打开出油口的阀门，黑色的原料油缓缓流出。经过简单加工，98%的原料油都将成为供生产生活使用的柴油或汽油，油品质量达到国家标准。

“这是一套可实现无污染废旧塑料柔性油化的工艺设备。”7月16日，三河市福海特种设备制造有限公司总经理李勇告诉笔者，“它的研发成功，破解了塑料垃圾处理的难题，实现了处理过程无污染，同时垃圾变能源，催生废旧塑料的更大价值。”

在今年5月28日国务院发展研究中心“废塑料能源化利用研究”研讨会上，这套工艺得到了环保部固体废物管理中心、国家发改委、清华大学的专家认可。其中，中国工程院院士、清华大学化学科学与技术研究院院长金涌认为：“整套设备在工艺上独具匠心，构思巧妙。”

首创“柔性”工艺，出油率高达95%

废旧塑料变石油，相当于一个逆反应过程。

“塑料是石油中的烯烃类分子经过聚合反应生成的聚乙烯、聚丙烯等产品。”李勇说，让废旧塑料中已经聚合的大分子，在高温下进行裂解反应，分子链断裂，解聚成小分子，烯烃类小分子就可以转化为汽柴油。

虽然塑料油化的方向众所周知，在理论上也是可能的，但如何实现无污染、高出油率并实现工业化和连续性生产，成为急需破解的世界性难题。国内在这方面已经进行了30多年的研究，一直没有突破。

“难点在于，塑料油化是一整套系统设备，涉及炼油、机械制造、工业设计、自动化控制等多个专业，在具体试验过程中，一个工艺细节或设备参数的调整出现偏差，都将导致整个链条的紊乱，而且之前也没有任何经验可以借鉴。”李勇说。

令笔者意外的是，突破这项技术空白的福海公司，竟是三河市一家土生土长的民营企业。李勇从2010年开始研究塑料油化技术，在遍访中国石油大学、北京化工大学等地相关专家后，先后投入4000多万元，经过不断的试验总结，2013年6月在国内率先研制出这套设备。李勇将其命名为“无污染废旧塑料柔性油化工艺”。

为什么称为柔性?面对笔者的疑问，李勇说：“柔性是我自己给这套工艺起的名字，化工领域没有这个专业术语。”

李勇介绍，柔性工艺相比其他塑料油化技术，最直接的区别就是整个工艺流程从低中高三种温度，缓慢对废旧塑料进行裂解油化，而不是“土法炼油”中采取的高温迅速裂解反应，使塑料迅速气化。“此前的塑料油化工艺，化学反应剧烈，我们的工艺，化学反应柔和，所以叫柔性。”

废旧塑料变成汽柴油的过程大体包括：塑料破碎—低温解聚液化—固液分离干馏—高温加热浆液—催化裂解气化—冷凝分离—成品油。这套工艺于2013年11月通过了省工信厅的新产品新技术的鉴定验收，各项性能指标国内领先，可以实现批量生产。

“国内其他废旧塑料油化工艺，在整个工艺流程中难以对原料的反应温度进行低中高区间控制，反应温度大都在360℃—600℃之间，始终高位运行。”李勇解释，而柔性油化工艺通过合理控制温度、压力等反应条件，使废旧塑料在200℃—250℃就开始裂化反应，逐步过渡到高温，有步骤地对各类油品分类收集，避免了过度高温裂解产生的结焦、缩聚反应芳烃化，降低了原料的结焦率，减少了油品中杂质的含量。

“整套工艺不但有利于油品的产生，”李勇说，“而且出油率高，最高可达95%。”

破解“流体化”难题，将废旧塑料变财富

在福海公司塑料油化车间，废旧塑料进入进料口，经预处理后被传送带运到设备中最高的装置——加热炉内，然后自上而下经历热解反应釜、催化反应塔、分馏塔、冷却塔的处理，原料油从末端出口流出。

整套工艺流程看似水到渠成，但研发中却需破解一个个难题，废旧塑料流体化就是其中一项。

传统的废旧塑料油化利用一般有两种方法。最简单也是多数“土炼油”采用的方法是热裂解，把废旧塑料装进高温加热炉里进行热裂解，缺点是反应温度高、时间长，能耗大，排出大量废渣废气。另一种方法是催化裂解，将催化剂与废塑料混合在一起进行加热，反应快，能耗低，但油品杂质多。

“由于塑料是热的不良导体，采用这两种方法时，在高温炉内，紧贴炉膛内壁的塑料会迅速碳化，距离炉膛稍远一点的塑料还没有充分液化，塑料不能充分裂解，所以都会造成出油率低、油品质量差的问题。”李勇说，更重要的是这两种工艺设备都只能采用间歇式作业，不能进行工业化连续性生产，“也就是一炉塑料热解完之后，必须等炉凉了再加料，加料之前还要把炉膛内壁粘连的附着物清理干净。”

但柔性油化设备采用特殊的液态成浆工艺，通过合理控制化学反应条件，进行工艺流程的循环，使塑料在整个反应过程中全部实现液态的流体化。“液体化的塑料不容易造成管道的堵塞、不会在设备的内壁形成大量附着物，避免了因为清理设备只能间歇式作业的问题，大大提高了处理效率。”李勇说，目前这套设备日处理塑料垃圾量最高可达300吨。

为了实现废旧塑料的连续处理，他们还开发了“气压密实封闭进料口装置”，原料在向加热炉推进的同时，气泵随即对炉口进行密闭，“边推进边密闭，实现了整个工艺流程的全封闭连续作业。”

柔性油化工艺的突破为拓展能源开辟了新路径。李勇介绍，相比于原油提炼成汽柴油60%—70%的比例，塑料油化生产的原料油，有98%都可以提炼成汽柴油。“一吨塑料油化生产的汽柴油，相当于2.2吨原油。”

目前，发达国家废塑料能源化利用率在70%以上，而国内废旧塑料的回收利用率仅为22%，这意味着我国每年产生的3000多万吨废旧塑料被白白浪费掉，不仅浪费资源，而且污染环境。

“如果使用柔性油化工艺，这些塑料都将变为财富。”李勇算了一笔账：若该项技术实现产业化，全国每年利用废旧塑料可产出柴油2000多万吨，市场价达2000多亿元，相当于减少使用6000万吨原油来提炼柴油，等于全国每年进口原油的70%，比大庆油田当年出油量的峰值5500万吨还高，相当于为国家发现了一个新的“大庆油田”。“而且由于原材料广泛，这个‘油田’将遍布全国，既不污染环境，也不改变地质结构。”

采用密闭无氧化方式，处理过程近零污染

清澈透明，淡黄色，与加油站的汽油没什么两样。7月16日，在福海公司再生能源设备与工艺研究所，笔者见到了废旧塑料“变”成的汽油。

“经过石油化工科学研究院的检测分析，这种油品的闪点、密度、黏度、灰分等指标都高于国家标准。”李勇说，油品不仅质量高，而且整个生产过程近乎零污染。

在福海公司会议室，推开窗，笔者闻不到“土法炼油”那种刺鼻的气味，只能看到不远处运行中的加热炉顶部的一个烟囱冒出的淡淡白烟。

李勇介绍，目前我国废塑料处理的途径主要有填埋、焚烧、造粒等。填埋占用大量土地，产生二次污染;焚烧产生的有毒有害物质难以完全处理，污染环境;造粒需要清洁的塑料，原料需提前清洗，会浪费大量水资源。

“我们的柔性油化设备和工艺对于原材料的要求很低，就是再也不能回收利用的劣质塑料。所以相比其他处理方式，不占土地;原材料不用水洗，也没有废水排放;由于采用密闭、无氧化方式，经过低中高三种温度，有步骤地对塑料中可以转化成油品的部分进行了收集，真正做到了‘榨干吃净’，也基本没有废渣。整套密闭设备仅在加热炉设计有一个排放口，排放少量废气。可以实现了废旧塑料的环保、高效利用。”

李勇表示，福海公司的整套工艺设备已经通过了专业检测机构——北京市谱尼检测有限公司的检测，烟尘、氮氧化物、二氧化硫、氯化氢的排放浓度分别为4.5mg/m3、28mg/m3、4mg/m3、0.34mg/m3，远低于国家标准。

今年底，福海公司将在三河市投资建成一条日处理100吨的零污染废旧塑料柔性油化工艺生产线。据了解，该生产线建成后可以率先解决廊坊地区的白色污染问题，甚至可以辐射周边，帮助处理京津的塑料垃圾。

“更重要的是推广示范作用。”李勇计划，他们将在全国十几个大城市推广不同规格的柔性油化工艺设备，如果全部应用，每年可处理废旧塑料约100万吨，节约处理费用1亿多元，节约填埋用地500亩。

文章来源：河北日报