索，热解技术被公认是处理废轮胎问题的最佳途径之一。
废轮胎的热解处理不仅没有污染物的排放，还可以回收炭黑、燃料油等有用产品，既有利于环保，又有一定的经济效益。
因此，近年来各国都对该技术进行了不断地开发。
但目前为止开发研究工作大都还仅限于该技术的工艺基础研究和实验室规模的生产，而真正用于规模性工业生产的还几乎没有。
裂解设备是实现最终裂解反应的场所，它的设计成功是整个工艺的关键所在。
在以前的许多试验研究中虽然都能得到质量不错的裂解产物，但至今一直未能实现工业化，最主要的原因就是设计满足工艺要求的裂解设备存在很大困难。
针对本裂解工艺的特殊要求，除了基本的反应条件要求外，在本裂解设备的设计中还应注意以下几个问题：进料的复杂性、密封性要求、高温的反应条件、保湿要求。
新型结构的立式裂解塔与国内外现有试验设备相比，具有操作条件可灵活调节、结构简单、传热效率高、自动化程度高等优点。
该装置的开发成功对于实现我国废轮胎回收技术的产业化，最终解决废轮胎feijiu网的污染问题具有重要意义。
废轮胎的热裂解处理工艺工程化分析
第46卷 第13期·46·作者简介：康永(1981-)，男，研究生，工程师。
现从事复合材料研究工作。
收稿日期：2019-10-29（3）裂解气燃烧废气(G3)a.裂解气的性质轮胎在不同的裂解温度下产生的热解气成分不同，可以用一、二次反应理论来阐释：当热解温度较低时，废轮胎首先发生生成大分子脂肪烃类(主要为烯烃)的一次反应；热解温度较高或停留时间较长时，一次反应产物继续发生二次反应，二次反应有两个方向，一是生成小分子气态烃的裂化反应，另一种是生成芳香烃、大分子缩合焦状物质的芳香环化反应，甲烷和氢气为芳香环化反应的副产物。
热解温度在较低的450 ℃时，热解产物主要为一次反应产物，即氢气、甲烷、乙烷、乙烯等低分子烃类浓度较低，而丁烷、戊烷等大分子烃类浓度较高。
对轮胎回转窑450 ℃的裂解气成分分析，裂解气的主要组分如表9所示。
由表9可知，轮胎热解气主要为烃类，另外还有少量的CO 、NO 、CO 2和 H 2S 。
烃类组分主要为甲烷，NOX 主要以NO 的形式存在， H 2S 的含量较低，热解气可视为一种较清洁的燃料。
b.裂解气燃烧废气源强项目轮胎热裂解共产生裂解气3 000 t/a ，其中2 350 t/a 供给裂解炉燃烧室燃烧，剩余650 t/a 进废气燃烧室燃烧掉。
项目采用风机鼓风的方式促使裂解气完全燃烧，根据裂解气成分可知，燃烧产物的主要成分是 H 2O 、CO 2、NOx 、SO 2，除此之外，由于可能存在一定比例的裂解气无法完全燃烧，燃烧废气中还可能含有颗粒物、烃类、硫化氢等污染物。
上海绿人生废轮胎的热裂解处理工艺工程化分析康永(榆林市瀚霆化工技术开发有限公司, 陕西 榆林 718100)摘要：本文介绍了废轮胎热裂解工艺流程以及裂解原理，并按照项目预先设计的处理量计算了体系的物料平衡和热量平衡。
对项目运营期的主要污染因素进行了分析，提出了具体的防治措施。
关键词：工程化分析；工艺流程；裂解原理；物料平衡；热量平衡；污染因素中图分类号：TQ330.9文章编号：1009-797X(2020)15-0046-05文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2020.15.011态经济科技有限公司在上海市奉贤区建立了废旧轮胎综合利用与资源化示范基地，目前该工厂运行情况良好。
废轮胎的热裂解处理工艺工程化分析
作者简介：康永(1981-)，男，博士，工程师，现从事复合材料研究工作。
收稿日期：2019-10-29本项目的核心工艺为废轮胎的热裂解处理工艺。
轮胎主要由橡胶（包括天然橡胶、合成橡胶）、炭黑及多种有机、无机助剂（包括增塑剂、防老剂、硫磺和氧化锌等）组成。
废轮胎的热裂解是指在无氧或缺氧工况及适当的温度下，橡胶中主链具有不饱和键的高分子断裂，产物主要是单体、二聚物和碎片，生成物再聚合为多种烯烃，从而脱出挥发性物质并形成固体炭的过程，其产物主要是燃料油、裂解气等可贮存性能源和炭黑、钢丝，各产物成分随热解方式、热解温度等变化而不同[1]。
裂解方程式如下：(—CH 2—CH 2—)n →n[C+H 2+CH 4+C 2H 6+C 3H 8+C 4H 10+C 5H 12+…+C 11H 24+…C 20H 42+…]（说明：C 5H 12~C 11H 24为汽油馏分，C 12H 26~C 20H 42为柴油馏分，C 20以上为重油）本项目轮胎热解温度为200~450 ℃，热解炉采用炉外加热、微负压、贫氧热裂解工艺操作，炉体密闭，在生产过程中确保气体不外泄，提高热裂解效率，同时从根本上消除了生产过程中由于气体外泄而引起的不安全隐患和二次污染。
1 生产工艺流程本项目主要原料为外购的干净废旧轮胎(每条已切成4~5块)，无需清洗、破碎、抽钢丝等预处理工序，直接经人工进料进入裂解炉内，进料工段约2 h ，每台设备每天进料10 t 。
裂解炉内是一个持续升温的环境，炉体内部在4 h 内升温至200~300 ℃，此时裂解气开始处于稳定生成状态，接下来的5~8 h 内温度缓慢爬升，当温度到达450 ℃时，可认为轮胎裂解已废轮胎的热裂解处理工艺工程化分析康永(榆林市瀚霆化工技术开发有限公司, 陕西 榆林 718100)摘要：介绍了废轮胎热裂解工艺流程以及裂解原理，并按照项目预先设计的处理量计算了体系的物料平衡和热量平衡。
对项目运营期的主要污染因素进行了分析，提出了具体的防治措施。
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16.工业连续化废轮胎热裂解生产线
技术依托单位：济南恒誉环保科技股份有限公司
技术发展阶段：推广应用
适用范围：可用于废轮胎的生态治理，亦可用于废塑料、油泥、有机废盐、农业废弃物等减量化、无害化、资源化处理。
主要技术指标和参数：
一、工艺路线及参数
1.进料系统：废轮胎块定量连续输送至裂解器。
2.裂解系统：物料在微负压、设定温度、无氧或贫氧的裂解器内完成裂解反应。
3.油气冷却系统：裂解所得油气经冷却分离后，裂解油泵送至罐区，不凝可燃气进入后续净化系统。
4.不凝可燃气净化系统：在压力控制装置的作用下，不凝可燃气经净化、稳压后，输送至连续供热装置燃烧，给废轮胎裂解提供热量。
5.出料系统：裂解所得固态产物经冷却、磁选分离后获得钢丝和炭黑。
6.烟气净化系统：循环利用后的废烟气经冷却净化后，达标外排。
7.循环水冷却系统：水泵将循环水送至各工艺设备与产物或者烟气进行换热，热交换后的温水返回冷却水塔降温，循环使用。
8.电气控制系统：集中控制，根据工艺要求对设备自动控制，具有数据采集、运算、记录、打印报表、自动纠偏及安全预警等功能，确保生产线的安全、稳定、连续运行。
整个过程无废水、废气、废渣产生，实现对废轮胎资源的100%利用。
二、主要技术指标
燃料油得率43-48%；炭黑得率32-36%；可燃气得率8-12%；钢丝得率11-13%；裂解率＞99%；余热利用率＞90%。
三、技术特点
通过多项技术的有机结合，实现裂解设备在安全、环保前提下工业连续化运行。
具体包括：工业连续化技术；热分散、防结焦技术；动态密封、微压控制技术；防聚合技术；
恒温裂解技术；实时监控和自动控制技术；可燃气净化技术与烟气净化技术；全密闭技术；烟气循环、余热利用技术；燃气稳压回用技术；内外组合式供热技术。
四、技术推广应用情况
2012年，德国TPL公司工业连续化废轮胎热裂解生产线投产运行，年处置废轮胎1万吨。
2013年，印度RCB公司工业连续化废轮胎热裂解生产线投产运行，年处置废轮胎3万吨。
2014年，巴西IRO公司工业连续化废轮胎热裂解生产线投产运行，年处置废轮胎3万吨。
2014年，匈牙利KGF公司工业连续化废轮胎热裂解生产线投产运行，年处置废轮胎1万吨。
2015年，山东开元润丰环保科技有限公司工业连续化废轮胎热裂解生产线一期投产运行，年处置废轮胎2万吨。
2018年，山东开元润丰环保科技有限公司工业连续化废轮胎热裂解生产线二期投产运行，年处置废轮胎4万吨。
2019年，湖北中硕环保公司工业连续化废轮胎热裂解生产线投产运行，年处置废轮胎2万吨。
四、实际应用案例。