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焦化工艺可为社会节能环保出力
[ 所属分类:行业新闻  发表时间:2011-6-22  人气:467 ]
事实一:去年以来,山西、黑龙江、辽宁、河北等地的炼焦煤出厂价上调了100元/吨以上。去年年底签订的2008年煤炭重点合同中部分焦煤价格上涨25%以上,创历史涨幅新高。据国际权威机构预测,2008财年,国际炼焦煤长期协议价涨幅至少为30%~40%,折合人民币上涨210元/吨~440元/吨。原燃料成本上升已经成为钢铁企业进入高成本时代的论据之一。
    事实二:目前我国每年产生废橡胶复合材料500多万吨。由于废弃的橡胶制品不可降解,其处理已经越来越得到人们的重视。《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》中将废旧轮胎回收利用作为重点工作,鼓励废旧轮胎回收利用产业发展。
    两个事实,分别对应着两种看似毫不相干的物品———焦煤和废旧轮胎。然而,通过科研人员之手,这两种物品有望借助钢铁生产“串”在一起:利用焦化工艺处理废旧轮胎——— 一种可以将废轮胎资源化利用且消除污染的清洁、高效处理方式,而且可以减少炼焦煤的用量,改善焦炭的质量,为钢铁企业实现可持续发展提供了一条发展前景广阔的可能途径。
            
    履行职责:消纳社会废弃物是钢铁生产的职能之一
    目前,世界上对废旧轮胎的处理利用主要有6种方法:堆积或填埋、生物降解、轮胎翻新、简单加工利用、焚烧回收热能、热分解。这些处理方法由于有二次污染,浪费土地资源严重,或是投资运行费用较大,技术不成熟,使其再利用价值得不到很好的发挥,更不能很好地将其变为工业生产原料,使其推广和使用受到了很大限制。随着世界能源日渐紧张,人们对生活环境质量的要求日益提高,开发可以将废旧轮胎资源化利用且消除污染的清洁、高效处理方式才能适应社会的需求。20世纪90年代以来,研究者从塑料、合成塑脂和橡胶轮胎等高分子废料再利用的角度出发,进行与煤共热解或共焦化研究,以期上述废料能与煤发生良好的协同效应,减少炼焦煤的用量,还能够获得高附加值的煤焦油和焦炉煤气。例如,美国内陆钢公司利用可移动墙式焦炉,使用配煤与石油焦、汽车轮胎和焦油沥青等进行共焦化试验,发现若加入破碎的轮胎,可改善焦炭质量;乌克兰研究者利用配煤同塑脂废料共焦化,由于芳香结构的有机物对配煤的结焦性具有良好的影响,使焦炭强度得以提高,并获得贵重的化学产品。基于国内外一系列研究试验,焦化工艺处理废旧轮胎技术应运而生。
   
    实现双赢:将废弃物转化成优质原料
    废旧轮胎的焦化处理技术是以炼焦工艺为基础,以废旧轮胎的高温热解为指导,实现废旧轮胎的资源化利用和无害化处理为目的,适合于中国可持续发展战略的简洁、实用、清洁无污染的现代化废旧轮胎的大规模处理技术。该工艺的基本原理是将煤和难降解的废旧轮胎在高温下共热解,使它们发生相互作用,在获得优质焦炭的同时,完成废旧轮胎的热裂解,将其转化为焦油、焦炭和焦炉煤气等产品,产物按照炼焦工艺焦炉产物的常规处理方式进行,实现废旧轮胎与煤焦化产物的一体化处理。
    焦化工艺处理废旧轮胎技术具有四大优点:一是不需要对现行的炼焦设备、煤气处理设备和焦油处理设备做任何改动,只需将破碎好的废旧轮胎,分选出钢丝后与煤按比例混合后即可直接入炉炼焦,可以代替部分炼焦煤,有利于节约炼焦煤资源,降低处理成本;二是工艺简单、投资少、运行费用低,只需购置轮胎粉碎机和分选设备便可进行工艺操作;三是全部工艺采取封闭操作,避免了轮胎的燃烧和氧化,防止了有害气体的产生,有利于保护环境;四是可以增加焦油的产量和芳香结构物质的含量,增加焦炉煤气的热值,分选的钢丝可直接进高炉回收冶炼。

    寻求突破:技术具备可行性、经济性和环保性
    从理论上讲,废旧轮胎热解后的产物组成和煤有相同之处。废旧轮胎在热解中的最大失重温度区间为450℃~650℃,而煤的最大失重温度区间为350℃~550℃,两者存在着较大的失重温度重叠区间,因此共同作用的温度区间较大。应用传统的炼焦成熟工艺及其设备,只需将废旧轮胎简单破碎分选出钢丝后与原煤混合即可作为入炉原料,运行、操作以及焦炉煤气和焦油的处理完全按照炼焦工艺,简单易行。
    从经济上讲,废旧轮胎可以代替部分炼焦煤,从而节省炼焦成本,还可以提高焦炉煤气的热值和化学产品的附加值,而且投资少,运行费用低,具有降低成本、增加产值的双重经济效益。由于废旧轮胎不再和氧气接触,且采用完全封闭的操作流程,减少了有害气体的产生;大量的废旧轮胎作为炼焦原料,解决了长久以来的“黑色污染”,还克服了传统处理方法带来的二次污染的环境问题,具有较好的环境效益。

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