我國廢棄塑料總量約3500萬(wàn)噸,廢舊塑料污染環(huán)境被人們稱(chēng)之為“白色污染”。中國科技大學(xué)應用化學(xué)系與人合作開(kāi)發(fā)的利用廢舊塑料生產(chǎn)汽油和燃油技術(shù),是變廢為寶、化害為利的良好途徑,是一個(gè)投資新、見(jiàn)效快、利國利民的好項目,項目經(jīng)中試和工業(yè)化證明該生產(chǎn)技術(shù)是成熟的。
人們所稱(chēng)的“白色污染”,主要是指廢塑料包裝物及其廢棄物對景觀(guān)的影響和對環(huán)境造成的危害?!鞍咨廴尽比找鎳乐?,已引起社會(huì )的普遍關(guān)注和強烈反響,特別是在鐵路沿線(xiàn)、旅游景區、長(cháng)江沿岸、大中城市的城鄉結合部等地區的白色污染,已引起中央和國務(wù)院領(lǐng)導的重視,并要求盡快予以解決。
發(fā)泡餐具含有多種對人體有害的毒素,“禁白”實(shí)際上就是在“禁毒”。
人們所稱(chēng)的“白色污染”,主要是指廢塑料包裝物及其廢棄物對景觀(guān)的影響和對環(huán)境造成的危害?!鞍咨廴尽比找鎳乐?,已引起社會(huì )的普遍關(guān)注和強烈反響,特別是在鐵路沿線(xiàn)、旅游景區、長(cháng)江沿岸、大中城市的城鄉結合部等地區的白色污染,已引起中央和國務(wù)院領(lǐng)導的重視,并要求盡快予以解決。
發(fā)泡餐具含有多種對人體有害的毒素,“禁白”實(shí)際上就是在“禁毒”。
造成白色污染的主要原因有:第一,城市環(huán)衛基礎設施欠賬多,垃圾收集容器、處置設施嚴重不足。垃圾未進(jìn)行分類(lèi)收集,能回收的未回收利用;垃圾的最終處置方式基本上停留在裸露堆放和衛生填埋的水平,未實(shí)現資源化、無(wú)害化、減量化和產(chǎn)業(yè)化,一些城鎮甚至將江、河、湖岸作為天然垃圾場(chǎng)。第二,在交通、電力、通訊、旅游等窗口行業(yè),除鐵路系統外,還沒(méi)有建立起與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)相配套的垃圾收集系統,對經(jīng)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的垃圾放任自流。第三,人們缺乏環(huán)境保護意識,隨意亂扔垃圾的現象相當普遍。第四,管理薄弱,對廢舊包裝物缺乏管制,無(wú)處罰,造成濫用、亂丟棄。
隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )步入21世紀,塑料及其制品已成為人們生活中不可缺少的物品,以石油、煤、天然氣為原料合成的高分子材料―――塑料的產(chǎn)量及其發(fā)展速度也在逐年增長(cháng),到上世紀末,塑料已占世界石化產(chǎn)品的70%左右,造成廢舊塑料對環(huán)境的污染也愈來(lái)愈嚴重,解決這一問(wèn)題已成為全世界共同關(guān)注的大事。
隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )步入21世紀,塑料及其制品已成為人們生活中不可缺少的物品,以石油、煤、天然氣為原料合成的高分子材料―――塑料的產(chǎn)量及其發(fā)展速度也在逐年增長(cháng),到上世紀末,塑料已占世界石化產(chǎn)品的70%左右,造成廢舊塑料對環(huán)境的污染也愈來(lái)愈嚴重,解決這一問(wèn)題已成為全世界共同關(guān)注的大事。
我們知道,不同烴類(lèi)對石油產(chǎn)品性質(zhì)的影響也各不相同,了解這一點(diǎn),對于我們合理地使用油料,有著(zhù)極其重要的作用。
廢塑煉油的一般原理 塑料是以各種聚烴樹(shù)脂分子聚合物為主要成分(也就是說(shuō)它是高分子聚合物),塑料中的原料有:各種樹(shù)脂分子聚合物及各種添加劑。塑料種類(lèi)繁多,常見(jiàn)的有塑料薄膜、包裝編織帶、快餐盒、泡沫塑料、食品塑料袋、塑料制品邊角料及各種電器包裝物和外殼等,所有的塑料都是石油中C、H兩元素聚合而成的高分子化合物。
石油(原油)的化學(xué)組成有兩大類(lèi):一類(lèi)是烴類(lèi),指只含C、H兩元素;另一類(lèi)是非烴類(lèi),指含O、S、N等其它元素。在石油化學(xué)組成中的烴類(lèi),如烯烴可合成聚乙烯、聚丙烯等,芳烴可合成聚苯乙烯等,也即C、H兩元素聚合而成的高分子化合物是塑料的主要成分(塑料制品實(shí)際上來(lái)源于石油)。
本工藝的原理就是讓大分子的物質(zhì)在一定的物理化學(xué)條件下,使分子鏈斷裂、破碎成為小的或較小的分子。從熱力學(xué)的計算和實(shí)踐表明:為達到上述目的,需要在較高的溫度(600℃甚至更高)才能完成,這就使得生產(chǎn)工藝和設備都很復雜,成本也相當高,而使用催化劑則可使同樣的化學(xué)反應所需的條件變得溫和得多,這就是常壓催化裂解,即通過(guò)物理、化學(xué)方法將大分子的塑料裂解,還原成小分子的汽油、燃油是有科學(xué)依據的。
廢塑煉油的一般原理 塑料是以各種聚烴樹(shù)脂分子聚合物為主要成分(也就是說(shuō)它是高分子聚合物),塑料中的原料有:各種樹(shù)脂分子聚合物及各種添加劑。塑料種類(lèi)繁多,常見(jiàn)的有塑料薄膜、包裝編織帶、快餐盒、泡沫塑料、食品塑料袋、塑料制品邊角料及各種電器包裝物和外殼等,所有的塑料都是石油中C、H兩元素聚合而成的高分子化合物。
石油(原油)的化學(xué)組成有兩大類(lèi):一類(lèi)是烴類(lèi),指只含C、H兩元素;另一類(lèi)是非烴類(lèi),指含O、S、N等其它元素。在石油化學(xué)組成中的烴類(lèi),如烯烴可合成聚乙烯、聚丙烯等,芳烴可合成聚苯乙烯等,也即C、H兩元素聚合而成的高分子化合物是塑料的主要成分(塑料制品實(shí)際上來(lái)源于石油)。
本工藝的原理就是讓大分子的物質(zhì)在一定的物理化學(xué)條件下,使分子鏈斷裂、破碎成為小的或較小的分子。從熱力學(xué)的計算和實(shí)踐表明:為達到上述目的,需要在較高的溫度(600℃甚至更高)才能完成,這就使得生產(chǎn)工藝和設備都很復雜,成本也相當高,而使用催化劑則可使同樣的化學(xué)反應所需的條件變得溫和得多,這就是常壓催化裂解,即通過(guò)物理、化學(xué)方法將大分子的塑料裂解,還原成小分子的汽油、燃油是有科學(xué)依據的。
項目是集環(huán)保、廢棄資源綜合利用和技術(shù)創(chuàng )新于一體的項目,既解決了廢舊塑料的“白色污染”問(wèn)題,同時(shí)也開(kāi)辟了資源再生利用的途徑,化害為利,利國利民,符合國家可持續發(fā)展戰略,同時(shí)也利于企業(yè)發(fā)展多種經(jīng)營(yíng),盤(pán)活資產(chǎn),安排企業(yè)富余職工就業(yè),形成新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)。技術(shù)成熟,有嚴格科學(xué)有效的環(huán)保、勞動(dòng)衛生安全、消防安全措施,對環(huán)境和生產(chǎn)工人的勞動(dòng)衛生安全沒(méi)有太大影響,經(jīng)濟效益較好、投資回收期短,符合國家廢舊資源綜合利用要求,可向有關(guān)部門(mén)申報“三減兩免”優(yōu)惠稅收政策。
項目的創(chuàng )新點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面:
從總的來(lái)看,項目達到了設計規模,產(chǎn)品質(zhì)量達到了新國標,每噸廢塑出油率達60%-80%,最低的也大于50%,可能是國內廢塑煉油唯一成功的技術(shù)。
從進(jìn)料方面,原攪輪進(jìn)料落料管短了封不住氣體,長(cháng)了中間阻塞落不下去,用鐵棍硬捅會(huì )引起大量可燃氣體竄出,很容易著(zhù)火,工人操作環(huán)境太差,存在有毒有害氣體和火災兩大隱患,進(jìn)料速度也達不到產(chǎn)量要求。改進(jìn)后硬塑料每噸2小時(shí)可進(jìn)完,軟塑料5小時(shí)-6小時(shí)可進(jìn)完。兩步間歇密封進(jìn)料徹底解決了上述存在的問(wèn)題,操作環(huán)境空氣新鮮,無(wú)可燃有毒有害氣體冒出,徹底杜絕了著(zhù)火的可能,達到和超過(guò)額定產(chǎn)量。
在出渣方面,實(shí)現了密封高溫出渣,使降溫時(shí)間縮短了3小時(shí),提高了產(chǎn)量。
在工藝與設備方面,分餾爐上方增設了回流分餾塔,阻住了柴油和重油成分,僅將汽油的一部分和不凝氣體進(jìn)入成品車(chē)間,節約了工序時(shí)間和能源,提高了產(chǎn)量;熱爐分餾,僅將部分汽油和柴油成分加熱蒸餾進(jìn)成品間,重油不再蒸餾,直接在365℃?;饘⒅赜头湃朊芊鈺捍娉?,大大縮短了分解工序的時(shí)間和減少能耗;改換了蒸餾釜,使油品的餾程達標;3個(gè)還原反應釜側下部換成1m高的不銹鋼,延長(cháng)了設備使用壽命;3個(gè)還原爐旋轉加熱,使加熱距離延長(cháng)到20m以上,提高了加熱效率,降低了能耗。
在安全與“三廢”方面,理順了不凝氣體通道,改進(jìn)了阻火器,降低了工作氣壓,使可燃氣體安全燃燒不回火;污水排放pH值為6-7,達標排放;廢渣與燃煤混合燃燒,節約了能源,燃后煤渣可用來(lái)墊路或作為普通廢渣處理,無(wú)毒無(wú)害。
項目的創(chuàng )新點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面:
從總的來(lái)看,項目達到了設計規模,產(chǎn)品質(zhì)量達到了新國標,每噸廢塑出油率達60%-80%,最低的也大于50%,可能是國內廢塑煉油唯一成功的技術(shù)。
從進(jìn)料方面,原攪輪進(jìn)料落料管短了封不住氣體,長(cháng)了中間阻塞落不下去,用鐵棍硬捅會(huì )引起大量可燃氣體竄出,很容易著(zhù)火,工人操作環(huán)境太差,存在有毒有害氣體和火災兩大隱患,進(jìn)料速度也達不到產(chǎn)量要求。改進(jìn)后硬塑料每噸2小時(shí)可進(jìn)完,軟塑料5小時(shí)-6小時(shí)可進(jìn)完。兩步間歇密封進(jìn)料徹底解決了上述存在的問(wèn)題,操作環(huán)境空氣新鮮,無(wú)可燃有毒有害氣體冒出,徹底杜絕了著(zhù)火的可能,達到和超過(guò)額定產(chǎn)量。
在出渣方面,實(shí)現了密封高溫出渣,使降溫時(shí)間縮短了3小時(shí),提高了產(chǎn)量。
在工藝與設備方面,分餾爐上方增設了回流分餾塔,阻住了柴油和重油成分,僅將汽油的一部分和不凝氣體進(jìn)入成品車(chē)間,節約了工序時(shí)間和能源,提高了產(chǎn)量;熱爐分餾,僅將部分汽油和柴油成分加熱蒸餾進(jìn)成品間,重油不再蒸餾,直接在365℃?;饘⒅赜头湃朊芊鈺捍娉?,大大縮短了分解工序的時(shí)間和減少能耗;改換了蒸餾釜,使油品的餾程達標;3個(gè)還原反應釜側下部換成1m高的不銹鋼,延長(cháng)了設備使用壽命;3個(gè)還原爐旋轉加熱,使加熱距離延長(cháng)到20m以上,提高了加熱效率,降低了能耗。
在安全與“三廢”方面,理順了不凝氣體通道,改進(jìn)了阻火器,降低了工作氣壓,使可燃氣體安全燃燒不回火;污水排放pH值為6-7,達標排放;廢渣與燃煤混合燃燒,節約了能源,燃后煤渣可用來(lái)墊路或作為普通廢渣處理,無(wú)毒無(wú)害。