Все о переработке шин (часть 2)
Пиролитические технологические линии, так же как и механические, могут похвастаться разнообразием. Варьируется и их стоимость: от 20 тыс. до нескольких миллионов евро – именно столько стоят европейские линии полной переработки шин пиролитическим методом, включающие в себя полный цикл технологического оборудования, в том числе даже узлы каталитического крекинга для повышения качества получаемого топлива, и занимающие пространство немаленького завода. Даже в условиях большого спроса на переработку шин и устойчивого спроса на продукты пиролиза окупаемость такой линии в российских условиях представляется сомнительной.
На другом, дешевом конце линейки – недорогие агрегаты периодической загрузки отечественного производства и часто полукустарной доводки. Они позволяют получать из шин сажу, гордо именуемую «техническим углеродом», и низкокачественное котельное топливо, свойства которого колеблются от загрузки к загрузке.
Такая установка часто представляет собой вертикальный тигель (или несколько), куда загружаются шины. Каждый тигель закрывается и закрепляется примерно 20 болтами по периметру, затем поднимается с помощью кран-балки и помещается в топочную камеру. После присоединения патрубка еще 6–8 болтами к контуру установки можно начинать цикл. Все пиролитическое оборудование периодического действия работает примерно по одинаковому циклу – во время нагрева в условиях отсутствия или недостатка кислорода из резины начинают выделяться различные фракции углеводородов, которые испаряются и выходят в виде пара. Пар конденсируется в теплообменнике. Летучие углеводороды выходят в виде газа, идущего на поддержание работы установки. Как говорится, дешево и сердито.
К сожалению, чаще бывает сердито. Пиролиз – процесс небезопасный и не допускает вольного обращения. Попадание даже небольшого количества воздуха внутрь реактора неизбежно приводит к взрыву той или иной силы. Именно поэтому тигли, вынутые после окончания реакции той же кран-балкой из установки, полагается еще несколько часов остужать до разгрузки и загрузки новой партии сырья. К достоинствам такой установки со съемными тиглями можно отнести лишь относительно небольшую стоимость и изолированность процесса от окружающей среды, тогда как на другой чаше весов – риск для здоровья персонала и безопасности производства, низкая производительность, значительные размеры установки, нерационально организованный рабочий цикл и т. д.
Из-за необходимости охлаждения реактора в конце каждого цикла производительность таких установок невелика, а с увеличением производительности неизбежно растет и размер установки, и риск попадания воздуха через соединения, которые постоянно подвергаются монтажу и демонтажу. Кроме того, вертикальный реактор плюс необходимость вынимать из него тигель кран-балкой требуют здания высотой не менее 8–10 м. Поэтому экономия на стоимости оборудования не всегда однозначно ведет к финансовой выгоде.Альтернативой являются установки с горизонтальным реактором. В качестве примера можно привести установки термической деструкции непрерывного действия. Главное отличие ее от упомянутых установок не только в компактных и стандартизованных размерах (установка выполнена в 1–3 стандартных морских контейнерах с 95%-й заводской готовностью), но и в непрерывной работе, исключающей необходимость многочасового охлаждения.
В установках термической деструкции подача и продвижение сырья по реактору производится с помощью системы шнеков, изолированных от окружающей среды, как и весь процесс. Интеллектуальная система обеспечения безопасности с помощью датчиков постоянно производит опрос параметров процесса и не допускает попадания воздуха ни в один из технологических узлов установки. Установки термической деструкции отличаются низким энергопотреблением (так, наиболее крупная модификация установки типа УТД производительностью 800 кг/ч потребляет лишь 25 кВт/ч электроэнергии) и энергетической «всеядностью», так как может работать на дизельном топливе, пиролизном газе и пиролизном топливе.
Совместно с крупной фирмой-производителем микротурбин специалисты ЗАО «Безопасные Технологии» разработали модуль получения электроэнергии из пиролизного газа или пиролизного топлива, получаемого из шин на описанной установке. Схема получения электроэнергии при этом может быть реализована с акцентом как на пиролизный газ, так и на пиролизное топливо, совмещенная схема также возможна. Таким образом, из 1 т шин,которая при переработке дает примерно 200–250 кг пиролизного газа и около 400 кг топлива, можно получить 2 МВт электроэнергии, напрямую направив топливо на микротурбины. Однако в отдельных случаях предпочтительна иная технологическая схема, подразумевающая использование промежуточной стадии – генерации пара.
По причине резко растущего интереса к пиролитическим установкам как к следующему логическому шагу после инсинерации на рынке пиролитического оборудования ежедневно возникает множество предложений, в том числе достаточно фантастических. Далеко не все компании, предлагающие чудеса, имеют средства даже на элементарные исследования своих же продуктов, надеясь на доверчивого клиента. «Окислительный пиролиз», «многостадийный пиролиз», будучи, с одной стороны, полноправными технологическими терминами, с другой – часто являются просто красивыми словами, прикрывающими отсутствие элементарного опыта обращения с процессом пиролиза. Ведь пиролиз намного более сложен, чем уже ставшая привычной инсинерация, и, главное, означает гораздо больший риск для здоровья персонала в случае «не доведенного до ума» оборудования.
В то же время невозможно не признать существования общей положительной тенденции ухода от бездумного уничтожения вторичных ресурсов, проявляющей себя, в частности, и в возникновении такого разнообразия установок на базе пиролиза. В мире постоянно появляются разработки в этой области, термин TDF (tyrederived fuel – англ. «топливо из шин») давно стал официальным. Компании наподобие Klean Industries, на счету которой более 500 выполненных проектов в области производства энергии из вторичных ресурсов, уже вплотную подошли к изготовлению наноматериалов, таких как фуллерены, из использованных шин.
Поэтому в условиях сложной международной обстановки появление и успешное внедрение российских разработок в области вторичной энергии является как нельзя более своевременным.
Все о переработке шин (часть 1)
Статья «Все о переработке шин» опубликована в журнале «Твердые бытовые отходы» выпуск № 8, 2015 г. При использовании материала/любой его части ссылка на авторство и сайт (www.i-pec.ru) обязательна