目录

一、项目背景

二、承接单位简介

三、核心热解处理工艺方案

四、废轮胎处理工艺选择

五、生产工艺流程

5.1.生产流程简述

5.2.轮胎热解设备工艺流程参考图

六、设备特点

6.1.轮胎热解设备效果参考图

七、技术参数

八、设备联组可燃气节能利用

8.1.裂解气的循环利用（联合机组裂解处置系统）

8.2.六台设备的串联裂解状态示意

九、营运期主要污染因素分析

9.1.主要产污环节及污染因素分析

9.2.工程污染源强分析

十、检测报告

一、项目背景

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。2015年世界轮胎产量达到19.8亿条，同时，全球每年产生约15亿条废轮胎。据不完全统计，我国汽车废轮胎产生量在3.3亿条左右，重量达到1200万吨。中国每年产生的废轮胎、废旧橡胶，正以8%－10%的速度急剧增加，成为不能被忽视的一种新污染。

废轮胎是不溶或者难溶的高分子弹性体，其高弹性、高韧性会在50-150℃内不会产生任何变化，具有非常强的抗热、抗生物、抗机械性，几十年不会自然降解。在其他方面中，随着现代橡胶工业的发展，轮胎的耐磨性和耐腐蚀性也越来越高，使得废轮胎对大自然中的生物降解基本上是“免疫”的。大量的废旧轮胎长期露天放置不仅占用了大面积的土地，而且经过日晒雨淋后，非常容易滋生蚊虫，传播疾病；埋入地下的橡胶还会污染地下水源、破坏土壤的结构，使粮食作物减产30%。除此之外，还容易引起火灾。

废轮胎的回收再利用一直是各国政府和业界关心的话题。另一方面，废轮胎“一身是宝”，可以生产出再生橡胶、橡胶沥青、防水材料等产品。在热解处理过程中，还可以分离提取可燃气、燃料油、炭黑、铁丝或直接热能利用，产业潜力很大。

由此可见，被称为“黑色污染”的废轮胎，处理好了是可再生资源，处理不好则变为有毒、有害的垃圾。如何防止废轮胎对环境的污染，并对其进行有效回收利用，是中国经济可持续发展必须解决的问题。

据中国资源综合利用协会介绍，今后3年内，国家将针对资源蕴涵量大的废塑料和橡胶等大宗固体废旧物资，开发综合高效利用废塑料橡胶利用项目共设置了几大课题。一是针对生活垃圾中的废塑料，将开发具有自主知识产权的塑料垃圾高效稳定热解资源化处理关键技术与装备，提高塑料垃圾的资源化利用率和热解产品质量，建设年热解万吨级生活塑料垃圾的技术示范生产线。二是针对废旧橡胶催化热解，将开发具有独立知识产权的催化热解高值化利用技术与装备，提高废旧橡胶催化热解制优质燃油、炭黑及活性炭的技术与质量，并建成年催化热解20000吨废旧橡胶的示范工程。

二、承接单位简介

山东齐兴化工科技有限公司位于山东淄博，始创于1997年，是一家以新能源燃油、工业助剂、石化添加剂、炼化设备研发、生产、销售于一体的企业，研发人员从事研发生产30余年，具有先进的技术理念和丰富的生产经验，产品先后通过国家环保产品质量监督检验中心、国家石油化工产品质量监督检验中心、应急管理部化学品登记中心、工业部机械内燃机研究院、山东省质量监督检验中心检测，技术指标达到国内先进水平，产品被评为中国自主创新产品、中国绿色产品等，深受广大客户的青睐。

主要产品及服务：环保工业、车用燃料油及助剂、新型炼化设备、可再生资源液化设备的制造、销售及系统优化设计、炼化工艺升级等。

公司秉承“科技创新、质量第一、客户至上”的原则，守合同，重信誉，愿与国内外各界朋友精诚合作、共谋发展。

三、 核心热解处理工艺方案

热解是一种能够实现有机废弃物减量化、资源化、无害化的处理技术。热解技术采用间壁加热的方式，在常压、低温、无氧的生产条件下，对有机废弃物进行加热，将油、水等成分汽化，热相分离产生的不凝气体经净化处理后可作为燃料，产生的轻质油可回收利用，整个系统最终排放的只有处理后固相和烟气。热解技术原理图见右图。

常用的热解装置有流化床、固定床、回转炉和螺旋推进等处理装置。由于常见有机废弃物中成分不均匀，含有部分胶质、沥青和一定的水分，所以加热处理过程中很容易产生结焦粘壁的情况，因此本方案选择回转炉。回转炉热解设备最大的特点是对物料有很好的混合效果，可以得到更均匀的热解产物。采用间壁式加热方式，物料不与氧气直接接触，不发生氧化反应，故不会产生二噁英。该套系统加热燃料有多种选择，如煤炭、油、天然气、粉煤灰、生物质、熔岩、热风等。本项目选择自产轮胎油加热。

四、废轮胎处理工艺选择

处理工艺的选择

有机固废的快速的增长，不仅是人类生活水平逐步提升最好的证明，更是经济高速发展的见证。然而，“产业废弃物—废轮胎”的随意丢弃与堆放，却危害着周边的环境及人们的生活。常用的处理废旧轮胎方法有：

l 直接利用：废轮胎直接利用率很低，不到废轮胎产生量的1%；

l 直接燃烧：对烟气处理的配置要求很高，目前在我国还未成为主流的处置方法，且在运行过程中稍有不慎又会造成二次污染，比如有可能会产生剧毒致癌物二噁英；

l 旧轮胎翻新：目前我国轮胎翻新率仅为26:1，尤其是轿车轮胎的翻新率几乎为零。同时，旧轮胎翻新对原料的质量要求较高，这是目前许多轮胎翻新厂家面临的最大难题；

l 处理再利用：处理再利用技术方面主要有旧轮胎翻修、改制轮胎、制再生胶和制胶粉等。虽然这些工艺暂时能解决废橡胶的循环利用，但是处理量有限而且高耗能、高污染最终还要成为废弃物；

理论与实践证明，其上述无论哪一种方法，均不能对“产业废弃物—废旧橡胶”有效的处理。根据我公司“产业废弃物—电子主板”、“工业废弃物—废轮胎”及“城市废弃物—生活垃圾”等有机固废处理的实验、研究以及项目的建立与实施，完美的证明了利用“微负压回转式裂解设备”高温、无氧裂解（没有明火、不发生爆炸、安全可靠）是最行之有效的方法。

首先，采用裂解法处理废轮胎更加彻底；

其次，裂解产物应用范围广泛，极具工业价值，其裂解油、裂解气可替代部分石化燃料；

最后，采用裂解法进行轮胎回收利用，不产生二次污染。彻底解决有机固废对空气、土壤以及水的污染。

五、生产工艺流程

5.1.生产流程简述

本项目所采用的热解炭化装置，适用于多种原料，包括并不局限于：废轮胎、废塑料、铝塑、油泥、油漆渣、亚克力等。根据物料状态可以选择是否进行预处理，包括切割破碎、压缩打捆、烘干、热熔、乳化等方式。预处理的目的是尽可能降低物料的含水量、含杂质量，以及压缩物料密度减少进入热解炉后所占用的空间，为保障热解处理过程中高产高效稳定生产做准备。

物料经过预处理后，通过进料机输送进入热解炉。不同物料可以选用不同进料装置，包括螺旋进料机、液压进料机、输送带进料机，特殊物料也可选用人工上料。进料工段约2~3 小时，物料密度不同实际装载量不同，需要具体分析。

热解炉内是一个持续升温的环境，处理常规材料的情况下，炉体内部在4小时内升温至200~300℃，此时热解气开始处于稳定生成状态；接下来的5~8小时内温度缓慢爬升，当温度到达420℃时（不同物料处理温度要求不同，需要具体分析），可认为物料热解处理已经基本完成。热解过程中产生大量热解油气，其成分主要包含重油（液态）、轻油（气态）、热解气和少量水蒸气等。油气经过出气口管道流入分气包，在分气包内，重质成分凝聚后形成重油（有时也称为渣油，这部分油的比例根据物料不同而有区别。以常见物料废轮胎为例，约占总物料质量的2%。）；重油下沉至渣油罐，通过油泵储存在储油罐内。轻质油气成分经气包进入冷却系统（可以根据物料情况以及客户需求选用不同冷却系统，常见冷却系统为：一体式箱式冷却系统、列管冷凝系统、盘管冷却系统、水浸式冷却系统、水夹套式冷凝器等）。油气通过冷凝系统降温后，最终会分解为轻油和少量水的混合液体以及热解气。液体流入油水分离器（也叫做燃料油暂存罐），分离出的轻质油分经油泵进入油罐储存，少量含油废水经雾化后喷入热解炉燃烧室作为燃料使用；热解气经管道输送至热解炉燃烧室作为燃料使用。经过8-10小时的热解反应，除燃料油、热解气外，热解炉内还会生成炭黑和钢丝（轮胎特有）。炉体停止加热后，项目采用空气冷却的方式，通过风机抽风不断带走炉体外壁热量，冷却工段持续时间约 2 小时。待炉体冷却至适宜温度后，操作人员打开密闭出渣机操作出渣。每台设备的炭黑（钢丝）出渣时间约为3小时。整个热解处理流程的总时间约为24小时。

如果是处理钢丝胎，出渣出钢丝则分为两种情况：

一、整胎或套胎含主钢丝进料处理时，常温或者高温先出炭黑；然后打开主炉大门出钢丝。由于热解过程中炉体不停转动，因此钢丝会缠绕在一起，方便钢丝整体拖出。钢丝出料后可以直接或者压缩打捆后销售。

二、轮胎块或含钢丝橡胶粒处理时，碎钢丝可以混合炭黑从出渣口直接排出炉外；用磁选机分离钢丝与炭黑，然后分别打捆、打包对外销售即可。

5.2.轮胎热解设备工艺流程参考图

六、设备特点

² 设备：采用自动化程度高、产品生成率和品质高、生产速度快、安全性能强、操作简便的热解行业最先进的设备之一。

² 一体式主炉机壳：采用一体式设计，保温效果好，且便于运输与安装。

² 热解主炉两端增加一体式车床加工托带，设备运行更加平稳，对于出气口处的震动影响降低到最小，有效减少油气泄漏问题，减少密封部分故障率。

² 加大式支撑托轮：本套设备采用最新的自调式拖轮，能够有效的分解支撑炉体的受力点，使热解设备更加平稳、安全、可靠的运行。

² 独家研发设计主炉防粘壁装置，有效减少生产过程中物料粘壁的问题。该装置能降低清理频率，缩短设备的保养时间和保养成本，增加生产时间，延长主炉使用寿命。

² 加强型密封设计，有效提高设备安全性及环保性。

² 水箱式冷却系统：一体式箱式设计，便于运输与安装。冷却管道置于水中与冷却塔共同作用对可凝析油气循环冷却，冷却效果好出油率高、油品质量好、使用寿命长。两端弯头便于拆卸易清理维护。

² 可燃气回收系统：不可凝可燃气通过两级安全水封返回炉膛充分燃烧，不仅节省燃烧，而且避免造成二次污染。

² 安全性：充分人性化设计及自动化防爆系统控制，有效减少闪爆情况的发生几率。

² 适用范围：如废轮胎、废塑料、废橡胶、生活垃圾、餐厨垃圾、废油漆渣、油泥污泥、油田垃圾、电镀污泥等有机固废。

6.1.轮胎热解设备效果参考图

七、技术参数

八、设备联组可燃气节能利用

8.1.裂解气的循环利用（联合机组裂解处置系统）

本项目共计6套裂解炉，为充分利用裂解气，6套废轮胎裂解设备串联运行。第一台裂解炉由室温升至200~300℃的4个小时内由燃料油燃烧作为燃料供热，4小时后，裂解气的产生趋于稳定状态，在为自身供给裂解炉燃料的同时，部分可作为第二台裂解炉的启动燃料；当第2台裂解炉运行4小时后，可同时为第3台裂解炉提供燃料，以此类推，最终当第6台裂解炉运行4小时后，第1台裂解炉刚好进料完成、开始裂解，第6台裂解炉产生的裂解气即可为第1台裂解炉供气。这样，6台裂解炉即可以昼夜不间断连续运行。若中间因为原料供应、人员等问题需要停止运行，则再次启动时重复上述步骤。6台设备的串联裂解状态示意如下表所示。

8.2.六台设备的串联裂解状态示意

根据工程经验和热量衡算，本项目轮胎热裂解无法消耗全部的裂解气，多余的裂解气可通过阀门和管道导入废气燃烧室烧掉。

九、营运期主要污染因素分析

9.1.主要产污环节及污染因素分析

根据生产工艺流程及原辅材料分析，项目在生产过程中可能产生的污染物包括废水、废气、及噪声。污染物汇总情况如下：

1）、废气

废气产污工序及污染物排放情况详见下表。

废气产生情况

2）、废水

废水产污工序及污染物排放情况详见下表。

废水产生情况

3）、噪声

项目生产过程中，厂区内噪声源主要来自设备如卧式旋转裂解炉、燃烧室鼓风机、引风机、油泵、水泵、冷却塔等的运行噪声。

9.2.工程污染源强分析

1）、废气

本项目轮胎裂解过程中裂解炉全密闭且保持微负压状态，各管道密封性良好，确保炉内气体和生成的炭黑颗粒不外泄。本项目废气污染源主要包括少量炭黑尘废气、燃料油燃烧废气、裂解气燃烧废气和储油罐区废气等。

（1）炭黑尘废气（G1）

本项目生成的炭黑无研磨造粒工序，出料后直接打包外运。炭黑尘废气可能产生的工段为钢丝出料和炭黑出料工段。

裂解炉停止加热、冷却至50℃左右后，裂解产生的废钢丝出料。由于裂解炉内为干燥状态，炭黑全部堆积在裂解炉底部，废钢丝表面沾染的炭黑轻敲即可落下。在钢丝敲打、拖拽过程中可能会使出料口附近产生少量炭黑尘废气。根据一般工程经验，轮胎高温裂解后生成的炭黑粒径约为80~100目，即0.15~0.2mm，粒径较大。裂解过程中生成的炭黑颗粒相互碰撞产生极少数细颗粒，大多位于裂解炉底部，因此钢丝出料时主要扰动位于上层的大颗粒炭黑，产生的炭黑尘废气量很少。

炭黑出料时，为避免撒漏和产生粉尘废气，项目采用的封闭式螺旋出渣集中出渣，炭黑在出渣过程中被封闭地槽内，最大限度地防止了炭黑尘的外泄散逸。

综上所述，钢丝出料和炭黑包装时产生的炭黑尘量很少，在保持设备良好的密闭性和经常洒水降尘的情况下，散逸到厂房外的炭黑尘量极少，场界处炭黑尘能够满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）的标准要求，对周围环境影响很小。

（2）燃料油燃烧废气（G2）

项目采用燃料油燃烧为每条串联机组的首台运行设备进行预热，燃料油燃料燃烧废气经碱式喷淋脱硫除尘净化处理后排放，设计除尘效率85~90%（取85%）、脱硫效率70%、脱氮效率20%。根据以上产污系数及本项目采用的工艺废气净化效率计算燃料油燃烧烟气污染物产生、排放情况详下表。

燃料油燃烧废气产生、排放情况

本项目燃烧油燃烧废气通过厂房顶部12m高的排气筒排放。根据上表锅炉烟气污染物排放浓度理论计算可知，项目燃料油燃烧废气经处理后，烟尘、SO₂、NO_x排放浓度能达到《工业炉窑大气污染物排放标准》（DB37/2375-2013）。

2）、废水

（1）用水情况

循环冷却用水

项目轮胎热裂解产生的烟气通过循环水进行冷却，每2台裂解炉配备一套冷却设备，即共设置3套循环水冷却设备（冷却塔循环水量每台30m³/h）。冷却水在循环过程中有一定的蒸发量，并定期排污，根据一般工程经验，冷却塔每天运行时间为10小时，每套冷却设备的循环水损耗量约为3m³/d（按循环量的1%计）。

（2）废水产生

项目营运期产生的废水主要包括循环排污水、含油废水和职工生活污水。

① 循环排污水（W1）

项目共设置3套循环冷却设备，配备有3台冷却塔。冷却水在循环一段时间后需要定期补水，排水量为按循环水量的0.3%计，则每套设备排水量0.9t/d，3套设备排污量为2.7t/d。根据一般工程经验，循环排污水中的主要污染物为溶解性总固体，浓度约为1000~1200mg/L，能够满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002）中道路清扫水质要求（1500mg/L）。本项目循环排污水经沉淀后用于厂区（全部硬化）的道路清扫降尘，自然蒸发，不排入地表水体。

②含油废水（W2）

本项目在热裂解过程中，由于轮胎自身含有少量水分（约占轮胎质量的0.5%），高温条件下水蒸气与裂解产生的轻油气混合在一起，经冷却和油水分离后，绝大多数轻油进入轻油储罐，少量轻油与水不易分离，即为含油废水。因该废水中的油分有一定助燃作用，本项目将该部分含油废水高压雾化处理后喷入裂解炉燃烧室燃烧，生成的少量燃烧废气与裂解气燃烧废气一同排放。

（3）噪音

项目生产过程中的噪声源主要为卧式旋转裂解炉、燃烧室鼓风机、引风机、油泵、水泵、冷却塔等。主要噪声设备的噪声源情况及设备位置详见下表。

主要噪声源一览表

经济效益分析

注：上表数据均参考2024年上半年市场平均值。