ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ АВТОШИН
ПУТЁМ РАСТВОРЕНИЯ В ОРГАНИЧЕСКОМ РАСТВОРИТЕЛЕ
ПРЕДЛАГАЕМАЯ ООО «Н.Т.Д ТАМАННО» г.МОСКВА
Экономически эффективная переработка автошин позволит не только решить экологические проблемы, но и обеспечить высокую рентабельность перерабатывающих производств. Причем, наиболее привлекательным является способ материального рециклинга (Патент РФ № 2220986 от 10.01.2004г. «Способ переработки резиносодержащих отходов», Заявка на выдачу патента № 2003111988 от 24.04.2003г., Международная заявка PCT/RU 2004/000153 от 12.05.2004г. «Способ переработки резиносодержащих отходов» дата приоритета 24.04.2003г.). В основе предлагаемого проекта лежит уникальный способ переработки резиносодержащих и полимерных отходов, конечным результатом которого является не только уничтожение вредных и практически не разлагающихся отходов, но и получение на конечной стадии процесса переработки высоко ликвидных продуктов, жизненно важных для деятельности человека.
В результате переработки (рециклинга) автопокрышек получается:
1.-Бензиновая фракция (компонента) с октановым числом – 100, т-ра кипения НК -160?С, не содержащая свинец и серу (Pb, S). Используется на предприятиях нефтехимии, а также НПЗ при производстве высокооктанового экологически чистого бензина.
2. –Мазут (аналог), по своим показателям соответствует ГОСТ 1058-99 (М-40) массовая доля содержания серы- 0.6%
3. -Технический углерод, содержащий 92-99% чистого углерода, в технологическом процессе направляется на облагораживание, в результате чего получаются углерод-углеродные материалы (УУМ) и/или электропроводный техуглерод.
СПЕЦИФИКАЦИЯ НА ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД, ПРОИЗВОДИМЫЙ ПО ТЕХНОЛОГИИ ООО «Н.Т.Д ТАМАННО»
Показатель Property |
Метод испытан |
Результат Value |
||
П267-Э |
Аналог -СИБУНИТ |
УУМ |
||
Массовая доля углерода % |
|
|
99,6 |
99,5 |
Удельная внешняя поверхность, м2/г |
Д 3765 |
144 |
|
|
Иодное число, г/кг |
Д1510 |
226 |
|
|
Абсорбция ДБФ, см3/100г |
Д2414 |
165 |
|
|
рH водной суспензии |
Д 1512 |
7,9 |
|
|
Влажность, % |
Д1509 |
0,5 |
|
|
Зольность, % |
Д1506 |
0,27 |
0,2 |
0,2 |
Массовая доля общей серы, % |
Д1619 |
0,38 |
0,24 |
0,22 |
Остаток на сите |
Д1514 |
0,0005 |
|
|
Фракционный состав, мм. |
|
0,8 – 2,0 |
2 — 3 |
1 — 3 |
Насыпная плотность, кг/м3 |
Д1513 |
230 |
514 |
900 |
Содержание пыли, % |
Д1508 |
5,0 |
-//- |
-//- |
Рыночная стоимость, USD/1kg |
|
2 — 4 |
27 — 30 |
2 — 6 |
Диапазон потребления:
А. - углерод-углеродные материалы (УУМ) для металлургии (аналог «КАРБОСТИЛ») — углеродный гранулированный материал, который применяется в производстве высококачественной стали для прецизионного легирования металла.
Преимущества: превосходит отечественные и зарубежные аналоги по скорости растворения в жидком металле, низкое содержание посторонних примесей.
В. - пористый УУМ (аналог «СИБУНИТ») -
«Сибунит» представляет собой микрокристаллическую графитоподобную форму углерода, получаемую из газообразного углеводородного сырья. Он сочетает в себе преимущества графита (химическую устойчивость, электропроводность) и активных углей (развитую поверхность пор, высокую адсорбционную способность). Их отличительными чертами являются высокая механическая прочность, химическая и термическая (до 1000-15000С) устойчивость, высокая чистота.
В качестве адсорбента «Сибунит» может применяться в медицине и в фармацевтике,в производстве жиров и в сахарной промышленности, виноделии и пивоварении, для очистки промышленных и городских сточных вод в производстве цветных металлов.
Катализаторы на основе «Сибунита» проявляют высокую активность в процессах гидрирования, гидроочистки, гидродехлорирования,характеризуются значительным увеличением времени жизни катализатора. Особенно ярко «Сибунит» проявляет свои свойства как носитель кислотных, сульфидных и промотированных металлических катализаторов.
Использование формованного углеродного носителя «Сибунит» позволяет на качественно новом уровне решить многие проблемы при проведении нефтехимических процессов деметаллирования и гидрокрекинга нефтяных фракций или гидроочистки водородного сырья.
«Сибунит» – новый класс пористых углерод-углеродных композиционных материалов, сочетающий преимущества как графита (химическая стабильность, электропроводность), так и активных углей (высокая поверхность и адсорбционная емкость).
Данные композиты характеризуются высоким объемом мезопор и узким регулируемым распределением пор по размерам (некоторые марки имеют большую долю пор размером 5 – 20 нм или бидисперсную мезо-макропористую структуру).
С. - электропроводный техуглерод —
Применяется при производстве химических источников тока, электропроводящих экранов шахтных кабелей, как наполнитель для изготовления резиносодержащих изделий, щёток для электродвигателей, и т.д.
4. -Металлолом (металлокорд очищенный) — высоколегированная сталь.
5. – Сера (элементарная)
6. — ZnO
Такое производство по своей глубине переработки отходов не имеет аналогов в мировой практике. Является экологически чистым предприятием, обладающим безотходной технологией. В условиях проведения процесса рециклинга шин, диоксины, фураны, не образуются и не могут образоваться, в силу очень мягких условий проведения реакции и специальных мер безопасности.
Созданная технологическая линия растворения автопокрышек и облагораживания техуглерода, является поточной, то есть, непосредственно весь технологический процесс, не будет иметь контакта с атмосферой вплоть до вывода готовых продуктов в накопители (резервуары, склады хранения продукции) и перегрузки для дальнейшей транспортировки к потребителю. Растворитель циркулирует в замкнутой системе и не имеет контактов с атмосферой. Для нагрева растворителя применяется трубчатая печь с огневым нагревом. Печь типичная для установок нефте и газопереработки. Нагрев электроэнергией нерентабелен. Дымовые газы образуются при сгорании топлива в печи. В качестве топлива используется углеводородный газ (газ, получаемый в процессе переработки автошин, природный газ). Состав дымовых газов: двуокись углерода, водяной пар, азот. Дымовых газов будет образовываться из расчёта производительности печи до 800 000 ккал/час, для этого необходимо сжигать около 150 нм/куб в час углеводородного газа, что приведёт к образованию 1500 м/куб дымовых газов, или около 1200 м/куб на 1тонну сырья.
Проведённые исследования показали возможность безопасного использования вторичного материала после переработки автомобильных шин на производстве потребителями: — предприятия нефтепереработки и нефтехимии, металлургическая, электрокабельная промышленность и т.д.. При этом на фоне тех материалов, которые применяются в производстве автомобильных шин и РТИ, а так же и других продуктов перечисленных раннее, безопасность нужно понимать как отсутствие новых дополнительных загрязняющих веществ.
Анализ продуктов полученных в процессе растворения (термолиз).
Жидкие углеводороды подвергались разгонке на аппарате АРН-2, с выделение бензиновой и остаточной фракции. Растворитель содержался во фракции 100-180°С. Тяжелые (неиспарившиеся углеводороды) слиты в мерную емкость и смешаны с конденсатом.
Материальный баланс разгонки на аппарате АРН-2
Наименование |
% вес |
Взято: |
100,00 |
Получено: |
|
Фракция НК-80°С |
2,13 |
Фракция 80-100°С |
2,11 |
Фракция 100-180°С |
90,28(в т.ч. растворитель) |
Остаточная фракция |
4,67 |
Потери |
0,81 |
Всего: |
100,00 |
Хромотографический анализ конденсата.
|
% вес |
%вес в пересчете на синтетическую нефть |
Бутан* |
0,347 |
1,58 |
Пентан* |
0,744 |
3,38 |
Гексан* |
0,505 |
2,29 |
Метилциклопентан* |
0,624 |
2,84 |
Бензол |
0,908 |
4,13 |
Толуол |
85,629 |
35,13 |
М+п ксилол |
0,384 |
1,38 |
О — ксилол |
2,127 |
9,67 |
Σ — легких |
91,168 |
60,4 |
Σ — тяжелых |
8,732 |
39,60 |
Итого: |
100,00 |
100,00 |
- изомеры объединены
Окончательный баланс.
Переработки покрышек (среднее значения по результату 27 опытов).
№ |
Продукт |
%вес на покрышки |
%вес на резину |
1. |
Синтетическая нефть
В том числе: |
53,5 25,0 |
62,20 29,00 |
2 |
Техуглерод
В том числе: |
31 28 |
36,04 32,56 |
3 |
Текстильный корд | 4 |
------ |
4 |
Металлокорд |
10 |
------ |
5 |
Углеводородный газ | 1,5 |
1,7 |
Итого: | 100 |
100 |
Предлагаемый процесс гарантирует защиту окружающей среды от выделения летучих токсичных (как впрочем, и нетоксичных) соединений. Точно также решается проблема 100% использования всего отработанного материала. Эффективность предлагаемого способа подтверждена на практике в ходе лабораторных испытаний.
Товарную ценность и возможность дальнейшего использования получаемой продукции подтверждают исследования Всероссийского научно исследовательского института нефтепереработки (ОАО "ВНИИНП") и Конструкторско-технологического института технического углерода СО РАН, Института горючих ископаемых Министерства Энергетики РФ, института нефтехимического синтеза им.А.В. Топчиева. Получаемая в процессе переработки продукция ликвидная и пользуется спросом, как на внутреннем рынке, так и за рубежом – ЕС, США, Китай, Азия и т.д.
С сентября 2005 года, в круглосуточном режиме работает опытно-демонстрационная технологическая линия, полностью повторяющая непрерывный технологический процесс. Мощность данной линии до 10 кг/час по сырью (резиносодержащие изделия, измельчённые в крошку). Материальный баланс технологии и качество получаемой в процессе продукции — соответствует декларируемым параметрам. В ноябре 2005 года была проведена акция по демонстрации технологии. Акция продолжалась до 29 декабря 2005 года. Замечаний, нареканий и т.д. по качеству продукции или работе самой технологии в наш адрес предъявлено не было.
В ноябре 2005г. технология ООО «Н.Т.Д ТАМАННО» получила серебряную медаль на международной выставке в Германии. Что касается сырья, то по предлагаемой технологии можно перерабатывать автошины абсолютно любых типов и размеров, в том числе и от карьерных большегрузных самосвалов. А так же любые резиносодержащие отходы — конвейерную ленту, отходы производства РТИ, противогазы, коврики, спортивные дорожки и т.д.. Климатические факторы значения не имеют.
Из одной тонны резины получаются следующие продукты:- Бензиновая фракция » 325 кг.
- Мазут » 175 кг.
- Технический углерод (УУМ) » 300 кг.
- Металлокорд » 200 кг.
Продажа этих продуктов даёт в сумме » 703 евро (доход)
Теперь издержки на переработку одной тонны резины:
- Прямые издержки:
- Электроэнергия » 2,6 евро
- Вода » 0,6 евро
- Растворитель » 0,11 евро.
- Общие издержки (командировки, услуги связи, транспорт, спецодежда, аренда и прочее) » 32 евро.
- Суммарные издержки » 5,4 евро.
- Затраты на персонал (зарплата) » 44,2 евро.
- Налоговые выплаты » 155,1 евро.
ИТОГО: 240,01 евро (издержки)
Сюда можно добавить – лицензионные платежи. »703(доход)-30% = 492,1 евро
492,1 евро – 240,01 (издержки) = 252,09 евро (ЧИСТАЯ ПРИБЫЛЬ)»
Производственные объёмы годовой выработки составляют:
-переработка утильной резины ………………………… 36288 тонны
-производство бензиновой фракции ……………………..11793,6 тонн
-производство мазута ………………………………………6350,4 тонн
-производство технического углерода ……………………10886,4 тонн
-производство металлолома ……………………………….7257,6 тонн
Оптовые цены на готовую продукцию
Продукт |
Единица измер. |
Цена (EUR) |
Бензиновая фракция |
тн |
300,0 |
Мазут |
тн |
46,9 |
Технический углерод (УУМ) и/или электропроводнй т/у |
тн |
2000,0 |
Металлокорд |
тн |
21,9 |
Годовые показатели действующего предприятия
- Объём перерабатываемого утильного сырья ………………….. 36 288 тонн
— Поступления от продаж ……………………………………… » 25 509 978 EUR в год.
— Рентабельность ………………………………………………….. 78,09%
— Количество рабочих мест …………………………………… » 83 человека.
Строительство вышеуказанной установки с учётом разработки ПСД, стоимости отечественного и импортного оборудования, с его монтажом, составят ориентировочно 6,5 млн. EUR. Доходность не менее 25 млн. EUR в год. Срок строительства производства и выход его на проектную мощность — 22-24 месяца с момента начала проектирования. Срок окупаемости проекта с момента пуска около 12 месяцев. Требуемая площадь с учётом складирования покрышек 3,5 га., в том числе крытых площадей не менее 1200 м.кв..
Получаемая продукция — образцы.
Слева на право – Старков С.В., Бочавер К.З., Тюленев М.А. – с образцами продукции полученной на демонстрационной – пилотной установке.
контроль за процессом
облагораживание техуглерода - Шамгулов Р.Ю.
Слесарь наладчик – Шайморданов С.А.
КИП и А демоустановки - Петров И.Б.
Узел облагораживания углерода — КИПиА (слева на право: Бочавер К.З., Зискин В.И., Тюленев М.А., Аникеев В.Н.)
Узел подачи сырья в реактор растворения
Ректификационная колонна.
В заключение необходимо отметить, что для России проблема утилизации изношенных шин столь сложна и масштабна, что не может быть решена усилиями энтузиастов и отдельных организаций. Требуются системные организационные меры на государственном и отраслевом уровне. Необходимость широкого публичного обсуждения этой проблемы очевидна, так как только в этом случае можно будет избежать принятия поспешных и неэффективных решений.
Генеральный директор
ООО «Н.Т.Д ТАМАННО» Старков С.В.