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天博体育官网APP 我國廢舊橡膠綜合利用加快推動

發布日期:2017-10-19 作者: 點擊:

一、 綜合利用現狀與規劃

  《中國資源綜合利用技術政策大綱》和《輪胎產業政策》的貫徹實施,將加快推進我國廢舊輪胎資源綜合利用,緩解資源和環境壓力,培育戰略性新興產業。據了解,“十一五”期間,我國汽車產銷量雙雙超過1300萬輛,居世界首位。由于輪胎生產消耗的橡膠資源約占全國橡膠消費總量的70%,使得我國的橡膠消費量和進口量日益增加,其中天然橡膠的進口依存度已連續多年超過75%。2010年,我國產生的廢舊輪胎達3億條。加上近年來廢舊輪胎進口量有增無減,帶來了日益嚴峻的回收處理和環境問題。

  隨著汽車工業的高速發展,廢舊輪胎帶來的環保和資源壓力越來越大。由于國內燃油價格攀升,巨大的利潤空間導致土法廢輪胎煉油一度盛行屢禁不止,對環境造成了嚴重污染。因此,大力發展廢舊輪胎綜合利用,發展循環經濟,對于保障橡膠產業安全乃至國家安全意義重大。

  為使我國廢舊橡膠綜合利用步入規范化軌道,工信部節能與綜合利用司組織起草了《廢舊橡膠綜合利用指導意見》,表明我國將規范廢舊橡膠綜合利用。橡膠是我國的四大戰略物資之一,我國70%的橡膠資源需依賴進口,因此做好國內廢舊橡膠綜合利用工作意義重大。

  據工信部介紹,近幾年來,我國廢舊橡膠綜合利用工作取得了較大成效:舊輪胎翻新量逐年上升,占廢舊輪胎生成量的比例已從7%上升到10%左右;再生橡膠產業蓬勃發展,再生橡膠已成為重要的橡膠補充資源;我國目前已建成十幾條萬噸以上的膠粉生產線,生產技術在國際上處于領先水平;廢橡膠熱裂解技術的推廣應用,將不能加工再形成橡膠類資源的廢橡膠分解成燃料油,實現了廢橡膠的完全綜合利用。

  我國廢舊橡膠的利用方式,主要為再生膠、膠粉和輪胎翻新三種。目前,在我國廢舊橡膠綜合利用的各種形式中,再生膠占71.3%,膠粉占7.5%,輪胎翻新占11.8%,其他形式占9.38%。

  中國目前已經成為再生膠工業Z發達的國家。我國的再生膠產品不僅滿足了國內市場需求,而且在國際市場也占一席之地。近十多年,我國再生膠產品出口到20多個國家和地區,特別是用再生膠加工而成的橡膠制品更是受到了國外的歡迎,僅膠板的出口每年就達10萬噸。而且,不僅產品出口、制品出口,成套裝備及生產技術也出口。隨著我國工程技術人員成功地開發出高品質復原橡膠,在不久的將來,中國這個再生膠大國一定會成為再生膠強國。

  2009和2010年我國再生膠和膠粉總產量分別達到291萬噸和317萬噸,其中再生膠265萬噸和288萬噸以上,再生橡膠成為重要橡膠資源補充。

  多年來,我國已形成了以再生膠為主,適度生產膠粉,加快以輪胎大企業為主力發展翻新舊輪胎的具有中國特色的廢舊橡膠綜合利用格局。目前我國廢橡膠綜合利用率已達70%以上,不僅實現了天然膠的再生,還突破了合成膠再生的世界性難題。我國已經成為世界廢橡膠資源循環利用的典范。

  目前,再生膠已在膠板、墊帶、內胎等制品中獲得大量應用,在農用胎等低速輪胎中再生膠也可以與天然膠或合成膠按一定比例摻用。膠粉改性瀝青在高速公路中的應用仍處試用階段,熱裂解技術在我國尚未成熟。

  國家發改委制定相關政策,推動廢舊輪胎綜合利用。計劃到2015年,我國客貨胎翻新率提高到20%,廢胎無害化加工利用率提高到15%。

  二、綜合利用途徑與方法

  目前國內對于廢舊橡膠的循環利用主要有三種方法:生產 硫化橡膠粉 、再生橡膠和熱裂解回收利用。

 硫化橡膠粉法

  硫化橡膠粉是以廢橡膠為原料,通過機械加工粉碎或研磨制成不同粒度的粉狀物質,簡稱膠粉。它依據廢橡膠來源不同和加工成粉末的粒度不同,分很多品種和牌號,是重要的橡膠回收利用材料。

  膠粉工業是廢橡膠綜合利用產業的一個重要分枝,目前工業化膠粉生產工藝路線主要有兩種:常溫法和冷凍法。兩種工藝路線均需要經過粉碎前預加工、粉碎、分離與輸送、篩分和包裝等過程。常溫粉碎分為粗碎(大于2目),中碎(大于20目)和細碎(大于40目)。 冷凍法粉碎廢橡膠在國外早在20世紀70年代就已工業化,采用冷媒多為液氮。冷凍粉碎工藝有兩種:一是廢橡膠全部在冷凍環境下進行粉碎;二是冷凍和常溫并用的粉碎工藝,即先將廢橡膠在常溫狀態下粉碎達到一定粒度后再進入冷凍系統完成細碎。

  膠粉的應用概括起來可分為兩大領域:一是回歸到橡膠工業作為原料用于制造各種橡膠制品,可以直接用膠粉采用不同工藝方法和配方制造橡膠制品,亦可與其他原料橡膠并用共混制造各類橡膠制品;二是在非橡膠工業的廣闊領域中應用,比如用公路工程、鐵道系統、建筑工業、公用工程、農業以及其他聚合物材料共混改性等。

  膠粉可以添加在原料橡膠中用于制造各種橡膠制品,達到節約原料橡膠、減少進口、降低橡膠制品成本和改善性能的多重效果。一般來說,當未經處理的粗膠粉加入到橡膠制品中,會提高體系的粘度,降低拉伸強度,這些因素致使橡膠制品只能用于非技術場合,如地板材料、膠墊和鞋類。因此,對性能要求較高的制品,膠粉必須要有較小的粒度并經過活化處理。

  中海油(福建)深冷精細膠粉有限公司于2011年3月下旬就常溫初級粉碎工段工藝包合同與浙江菱正機械有限公司簽約,此舉意味著我國第一個液化天然氣(LNG)冷能低溫膠粉項目啟動。該項目以廢舊輪胎為原料,以液態空分產品為依托,生產80~200目高附加值精細膠粉。項目總投資約1億元,計劃于2011年底建成投產,屆時可年處理廢舊輪胎2萬噸,生產精細膠粉1.3萬噸,副產鋼絲5 000噸、纖維2 000噸。

 再生橡膠法

  再生膠生產是目前我國廢舊輪胎再利用的主要方法。再生膠技術早期是建立在天然橡膠逆向化學脫硫工藝技術基礎上,生產中的再生(脫硫)化學反應過程會產生較嚴重的廢氣,這些酸性廢氣造成的環境污染治理成本高,技術復雜。國家再生膠,很多發達國家早在20世紀70~80年代就已停止生產,并將再生膠列為有二次污染和能耗高的淘汰產品,加以限制。但我國由于歷史性原因和橡膠資源長期匱乏,加之再生膠行業起步較早發展成熟,因此國內一直穩定持續發展,目前已形成近百萬噸的生產能力。

  目前,我國廢舊輪胎大部分還是用于生產再生膠。雖然再生膠為緩解橡膠資源缺乏和供需矛盾緊張做出過巨大貢獻,但全國500多家再生膠企業中萬噸以上生產能力的只有大約40家,90%以上的企業屬于小型加工企業,技術水平落后,設備陳舊,環境污染嚴重。隨著環境保護要求的提高和管理力度的加強,國家會進一步淘汰二次污染嚴重、能源消耗高的小再生膠生產。

  目前我國產量在萬噸以上的再生膠廠經過近幾年的技術改造,采用動態脫硫法進行生產,環境污染問題有所緩解。我國開發的“廢橡膠動態脫硫新工藝技術”可從根本上改變再生膠行業污染嚴重的問題。近年來,國內開發的新型感應加熱裝置代替再生罐傳統的導熱和電阻熱傳導方式,大大減低了工藝能耗和建設投資。如開發的高速比1:2.16的高線速精煉機,大大提高了生產效率和產品質量;開發的生物法、物理法尾氣的治理裝置,根本上解決了生產過程產生惡臭和脫硫尾氣的治理問題;開發了生產過程的分布式控制系統(Distributed Control System,DCS)程序控制技術,實現了智能化全程控制,2009年全行業達到了減排15%的目標。

  國內一些再生膠企業積極組織再生膠新技術、新工藝、新設備和新材料的開發與應用,對解決生產過程中的環境污染起到了積極的作用。這些企業的產品各項性能指標比傳統加工工藝有很大提高,可部分直接代替天然橡膠或合成橡膠,并獲得了良好的經濟效益和社會效益。其中加壓捏煉法丁基膠脫硫再生新工藝、高品質再生膠及其制備技術、高品質精細輪胎再生膠等技術分別通過了省部級科技成果鑒定,代表著再生膠的發展方向。

廢舊輪胎熱裂解回收利用法

  將廢輪胎轉化為再生資源的另一種途徑是廢輪胎熱裂解回收利用,裂解后的產品主要為油品、炭黑、可燃氣體,可燃氣體可回收作為熱裂解爐的加熱能源,炭黑又可以作化工生產原料。目前,上海綠人生態經濟科技有限公司和濟南友邦恒譽科技開發有限公司自主開發的廢輪胎熱裂解生產裝置已經成功出口到臺灣地區,并在當地形成生產能力。如果能夠達到油品無殘留硫、尾氣排放達到環保要求、產品的市場經濟性可行,將為我國廢輪胎橡膠(包括危險橡膠廢棄物)的Z終處置開拓一種很好的資源化處理方法。

  隨著我國能源緊張狀況的進一步加劇和能源價格的不斷上漲,近年來利用廢舊輪胎土法煉油在全國蔓延,一部分企業和個人采用簡單的磚砌式熱解爐將廢輪胎燒熔,用鋼管引流出液體沉淀后作為鍋爐燃油,甚至摻入加油站的成品油中坑害消費者。土法煉油不完全燃燒產生的有毒有害氣體和沉淀的油渣造成嚴重的環境污染,煉油場地周邊土壤、地表和地下水遭到嚴重破壞。一個土法煉油加工點每年燒掉2萬噸左右的廢舊輪胎,是一種極大的浪費,因此必須加以遏制。采用先進的廢輪胎高溫熱裂解工藝技術及成套設備才是替代土法煉油、保護環境、提高輪胎橡膠資源利用率的有效手段。

  目前,美國、日本等發達國家廢輪胎的主要處理方式是利用橡膠的高燃燒值作為燃料利用。但迄今為止我國的廢橡膠熱能利用還是空白,發電鍋爐和生產水泥窯爐直接燃燒的方式尚無應用。

  目前對于廢橡膠的循環利用的三種方法各有優缺點,并且在各個國家和地區的使用情況也不盡相同,見表1。

???  廢舊橡膠資源循環利用是典型的發展循環經濟的范例,中國作為世界橡膠大國,應該在遵循低碳經濟的發展道路上做出應有的貢獻。目前輪胎資源循環利用已經被列為《國家鼓勵發展的資源節約綜合利用和環境保護技術目錄》之中,可以相信,我國的輪胎資源循環利用必將出現一個新的快速發展的局面。

  三、膠粉改性瀝青鋪路利用進展

  將廢舊輪胎用于生產橡膠瀝青道路工程材料,目前已成為廢舊輪胎再利用的新途徑。據介紹,橡膠瀝青黏度高、彈性大,提高了抵抗路面產生疲勞裂縫和反射裂縫的能力,降低了路面溫度敏感性,延長了混合料的疲勞壽命,能夠在一定條件下減薄路面厚度,降低車輪在路面上高速滾動時產生的噪聲,改善了行車舒適性。

  膠粉改性瀝青用于鋪路的試驗已經取得很大進展,天津、北京、成都、上海等城市都進行了試點。天津已鋪設了80千米的試驗路段,并制訂了天津市廢輪胎膠粉改性瀝青路面技術規程;北京市已鋪設了22千米的試驗路段;四川新筑道路建設工程有限責任公司在成都鋪設了40千米的試驗路段;香港金邦公司在廣東、江蘇也鋪設了試驗路段。目前,交通部的公路司和科技司正聯合制訂全國膠粉改性瀝青施工指南,全面推動膠粉改性瀝青在城市道路、高速公路中的應用。相信不久的將來,中國的膠粉工業將會加快發展。

  南開大學研發的“廢舊輪胎循環利用”新方法,可利用廢舊輪胎膠粉制成公路路面。用廢舊輪胎膠粉制成路面,不僅節約資源,而且具有使用壽命長、易于維護和保護人們關節健康等優點。據介紹,每6 000條廢舊輪胎制成的膠粉即可鋪設1公里雙向高等級路面,節約成本達40%。實驗表明,使用新方法加工制成的廢舊輪胎膠粉改性瀝青混合更均勻,反應更徹底,且長時間不發生離析、分層等現象,穩定性大大提高。與舊型改性瀝青相比,用廢舊輪胎膠粉改性瀝青鋪設的路面具有極強的抗高溫效果,即使在炎熱的夏天,地面也不會發生軟化現象。此外,其在降低噪聲,延長公路使用壽命,降低路面維護費用,防眩目、防水霧以及提高行車安全等方面也表現出顯著優勢。據介紹,除鋪設公路以外,廢舊輪胎膠粉還可作為各類防水材料、橡膠制品以及橡塑跑道等多種產品的生產原料。由于膠粉通過機械碾磨制成,因此生產過程中不排放廢水和廢氣。

  截至2009年9月中旬,貴陽機場在跑道建設中使用廢輪胎膠粉改性瀝青材料,這是全國首次將廢輪胎膠粉改性瀝青材料用于高品質機場跑道鋪設,標志著這一技術經過近5年的實踐考驗后得到廣泛認可。

四、存在問題和發展前景

  2008年以來,廢舊輪胎回收利用方面的政策密集出臺。如舊輪胎回收利用方面的兩項國家標準《載重汽車翻新輪胎》、《轎車翻新輪胎》和一項行業標準《工程機械翻新輪胎》頒布實施。這三項標準不僅為輪胎翻新行業提供了新的技術規范,更認可了輪胎翻新行業的價值。此外“十一五”國家科技支撐計劃重大項目“廢舊機電產品和塑膠資源綜合利用關鍵技術與裝備開發”作為課題申報,其中涉及廢舊輪胎回收利用的項目占到30%。我國2008年12月已將廢舊輪胎再利用產業列入增值稅全免產品目錄。

  目前國內已形成山東、江蘇、浙江、福建、四川等十大區域為主的廢橡膠綜合利用格局,但區域間產業結構和技術水平存在較大差異,部分地區生產方法原始粗放,環保治理不完備。雖然主流再生橡膠企業污染物治理已達到并超過國家標準,但也存在少數不規范生產的小、亂、差企業。從產品結構來看,2010年特級 輪胎再生橡膠 僅占再生橡膠總量的14%~15%,三元乙丙、丁腈、氯丁及特種橡膠中的氟橡膠、硅橡膠尚未得到量化應用,產品附加值有待進一步提高。

  “十二”期間,廢橡膠綜合利用行業將在全國范圍內完成規模和區域重組,建立江蘇、河北、山西重點經濟區發展模式,使區域產能分別達到每年80萬噸以上水平;80%的企業生產規模達到萬噸以上,實現粉碎—再生—加工—應用的有機組合形式;淘汰年產能3 000噸以下無環保配套的企業。

  “十二五”期間,我國應盡快建立起規范的廢輪胎回收體系,完善相關法律、法規,制定寬松的財政政策,解禁廢輪胎進口,以此推動廢輪胎再生利用技術的研發和產業化進程。

  中國廢橡膠綜合利用行業“十二五”發展規劃提綱提出,“十二五”期間,我國廢橡膠綜合利用行業仍將堅持以再生膠為主、同時發展翻胎和膠粉的中國特色廢橡膠綜合利用格局;要控制產能過熱膨脹,保持年均10%的穩定增長,“十二五”末廢舊橡膠綜合利用率應達到85%,再生膠年產能達到418萬噸、膠粉50萬噸、翻胎2 200萬條。

  輪胎翻新處在廢舊輪胎綜合利用產業鏈和價值鏈的Z前端,應該得到高度重視和大力發展;再生橡膠是橡膠工業的重要原料,應努力實現清潔生產和產品的升級換代;膠粉在公路改性瀝青、防水卷材等非橡膠工業領域推廣應用前景廣闊;熱裂解和熱能利用等其他廢舊輪胎利用方式有必要進行技術儲備,貼近特定市場領域開展針對性的開發研究。

  “十二五”期間,我國廢舊輪胎中子午胎比例將占90%~92%。為了適應廢舊輪胎產品結構的變化,有效利用Z大剩余價值,必須加大自主創新力度、優化產品結構。以環保和節能減排為中心,以提高廢舊橡膠剩余利用價值、優化產品結構。

  “十二五”期間廢橡膠利用的工作重點:一是優化翻胎工藝,使用預硫化胎面技術的翻胎中全鋼子午胎翻胎年產能達到1 500萬條,輕載、農用、工程胎翻胎達到700萬條;二是借鑒相鄰學科的優勢,研發新一代無臭味、無遷移污染的新型再生活化劑和再生軟化劑,無臭味再生膠產量達到總產量的70%;三是擴大特級輪胎再生膠規模,到“十二五”末其比例達到再生膠總產能的15%,年產能達到50萬噸;四是合理利用廢半鋼子午胎資源,生產再生膠和公路改性瀝青專用硫化膠粉,年產能分別達到80萬噸和45萬噸;五是穩定丁基再生膠生產,擴大三元乙丙膠、氯丁膠、丁苯膠以及氟橡膠和硅橡膠等再生合成膠產能,其占再生膠總產能的比例由“十一五”的8%提高到20%,“十二五”末年產能達到85萬噸。


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