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煤气化技术的进步与选择 王志峰 艾晓冬 开封开化集团技术开发中心,开封, 475002 摘 要 本文对目前世界上较流行的几种煤气化工艺的特点及使用情况分别予以比较, 认为以荷兰Shell公司为代表的SCGP工艺是当今各氮肥厂造气系统改造的首选。 关键词煤气化技术 工艺 合成气 八十年代初,山西天脊煤化工集团公司 原山西化肥厂从西德L urgi公司成套引进 第三代M ark2 加压lurgi固定床气化炉,提 高了常压固定层气化炉的单炉产气量; Tex2 aco水煤浆混合流型气化炉的引进,从根本 上解决了固定床煤炉产气量小、 有效成份含 量低、 操作环境恶劣及原煤利用率低等一系 列缺陷;最近,荷兰壳牌公司Shell在北京 介绍了一种新的干粉煤制合成气的工艺 SCGP和设备。该工艺采用干粉煤的混合 流型气化炉制气,对我国化肥工业的发展和 企业改造提供了一个新的思路。以下对上述 几种较典型的煤气化工艺分别进行综述与比 较,为合成氨厂今后在煤气化方面的改进提 供借鉴。 一、U GI煤气化工艺的缺陷 固定层煤气炉第一次使以煤为原料大规 模生产合成气成为现实。 该工艺技术成熟、 工 艺可靠,加上投资省和各厂自己具有建设、 改 造、 运行、 管理的能力和较丰富的经验,在今 后相当长的时间内,仍可能存在并发展下去。 但是,在日益重视规模化、 环境保护和能源利 用率的今天,这种常压煤气化技术设备能力 低、 三废量大以及必须使用无烟块煤等缺点 变得日益突出 11 固定层煤气化技术单炉生产能力小。 即使是最大的3600mm炉,单炉的产气量也 只有12000Nm 3 h左右,使得造气炉数量增 多,布局十分困难; 21 固定层煤气炉生产现场操作环境恶 劣。一层潮湿,二层闷热,三层升腾的蒸汽让 人难以忍受; 31 一个制气循环分为吹风、 上吹、 下吹、 二次上吹、 空气吹净五个阶段。 气化过程中大 约有13的时间用于吹风和倒换阀门,有效 制气时间少,气化强度低。另外,需要经常维 持气化区的适当位置,加上阀门开启频繁,部 件容易损坏,因而操作与管理比较繁锁; 41 来自洗气箱和洗气塔的大量含氰废 水和吹风气,给河流和天空造成了严重的威 胁; 51 固定层煤气炉对煤质要求极为严格, 原料必须是粒度25- 80mm的无烟块煤,入 炉煤必须首先经过筛选,筛选下来的粉煤和 碎煤只能低价卖出或烧锅炉;经过固定层煤 气炉烧过的渣中含碳量高达22以上,造成 碳的大量浪费。 另外,吹风气中夹带大量的粉 尘容易造成热量回收装置结垢堵灰,使得其 中大量的热量难以回收; 61 出炉煤气中CO H2只有70左 05四川化工与腐蚀控制第4卷 2001年第2期 右,而且炉出口温度低,气体含有相当数量的 煤焦油,给气体净化带来困难。 为改善常压固定层造气的缺陷,近年来 煤气化技术正朝着加压气化的方向发展,已 经工业化的典型气化炉型有碎煤进料的 L urgi炉、 水煤浆进料的Texaco炉和以shell 公司SCGP工艺为代表的干法粉煤进料炉型 等见表 1 。 表1 Lurgi炉、Texaco炉、Shell炉的比较 项 目L urgi炉Texaco炉shell炉 加料方式块煤通过煤锁进料水煤浆通过泵输送粉煤N2加压输送 气化炉型干式固定床 热壁式气液流化床 热壁式气固流化床 冷壁式 排灰方式底部固态排渣底部液态排渣底部液态排渣 压力表 M pa310310- 615210- 410 气化温度℃800- 12001300- 15001450- 1550 煤气出炉部位顶 部底 部顶 部 水分 20以下煤浆浓度60- 652以下 炉最大处理能力t煤d60020002000 二、L urgi加压煤气化工艺[2] 加压煤气化炉最早由L urgi公司所开 发,因此常将这种带有夹套锅炉固态排渣的 加压煤气化炉称为L urgi炉。L urgi气化工艺 采用粒度为4- 50mm的煤,小于4mm的煤 不多于5 ,而大于50mm的煤应少于5。 因此只要将煤进行破碎、 筛分后即可送气化 炉作原料,故煤的处理工序很简单,投资省。 目前我国已在运行的L urgi炉约有20台以 上,其中山西天脊煤化工集团公司与云南解 放军化肥厂用于合成氨生产,其它厂用于制 造城市煤气见表 2 。 表2 国内Lurgi炉汇总 项 目 山西天脊 集团 哈尔滨 气化厂 解放军 化肥厂 兰州煤气厂义马煤气厂 气化炉数量台45932 气化煤种 贫 煤 半无烟煤 长焰煤褐煤长焰煤长焰煤 炉 型 第三代L urgi 炉M ark2 PKM第一代 L urgi炉 第一代 L urgi炉 第三代L urgi 炉M ark2 炉 径mm5380053800527005280053800 山西天脊化工集团公司1987年7月引 进的L urgi炉已运行10年有余。除初始阶段 气化炉的运行出现一些波动外,经过十几年 的探索并采取相应的技术改造,近年来气化 炉运行率已基本达到设计指标。1994- 1997 年的运行情况见表3。 表3 山西天脊化工集团公司Lurgi炉运行情况 气化炉 1994年1995年1996年1997年 运转时 数h 运转率 运转时 数h 运转率 运转时 h 运转率 运转时 数h 运转率 A492967. 85123. 770. 54955. 168. 14609. 863. 4 B564377. 66322. 787. 05918. 781. 46748. 692. 1 C655990. 25286. 072. 36361. 787. 56276. 886. 3 D451262. 06637. 391. 36518. 989. 66617. 491. 0 平均5435. 874. 45842. 480. 35938. 681. 76063. 283. 2 注运行基数为303d,设计单炉年运转率为75。 15第4卷 2001年第2期四川化工与腐蚀控制 与U GI炉相比,L urgi炉有效地解决了 U GI炉单炉产气能力小的问题。山西化肥厂 单台气化炉最大生产能力达38000Nm 3 h。 同时,由于在生产中使用了碎煤,也使得煤的 利用率得到相应提高。 但是,固定层煤炉的一 些关键问题仍然没有能够得到解决。L urgi 炉对煤种和煤质要求较高,只能使用弱粘结 烟 煤 和 褐 煤,灰 熔 点氧 化 气 氛大 于 1500℃。对强粘结性、 热稳定性差、 灰熔点低 以及粉状煤则难以使用。第三代L urgi炉在 炉内增设了搅拌器用于破焦,但也仅局限于 粘结性较小的煤种。另一个困绕L urgi气化 工艺的原因是进料用灰锁上、 下阀的使用寿 命,长期以来这种阀门是从国外进口,其最长 的使用寿命仅为5- 6个月,明显增加了运行 成本。 究其原因,真正的问题存在于固定层气 化工艺本身。 改变煤气炉的基本结构,必须首 先从原料上进行变革,由块煤改用粉煤。 由于 粉煤的活性要比块煤好得多,因此气化效率 大幅度提高。Texaco水煤浆气化工艺,就是 在这样的背景下提出的。 三、Texaco技术的先进性[3, 4] 11Texaco气化工艺简介 水煤浆气化技术系将粒度小于10mm 的煤粉按一定的比例与水和少量添加剂在磨 机中磨成可以用泵输送的具有高浓度、 适当 粘度、 合理粒径、 分布均匀的非牛顿性流体, 在1300- 1500℃、310- 615M Pa下与富氧发 生不完全燃烧反应进行气化。当今世界上具 有竞争力的、 以水煤浆为原料的技术主要是 美国Texaco和Dow化学两家公司。引进 Texaco气化工艺建成投产的山东鲁南化肥 厂、 上海焦化有限公司、 陕西渭河化肥厂等厂 家已积累了较丰富的生产操作经验。通过不 断改进、 完善已经达到了长周期、 高负荷、 安 全、 稳定运行的要求见表 4 。因此, Texaco 技术在我国更具权威性。 表4 国内几套Texaco气化装置运行情况 年 份199719981999 厂 家 山 东 鲁 南 上 海 焦 化 陕 西 渭 河 山 东 鲁 南 上 海 焦 化 陕 西 渭 河 山 东 鲁 南 上 海 焦 化 陕 西 渭 河 开停车次数256440244041155656 开停一次平均寿命天13. 40 10. 409. 7314. 50 17. 0010. 8722. 00 12. 5010. 20 运行时间天326. 53302411734417 341. 1256. 5337. 2 348. 63273. 5 开工率 89. 33 90. 4166. 2199. 43 93. 4470. 2692. 40 95. 5275. 00 系统大修时间天17. 00 25. 239. 008. 0022. 6543. 0014. 00 14. 1027. 00 扣除大修时间开工率 93. 68 97. 1368. 0096. 599. 6280. 0096. 199. 3581. 00 21Texaco技术相对于Lurgi技术的先进性 1技术特点的比较 Texaco与L urgi的技术特点比较见表 5。 2L urgi炉对煤种和煤质要求较高,而 Texaco煤气化工艺对煤种的适应性广,几乎 可气化除褐煤外的所有煤种,还可气化石油 渣和煤液化残渣,是废料利用的有效途径之 一。 3L urgi炉所产煤气中的有效成份H2 CO含量与U GI炉相比,非但没有提高反 而略有降低,而Texaco炉所产煤气的质量 较好,其中H2 CO含量达80以上见表 6,后系统气体的净化处理较为方便。 25四川化工与腐蚀控制第4卷 2001年第2期 表5 两种工艺主要技术特点 项 目L urgiTexaco 气化炉数量一般4台 3 开1备一般3台 2 开1备 气化剂蒸汽氧气氧气 有效气成份CO H2 , 高于60高于80 CH4含量, ～10忽略 氧耗 1000m 3CO H 2 ,m 3 160- 270370- 430 所用O2纯度 901096- 9916 1000m 3CO H 2气化蒸汽消耗t111- 1190 气化耗煤 , t烟煤 1t21NH3116115 废水中CN 2、 NH3、 焦油、 酚含量kg. h2 1 NH3 477,HCN 112 酚 16,焦油 418 8 碳转化率 90 设计值高于96 灰中碳含量 5 设计值低于5 甲烷化装置有无 废水处理流程长短 煤处理流程短长 吨氨能耗GJ511034712 表6 两种气化工艺煤气成份对比表 气体 组分 CO2H2SCOH2CH4C2H4C2H6N2A r Texaco17 . 450 . 4147 . 69 33 . 68 0. 10忽略 忽略0. 50 0 . 13 Lurgi26159 0107 23146 39 . 46 8. 00 0 . 03 0 . 44 1. 33 0 . 63 4Texaco工艺在1300-1500℃的高 温下操作,煤灰熔融后呈液态排出气化炉的 气化室,碳转化率高达96- 98 ,同时由于 炉温高,煤气中氰化物等有毒物质产生少,几 乎无废气排放,废水中不含酚和焦油。 5L urgi气化工艺出炉煤 气温度约为 900℃,含显热低,利用价值低,一般是锅炉回 收热量; Texaco气化工艺出炉煤气的温度约 为1300℃,一般采用冷激或废气锅炉两种流 程回收,合成氨工艺多采用水冷激流程,热回 收率可达74- 77。 6Texaco气化压力高,又无机械传动 装置,设备的大型化容易实现。 国外近来已有 2000t煤d气化炉的报道,是L urgi气化能 力的三倍左右。另外, Texaco工艺自动化程 度高,采用DCS控制,工艺操作比较灵活,负 荷适应性广,可在70- 100负荷范围内正 常操作。 从对比中可以看出, Texaco煤气化工艺 流程布局设置较为合理,单炉处理能力大,操 作比较灵活,煤种适应性广,碳的转换率高, 三废排放量少。 在生产工艺的先进性、 可靠性 方面, Texaco煤气化要优于L urgi气化;在 解决粉煤、 煤泥的利用难的问题及废料气化 等方面, Texaco工艺更具有自身的优势,同 时它也将是我国合理利用废料的有效途径之 一。 四、SCGP干粉煤气化工艺[5, 6] Texaco气化工艺虽然给煤气化领域带 来了强烈的冲击,但随着装置运行时间的延 长,也陆续暴露出一些工艺本身无法克服的 缺陷,如气化炉烧嘴和耐火砖使用时间短、 维 修费用高和热能利用不合理等。 因此,煤气化 领域仍有待于进入一个更为理想的境界。于 是人们便将期待的目光投向一经出现即引起 世界广泛关注与认可的干粉煤气化工艺。干 法粉煤加压气流床最早实现工业化的当首推 K2T工艺Koppers2Totzek。 在K2T炉的基 础上又相继开发了Shell2Koppers、Prenflo、 SCGP、GSP等工艺,它们同属于干粉煤加压 气流床气化工艺。其中以荷兰Shell公司所 开发的SCGP工艺最具代表性。 35第4卷 2001年第2期四川化工与腐蚀控制 11SCGP煤气化工艺简介 Shell公司在渣油气化技术取得工业化 成功经验的基础上,于1972年开始从事 SCGP煤气化技术的研究。1978年第一套示 范装置在德国汉堡建成并投入运行, 1987年 在美国休斯敦建成的日投煤量220- 360t的 气化装置投产。 由于联合循环发电,日投煤量 2000t的大型气化装置于1993年在荷兰的 Buggenum建成投产,而且该气化装置为单 系列操作,开工率在90以上。这些装置的 生产实践证明, SCGP气化技术是先进、 成熟 的。 目前我国柳州、 洞庭两家氮肥厂正计划引 进该工艺,并已完成工程设计。 相信在国内的 推广普及仅仅是时间的问题。 Shell煤气化炉主要由内筒和外筒两部 分构成。 内筒采用水冷壁结构,仅在向火面涂 有一层薄的耐火材料,正常操作时,依靠挂在 水冷壁上的溶渣层保护水冷壁,内筒和外筒 之间有空隙气层,内筒仅承受微小压差,气化 炉可根据能力由4- 8个烧嘴沿中心对称分 布。 该工艺的基本路线为原料煤经破碎后在 热风干燥的磨机内磨成 100Λm90 的煤 粉,由常压料斗进入加压料斗,再由高压惰性 载气送至气化炉喷嘴,来自空分的高压氧气 预热后与过热蒸汽混合送入喷嘴。 煤粉、 氧气 和蒸汽在气化炉2- 4 M Pa、1400- 1600℃的 条件下发生碳的部分氧化反应,生成CO与 H2总含量大于90的高温煤气,经废热回 收、 除尘洗涤后的粗合成气送至后序工序。 SCGP工艺是新一代洁净煤气化技术, 在热能利用、 环保方面具有其它方法无法比 拟的优势,在合成氨领域有着极其光明的应 用前景。 21SCGP工艺的优势 1和Texaco一样,干粉煤气化的原料 是利用粉煤。 原煤压碎后进入球磨机,球磨机 把煤磨成适宜气化的颗粒90以上小于 100微米 , 然后用压缩氮气送往进料系统, 通过成对的相对式燃烧器,直接以干粉的方 式进入气化器,干粉进料的方式避免了Tex2 aco湿法进料因水汽化和升温而带来的能量 损失。 2SCGP气化炉不采用耐火砖衬里, 而采用膜式水冷壁,外涂薄层耐火材料。 炉渣 呈熔融态,起到隔热保护炉壁的作用所谓 “以渣抗渣”。 炉壁寿命长,不需设置备用炉。 检修间隔在1年以上。炉子寿命25年,每4 - 5年补一次涂料。气化炉烧嘴的使用寿命 也在9500h以上; Texaco水煤浆气化炉衬有 以氧化铬为主并添加少量氧化镁或氧化锆的 耐火砖,其不但需要耐高温而且要求能抵抗 煤灰熔渣SiO2、A l2O3、CaO、M gO的侵蚀, 所以对向火面耐火砖的要求很高。目前我国 几个厂都选用法国耐火砖。气化炉耐火衬里 的价格昂贵,一套耐火衬里的价格与气化炉 受压壳体的造价接近,其中向火面砖的价格 占整套耐火衬里的70以上。而且耐火砖的 使用寿命最长也不过12000h,气化炉烧嘴的 使用寿命至多在2000h左右,这无疑将增加 Texaco装置的运行费用。 3SCGP气化工艺采用干煤粉进料, 气化温度高,煤种适应性广,从烟煤、 无烟煤、 褐煤到石油焦均可气化,对煤的活性没有要 求,对煤的灰熔点范围比其它气化工艺可以 更宽一些。对于高灰份、 高水份、 含硫量高的 煤种也同样适应; Texaco工艺所需原料煤必 须以含有大约40的水的悬浮液的形式进 入煤气炉,在这一点上不适用于褐煤,其本身 水含量达到55 ,若要使其成为可泵送的悬 浮液,就必须使其中的含水量超过70 ,这 在工艺上是不可行的,因此褐煤和年轻的煤 种不适用于湿法供料的气流床工艺。 4SCGP工艺出炉煤的温度高达 1500℃,它采用冷激流程将无尘合成气冷却至 900℃,然后用废气锅炉回收热量以产生 1110M Pa表的高压蒸汽。原料中的碳在炉内 45四川化工与腐蚀控制第4卷 2001年第2期 的高温下99以上已经转化,其能量大约有80 -83转化进入了原始合成气,另有14- 16的热能被以蒸汽的方式回收,从而实现热 效率的最优化; Texaco炉在反应炉内需用氧气 供煤燃烧,然后将煤 水悬浮液中的水分蒸发且 过热到1500℃以上的温度,因此1kg的煤要蒸 发0184kg的水,并将其加热到1500℃左右, 这大约需要4600kJ的热量, 1kg的干硬煤的热 量是25000kJ,这就意味着供料煤热值的 1815已经被用掉,显然从能量充分利用的角 度来说也是不合理的。中国五环化工工程公司 提供的资料表明, Shell炉可比Texaco炉节省 原料煤10 ,节省氧气20。 5SCGP工艺中煤粉是经干燥到含水 2左右入炉,气化后产生的煤气中CO2含量 低,有效气体CO H2接近90 ,气化效率 高,比Texaco高10左右见表 7 。 表7 SCGP工艺煤气成份 组 分H2COCO2CH4N2A rHS COS HCN 含量 23. 84 56. 80 3. 840. 005. 050. 140. 09 960ppm 6SCGP煤气化反应在1500℃以上的 高温下进行,气化反应很充分,高分子有机物 和焦油类物质完全不能存在,也不产生其他 有害的物质,有机硫完全被转化为硫化氢,变 得易于除去。 煤渣中不含有机物,气化后的粗 煤气中含尘量低于2mgm 3, 不含芳香族或 多环芳烃,没有比甲烷更重的有机物,只含有 重量浓度为ppb的可燃微量组分。气化炉排 出的高温熔渣经冷激后成玻璃体颗粒,对环 境无影响,少量的污水中氰化物含量极低。 7设备单位容积产气能力大,设备易 于大型化。 该工艺在高压下操作,设备单位容 积处理原料的能力大。而且水冷壁技术的应 用避免了耐火砖的缺点,能够设计更大型化 的炉子。 据介绍,采用Shell工艺的Demkolec 装置的每天投煤量可以达到2000t,如果用 于合成氨生产,一台炉相当于一个半300kt 合成氨厂的用气量还有富余。Texaco炉国外 虽也有2000t煤d的报道,但因其操作的稳 定性不够,这种大型气化炉并没有普及使用。 8SCGP工艺在各项消耗及能耗上与 Texaco工艺相比也具有优势见表 8 。 表8 两种工艺主要消耗指标比较 以每产生1000m 3CO H 2计 名 称SCGPTexaco 中国烟煤 t 0. 6590. 716 氧气 m 3 0. 3550. 430 动力电 kW h 55. 4不含空分 77. 67不含空分 副产蒸汽 t - 1. 07 气化用汽已扣除 - 0. 7 气化用汽已扣除 冷却水t411915- 20 9投资方面, SCGP比Texaco略低。 据柳州氮肥厂反馈的信息表明,一套可供 260kta合成氨使用的SCGP工艺气化炉约 118亿元,空分装置约111亿元; Texaco炉 在操作稳定性、 主体部件使用寿命上仍有欠 缺,加之设备能力不如Shell炉,因此一定要 有备用炉,通常设计为3台两开一备 , 气化 炉数量的增加对总投资势必造成相应影响。 就我厂实际而言,若采用SCGP工艺,出炉煤 气中CO含量将比现在增加一倍,届时有必 要对变换及脱碳系统作出相应改造。 10SCGP的工艺更加灵活,负荷适应 性更广。为适应电网电力需求的波动, Shell 公司对SCGP工艺进行过跟踪负荷实验,包 括装置50负荷的稳定态运行。为应付电网 中的小波动,该控制系统能以每分钟3的 速度来调节合成气的负荷,变化负荷为装置 能力的50- 100。 另外, SCGP气化操作采用现代化电子信 息和控制系统,其中包括Shell公司专利的工 艺计算机技术。Shell公司的许多炼油厂、 化工 厂正使用类似的系统,在使用和维护这些系统 方面, Shell公司具有十分丰富的经验。 目前,干法粉煤加压气化工艺生产出的 合成气主要应用于燃气轮机发电,还没有生 产合成氨的经验。 不过,把其中CO和水蒸汽 55第4卷 2001年第2期四川化工与腐蚀控制 变换成H2 CO只是一种非常普通的技术, 并没有什么难度可言。国外之所以至今还没 有把干法粉煤气化技术用于合成氨生产,只 是因为多数厂家都用天然气或重油制氨,对 用煤制合成氨工艺的要求并不迫切。而在我 国,没有哪一项技术比煤造气技术的应用更 为广泛,由它发端兴起的化肥工业和煤气化 工业占据了我国化学工业的半壁江山。 SCGP干法粉煤加压气流床气化工艺以其在 技术经济上的明显优势,必将对世界煤造气 工业带来革命性的变革是不容置疑的。 我公司的U GI煤气化装置已运转了四 十多年,除工艺本身的缺陷难以克服外,设备 老化的问题也日益暴露无遗。原料煤的消耗 有时甚至在超过 2t tNH3的水平并且居高 不下,合成氨成本中原料煤就占到600元以 上。因此迫切需要采用最新一代的煤气化工 艺对我厂现有造气装置进行改造。以上通过 对几种典型煤气化工艺的综述,可以清晰地 看到, SCGP工艺在使用寿命、 单炉产量、 碳 的转化率和气体有效成分等方面十分突出, 而且在环保和资源综合利用方面优势明显, 符合煤气化技术的发展趋势,在各种煤气化 技术最具竞争力,应该成为我们的首选。 更何 况目前公司由常压变换改加压变换装置的设 计 压 力 经 确 定 为210M Pa左 右,也 只 有 SCGP的气化压力与之配套较为合适。一旦 对现有造气系统的改造成为现实,将对重振 开化集团的雄风起到极其重要的推动作用。 原料煤的消耗可降至11 4t tNH3以下,仅此 一项,便降低合成氨成本200元以上事实 上,改用SCGP工艺后,入炉原料煤可采用劣 质煤,节约费用还不止这个数字 , 吨氨能耗 下降低10GJ左右,加上与SCGP工艺相配 套的加压变换、MDEA脱碳完善等工程的实 施,可使合成氨成本降至1000元t以下技 术经济方案附后 , 并将从根本上杜绝长期以 来一直困绕我公司的造气含氰废水及吹风气 中粉煤灰的污染问题,对发展企业经济,实现 清洁生产起到决定性的作用。 附 开封开化集团公司采用荷兰Shell气化技术 煤制气年产150kt合成氨经济技术方案构想 一、 建设内容 本方案采用目前世界上最先进的荷兰 Shell煤气化发生炉取代我公司现有的U GI 造气装置,使公司合成气生产能力在填平补 齐的基础上,由130kta含甲醇增加至 150kta含甲醇。整个工程包括新增气化 和空分装置各一套;变换及脱碳在130kta 合成氨含甲醇的设计基础上增加一倍能 力,并对脱硫装置作出相应完善;增加H22 2165320氢氮气压缩机一台,并增加一 个 Υ1000铜洗塔;将现有氨合成塔内件由并 流三套管型改为卡萨里轴2径向混流型。 二、 投资估算 本项目总投资为40070万元,主要包括 11 空分11500万元; 21 气化18500万元; 31 变换1400万元; 41 脱碳1300万元; 51 脱硫 300万元; 61 压缩750万元; 71 铜洗120万 元; 81 合成1200万; 91 总预备费5000万元。 65四川化工与腐蚀控制第4卷 2001年第2期 我国废旧橡胶利用现状及发展趋势 韩秀山 吉化研究院,吉林, 132021 摘 要 介绍了我国废旧橡胶的回收生产和利用现状及发展趋势。 关键词废旧橡胶 回收 利用 现状 发展趋势 废旧橡胶的来源主要是废旧橡胶制品, 即报废的轮胎、 胶管、 胶带、 力车胎、 胶鞋、 工 业杂品等,另外一部分来自橡胶厂生产过程 中产生的边角余料和废品。 废旧橡胶的利用大体可粗分为废旧橡胶 原形或改制利用及物理化学加工利用。原形 或改制利用如轮胎翻修、 水土保持材、 树木保 护材、 护舷、 体育游戏用材、 轨道缓冲材、 道路 垫、 施工用灰桶、 鞋底、 马具、 牧场栅栏、 救生 圈的加工等;物理化学加工利用如再生橡胶、 胶粉、 橡胶沥青的生产,热分解、 燃烧取热等。 一、 我国废旧橡胶利用现状 我国是一个橡胶应用大国, 1999年生胶 消耗量约达2000kt,居世界第二位。生产的 橡胶制品约4000kt多,废旧橡胶发生量约 1200kt。预计2000年废旧橡胶产生量达 850920kt。 同时我国又是一个橡胶资源短缺的国 家。几乎每年橡胶消耗量的45左右需要进 口,而且短时期内不会有根本的解决。 所以如 何解决橡胶原料来源及代用材料,是一项十 分迫切的任务。由此可见,处理好废旧橡胶, 对于充分利用再生资源,摆脱自然资源匮乏, 减少环境污染,改善人类的生存环境是非常 重要的。所以废旧橡胶回收利用项目已列入 中国21世纪议程 方案中。 我国废旧橡胶的利用主要是制造再生橡 胶和胶粉。 据不完全统计,全国大小再生胶企 业近500家,总生产能力达700kt,产量约 300kt以上,居世界首位。作为整体使用方法 的翻胎是废旧橡胶利用大户,估计废旧橡胶 利用率约50左右,低于工业发达国家。我 国胶粉生产厂家约有40多家,总产量约 50kt。 其生产和应用总体落后,再生橡胶尚处 于主导地位。 我国再生胶的生产,建国初期产 量在千吨左右,五、 六十年代生产工艺以油法 为主,七十年代建设了19家水油法再生胶 厂,生产能力达150kt。八十年代推广动态脱 硫法代替水油法,全国约装置了300多台动 态脱硫罐,较好地解决了废水污染问题。尽管 如此,生产再生胶仍存在能耗大、 生产效率低、 污染环境、 生产工艺流程长等缺点。目前工业 三、 经济效益估算 工程投产后,合成氨可变成本将降低约 300元 t, 以150kta合成氨计,每年因可变 成本降低,新增税金518万元,新增利润 3982万元;投资利润率9194 ,投资利税率 11123 ,经济效益较好。 参考文献 [1]贾 飞,中氮肥, 2000, 1, 1- 2 [2]李新社,化肥工业, 1998, 5, 34- 38 [3]任榜杰,中氮肥, 1996, 1, 68- 72 [4]丁振亭,中氮肥, 1996, 1, 12- 15 [5]陈广智,中氮肥, 2000, 1, 5- 6 [6]孙河清,中氮肥, 1996, 4, 5- 8 75第4卷 2001年第2期四川化工与腐蚀控制