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目 录
第一章 总 论 2
1.1项目名称及承办单位 2
1.2研究工作的依据与范围 3
1.3推荐方案与研究结论 3
第二章 项目背景与发展概况 8
2.1项目的提出 8
2.2项目建设的必要性和经济意义 17
2.3项目的前期开展情况及概况 18
第三章 市场需求预测与建设规模 20
3.1市场需求预测 20
3.2产品方案与建设规模 22
第四章 建设条件与厂址 22
4.1主要原材料 22
4.2燃料及动力用量估算表 23
4.3厂址 23
4.4地震烈度 24
第五章 工程技术方案 24
5.1生产技术方案 24
5.1.1工艺技术方案的选择 24
5.1.2本项目开发的关键技术 27
5.1.3主要工艺指标 28
5.1.4产品主要性能指标 28
5.1.5主要原材料、燃料、动力消耗指标 29
5.2主要工艺设备的选择 29
5.3总平面布置及运输 30
5.4给排水工程 32
5.5消防 33
5.6供电 33
5.7 采暖通风与空气调节 35
5.8污水、废气、废渣处理 35
5.9消耗定额 36
5.10辅助生产设施 36
5.11 地震设防 36
第六章 技术进步 36
6.1符合国家产业政策和产业发展方向 36
6.2 生产工艺及技术先进、成熟、可靠。 37
第七章 环境保护、劳动安全卫生 38
7.1设计依据 38
7.2建设地区环境现状 38
7.3环境影响及环境保护 38
7.4劳动安全卫生 39
7.5环境绿化 40
第八章 节约能源 40
8.1能耗指标及分析 40
8.2加强能源计量 41
8.3节能机构设置 41
第九章 企业组织和劳动定员 42
9.1企业组织和工作制度 42
9.2劳动定员 42
9.3人员培训 42
第十章项目实施进度 42
第十一章 投资估算和资金筹措 43
11.1固定资产投资估算 43
11.2 流动资金估算 44
11.3资金筹措 45
11.4投资总额 45
第十二章 项目技术经济分析 45
12.1经济效益分析 45
12.2社会效益分析 51
附表 53
第一章 总 论
1.1项目名称及承办单位
1.1.1项目名称：废旧轮胎低温真空裂解无害化、资源化节能与环保示范项目
1.1.2项目承办单位
项目承办单位：德州市方地生态经济有限公司
法人代表：虞臣高
建设单位基本情况：
项目承担单位德州市方地生态经济有限公司，于2002年12月由温州市绿色环境技术开发公司在山东省平原县龙门经济技术开发区投资兴建，中国橡胶工业协会会员单位。现有拥有职工140人，工程技术人员20人，其中：硕士研究生1人，大学本科以上人员10人，高级职称人员5人。公司多年来长期从事废旧轮胎资源化利用的研究与生产，拥有在无氧或贫氧条件下，对废旧轮胎进行无剥离、微负压处理的热裂解工艺，工艺技术居国际先进水平。在此基础上公司进一步对废旧轮胎进行资源化节能利用，自主研发利用废旧轮胎生产柠檬油精、轻石脑油、重油真空热解新工艺，项目完成后，可实现废旧资源节能利用，减轻环境污染，为废旧资源循环利用提供科学的途径，具有良好的环境、社会效益和经济效益。
公司拥有资产8756万元，固定资产6707万元，资产负债率36.11%，2007年处理废旧轮胎2.8万吨，实现销售收入7860万元，实现利润1350万元。
1.1.3项目的主管部门
项目的主管部门：山东省平原县发改局
1.1.4项目建设地点
本资源节约和环境保护项目拟在德州市方地生态经济有限公司厂内进行技术改造，公司留有发展用地，可满足项目建设需要。
1.2研究工作的依据与范围
1.2.1研究工作的依据
德州市方地生态经济有限公司提供的有关资料。
1.2.2研究工作的范围
本工程可行性研究范围包括：
（1） 市场需求预测，确定建设规模和产品方案；
（2） 确定工程技术方案；
（3） 拟订企业组织、劳动定员、项目节能和工程建设实施进度建议；
（4） 进行工程建设投资估算和财务估价。
1.3推荐方案与研究结论
1.3.1市场需求分析，产品销售方向
废旧轮胎经真空热裂解技术处理后，得到的产品为燃料油、炭黑和钢丝，进而提炼出轻质石脑油、重油、柠檬油精等重要能源物资。随着我国石油资源的日益紧张，能源供应紧张的局面越显突出，本项目的开发，对资源的节约作用突出。
轻质石脑油、重油作为重要的能源物质市场缺口较大，有巨大的市场前景。
柠檬油精一般主要从天然植物中提取，从废旧轮胎中热裂解制取，本工艺为柠檬油精的制造业提供了新的发展途径。柠檬油精在医学领域、在食品领域、工业领域以及农业领域可应用范围非常广泛。其多方面的显著作用，近年来需求量迅速增加。
炭黑是橡胶、塑料、油漆、颜料等产品的补强性填充剂、着色剂的原材料，也可作为固体燃料或沥青混合物。近几年已进入稳定快速发展期，据相关资料，亚洲其他国家对炭黑等色母粒的需求年均增长率7-9%，而中国对色母粒的需求增长率约20%，因而有巨大的发展空间。
钢丝由于轮胎中所用钢丝的材质优良，因此回收的钢丝是冶金行业很受欢迎的原材料。
1.3.2产品方案与生产规模
本工程生产规模为年处理废旧轮胎30000吨。
1.3.3生产方法
建设年处理能力30000吨的废轮胎真空催化裂解生产柠檬油精、优质燃油和补强炭黑装置，系统主要包括废轮胎预处理系统、进出料系统、真空催化裂解系统、冷凝系统、蒸馏系统等。工艺流程为废轮胎在真空催化裂解炉中加热降解，产生的有机蒸汽被真空泵迅速抽离裂解炉，进入冷凝系统，大部分有机化合物被冷凝成液体，收集于热解油储槽，不凝气体被送至储气柜稳压后导入燃烧炉燃烧，为真空催化裂解炉提供所需的热量。冷凝收集的热解油送入蒸馏系统进行柠檬油精产品的分离浓缩提取，同时将热解油分离为轻石脑油和重质油进行梯级利用。该技术具有投资较省、运行管理方面、操作维护简单的特点。
1.3.4厂址概述
项目选址于德州方地生态经济有限公司院内，公司预留有发展用地可满足项目建设需要。所在地平原县龙门经济开发区位于山东省西北部，属黄河冲积平原，地势平坦，交通便利。京沪铁路、京福高速公路设立南北两个出口、105国道、101、315、318省道穿越县境，距济南机场80公里，地理位置优越。距国家大型华鲁发电厂35公里，县内现有22万KVA变电站2座（1座在建），11万KVA变电站2座，3万千瓦热电厂一处，能源供应充足。区内基础设施已实现道路、通讯、电力、天然气、供暖、供水、排水、宽带网、有线电视和地面平整“九通一平”，绿化面积达到20％。
1.3.5主要原材料、燃料及动力供应
（1）主要原材料
本工程所需的主要原材料废旧轮胎均可由本省和附近省、市供给，可利用公司原有的供应渠道和新开辟的供货渠道供应。
（2）燃料
本工程所需的燃料用煤可从山西、河北等煤矿汽运到厂，供应充足。
（3）动力
供电：本工程需10kv两回路电源供电，两回路电源互为备用。
本工程装机容量650kw。公司现有供电设备可满足供电需求。
水源：本工程水源为自来水，年用水量约47700 m3。
1.3.6节能
项目建设可从废旧轮胎中提取重油、轻石脑油、柠檬油精及炭黑重要的能源物资，达产时年节约标煤19286.1吨。同时采取无剥离技术工艺，年节电275.81万kwh,折标煤338.97吨；低炭烃气回用，年节约燃油743.04吨，折标煤标煤1061.5吨；冷却水循环使用，日节约水量约80吨，年节水24000吨，折标煤6.17吨。替代传统的利用煤焦油制取炭黑制取方法是，按1.8吨煤焦油制取1吨炭黑计算，年可节省煤焦油1.89万吨，折标煤2.16万吨。
年综合节能折标煤42292.75吨，节能效果显著。
1.3.7环境保护
本工程在生产过程中产生的废气工艺设计中循环利用，少量废水以及噪声等在设计中采取积极有效措施进行治理，不会对周围环境构成污染。无其他污染物产生。
1.3.8全厂定员及劳动力来源
本工程定员为50人。由公司内部调整或由社会招聘解决。
1.3.9投资
（1）总投资：6275.1万元
其中：a、固定资产投资4718.7万元
b、流动资金 1556.4 万元
（2）建设总投资 5185.7万元
其中：a、固定资产投资 4718.7万元
b、铺底流动资金 467万元
1.3.10工程实施进度建议
本工程建设周期从土建动工开始至设备安装、试车、试生产预计时间为12个月。
1.3.11研究结论
本工程具有较好的建厂条件，原材料、动力供应有保障，交通运输便利。通过采用先进、成熟的工艺技术，国内先进的设备对废旧轮胎处理可达到资源节约和环境保护的目的，产品的销售市场前景广阔。
本工程各项财务评价指标均属可行。该项目投产后，正常年份年实现税后利润2322.3万元，为国家交纳税金2323万元，税后动态投资回收期为4.2年（含建设期），税后累计净现金流量27704万元，累计净现值9354万元，内部收益率42.1%，因此，本项目的建设可行。
综上所述，本项目的建设是必要的，资源节约和环境保护效果明显，产品有市场，技术上可行，建设条件和生产条件具备，财务评价和经济效益良好，具有一定的抗风险能力，所以本项目的建设是必要的。
1.3.11主要技术经济指标（见下表）
主要技术经济指标
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
生产规模与产品方案
万吨/a
3
2
投资
2.1
总投资
万元
6275.1
其中：固定资产投资
万元
4718.7
流动资金
万元
1556.4
2.2
建设总投资
万元
5185.7
其中：固定资产投资
万元
4718.7
铺底流动资金
万元
467
3
投资指标
3.1
百元销售收入占用流动资金
元/百元
14.92
3.2
百元产值占用总投资
元/百元
45.24
4
全年有效生产总天数
d
300
5
项目定员
人
50
6
原材料、燃料动力消耗量
6.1
废旧轮胎
t/a
30000
6.2
包装材料
t/a
250
6.7
电
kwh
4500000
6.8
水
t/a
47700
7
年运输量
t/a
56595
7.1
其中：运入量
t/a
30275
7.2
运出量
t/a
26320
8
年总成本费用
万元
6052.1
正常生产年份
9
年销售收入
万元
10698
正常生产年份
10
年利润总额
万元
3466
正常生产年份
11
税后利润
万元
2322.3
正常生产年份
12
全员劳动生产率
万元/人年
214
13
借款偿还期
年
2.9
含建设期
14
税后动态投资回收期
年
4.2
含建设期
15
税后财务内部收益率
%
42.1
所得税后
16
投资利润率
%
53.1
正常生产年份
17
销售利润率
%
32
正常生产年份
18
盈亏平衡点
%
33.8
19
资产负债率
%
9
寿命期内平均
第二章 项目背景与发展概况
2.1项目的提出
2.1.1废旧轮胎处理的现状
随着汽车行业的快速发展，废旧橡胶的生产量日益增加，为环境保护和再处理提出了新的课题，实现废旧轮胎的资源综合利用，对节约能源、环境保护和经济可持续发展具有重要意义。废轮胎再生的技术国内外目前常见的废旧轮胎回收利用方法主要有轮胎翻新、再生胶、制胶粉、直接作燃料燃烧、改性沥青铺路和热裂解回收油与炭黑等几种，真空热解技术处理废旧轮胎是新兴的理想处理方式。
轮胎翻新 目前轮胎翻新已经实现工业化，主要集中在载重轮胎和轿车轮胎。轮胎翻新量大约是轮胎报废量的22%。但轮胎翻新有次数限制，最终仍旧废弃待处理，需有其他回收利用方法配合，才能消除其对环境的污染。
再生胶 我国目前生产再生胶是废旧轮胎处理的主流方式占95%，我国现有再生胶生产企业近500家，产量约为30万t/a以上，居世界首位。目前，国内正在积极研究新的废橡胶脱硫技术，已经开发成功的微波脱硫技术就是一项突破性的再生技术，该方法是干态脱硫，没有污染，产品质量好。在橡胶制品中掺用再生胶有利于合成橡胶的加工。尽管我国再生胶生产较好地解决了废水污染问题，但仍存在利润低、劳动强度大、生产流程长、能源消耗大、环境污染严重等缺点，再生胶在发达国家已淘汰。
胶粉 我国胶粉生产始于20世纪80年代后期，90年代初进入活跃期，生产线多采用常温法生产，几乎都只能生产粗胶粉和60目细胶粉。但胶粉生产只能利用轮胎天然胶部分，我国胶粉的应用还不普遍，生产过程有大量边角料及不宜制胶粉的二次废物，往往只能当低价燃料。
改性沥青铺路 利用废轮胎作为铺路的材料在广东进行了试点，但只是局部试点应用，还未真正进行大范围推广。
裂解 我国目前建有一些中小规模的废轮胎裂解制油和炭黑的生产线，但由于裂解废轮胎一般要经过粉碎、热分解、油品回收、尾气处理、二次污染的防治等工序，成本较高。目前回收的炭黑质量与原炭黑不同，只能用于一般橡胶制品，价格很低。在燃油市场紧张的时期，废轮胎土法炼油呈一度盛行，严重地污染了环境，但进一步提取其他能源国内尚为数不多。
总之，在废旧轮胎的回收利用方面，还急需开发新的高值利用技术，才能真正促进废旧轮胎回收再利用产业的蓬勃发展。
本项目针对目前国内废轮胎回收利用产业劳动强度大、利润低的生产现状，在山东省德州市方地生态经济有限公司原有废轮胎热裂解生产燃油和炭黑技术的基础上，与中国科学院广州能源研究所合作开发的废轮胎真空催化裂解生产柠檬油精和轻质石脑油、重油及精炭黑小试技术成果，进行废轮胎高值利用的工程技术开发，通过建立废轮胎真空催化裂解生产柠檬油精、优质燃油和补强炭黑示范生产线，可实现废旧轮胎这一废旧资源得到综合利用，为社会提供重要能源，根治“黑色污染”，引领废轮胎回收利用产业朝环保工艺和高附加值产品的方向发展。
2.1.2国内外废旧轮胎处理的发展趋势
目前，我国废旧轮胎的回收利用率很低，比国外先进水平低30-40%。废旧轮胎利用停留在翻新等简单的物理手段上，随着汽车安全性能要求的提高，翻新轮胎市场已越来越小；且回收利用的企业规模普遍偏小，自我改进能力低，市场竞争能力差。有些地方进行废轮胎土法炼油，甚至造成了二次污染。
废轮胎的热解技术是指在完全缺氧或有限供氧的情况下使废轮胎受热，使其高分子聚合物和有机添加剂降解为低分子或小分子化合物，从而回收气体、油、固体碳、钢丝和一些化工产品的一种工艺技术。热解是一种最彻底的废轮胎回收利用方式，这种方式可以将废轮胎吃干轧尽，得到轻质石脑油、重油等重要的能源物资，很少甚至没有二次污染，是橡胶塑料等废弃物的理想利用方式。早在上世纪80年代，Bouvier et al 、Williams et al便开始对常压惰性气氛下废轮胎热解进行了大量的研究。即以惰性气体为载气，将裂解产物从反应器进入冷凝器的热解技术。该技术的特点是利用载气将反应产物迅速带离反应器，使热解初级产品在反应器中的停留时间缩短，减少二次裂解等副反应。Williams et al报道曾在200cm3的静态分批式反应器中，以N2为载气在300～720℃的条件下获得了55%的液态油产品。更多的研究者在过去的三十年里对废轮胎橡胶的热裂解机理、热解反应器与工艺、热裂解动力学行为、产物分析表征以及应用等进行了一系列的探索。现将国外开发的几种典型的热解工艺和国内的研究现状介绍如下。
1.真空移动床热解工艺：
加拿大Laval大学的 Christian Roy教授及其领导的研究小组在过去的二十多年里对废轮胎真空热解工艺、热解产物利用与品质评估方面做了系统细致的研究。该工艺与其他热解方法相比具有如下优势：一是有机挥发物在反应器中的停留时间较短，温度低，减少了发生其它副反应的可能性；二是真空热解的液体油收率一般高于常压下热解的油产率，且油品品质有一定的改善，三是真空裂解所得的粗炭黑积碳减少，有利于后续加工。其开发的真空移动床工艺在床层温度480℃-520℃之间，压力0.2kPa-20kPa,处理量约50～200 Kg/h,分级冷却，主要是以最大限度的回收热解油为目的，并将热解碳冷却处理生成炭黑。C.Roy 曾报道以A120型卡车轮胎为原料（颗粒大小:体积<3.8cm3 ）在480℃、1.3KPa条件下液体收率高达60%，固体废渣占36.4%。
为提高热解工艺的经济性，C.Roy将油产品蒸馏分为三段分别加以利用：轻石脑油（i.b.p.～204℃）, 该区间段的馏分可直接作为燃料或与相应的汽油混合使用，或从中提取BTX、柠檬油精及其它一些经济价值较高的化工原料；204～350℃段产品则作为橡胶塑化剂使用，其性能与相应的石油产品相当；而对大于350℃以上的馏分则可以用于炼制碳黑、作为沥青应用于铺路和建筑材料当中。热解焦碳产品，C.Roy对其进行了比较细致的表征，并与商业炭黑进行比较，提出了将热解炭黑与商业炭黑混合作为轮胎制造工艺中的填充剂使用，从而达到资源化利用的目的。
2. 流化床热解工艺
流化床具有结构紧凑，热解炉膛内温度场均匀，床料热容量大，传热传质环境优越，热解效率高等优点。但流化床热解工艺对进料要求比较严格，原料预处理费用较高。德国汉堡大学的Kaminsky小组开发了从实验室规模、中试规模的实验装置到0.5-1T/h的示范装置。Kaminsky等曾报道采用该工艺在750℃热解废轮胎，可以得到16%的甲苯、12%的二甲苯；降低热解温度，虽然热解油收率有很大提高（如在500℃时可高达65%），但热解油总的苯系物含量急剧下降，同时热解油中的渣油馏分迅速增大。流化床热解碳黑性质与其他工艺所得粗碳黑性质有所差别，主要表现在流化过程中激烈的撞击而导致的颗粒表面形态的改变
3. 熔融盐热解工艺
熔融盐是出色的传热介质，以液态形式与废轮胎充分接触，反应速度快。该工艺优点之一为废轮胎无须粉碎，节省了数目可观的原料预处理费用。利用类似氧化钾/氧化锂低共熔化合物作为传热介质，这些混合物在反应前后没有发生变化，可循环使用。但该工艺对设备可靠性要求较高，意外停车导致的损失较大，甚至会导致整套设备的报废。Chambers C.等曾选用汽车废轮胎橡胶在多种熔融盐中进行热解实验，在温度380～570℃间，反应迅速，油产率在产生45%以上，固体残余物45%左右，且随着温度的升高，气体中甲烷含量迅速增加。
4.两段移动床工艺
两段移动床工艺系统是指有热解反应器和挥发相二次裂解反应器组成的两段工艺。热解反应器是链条式移动床，温度保持在450--500℃之间，紧邻热解反应器出口布置了二次管式气相裂解反应器，温度约为750-800℃热解反应器内N2吹扫速度为20-60ml/min。该工艺的目的是回收液体苯、二甲苯和苯乙烯等BTX以及活性炭。Cypres和Bethens的研究表明该工艺热解油中的苯含量最高可达36.4%。又有研究者在该工艺基础上进行改进，在二次裂解反应器中加入相应的催化剂，对从一次热解炉出来的热裂解产物进行定向催化改质，以提高产物品质，形成所谓的热裂解-催化改质两段法。如P.T.Williams et al在二次裂解反应器中利用分子筛调变热解液体产物的组分，使热解油中的甲苯最高达到24w%，间或对二甲苯的含量最高达到20wt.%，临二甲苯为7wt.%。
5.与煤共液化热解工艺
利用废轮胎H/C比较高的特点，把煤与废轮胎共热解，可以提供煤热解时所需要的氢，提升煤液化所得产品的品质。A.M.Mastral等人先后在管式炉和搅拌釜内进行了批量式的煤与废轮胎共热解研究，在吹扫式固定床反应器内进行了半连续式共热解实验。实验研究表明，批量式反应器中有机物组分转化率可以达到100%，而半连续式反应器则无法达到这种效果；而且由于批量式反应器中的氢气压力相对较高，导致热解油中的饱和烃含量相对较高。该工艺的突出优点是，不需要专门为废轮胎设计反应器，经济性比较好。
国内研究单位对废轮胎热解工艺的研究开发相对于国外起步较晚，研究还远未完善。近年来，随着环境压力和能源问题日益突出显现，国内许多研究机构和学者对热解废轮胎以实现资源化利用表现出了极大的兴趣，并取得了一定的研究成果。
国内研究者曾进行过常压下惰性气体热解工艺与技术的研究，如中国科学院广州能源研究所利用循环流化床对废轮胎橡胶粉进行了研究，通过热解油品的成分分析以及评价热解条件对气体成分及油、碳和气产物产率的影响，得出如下结论：⑴较高的温度和较长的停留时间会生成过多的不可冷凝气，降低油的产率，过低的温度和加热速率导致严重的碳化，同样会降低油产率。⑵热解油品的组成成分非常复杂，芳烃占了很大比例，其次是烷烃和酚。
浙江大学近年来对废轮胎的回转窑热解工艺以及热解产品的利用方面开展了研究，建立了15～20Kg/h规模的回转窑中试实验平台，取得了一些比较有显示度的研究成果。在其实验温度范围内(450～650℃)，油产率可达42.7%～45.1%，热解油品质较轻，200℃以下的轻馏分总量高达33％～40％，而且热解温度的升高也有助于增加轻馏分含量；热解炭的产率约为39％～44％，具有高灰分(12％以上)和高硫含量等特性。废轮胎回转窑热解技术在国外也有许多单位在开展这方面的研究。该工艺的优势在于对废轮胎进料粒径破碎程度要求较低，而且碳性质十分均匀。但回转窑也有加热速率和热利用效率偏低，反应器所占空间过大，气相停留时间过长等缺点。
重庆大学开展了废旧轮胎裂解炭黑的深加工方面的应用研究。裂解炭黑经超细粉碎分级，用袋收尘方式收集的超细裂解炭平均粒径为4.37μm；利用硬脂酸表面改性等系统工艺后，表面活性有所改善；炭黑粉体整体的流动性和分散性有很大程度的提高。经填充于天然橡胶测试后证实，改性深加工后的裂解炭黑的补强性达到半补强炭黑的水平，显示出良好的应用前景。
据美国EPA等有关资料介绍，几十年来，美国公布了无数的废旧橡胶利用专利，其中，在废旧轮胎裂解制油、气和炭黑方面，在上世纪八十、九十年代的十年间，有30个以上大型废旧轮胎裂解制油气和炭黑的方案被提出、获得专利、取得特许或建成。世界各地已建废旧轮胎裂解工厂列于下表。但经过实际运转经营后，都在不敷成本且造成严重的二次污染等情形下纷纷停工，少数硕果仅存的几家，都是在政府或大型企业的辅助支持下，才得以继续生存。
世界各地已建废旧轮胎裂解工厂
厂名
规模
产品
英国
9000T/a
炭黑
Kobe Steel Ltd.(日本)
7000t/a
炭黑、油
Inteneo(美)
5000条/日
炭黑、油
Garb-oil Corp.(美)
100t/d
炭黑、油、钢
Kleenair产品公司(美)
24t/d
炭黑、油、气
费尔斯通(美)
100000t/a
炭黑、油、气
Energy Conversion(美)
50t/d
炭黑、油
韩国
100t/d
炭黑、油、钢
中国台湾
20000t/a
炭黑、油
有鉴于此，现在更多研究者把重点转移到通过改变热解反应器类型、反应条件或添加催化剂的方式，生产高附加值热解产品的研究上，如日本Cobe steel公司、美国Good year, Tosco公司，前联邦德国Gmu和Herk-Kiener公司等。其中C.Roy等人在新型废轮胎高真空裂解设备中得到了富含柠檬油精的轻油和质量接近商业炭黑的热解炭黑的研究最为引人注目，但其采用的卧式裂解设备结构和操作较复杂，且在操作过程中若发生断电事故，用于加热的熔融盐冷却凝固会导致整个设备报废。中国科学院广州能源研究所最近在广东省科技计划项目的资助下对废轮胎真空催化裂解技术进行了研究，制备的低硫燃油中柠檬油精含量达到12%，并对废轮胎热解炭黑低温精制进行了研究，取得了较好的研究成果。
废轮胎热解油中一种经济价值较高的化合物柠檬油精近年来引起了研究者的广泛关注。柠檬油精（Limonene）C10H16，分为两种镜面异构体（D-Limonene, L-Limonene），其中D-Limonene具有化学预防的作用，可以预防和抑制癌症，包括胰脏癌、肝癌、肺癌、皮肤癌等，早期主要在橘子皮和其它植物中被发现。柠檬油精，是一种透明的芬芳液体，常被用于芳香疗法。在德国，被作为强力去污剂，替代含氯去污剂使用。在美国被认为有抗癌成分，并被FDA（美国食品药物管理局）指定为安全的食物添加剂。柠檬油精也是优良的溶剂，SONY公司于1999年研制出了柠檬油精循环再生系统，采用由柑橘类水果果皮如橙子皮提炼而成的柠檬油精为溶剂，在室温下将发泡胶溶解，而溶解的发泡胶可循环再造成环保发泡胶或其它塑胶产品。聚苯乙烯发泡塑料作为一种有效的包装材料，被广泛应用在我们的日常生活中，陪伴而来的则是令人头痛的废发泡塑料处理问题。当作垃圾掩埋、焚烧，或使用从石油中制得的溶剂来降解，都会对环境留下隐患。柠檬油精的燃点为270℃，与石油制品中的溶剂相比更难燃烧，从而增加了安全系数。香港生产力促进局于2001年正式从日本索尼公司引进该技术，保护香港的环境。美国康纳尔大学的一个研究小组发明了将柠檬油精和二氧化碳合成聚合物的方法。合成的碳化柠檬油精多聚物，它具有许多聚苯乙烯的特性。
目前商业用途的柠檬油精主要从柑橘类水果、蔬菜或草本植物中提取并浓缩而成，主要作为芳香剂或药物的主要成分使用。国内也制定了柠檬油国家标准，主要在日用精细化学品中应用。作为药物使用的国外著名厂家有Juice World Ltd、美国麦金妮斯公司Celapro等。
本项目在山东省德州市方地生态经济有限公司已有的废轮胎热解技术基础上，与中国科学院广州能源研究所合作开发的废轮胎真空催化裂解技术，提出了由废旧轮胎真空催化裂解制取柠檬油精、优质燃油与炭黑等产品的高值利用新工艺。工业级柠檬油精目前市场价格在17000元/吨以上；在目前国际市场燃油价格居高不下，热解燃油有广阔的市场前景。真空热解炭黑可作为补强碳黑返回用于汽车轮胎橡胶的炼制、制鞋和橡胶杂件制品等，用途广泛，市场需求量很大。废轮胎处理系统连续负压运行，无三废排放。整个项目在经济性上具有较强的盈利能力，并且在工艺技术和环保指标上具有领先于业界的水准。因此，开展该项目将具有重要的示范推广意义。
本项目设计的工艺技术指标与国内外相应工艺技术的比较如表所示。
国内外废轮胎裂解技术指标比较
技术来源
项目
本项目
中国台湾—荣绩工业公司
德国、美国、
加拿大、日本
大连理工
规模t/y
30000
20000吨/年
——
——
反应温度℃
450-550℃
640-900℃
640-840℃
400-800℃
反应压力
1000～8000Pa
常压
——
常压
反应时间min
40
——
——
——
气体产率%
15
27
22
8-12
油产率%
45
29
27
41-45
炭黑产率%
35
34
39
37-39
钢丝%
5
10
12
8-10
裂解方式
真空催化裂解
热裂解
热裂解
热裂解
技术阶段
工业化试验
产业化
产业化
实验室研究
有无二次污染
无
有
有
——
原料状况
1cm以下的
颗粒
整胎
整胎
纯胶片
是否连续生产
是
否
否
——
投资总额
6275.1万
人民币
1亿新台币
300万美元
经济效益状况
良好
差
差
——
采用的本项目提出的废轮胎真空催化裂解工艺，具有以下特点：
(1) 投资相对较省；
(2) 对原料预处理要求相对简单，生产强度大，热裂解效率高；
(3) 启动停车容易，调节范围大，运行平稳；
(4) 裂解温度较低、热解油中柠檬油精含量较高；
(5) 将热解油进行分级处理加以利用，并从中抽提出经济价值较高的柠檬油精产品；
(6)系统运行过程中无二次污染物排放。
2.2项目建设的必要性和经济意义
随着汽车工业的发展，越来越多的废旧轮胎已经形成“黑色污染”，对人类的生活环境造成严重的威胁。中国是世界上第三大轮胎生产国，2001年轮胎产量就超过1.3亿条，仅次于美国和日本。2002年我国汽车销售量达到340万辆，汽车市场规模已达世界第四。近年来我国废旧轮胎年新增产量均在5000万条以上，预计到2020年，我国将成为世界最大的汽车市场，意味着我国废旧轮胎的产量也将步入世界的前列，对其进行有效处理可为社会提供巨量的能源物资，对节约能源和环境保护具有极其重要的意义。
（1）拓宽废轮胎的回收利用的途径，减少环境污染压力
通过本公司真空催化裂解工艺技术的研究开发，探索成功的生产工艺和相关参数，为日益增多的废旧轮胎的高值回收利用创造新的途径，避免因焚烧、掩埋及其它等传统处理方式带来的二次污染，实现废旧轮胎的资源化、无害化处理，有效减少环境保护的压力。
（2）有效缓解目前能源紧张的压力，使废旧资源变废为宝
近年来，石油资源紧缺和经济发展的矛盾日益突出，能源紧张给经济、社会带来了巨大的压力，本项目的开发建设使废旧轮胎高值回收，节约能源，为社会提供轻质石脑油、重油、柠檬油精以及炭黑、钢丝等重要的能源物资，同时采取节能 ，起到节能环保的效果。
（3）为柠檬油精产业的发展提供了新的生产方式
目前商业用途的柠檬油精主要从柑橘类水果、蔬菜或草本植物中提取并浓缩而成，主要作为芳香剂或药物的主要成分使用。本项目的技术开发为柠檬油精的生产提供了新的渠道，拉长产业链条。
（4）投资效果较好
生产工艺对原料预处理要求相对简单，生产强度大，加工工序少，热裂解效率高，而投资相对较少，具有好的投资效果，项目的研发可为废旧轮胎综合利用提供符合环保要求的先进技术和装备，有较好应用前景。
（5）提高企业经济效益，对废橡胶资源综合利用具有示范性
本项目使废旧轮胎得到深层次的增值利用，加工工序少，节能，同数量的原料供应，还可以为社会提供高附加值的柠檬油精、轻石脑油、重油以及炭黑等多种高值产品，因此产品单位成本大幅度降低，附加值提高，对我国废橡胶资源综合利用具有示范性。
2.3项目的前期开展情况及概况
项目承担单位德州方地生态经济有限公司，位于山东平原龙门经济技术开发区，中国橡胶工业协会会员单位，现有拥有职工140人，工程技术人员20人，其中：硕士研究生1人，大学本科以上人员10人，高级职称人员5人。公司占地36000平方米，现有厂地可满足项目建设，拥有年处理废旧3万吨生产线一条以及碳黑分析仪、馏分燃料油氧化安定性试验器、微控电子万能试验机、门尼粘度仪、无转子硫化仪、压缩应力松驰仪、橡塑密度计、液相分析色谱等齐全的理化性质检测仪器，具备技术开发所需的部分基础设施和试验设备。是专业从事废旧轮胎处理的研发生产企业，曾成功研发了具有九十年代国际先进水平的无剥离、微负压废旧轮胎热裂解生产工艺，在利用废旧轮胎深度处理生产色母粒碳黑、燃料油、钢丝技术上具有丰富的研发生产经验，具备进一步研发生产柠檬油精的科研实力。
公司具有科学的管理体制，拥有高技术和经验丰富的专业研发人员组成的优秀团队，具备产品开发的雄厚实力。多年来，公司致力于新产品的开发研制，与多家大专院校、科研院所建立了良好的合作关系。尤其与中科院广州能源研究所进行了友好合作，签署了联合研发利用废旧轮胎生产柠檬油精项目协议，具备了进行技术开发的基础。同时，公司多年来建立了广泛的市场销售网络，技术开发完成后能够迅速推向市场，取得理想的经济效益。
中国科学院广州能源研究所长期从事生物质和固体废弃物综合利用技术的研究。从“六五”开始承担国家课题，共完成国家攻关项目5项，企业委托项目10多项，完成样机5种和其它大量的基础研究，已发表有关研究论文100余篇及多项专利。成果获得了国家、省、部委的多项奖励。
近十年来，中国科学院广州能源研究所在废轮胎热解技术方面开展了较深入的研究工作，开发出了废轮胎循环流化床热解技术、与香港大学合作开发了废轮胎催化热解技术等。2004年在广东省科技计划项目的资助下，中国科学院广州能源研究所开发了废轮胎真空催化裂解制取柠檬油精、优质燃油和炭黑关键技术，此技术的最高油产率可以达到55wt.%,热解油中柠檬油精含量最高可达12.39wt%，热解炭黑活化制取的活性炭比表面积可达664.9m2/g，燃油的硫含量达到国家0#重柴油的标准。该技术于2006年通过了广东省科技厅组织的专家验收，并申请了国家发明专利“一种废轮胎真空催化裂解制取柠檬油精、燃油和碳黑的方法及装置”（申请号：200510036930.3）。
第三章 市场需求预测与建设规模
3.1市场需求预测
废旧轮胎经无剥离、微负压热裂解技术处理后，得到的产品为轻石脑油、重油、柠檬油精、炭黑和钢丝现对市场分析如下：
3.1.1轻石脑油、重油及柠檬油精
轻石脑油、重油是重要的能源，传统的制取方法是从原油提取，本项目为轻石脑油、重油提供了新的制取工艺，两种能源市场潜力巨大。据中国化工信息网提供的信息,石脑油市场与国内炼油业的发展相关度较大,随着石油化工业的快速发展,尤其近期石油化工市场产品供应紧张，与之相关的石脑油、重油市场也呈现出供应紧张的形式，厂家购买量较大，整个市场资源处于短缺状态，2007年石脑油价格高达6700—6800元, 东北炼厂甚至达到7840元。有消息称，我国随着中国经济增速加快和石化需求上升，近来的成品油需求增长举世瞩目，去年 9月份中国石化整体的炼油开工率水平创94％，10月份的炼油开工率继续保持在90％－94％之间，高于历史上80％－83％左右的开工水平。包括重油、轻质石脑油在内的成品油消费在第三季度实现15％的同比增长，高于历史上年度增长率4％－5％。与此同时，社会库存处于非常低的水平。随着中国工业化和城市化进程的加速，经济增长率长期保持较高水平，预测需求有较高增速。除燃料动力用途外，中国乙烯新装置的投产将产生对石脑油的极大需求，从而提高中国炼油企业的加工量。两种产品市场巨大。
柠檬油精一般主要从天然植物中提取，本公司研发的从废旧轮胎中热裂解制取，为柠檬油精的制造业提供了新的发展途径。柠檬油精在医学领域具有化学预防作用，可以预防、抑制及复原癌症，广泛应用于治疗胆囊癌、胆结石、胆囊炎、胆道术后综合症；在食品领域，可作为食品添加剂；在工业领域是一种应用价值较高的有机熔剂、添加剂和油脂树脂颜料的分散剂，可作为氟氯烃的替代品用于清洁电路板，还可处理聚苯乙烯发泡塑料；在农业领域可作为杀虫剂，减少有机磷及化学农药在农业生产上的使用，具有毒性低、残留低的特点，对人类健康具有重大意义，应用范围非常广泛。
由于柠檬油精多方面的显著作用，近年来需求量迅速增加，在美国的市场价格1999年已达到10美元/千克，根据市场调研情况，作为有机熔剂的工业级柠檬油精需求量更大，呈现出市场供货紧张的局面。
3.1.2炭黑：炭黑是橡胶、塑料、油漆、颜料等产品的补强性填充剂、着色剂的原材料，也可作为固体燃料或沥青混合物。
（1）我国炭黑业的发展近几年已进入稳定快速发展期
近几年，随着国民经济的快速发展，尤其是塑料和化纤工业呈现出超常发展的态势，进而推动了炭黑行业需求增长，据北京化工大学教授，色母粒专业委员会高级顾问、高级工程师吴立峰分析：石化工业的发展使塑料加工业突飞猛进，同时为色母粒炭黑
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