废旧家电塑料热解回收的可行性研究报告cgjs.docx

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1、废旧家电电塑料热热解回收收的可行性研研究报告告华南理工工大学化化学与化工学院院陈烈强20100.1.201废旧家家电塑料料的现状状家用电器器、电子子产品制制造业是是目前最最快速增增长的产产业之一一，而高高速的市市场增长长与技术术革新速速度又产产生了更更大量的的废旧电电器、电电子产品品（Waastee Ellecttriccal andd Ellecttronnic Equuipmmentt, WWEEEE）。20000年年我国需需要处理理约45500万万件WEEEE。国国务院关关于加炔炔发展循循环经济济的若干干意见国国发（220055）22号要求“国务院院有关部部门和地地方人民民政府有有关部门

2、门要加大大科技投投入、支支持循环环经济共共性和关关键技术术的研究究开发。、组织开发、可回收利用材料和回收技术。”，WEEE处理的最佳途径就是实现资源化回收。目前对WEEE的回收利用主要是拆解回收价值较高的金属材料和电子电器元件，而WEEE中的电子塑料、树脂等高分子材料因回收价值较低而作为废弃物。广东省作为全国最大的家电及电子产品生产和消费地区之一，WEEE中高分子固体废弃物的处理已成为经济和社会持续性发展的严重威胁因素。其中电视机是我国城镇居民拥有量最大的电子电器产品，据国家统计局公布数据表明：在以电视机、洗衣机和电冰箱等为代表的17种耐用消费品中，2000年我国城镇居民每百户拥有电视机116

3、.60台，是同比拥有量最多的耐用消费品；2004年城镇居民电视机拥有量更达至133.44台/百户居民。按电视机正常使用和更新寿命为510年估计，2005年我国电视机理论报废量高达3300万台，由此产生废旧电子塑料超过300万吨。今年（2010年）仅废旧电视机可达五千万吨，而各类废旧电子电器总量可达1.2亿吨。因此，开发废旧家电塑料的回收处理技术对实现WEEE处理的资源利用最大化和环境影响最小化具有重要意义。废旧塑料料的再生生是当前前成本最最低、效效益最高高的回收收技术。塑塑料再生生是指将将废旧热热塑性塑塑料制品品进行按按其种类类进行分分选后，通通过热熔熔-造粒等等过程处处理后成成为塑料料原料，

4、从而延长塑料生命周期的资源回用技术。一方面，塑料再生所需的原料为各种固体废弃物，原料成本极低且来源充足；同时，目前再生过程主要采用简单的加热熔融，技术工艺相对简单；另一方面，世界石油供应的紧张导致石油化工产品价格的飞涨，由此造成塑料及其原料的价格不断攀升。因此、塑料再生已成为经济效益最高的塑料回收技术。然而现有有的塑料料再生技技术并不不适用于于废旧家家电塑料料的处理理。由于于几乎所所有家电电外壳塑塑料都含有110%的阻燃燃剂，其其中最常常见的是是溴代阻阻燃剂（Brominated Flame Retardants, BFRs），如多溴二苯醚（Polybrominated Diphenyl Et

5、her, PBDE）和多溴联苯（Polybrominated Biphenyls, PBB）等。研究发现：BFRs在热处理过程中常产生剧毒的多溴代联苯二恶英/呋喃，因而欧盟制定了RoHS指令严格控制PBDE和PBB在制品中的含量，并限制多溴二苯醚超标的塑料制品在欧盟市场销售和使用。2废旧家家电塑料料的热解解回收热解（ppyroolyssis），在在工业上上也称为为干馏，是是将有机机物质在在隔绝空空气条件件下加热热，使之之转化成成有用的的燃料或或化工原原料的废废物处理理技术。电电子塑料料的热解解就是其其在高温温及缺氧氧之状态态下产生生有机物物降解反反应，大大分子物物质逐渐渐由于分分子间化化学键的

6、的断裂而而生成分分子量较较低的小小分子物物质，绝绝大部分分的电子子塑料已已分解、挥挥发，只只留下少少许残渣渣，裂解解过程所所产生的的挥发气气体经由由反应器器排气管管排出，经经过油气气分离（冷冷凝）、可可凝结之之气体将将冷凝成成油，而而不凝性性气体则则可经处理理后做为为燃料或或化工原原料利用用。与焚焚烧处置置不同，热热解过程程是在无无氧的条条件下进进行，因因此可以以抑止二二噁因、呋呋喃的产产生，废废气产生生量也较较少，对对环境的的影响比比焚烧低低得多。真空热解解是在反反应压力力低于大大气压下下进行的的热化学学反应，由于塑塑料的热热解是一一个从液液相或固固相转变变成气相相的过程程，因此真真空有利利

7、于反应应的进行行。真空空热解技技术在进进行废旧旧塑料的的处理中中，有其其独特的的优越性性。真空空条件缩缩短了热热解产物物在高温温反应区区的停留留时间，减减少了二二次热解解反应的的发生，尤尤其降低低了卤化化氢发生生二次反反应生成成卤代烃烃的几率率。为了了实现含含卤废旧旧电子塑塑料热解解工艺的的无害化化目标，避避免热解解全过程程产生二二恶英等等剧毒物物质，提提高热解解效率和和改善脱脱卤效果果，华南南理工大大学陈烈烈强等发发明的废废旧电子子塑料两两级真空空热解技技术，将塑料经破碎熔熔融后于25503350、510kkPa的的压力条条件下真真空分离离，挥发发出其中中阻燃剂剂小分子子，达到到良好的的脱卤

8、效效果。废旧家电电塑料真真空热解一般般形成%的的油，%的的气体以以及%的的固体残渣渣，3废旧旧家电塑塑料的两两级真空空热解回回收工艺艺两级真空空热解技技术是华华南理工工大学借借鉴国外外先进技技术的基础上上开发出出拥有自自主知识识产权处处理废旧旧家电塑塑料的新新工艺，该该工艺以以回收化化工原料料和燃料料油为目目的，其其关键技技术是真真空热解解脱卤工工艺。具具体回收收工艺流流程见下下图：不 凝 气洗 涤 器气 体 处理 系 统冷凝器1含卤有机 液体真 空 熔 融高温焚烧烧处理家电塑料料冷凝器2破 碎分离低 卤 热解 油苯酚,苯苯乙烯,苯等 燃油等真 空 热 解热解残渣渣（填埋埋）按照废旧旧家电塑料

9、料的真空空热解工工艺路线线，首先先破碎的的塑料在在低于3300、低压压（510kkpa）下下的真空空熔罐内内分离出出含溴阻阻燃剂，然然后将相当于于投料重重量的残余余塑料熔熔体送到到下一个个高温真真空热解解罐进行行真空热热解，经经过真空空热解的的塑料融融体能产生相相当于投投料重量量左右的低卤液液体油和和左右的的固体残残渣。采用真空空条件可可以提高高液体产产品的产产率，降降低气体体和固体体残渣的的产率，从从组成来来看，真真空下热热解可以以提高液液体油的的化工单单体的含含量，进进一步提提高产品品的经济济价值。4 经济济及社会会效益分分析4.1市市场前景景目前广东东省每年年以家电电为主的的废弃电电器超

10、过过5000万台套套以上，而而且仍以以10以以上的速速度增长长。这些些废弃的的电子电电器产品品目前只只能经简简单的拆拆解分类类，仅限限于回收收金属成成分，其其余部分分仍采用用填埋、焚焚烧办法法处理，让让大量有有剧烈毒毒害的物物质转移移到大气气、土壤壤、地表表水、地地下水中中，问题题严重得得很。据我们对对广东省省废固管管理中心心的调研研表明，对对以家用用电器为为主的废废旧塑料料处理已已成为比比城市生生活垃圾圾、城市市污泥和和其它废废固处理理更为急急迫、更更为严峻峻的课题题。虽然然眼下有有许多企企业或投投资商急急需开发发对废旧旧家电的的回收处处理，但但又缺少少技术先先进、生生产可靠靠的项目目支撑。

11、例例如清远远、南海海、汕头头、潮安安等市区区已有规规划，建建立包括括废旧塑塑料回用用开发在在内的WWEEEE处理环环保园区区，可靠靠的、系系统的技技术受到到格外欢欢迎。以目前WWEEEE状况统统计，在在每年产产生的大大约500万吨WEEEE中中有155万吨左左右为废废旧塑料料，如果果将从国国（境）外外利邻近省省份引入入的WEEEE汁计计入，废废旧塑料料作将达达到200300万吨。近近两三年年来，欧欧盟等先先进工业业国家相相继展开开针对年年处理量量为30000吨吨规模的的热解和和汽化装装置，我我省能建建立如此此规模的的处理工工厂可达达五间以以上，以以目前市市场上化化工原料料的价格格看，从从废旧塑

12、塑料中回回收苯乙乙烯、苯苯酚、纯纯苯、混混合二甲甲苯、溴溴等产品品的价格格在60000120000元元/吨，由由于受到到原油价价格攀升升的影响响，国际际市场的的化工原原料和燃燃料油的的价格一一直处于于高位运运行，国国内市场场的价格格也大幅幅上涨，因因此在当当前的形形势下，利利用废旧旧塑料热热解生产产化工原原料和燃燃料油具具有很高高的经济济效益和和可靠的的市场保保障，鉴鉴于家电电塑料的的特殊组组成，目目前通用用废旧塑塑料的热热解技术术不能满满足废旧旧家电塑塑料热解解过程的的环保要要求以及及达到相相应的产产品标准准，因此此急需适适合废旧旧家电塑塑料的热热解技术术以及热热解产品品的利用用技术，以以保

13、障WWEEEE的资源源化是在在无害化化工艺条条件框架架内实现现。4.2 产品单单位售价价及盈利利预测 通过真空空热解回回收气体体和液体体焦油产产品，气气体产品品主要由由甲烷、乙乙烷、丙丙烷、一一氧化碳碳、氢气气等组分分构成，具具有很高高的热值值，可以以通过燃燃烧为热热解过程程提供能能量达到到内部循循环。低低卤热解解油主要要由碳氢氢化合物物组成，富富含苯乙乙烯、苯、二二甲苯、苯苯酚等化化工单体体原料，可以进一步分离提纯获得价值更高的化工原料，分离化工单体后的残余油可作为燃料油使用。目前市场化工原料的价格如下：苯乙烯：元元/吨苯 酚酚：-元元/吨左左右-甲基基苯乙烯烯：元吨吨纯 苯苯：-元/吨乙苯

14、：元元吨混合二甲甲苯：元/吨燃料油：元/吨吨按建立年年处理吨电视机机外壳塑塑料的装装置计算算：投资：万元热解油产产量约：吨可以回收收约：苯乙烯：吨吨，苯：吨，甲苯：吨，乙苯：吨吨，-甲基基苯乙烯烯：吨燃料油：吨吨，总价值：万元原料及处处理成本本约：万元利润约：万万元4.3 社会效效益分析析 回收WWEEEE不但可可以创造造可观的的经济效效益，更更主要的的方面是是巨大的的社会效效益，采采用本项项目提出出的技术术处理电电子废旧旧塑料，可可以将WWEEEE对环境境的危害害降低到到最低水水平，资资源化效效率高，处处理过程程产生的的二次污污染极小小。5 风险险分析5.1 技术风风险热解技术术回收处处理废

15、旧旧塑料已已经开展展了多年年，国内内外均有有成功的的工业装装置运转转的先例例，在国国内也建建立了不不少小型型塑料油油化装置置，对普普通通用用塑料废废物来讲讲，热解解是一项项已经实实际生产产检验的的可靠成成熟技术术。真空空热解冷冷凝技术术虽然还还没有见见到在家家电塑料料废物方方面的规规模应用用，但是是真空热热解回收收废旧轮轮胎、废废旧汽车车、废旧旧电池等等方面已已有所闻闻，本课课题组近近几年来来的研究究就是借借鉴国外外同类技技术的基基础上，结结合自己己开展废废旧电路路板真空空热解冷冷凝回收收研究取取得的经经验而深深入开展展的，特特别是我我们一直直在跟踪踪德国该该领域技技术的进进展，因因此废旧旧电

16、子塑塑料真空空热解技技术风险险不大。5.市场风风险目前、废废旧电子子塑料真真空热解解产品的的市场风风险主要要来自两两方面，一一是WEEEE的的来源。目前国内WEEE的收集、拆解系统仍然非常混乱，基本由松散的民工完成，处于一种没有组织领导的失控状态，导致一方面一些正规回收企业无法获得WEEE，另一方面则有大量的WEEE在各地以低水平的原始方式处理。目前国家已制定了行将实施的废旧家电回收处理条例和采取了一些鼓励生产商与用户回收废旧家电的经济措施。因此获得充足的WEEE和废旧电子塑料将会成为可能。废旧电子塑料真空热解技术将有可能否有效得到有效推动。二是风险险是原油油价格风风险，本本项目回回收废旧旧电子塑塑料以各各种石油油化工产产品为最最终产品品，原油油价格高高有利于于这样的的回收处处置方式式，如果果原油价价格回落落到相对对低位，导导致石油油产品价价格下降降，可能能会影响响经济效效益。但但考虑到到WEEEE的处处理主要要是一个个环保问问题，因因此市场场的经济济风险可可以依靠靠政府环环保政策策和产业业政策调调整来解解决，而而且原油油价格爬爬升是绝绝对的，几几乎不可可能出现现大幅回回落情形形。