近日,商丘金蓬實業股份有限公司(下稱“金蓬實業”)負責攻關的河南省省級重大科技專項“固體高分子廢物熱解制取燃油成套裝備關鍵技術研究”通過了專家組驗收。自2014年被列入河南省重大科技專項以來,這個項目就吸引了省內外業界的高度關注,如今通過驗收,項目負責人、金蓬實業董事長牛勇超卻并沒有來得及慶賀一番,他的心思仍然放在項目今后的持續研發、市場拓展上面。
眾所周知,廢舊橡膠輪胎造成的污染被稱為“黑色污染”,而“黑色污染”問題一直是廢舊輪胎回收資源化利用的一大難題?!肮腆w高分子廢物熱解制取燃油成套裝備關鍵技術”通過反應器的廢舊橡膠輪胎銦粒被催化裂解為裂化氣、汽油餾分、柴油餾分和重油餾分,殘余的固體可加工為炭黑,各種產品經檢測,其理化指標及使用性能均達到節能減排的要求。
“固體高分子廢物熱解制取燃油成套裝備關鍵技術研究”項目攻克了固體高分子廢物熱解制取燃料油關鍵技術,開發了高分子有機廢物微負壓無氧低溫熱解新工藝,研制出系列廢舊橡塑制品以及醫療垃圾無害化處理和資源化利用的專用成套裝備,其中4臺(套)列入河南省首臺(套)重大技術裝備產品目錄,大大提高了我省固體高分子廢物處理技術和裝備水平。項目成果獲得河南省科技進步獎二等獎,申請和授權國家專利18項。項目示范工程年處理廢舊輪胎10 000噸,回收燃料油4 000噸、優質炭黑3 500噸、鋼絲1 200噸以及部分可燃氣體。項目已實現年產值16 500萬元,年利稅4 545.9萬元,節能減排成效突出,經濟、社會、環境效益顯著。
由于在熱解過程中采用常壓全密閉方式,沒有氧氣介入,所以不會產生二噁英等有毒氣體,真正做到了徹底無害化處理,實現真正意義上的資源化利用。業內有評論認為:在治理“黑色污染”這個意義上,“固體高分子廢物熱解制取燃油成套裝備關鍵技術”節能減排成效是具有里程碑意義的。
致力研發廢輪胎廢塑料資源化利用節能減排技術
作為河南省內知名的專業設備制造商、上市企業,金蓬實業的主要產品包括大型廢輪胎廢塑料煉油設備、廢舊輪胎煉油設備、廢機油再生蒸餾煉油設備、廢塑料裂解煉油設備、大型垃圾處理設備等。長期的業內歷練,使企業負責人深知,能否處理廢舊橡膠輪胎造成的污染(“黑色污染”)問題,將成為決定企業自主創新能力和未來發展走向的關鍵點,他們的目光,瞄準了一種廢舊橡膠輪胎催化裂解處理技術。
據項目負責人介紹,專項結項以前,企業針對項目自籌的經費已經接近一個億。項目負責人牛勇超和李棟不僅是執行項目的兩家企業的董事長,同時也是項目的實際研發技術核心人物。項目資金配套及時、人員配備到位、成果轉化及時、項目總結及時,為項目順利完成提供了保證,同時企業制定了大量相關規章制度保證了人財物的高效使用。
據了解,項目包括廢舊橡膠制備燃油和醫療廢物無害化利用兩個子課題,分別由商丘金蓬實業股份有限公司和河南東和環??萍脊煞萦邢薰緝蓚€單位承擔,無氧熱解部分是核心技術,也是兩個子課題的主要研發內容。兩家企業的強強聯合,做到了分工合理,主次分明,責任明確,為專項實施提供了組織保障。
“固體高分子廢物熱解制取燃油成套裝備關鍵技術研究”重大科技專項是在環保裝備產業創新戰略聯盟的技術指導下聯合相關企業共同實施的,并聯絡了商丘師范學院生物精煉河南省工程實驗室和商丘職業技術學院相關科研院所參與,具有很強的計劃性和技術優勢。
此外,專項論證、立項和實施都受到河南省科技廳和地方主管部門的重視,相關管理措施得力,管理規范科學,監督到位為項目順利實施指明了正確的方向。項目接受中期檢查和監督促進了實施單位及時調整計劃,調集人力物力向研發傾斜。
兩家企業深信“高層次人才是科技研發的寶貴資源”,為配合項目實施執行,項目實施單位堅持培養與引進并舉,不斷增加人才總量,優化人才結構,提高人才素質,為公司持續、健康發展提供人才保障。引進人才的對象包括:在同行業內有較大影響力或經驗較豐富的高級專業技術人才;緊缺和急需的關鍵操作崗位的技能人才;懂項目管理、善經營管理的復合型人才;緊缺和急需專業的應屆畢業生。項目實施期間,引進高層次人員2名,商丘師范學院生物精煉河南省工程實驗室主任梁峰教授和商丘職業技術學院王新華副教授的加入大大提高了項目研究進展速度。通過項目實施,培養碩士生5名,引進高水平專家3名,培養各類專業技術人才12名。
專項實施解決了固體高分子廢物的無氧熱解回收燃料油的關鍵技術,開發了橡塑廢物處理和醫療垃圾處理專用成套設備;獲得新成果30件,其中專利成果18件。開發的產品具有綠色環保節能等特點,提高了我省環保裝備的技術水平,增強了國際市場競爭力。
牛勇超介紹:項目的一個子課題是廢舊橡膠塑料熱解制備燃油成套裝備關鍵技術研究,主要研究內容包括橡膠、塑料制品廢棄物的收集、分選和預處理過程的人工與機械化的有機結合模式,獲得適宜裂解制取燃油工藝的最佳原料物理狀態;連續熱解橡膠、塑料裂解爐的優化設計和制造;裂解氣化產物的高效分離精餾技術與設備研發,實現揮發性有機廢氣的燃料化回用,達到輕、重油品分離效率高,成品燃油含硫、含硝等有害物少等工藝要求。
課題的關鍵是將廢舊塑料輪胎去泥沙、水分、鐵絲等雜質,經脫氧處理輸入微負壓連續裂爐中,催化加熱,餾出油蒸汽,油氣通過冷凝器,可液化部分冷凝為混合油,不可液化部分通過燃氣系統通入燃氣燃燒器提供熱能。這個環節要求研發人員極高的技術水準、精益求精的研發精神,稍有閃失,極可能帶來全局性的失敗。
研發過程中有著不少難點、關鍵點,面對困難,研發人員沒有畏首畏尾、裹足不前,通過不懈努力,他們實現了把冷凝后的混合油加入處理器加熱,通過催化重整工藝,餾出油蒸汽,而后油蒸汽通過冷凝器分餾出基礎燃料油,經沉淀過濾化學處理,加入各種添加劑,整理成為合格的燃料油。
通過項目實施,研發單位將廢舊橡塑河南省工程技術中心建設成知名度較高的固體高分子廢舊物綜合利用研發平臺,培養了一批固體廢棄物處理與綜合利用的專業人才,通過技術交流和學科凝練形成一支橡膠塑料等高分子廢物綜合利用的研發和產業化創新團隊。
節能減排核心技術助力企業開拓市場
作為項目的主要實施方之一,金蓬實業曾榮獲“河南省節能減排科技創新示范企業”“高新技術企業”等多項殊榮。項目結項不是項目實施的終點,研發團隊的目光早已瞄準了未來:他們最關心的是產品的市場銷售、經濟效益和環境綜合效益的問題。
金蓬實業的主要客戶是國內、國外各大廢舊物資回收處理企業和個人小型回收處理站。目前國內主要客戶已達70家,分布在全國30多個省、市、自治區,如云南昆明瀘西天源再生資源處理廠、廣西南寧鑫源再生能源處理廠、山西天寧漆油環保能源有限公司、遼寧卓宇科技有限責任公司等。國外主要客戶20余家、小型客戶300余家。國外客戶主要分布于美國、英國、波蘭、沙特、伊朗、馬來西亞、韓國、巴基斯坦、越南、印度、印度尼西亞、泰國、敘利亞等20多個國家。
據了解,金蓬公司在2016年3月至4月,連續臥式橡膠塑料熱解制取燃油成套設備實現銷售收入超過2 000萬元,出口創匯超90萬美元,實現利稅690多萬元。根據測算,項目實施完成后,金蓬公司可實現年銷售收入近12.4億元,年出口創匯570多萬美元。
項目負責人介紹:“固體高分子廢物熱解制取燃油成套裝備關鍵技術研究”科技專項的實施,解決了輪胎無剝離技術難題,實現了小胎整體、大胎切塊進行熱裂解新工藝,可以減少設備投入,使電耗降低38%以上,降低了處理成本。項目研究開發了引風式、燃油式、天然氣式及電磁等加熱方式巧妙轉換裂解爐關鍵技術,實現了熱解過程傳熱均勻、熱導速度快、溫度控制方便等技術優化方案,明顯提高了熱利用效率,顯著降低能耗。項目優化了微負壓操作工藝,有效防止裂解氣外泄,降低了設備的密封要求,并可提高出油率和炭黑的質量;在裂解裝置與分餾系統實現了無縫銜接,將熱解產物有效分成重油、柴油、輕油和揮發物四種產物,揮發物燃燒得到回用,大大節省能源的同時,減少了尾氣處理的成本,杜絕二次污染形成。利用微波具有強穿透塑料并易于控制溫度的特點,設計無拆解滅活醫療廢物的專用設備,解決醫療廢物污染擴散的問題。醫療廢物微波殺菌和熱解技術有機結合,解決醫療廢物生物安全問題的同時實現資源化利用。完成了控制系統集成,形成預處理、裂解、精煉和產品純化之間工藝的銜接與生產的連續化,使各工藝階段之間的物流、能流達到平衡,最大程度節省能量,減少了運營成本。
據介紹,項目完成后公司設備生產能力增強,產品質量提高,品種數量增加。僅僅是“廢舊橡膠塑料熱解制備燃油成套裝備關鍵技術研究”這個子課題,項目完成后,就具備生產連續臥式橡膠塑料熱解制取燃油成套設備生產銷售能力35套,實現銷售收入9 000萬元,出口創匯1 200萬美元,年納稅總額640萬元,提供就業崗位100個。
“從項目實施期銷售情況來看,項目研發的成套裝備在國際市場上具有較好的表現,隨著高分子固體廢物的進一步積累,該設備的需求量會進一步擴大。隨著我國生態文明建設的推進,國內市場對設備的需求量也會急劇上升,估計將在現有的需求量上提高2至3倍?!表椖控撠熑伺S鲁瑢椖康氖袌銮熬皾M懷信心。
節能減排,關系著綠水藍天
據項目技術人員介紹,在項目所需諸多設備中,反應器是其中的主要設備,反應器材質要求有較高的抗腐性和耐溫性。中試裝置采用了容積式氣固分離器,由于油氣與炭黑在重度上的較大差異,可較容易地將兩相分開。為了減少氣流中所夾帶固體粒子的含量,設備的體積足夠大以降低氣速。油氣送到冷凝器冷凝后進入油氣分離罐,得到裂化氣和餾出油。項目研發團隊精益求精,圍繞固體高分子廢物熱解制取燃油成套裝備的系統化、成套化關鍵技術進行研發,開發出了廢舊橡塑、醫療垃圾回收再利用的新工藝和成套裝置,成為節能環保的重要裝備,大大提升了綠色環保的可再生能源的生產技術水平,并探索出高分子廢棄物資源化無害化利用的循環經濟新模式。
“固體高分子廢物熱解制取燃油成套裝備關鍵技術”項目實施后,能部分解決項目區剩余勞動力的就業問題,有利于提高民眾生活水平;利用廢塑料和廢舊輪胎煉油,變廢為寶,提升城市生活環境,符合國家高新技術產品產業化的發展趨勢。
“固體高分子廢物熱解制取燃油成套裝備關鍵技術”是具有較高示范價值和較強帶動作用的項目,利用電磁和微波加熱設備把廢輪胎、廢舊塑料有效回收利用,提高了可利用廢物的利用深度,變廢為寶,讓廢棄物變成人類稀缺的再生能源。項目的實施能提供就業崗位180人,具有良好的環境效益、社會效益。
牛勇超介紹:“固體高分子廢物熱解制取燃油成套裝備關鍵技術研究”項目攻克了固體高分子廢物熱解制取燃料油關鍵技術,開發了高分子有機廢物微負壓無氧低溫熱解新工藝,研制出系列廢舊橡塑制品以及醫療垃圾無害化處理和資源化利用的專用成套裝備,大大提高了河南省固體高分子廢物處理技術和裝備水平。項目示范工程年處理廢舊輪胎10 000噸,回收燃料油4 000噸、優質炭黑3 500噸、鋼絲1200噸以及部分可燃氣體。
“綠水青山就是金山銀山!”在新發展理念的指導下,研發企業秉著不懈創新的精神,踏上了新的征程。牛勇超說,他們的奮斗目標,關系著污染治理,關系著綠水青山,也關系著千家萬戶、蕓蕓百姓!
本刊編輯部