我国废旧橡胶综合利用的现状及问题

来源 :中国循环经济·资源综合利用 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhjic
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  一、利用现状
  《中国资源综合利用技术政策大纲》和《轮胎产业政策》的贯彻实施,将加快推进废旧轮胎资源综合利用,缓解资源和环境压力,培育战略性新兴产业。据了解,“十一五”期间,我国汽车产销量双双超过1 300万辆,居世界首位。由于轮胎生产消耗的橡胶资源约占全国橡胶消费总量的70%,这使我国的橡胶消费量和进口量日益增加,其中天然橡胶的进口依存度已连续多年超过75%。我国既是橡胶消费第一大国,同时也是轮胎生产大国,轮胎年产量达4.4亿多条,产生的废旧轮胎2010年达3亿条。加上近年来废旧轮胎进口量有增无减,带来了日益严峻的回收处理和环境问题。随着汽车工业的高速发展,废旧轮胎带来的环保和资源压力越来越大。由于国内燃油价格攀升,巨大的利润空间导致土法废轮胎炼油一度盛行屡禁不止,对环境造成了严重污染。因此,大力发展废旧轮胎综合利用,发展循环经济,对于保障橡胶产业安全乃至国家安全意义重大。
  为使我国废旧橡胶综合利用步入规范化轨道,工信部节能与综合利用司组织起草了《废旧橡胶综合利用指导意见》,表明我国将规范废旧橡胶综合利用。橡胶是我国的四大战略物资之一,我国70%的橡胶资源需依赖进口,因此做好国内废旧橡胶综合利用工作意义重大。
  据工信部介绍,近几年来,我国废旧橡胶综合利用工作取得了较大成效:旧轮胎翻新量逐年上升,占废旧轮胎生成量的比例已从7%上升到10%左右;再生橡胶产业蓬勃发展,再生橡胶已成为重要的橡胶补充资源;我国目前已建成十几条万吨以上的胶粉生产线,生产技术在国际上处于领先水平;废橡胶热裂解技术的推广应用,将不能加工再形成橡胶类资源的废橡胶分解成燃料油,实现了废橡胶的完全综合利用。
  我国废旧橡胶的利用方式,主要为再生胶、胶粉和轮胎翻新三种。目前,在我国废旧橡胶综合利用的各种形式中,再生胶占71.3%,胶粉占7.5%,轮胎翻新占11.8%,其他形式占9.38%。
  中国已经成为再生胶工业最发达的国家。我国的再生胶产品不仅满足了国内市场需求,而且在国际市场也占一席之地。近十多年,我国再生胶产品出口到20多个国家和地区,特别是用再生胶加工而成的橡胶制品更是受到了国外的欢迎,仅胶板的出口每年就达10万吨。而且,不仅产品出口、制品出口,成套装备及生产技术也出口。随着我国工程技术人员成功地开发出高品质复原橡胶,在不久的将来,中国这个再生胶大国一定会成为再生胶强国。
  从2003年开始,我国再生胶产量每年都以10%以上的速度增长。2009和2010年我国再生胶和胶粉总产量分别达到291万吨和317万吨,其中再生胶265万吨和288万吨以上,除满足国内使用外还远销几十个国家和地区。
  我国再生橡胶成为重要橡胶资源补充。我国开发的“废橡胶动态脱硫新工艺技术”从根本上改变了再生胶行业污染严重的问题。近年来,国内开发的新型感应加热装置代替再生罐传统的导热和电阻热传导方式,大大减低了工艺能耗和建设投资。如开发的高速比1:2.16的高线速精炼机,大大提高了生产效率和产品质量;开发的生物法、物理法尾气的治理装置,根本上解决了生产过程产生恶臭和脱硫尾气的治理问题;开发了生产过程的集散控制系统程序控制技术,实现了智能化全程控制,2009年全行业达到了减排15%的目标。
  硫化胶粉开辟了废旧橡胶利用新渠道,近年来,行业采用活化剂使胶粉表面活化,扩大了胶粉在各类橡胶制品中的应用。此外,将胶粉作为改性沥青,对于低噪音公路建设效果显著。据悉,四川自贡高技术产业园区于2010年5月开始建设废旧轮胎胶粉改性沥青产业化项目,达产后每年可处理废旧橡胶20万吨,并形成年产40万吨改性沥青、12万吨精细胶粉能力。
  另据废橡胶综合利用分会对42家会员重点企业总产量统计,2009年,再生胶产量仍保持增长势头,总产量达55.87万吨,同比增长11.5%;其中胶粉9.28万吨,同比增长0.9%。实现销售收入总额29.41亿元,同比下降8.41%;实现利润1.95亿元,同比增长19.38%;利税总额同比增长3.5%。
  我国是世界上最大的橡胶消费大国,又是橡胶资源极度匮乏的国家,每年75%以上的天然橡胶和40%以上的合成橡胶依赖进口,再生橡胶已经成为我国的第三大胶源。2011年末,我国再生橡胶制造工业企业达147家,行业总资产达52.35亿元,同比增长29.99%。数据显示:2011年,我国规模以上再生橡胶制造工业企业实现主营业务收入达177.36亿元,同比增长32.56%;实现利润总额达11.68亿元,同比增长48.16%。天然橡胶是一种典型的资源约束型产业,它对环境气候的选择性较强,具有区域的不可替代性,其种植面积有限,产量增长有限,合成橡胶主要材料是石油,每8吨原油才生产1吨的合成橡胶,因此,大力发展再生橡胶工业在我国市场潜力巨大。
  多年来,我国已形成了以再生胶为主,适度生产胶粉,加快以轮胎大企业为主力发展翻新旧轮胎的具有中国特色的废旧橡胶综合利用格局。目前我国废橡胶综合利用率已达70%以上,不仅实现了天然胶的再生,还突破了合成胶再生的世界性难题。我国已经成为世界废橡胶资源循环利用的典范。
  目前,再生胶已在胶板、垫带、内胎等制品中获得大量应用,在农用胎等低速轮胎中再生胶也可以与天然胶或合成胶按一定比例掺用。胶粉改性沥青在高速公路中的应用仍处试用阶段,热裂解技术在我国尚未成熟。
  国家发改委制定相关政策,推动废旧轮胎综合利用。计划到2015年,我国客货胎翻新率提高到20%,废胎无害化加工利用率提高到15%。
  二、三种循环利用方法
  目前国内对于废旧橡胶的循环利用主要有三种方法:生产硫化橡胶粉、再生橡胶和热裂解回收利用。
  硫化橡胶粉法
  硫化橡胶粉是以废橡胶为原料,通过机械加工粉碎或研磨制成不同粒度的粉状物质,简称胶粉。它依据废橡胶来源不同和加工成粉末的粒度不同,分很多品种和牌号,是重要的橡胶回收利用材料。
  胶粉工业是废橡胶综合利用产业的一个重要分枝,在我国始于上世纪八十年代后期。目前工业化胶粉生产工艺路线主要有两种:常温法和冷冻法。两种工艺路线均需要经过粉碎前预加工、粉碎、分离与输送、筛分和包装等过程。常温粉碎分为粗碎(大于2目),中碎(大于20目)和细碎(大于40目)。冷冻法粉碎废橡胶在国外早在上世纪七十年代就已工业化,采用冷媒多为液氮。冷冻粉碎工艺有两种:一是废橡胶全部在冷冻环境下进行粉碎;二是冷冻和常温并用的粉碎工艺,即先将废橡胶在常温状态下粉碎达到一定粒度后再进入冷冻系统完成细碎。
  再生橡胶法
  再生胶生产是目前我国废旧轮胎再利用的主要方法。再生胶技术早期是建立在天然橡胶逆向化学脱硫工艺技术基础上,生产中的再生(脱硫)化学反应过程会产生较严重的废气,这些酸性废气造成的环境污染治理成本高,技术复杂。发达国家早在上世纪70~80年代已停止生产再生胶,很多国家将再生胶列为有二次污染和能耗高的淘汰产品,加以限制。但我国由于历史性原因和橡胶资源长期匮乏,加之再生胶行业起步较早发展成熟,因此国内一直稳定持续发展,目前已形成近百万吨的生产能力。
  
  废旧轮胎热裂解回收利用法
  将废轮胎转化为再生资源的另一种途径是废轮胎热裂解回收利用,裂解后的产品主要为油品、碳黑、可燃气体,可燃气体可回收作为热裂解炉的加热能源,碳黑又可以作化工生产原料。随着我国能源紧张状况的进一步加剧和能源价格的不断上涨,近年来利用废旧轮胎土法炼油在全国蔓延,一部分企业和个人采用简单的砖砌式热解炉将废轮胎烧熔,用钢管引流出液体沉淀后作为锅炉燃油,甚至掺入加油站的成品油中坑害消费者。土法炼油不完全燃烧产生的有毒有害气体和沉淀的油渣造成严重的环境污染,炼油场地周边土壤、地表和地下水遭到严重破坏。一个土法炼油加工点每年烧掉2万吨左右的废旧轮胎,是一种极大的浪费,因此必须加以遏制。采用先进的废轮胎高温热裂解工艺技术及成套设备才是替代土法炼油、保护环境、提高轮胎橡胶资源利用率的有效手段。
  目前对于废橡胶的循环利用的三种方法各有优缺点,并且在各个国家和地区的使用情况也不尽相同。
  废旧橡胶资源循环利用是典型的发展循环经济的范例,中国作为世界橡胶大国,应该在遵循低碳经济的发展道路上做出应有的贡献。目前轮胎资源循环利用已经被列为《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术目录》之中,可以相信,我国的轮胎资源循环利用必将出现一个新的快速发展的局面。
  三、存在问题和发展前景
  2008年以来,废旧轮胎回收利用方面的政策密集出台。如旧轮胎回收利用方面的两项国家标准《载重汽车翻新轮胎》、《轿车翻新轮胎》和一项行业标准《工程机械翻新轮胎》从2008年4月1日起实施。这三项标准不仅为轮胎翻新行业提供了新的技术规范,更认可了轮胎翻新行业的价值。此外我国还将轮胎翻修工确定为新职业。“十一五”国家科技支撑计划重大项目“废旧机电产品和塑胶资源综合利用关键技术与装备开发”已作为课题申报,其中涉及废旧轮胎回收利用的项目占到30%。我国2008年12月已将废旧轮胎再利用产业列入增值税全免产品目录,2010年1月1日又颁布了《循环经济促进法》,对部分废旧橡胶利用产业进行扶持。
  根据我国废旧橡胶利用的现状,其发展方式仍应延续中国特色的废旧橡胶综合利用格局,即以再生胶为主,适度发展胶粉,加快以轮胎大企业为主发展翻新轮胎。从统计数据上看,也证明了这条道路是正确的。再生胶一直是我国废旧橡胶利用的主体,占我国废旧橡胶利用总量的71.3%。这一方面解决了废旧橡胶回收利用的难题,另一方面缓解了国内橡胶资源的不足。今后5~10年内,再生胶仍将在废旧橡胶利用行业占重要地位。中国是世界第一轮胎生产大国,轮胎产品档次较多,对再生胶将在相当长时期内保持较大的需求量。
  从长远发展来看,胶粉是非常有前途的产品,尤其在建筑、公路用材料等方面市场潜力较大。目前胶粉在国外废旧橡胶利用方面占有较大的比例,但在中国推广需要一个发展的过程,要循序渐进,通过改进胶粉的质量和应用,并进一步得到国家政策的支持,才能使胶粉的发展达到理想的状态。
  据了解,翻胎是旧轮胎利用的最好方式。中国轮胎制造业经过多年的努力,产品质量已经达到国外水平,但我国在轮胎使用方面还存在问题,主要是由于超载以及不重视轮胎磨耗导致可供翻新的合格旧轮胎数量不足,轮胎翻新率低。翻胎的发展离不开整个轮胎工业的发展和轮胎质量的提高,同时翻胎行业本身的技术及设备水平也要提高。
  目前国内已形成山东、江苏、浙江、福建、四川等十大区域为主的废橡胶综合利用格局,但区域间产业结构和技术水平存在较大差异,部分地区生产方法原始粗放,环保治理不完备。虽然主流再生橡胶企业污染物治理已达到并超过国家标准,但也存在少数不规范生产的小、乱、差企业。从产品结构来看,2010年特级轮胎再生橡胶仅占再生橡胶总量的14%~15%,三元乙丙、丁腈、氯丁及特种橡胶中的氟橡胶、硅橡胶尚未得到量化应用,产品附加值有待进一步提高。
  中国橡胶工业协会完成的《废轮胎橡胶综合利用行业准入条件》于2011年内出台。这个准入条件强调,今后,新建、改扩建废轮胎橡胶加工利用项目,将鼓励采用无害化回收、环保型利用方式,年综合处理能力不得低于2万吨,必须采用节能环保技术与生产装备,新建项目投资中自有资金比例不得低于50%。已经建立的废轮胎橡胶加工利用企业,废轮胎橡胶年综合处理能力不得低于1万吨。废轮胎橡胶加工利用过程中,要对废橡胶部分100%利用,对废轮胎橡胶中的废纤维、废钢丝进行回收并100%利用;企业不具备利用条件的,应委托其他企业进行再加工利用,不得丢弃、倾倒,焚烧与填埋。准入条件提出,新建和改扩建废轮胎橡胶加工利用企业必须采用先进技术、工艺及设备。准入条件要求,废轮胎橡胶加工利用企业的主要生产、检测、实验设备及公用工程、生产辅助设施等必须符合国家、行业相关规定要求。
  轮胎翻新处在废旧轮胎综合利用产业链和价值链的最前端,应该得到高度重视和大力发展;再生橡胶是橡胶工业的重要原料,应努力实现清洁生产和产品的升级换代;胶粉在公路改性沥青、防水卷材等非橡胶工业领域推广应用前景广阔;热裂解和热能利用等其他废旧轮胎利用方式有必要进行技术储备,贴近特定市场领域开展针对性的开发研究。
  “十二五”期间,我国应尽快建立起规范的废轮胎回收体系,完善相关法律、法规,制定宽松的财政政策,解禁废轮胎进口,以此推动废轮胎再生利用技术的研发和产业化进程。
  中国废橡胶综合利用行业“十二五”发展规划提纲提出,“十二五”期间,我国废旧轮胎中子午胎比例将占90%~92%。为了适应废旧轮胎产品结构的变化,有效利用废旧子午胎橡胶部分的最大剩余价值,必须加大自主创新力度、优化产品结构。以环保和节能减排为中心,以提高废旧橡胶剩余利用价值、优化产品结构。
  发展规划提纲提出,“十二五”期间,我国废橡胶综合利用行业仍将坚持以再生胶为主、同时发展翻胎和胶粉的中国特色废橡胶综合利用格局;要控制产能过热膨胀,保持年均10%的稳定增长,“十二五”末废旧橡胶综合利用率应达到85%,再生胶年产能达到418万吨、胶粉50万吨、翻胎2 200万条。
  “十二五”期间废橡胶利用的工作重点:一是优化翻胎工艺,使用预硫化胎面技术的翻胎中全钢子午胎翻胎年产能达到1 500万条,轻载、农用、工程胎翻胎达到700万条;二是借鉴相邻学科的优势,研发新一代无臭味、无迁移污染的新型再生活化剂和再生软化剂,无臭味再生胶产量达到总产量的70%;三是扩大特级轮胎再生胶规模,到“十二五”末其比例达到再生胶总产能的15%,年产能达到50万吨;四是合理利用废半钢子午胎资源,生产再生胶和公路改性沥青专用硫化胶粉,年产能分别达到80万吨和45万吨;五是稳定丁基再生胶生产,扩大三元乙丙胶、氯丁胶、丁苯胶以及氟橡胶和硅橡胶等再生合成胶产能,其占再生胶总产能的比例由“十一五”的8%提高到20%,“十二五”末年产能达到85万吨。
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