废旧橡胶回收利用技术研发与应用

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中橡协废橡胶综合利用分会 曹庆鑫

    前言

    废旧橡胶属于高分子废弃物，为防止废旧橡胶固体废弃物污染环境，化害为利、变废为宝；充分利用废旧橡胶生产再生胶，为橡胶资源匮乏的中国橡胶工业弥补资源不足；合理利用再生胶含量高达50%左右的高分子橡胶烃恢复性，20%以上的炭黑含量，以及再生胶中保留的一定橡胶助剂含量，在确保橡胶产品满足质量指标的前提下，合理掺用再生胶，减少生胶、炭黑、橡胶助剂、填充剂用量；体现与实践三吨再生胶可替代一吨生胶应用的循环经济功能。

    据中国海关总署2016年1月13日公布的数据显示，2015年12月，中国天然及合成橡胶（包括胶乳）进口量达58.7万吨，同比增长43.9%，环比增长18%。2015年全年累计进口量达471.9万吨，比去年同期的409.3万吨增长15.3%，但累计进口额为485.6亿元，比去年同期的547.7亿元减小11.3%。

    2016年1月14日，中国汽车工业协会技术部主任于光公布了一组最新的汽车产销数据，2015年中国汽车生产量达2450.33万辆，销售达2459.76万辆。

    据公安部交管局公布，截至2015年6月底，全国机动车保有量达2.71亿辆。其中，汽车（含三轮汽车和低速载货汽车）1.63亿辆，摩托车0.9亿辆，挂车209万辆，上道路行驶的拖拉机1545万辆，其他机动车2.29万辆。

    一、行业发展现状

    根据以上橡胶进口和中国汽车生产、销售量数据，保守计算预计2015年汽车废旧轮胎产生量在3.3亿条左右，重量达到1200万吨以上，不包括胶管胶带、力车胎、橡胶制品、胶鞋等其它品种的几百万吨废旧橡胶。废旧橡胶属于高分子废弃物，为防止废旧橡胶固体废弃物污染环境，化害为利、变废为宝；充分利用废旧橡胶生产再生胶，为橡胶资源匮乏的中国橡胶工业弥补资源不足；合理利用再生胶含量高达50%左右的高分子橡胶烃恢复性和20%以上的炭黑含量、依然保留一定含量的橡胶助剂，在确保橡胶产品满足质量指标的前提下，这些都成为合理掺用再生胶，生产橡胶产品配方中减少生胶、炭黑、橡胶助剂、填充剂用量的基础；三吨再生胶可替代一吨生胶应用的循环经济功能，将继续成为节能减排加大再生资源应用趋势。虽然近二年受天然胶、合成胶价格低迷对第三胶种再生资源的再生胶应用影响，增长幅度有所放缓，但从2015年数据显示，再生胶、胶粉产量与上年同期相比，依然有6.82%、9.09%的增长，达到438万吨、60万吨。

    截至2015年底，南京机动车拥有量达224.06万辆，其中汽车拥有量直逼200万辆，为197.93万辆。扣除报废等因素，全市年净增汽车25.73万辆，比2014年增长14.9%，增速较2014年回落了7.7个百分点。数据显示，随着社会机动车、汽车保有量有增无减，废旧橡胶、废旧轮胎产生量有恃无恐的增加，保护环境、创造资源，进一步发挥循环经济理念，承担为橡胶工业护航保驾的责任。在橡胶制品制造企业的鼓励支持下，充分利用废旧橡胶、废旧轮胎生产胶粉、再生胶，满足橡胶循环经济运行。

    近二年受大宗商品天然橡胶、合成橡胶价格低迷对第三胶种再生资源的再生胶应用影响，增长幅度有所放缓，但从数据显示，2015年，我国再生橡胶产量达到438万吨，同比增长6.82%；胶粉产量达到60万吨，同比增长9.09%；生产再生橡胶的主要材料是胶粉，438万吨再生橡胶需370万吨胶粉，连同直接应用胶粉60万吨，胶粉产量达到430万吨，显示我国不仅是世界最大的再生橡胶生产国，也是世界上最大的胶粉生产国。

    产业绿色转型力度加大和用户对协会《E系轮胎再生橡胶》自律标准的实施，以及橡胶制品用户企业对再生胶产品重新审视，橡胶制品企业承担社会责任的意识越来越强，煤焦油等污染系列再生胶退出历史舞台已成为现实，企业已经从再生胶表观的物性指标，转向再生胶内涵的橡胶烃、炭黑，多环芳烃及有毒有害含量作为再生胶产品的环保质量指标。

    由于行业制定了《E系轮胎再生橡胶》联盟标准，环保型再生胶品质更加符合环保和欧盟多环芳径检测要求，在保证橡胶产品性能指标质量的前提下，更加凸显中国特色再生胶应用的优势。从应用再生胶分类显示，轮胎行业应用再生胶达到再生胶总量30%左右；力车胎行业应用在40%左右；其它胶鞋、管带、橡胶制品行业分别应用均在10%左右。预测，2016年环保型再生胶、胶粉将在2015年的基础上提高5%、8%左右，达到460万吨、65万吨左右。

    二、重点研究方向及关键技术

    废橡胶综合利用行业在淘汰“小三件”、淘汰煤焦油、改变脱硫方式、加快自动化生产工艺的影响下，在科技人员和企业家们共同努力下，废旧橡胶、废旧轮胎的破碎、粉碎、脱硫、成型等再利用装备、工艺方面，为行业“十三五”以转变发展方式为主线，全面提升节能减排能力，实现行业技术升级，以质增效，技术创新为驱动措施有了一个质的变化。

    1、跟踪、推进橡胶行业“十三五”发展规划指导纲要的要求，完成“万吨废轮胎双轴破碎机生产胶粉示范线”和“万吨常压连续脱硫生产再生胶示范线”等项目，将根据项目申报，组织专家审核、立项、考核、评审、推广。

    2、根据国家财政部、税务总局颁布的“财税〔2015〕78号《资源综合利用产品和劳务增值税优惠目录》”，了解行业执行情况，引导企业加快环保达标的认识，按“准入制”要求进行申报；按要求取得ISO9000国际质量体系认证、IS014000国际环境管理体系认证和OHSAD18000职业健康安全管理体系认证。   

    3、积极参与国家产业政策制定，继续推荐专家参加行业“废轮胎综合利用行业准入”评审；进一步探讨废旧橡胶（废旧轮胎）回收的税收政策；坚持倡导废旧橡胶、废旧轮胎区域性回收利用；研讨利用互联网，打造行业展示和全国废旧橡胶、废旧轮胎交易网络平台。

    4、进一步学习认识《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》对行业发展的重要性，推进与国际接轨的生产者责任延伸制政策的出台，推动产污付费政策制定，密切关注欧美将共同制定回收橡胶标准的内容。

    5、进一步落实淘汰“小三件”、淘汰“煤焦油”、改变“脱硫方式”的目标，推进提高生产线自动化研发应用进程，为实现生产过程中源头治理，无安全隐患，无废水、废气排放，实现减少污染、无公害化生产技术向绿色环保发展，随着产业绿色发展需要，积极向国家部委提出行业鼓励、限制、淘汰目录。

    三、发展意见和建议

    1、建议进行区域化回收再利用，实现运输上节能、环保，避免物流费用浪费，减少跨区域运输途中产生污染，制定行业准入企业的区域化数量、处理量，减少恶性竞争。

    2、制订合理的废旧橡胶、废旧轮胎回收、利用税收政策和使用橡胶再生资源优惠政策。建议进一步完善和健全废旧橡胶综合利用法规，当前急需规范的包括建立有序回收体系、激励机制、对利用企业实行税收优惠政策、有效取缔土法炼油、严格禁止进口国外废旧轮胎等废弃物。

    3、建议参照发达国家的做法，建立废橡胶、废旧轮胎处理补偿机制，对废橡胶、废旧轮胎处理企业给予相应补贴。

    4、制定处罚制度，对已获得行业准入的企业，不能达到清洁生产、造成环境污染等不良后果者，根据其情节轻重，给予警告、公示、处罚、取消准入等，实行有效的管理。

    5、鼓励橡胶产品生产企业承担对产生的废旧橡胶进行回收和利用，给予政策支持。

    6、鼓励橡胶产品生产企业对使用胶粉、再生橡胶的研究与应用，给予政策支持。

    7、鼓励废橡胶综合利用企业加强再生橡胶的延伸产品研发，给予政策支持。

    8、鼓励废橡胶综合利用企业加大胶粉、再生橡胶出口，给予政策支持。

    9、鼓励和支持废橡胶综合利用企业加快清洁生产、节能减排、产业转型、科技创新方面的研发投入，给予政策支持。

    特别引起注意的是废橡胶、废旧轮胎回收都没有发票，利用企业没办法做帐，使企业存在着巨大的税务风险，销售又都要开具增值税发票，虽然国家财政部、税务总局出台2015年出台78号文件，对胶粉再生胶、轮胎翻新产品增值税50%即征即返，但胶粉、再生胶依然承担较重税赋，作为属于国家鼓励的再生资源综合利用行业。依然无力进行清洁生产和节能减排设备改造投入。

    贯彻国务院2013《关于加快发展节能环保产业的意见》精神，落实谁污染谁治理政策；按《废旧轮胎综合利用准入条件》要求，提高门槛；尽快建立废橡胶资源回收的准入制度，帮助有资质的企业在各地级市建立城市废橡胶绿色回收站，纳入城镇化发展规划，依法规范个体回收行为，最终形成全国废橡胶回收利用网络体系。在完善废橡胶回收政策的基础上，采取经济补偿或税收杠杆两个政策再立体式加以系统地执行，从根本上解决废橡胶回收环节上的发票问题，成为规范的关键。

    四、建议制定行业结构调整目标，制定鼓励、限制、淘汰目录

    1、鼓励类项目是指代表行业的技术发展的方向的，而且能够真正引领行业实现转型升级，提升行业技术水平，实现创新平台建设、符合节能减排要求，而且在行业结构调整中具有推广意义的的项目。

  （1）硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装置

    淘汰落后装备，改变现行高温高压、先污染后治理的“动态脱硫罐”脱硫方式；硫化橡胶粉常压连续脱硫采用螺旋脱硫装置，实现没有安全隐患的硫化橡胶粉常压连续脱硫、生产过程环保、无废水、废气排放、清洁生产、降低能耗，实现脱硫工艺过程的自动化。

    把压力罐改为管道，在密封的螺旋管道内连续脱硫反应，冷却排放。设备由高压改为常压；采用变频无极调速和数显控温；间歇变为连续、自动化；无废水废气排放；设备占地面积小；没有锅炉，无需增加尾气净化治理装置和脱硫胶粉骤冷装置-降低成本投入；脱硫胶粉冷却采用封闭循环水，无废水、废气、废渣排放，符合清洁生产要求；脱硫耗能在160千瓦时/吨左右，与“动态脱硫法”耗能220千瓦时/吨相比，节能达20%以上，符合低碳节能；整套装置，安全、环保、可智能化。

    建议国家出台文件鼓励使用协会推荐的设备完善，工艺成熟装置，并且给予该装置一次性购买款50%财政扶持补贴。实施目标：2018年达到50%。

    （2）双轴自动破碎机

    双轴自动破碎机是自动破碎、粉碎生产胶块装备，具备安全、环保、常温、自动化、低噪音、低粉尘等显著特点，是专门针对淘汰存在严重安全隐患的“小三件”提升产业装备转型，对推动行业绿色转型具有重要意义。

    双轴自动破碎机采用物理法对废旧轮胎进行分解粉碎，无有害物质排放；破碎采用模块式嵌装刀体与主轴连接与国内常用的整体刀具及六角主轴相比，可不经过整体拆装即可更换刀具，具有维护简单，更换方便；嵌装式双曲面切刀作为固定刀，与旋转的动刀盘形成双迴转切割结构，该技术与传统的单旋转切割结构相比，极大的提高了切割效率；双螺旋曲面刀具，与传统的齿形刀具或直刃刀具相比，具有生产效率高、钢丝与橡胶分离率高；具备离心迴流式装置，与传统的离心式装置相比，具有粉碎效率高、能耗低以及单机产能高等特点；缓冲式Z形流道式分选机，进行多层次缓冲分离，与传统的气流分选机相比，具有分离效率高、处理量大；从整胎分解至4mm胶粒，与传统的粉碎方法相比，节能20%；操作工1人/1班，与传统设备相比，提高劳动生产率200%以上；该设备使用与运行安全、环保、实现自动化可智能化。

    建议国家出台文件鼓励使用协会推荐的双轴自动破碎机设备，给予该设备一次性购买设备款50%财政扶持补贴。实施目标：2018年达到70%。

    （3）环保智能化万吨再生胶生产线

    “环保智能化万吨再生胶生产线”是将粉碎、脱硫、成型的再生胶传统生产工艺有效连接，是产业升级成为智能化生产再生胶的一种方式。在废橡胶粉碎工艺，淘汰存在严重安全隐患，污染环境的“小三件”，采用双轴自动破碎机；脱硫工艺改变了高温高压、先产污后治理的传统“动态脱硫”间歇生产的工艺历史，“以机代罐”采用螺旋常压连续脱硫方式；实现了从废橡胶粉碎到再生胶脱硫、成型的无接缝连续化生产。

    环保智能化万吨再生胶生产线工艺，使整个生产过程环保、清洁生产，不产生废水、废气，有效从源头控制污染源防止二次污染。参数采用智能化操作，实现了数控，整套设备采用五个单元 PLC控制连接方式进行设计布局；分别为粉碎、塑化、捏炼成型、检测、环保；控制系统采用单模块式PLC控制，通过单个模块对产品温度，压力，时间等工艺参数的7项技术通过中央控制系统采用电脑触摸屏界面对系统、单元、节点的物料平衡输送、能耗、机台工艺参数进行总控；最终使各单元无缝软连接并辅以远程控制方式实现了对工艺管理、质量监督、财务数据的统计和监督的智能化控制。每吨再生橡胶耗电700 千瓦时=0.08603 吨标准煤，低于废橡胶综合利用行业“十三五”规划要求每吨再生橡胶耗电780 千瓦时目标；提升劳动生产率70%以上，提高了生产效率。实施目标：2018年达到15%。

    建议国家出台文件鼓励使用协会推荐的环保智能化万吨再生胶生产线,给予一次性财政扶持，新建该项目补贴设备购置款60%，企业技改补贴设备购置款50%。

    （4）环保智能化螺杆挤出再生机

    环保智能化螺杆挤出再生机是再生胶脱硫工艺“以机代罐”产业升级，改变先产污后治理存在安全隐患的传统高温高压“动态脱硫”间歇生产的再生胶脱硫工艺，是再生胶脱硫工艺成为安全、环保、智能化生产再生胶的脱硫方式。

    环保智能化螺杆挤出再生机采用单螺杆微挤压的方法生产再生胶，由自动计量配料混合系统、强制定量喂料系统、恒温预热再生系统、调压剪切冷却系统、自动集成控制系统五大系统组成。生产过程，采用单模块式PLC控制，实现了通过单个模块对产品的7项技术要求和温度，压力，时间等工艺参数的控制。通过中央控制系统采用电脑触摸屏界面对系统、单元、节点的物料平衡输送、能耗、机台工艺参数进行总控。实现了对工艺管理、质量监督、财务数据的统计和监督的智能化控制，生产过程中不产生废水、废气；生产出来的产品各项指标稳定，门尼反弹少，连续生产不粘胶；免清理。且断硫过程不加水，实现了废橡胶在生活过程中的“环保、节能、稳定、高效、安全和省人”的生产方式。每吨再生胶用电量≦150度，与“动态脱硫”工艺相比可节能降耗30%左右。劳动生产率提升70%。

    建议国家出台文件鼓励协会推荐的环保智能化螺杆挤出再生机,给予一次性财政扶持，新建该项目补贴设备购置款60%，企业技改补贴设备购置款50%。实施目标：2018年达到15%。

    2.限制类是指能耗较高，技术装备落后，不符合行业技术进步发展的方向，但又在这三年内还不能完全淘汰的产能，但要逐步被淘汰的技术项目。

    动态脱硫罐

    动态脱硫罐是再生胶脱硫工艺的传统装备。

动态脱硫罐是一种压力容器，生产过程中需要高温高压，存在严重安全隐患，伤亡事故不断；由于依赖罐中2个兆帕以上的饱和蒸汽对物料进行气化脱硫，在脱硫胶粉排料中产生大量废水废气，污染环境；生产属于一罐一罐间歇不能连续生产，自动化程度低，造成热能浪费；是先污染后治理生产方式。

    建议国家出台文件明确将“动态脱硫罐”列入限制类。使用硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装置或环保智能化万吨再生胶生产线等环保装置。实施目标：不增加新的动态脱硫罐。

    3、淘汰类项目是指阻碍行业技术进步，能耗高、高污染的，不符合国家环保和节能减排要求，列入国家淘汰产能的项目等。

    （1）煤焦油等软化剂

    中国橡胶工业协会发布了《E系轮胎再生橡胶》协会自律标准。明确提出了禁止使用煤焦油软化剂。煤焦油有毒，污染环境，对人体有害。

    行业已经从再生胶表观的物性指标，转向再生胶内涵的橡胶烃、炭黑，多环芳烃及有毒有害含量作为再生胶产品的环保质量指标。使用煤焦油等有毒有害生产的再生胶，多环芳烃严重超标。

    建议国家出台文件明确将煤焦油等软化剂列入再生胶软化剂淘汰类。推荐使用符合欧盟化学含量指标的环保型软化剂。实施目标：100%。

    （2）“小三件”

    该工艺分为切圈、切条、打块工艺，存在污染、不利清洁生产；严重危害存在严重安全隐患，造成操作人员伤残不断，不能适应产业转型升级，必须淘汰。

    “小三件”设备简陋、维修频繁、用工多，无任何防范措施，切指断腕事故不断，存在严重的安全隐患；生产现场环境恶劣，粉尘和胶块飞扬，不能清洁生产；不适应自动化、智能化发展；行业为淘汰“小三件”提供了技术保障，自动化、智能化生产渐成潮流。

    建议国家出台文件明确淘汰“小三件”使用行业推荐的双轴自动破碎机和生产线。实施目标：100%。

    五、科技项目建议

    以做好“十三五”十六项研发与制定项目的申报工作为抓手，大力推进企业的绿色转型升级，主要工作如下：

序号

项目内容

完成时间

1

研发万吨常压连续脱硫丁基再生橡胶项目

2016年12月。

2

研发万吨废轮胎破碎全封闭自动化生产线项目

2017年6月

3

研发万吨常压连续脱硫轮胎再生橡胶项目

2017年12月

4

研发万吨废旧轮胎破碎、常压连续脱硫、压延、出片自动生产线示范项目

2017年12月

5

研发万吨废旧轮胎破碎、常压连续脱硫、螺杆挤出成型全封闭自动生产线示范项目

2017年12月

6

研发万吨常压连续脱硫三元乙丙再生橡胶项目

2017年12月。

7

研发万吨常压连续脱硫丁腈再生橡胶项目

2017年12月

8

研发螺杆挤出智能化脱硫技术与设备示范项目

2018年12月

9

研发橡胶粉用鼓硫直接连续生产胶板项目

2019年6月

10

制定《E系丁基再生橡胶》协会自律标准

2019年12月

11

制定《E系丁腈再生橡胶》协会自律标准

2019年12月

12

制定《E系三元乙丙再生橡胶》协会自律标准

2019年12月

13

制定《万吨塑化机设备制造与工艺标准自动化生产线标准》

2019年12月

14

制定《万吨胶粉破碎。粉碎自动化生产线标准》

2019年12月

15

研发不添加化学助剂的再生橡胶脱硫工艺项目

2020年6月

16

研发万吨超声波脱硫技术生产再生橡胶生产线

2020年6月

网址：废旧橡胶回收利用技术研发与应用 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/486729

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