Spôsob spracovania starých alebo odpadových plastov

Číslo patentu: 280953

Dátum: 08.05.1996

Autori: Holighaus Rolf, Rupp Martin, Niemann Klaus

Je ešte 2 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob spracovania starých alebo odpadových plastov na chemické suroviny a kvapalné zložky palív depolymerizáciou východiskových zložiek na čerpateľnú a prchavú fázu. Prchavá fáza sa rozdelí na plynnú fázu a kondenzát alebo kondenzovateľné depolymerizačné produkty, ktoré sa podrobia bežným rafinačným štandardným procedúram. Čerpateľná fáza, ktorá ostala po oddelení prchavej fázy, sa podrobí hydrogenizácii kalovej fázy, splyňovaniu, nízkoteplotnej karbonizácii alebo ich vzájomnej kombinácii.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka spôsobu spracovania starých alebo odpadových plastov na chemické suroviny a kvapalné palivá.Vynález vychádza zo spôsobu hydrogenizačnej rañnácie materiálu obsahujúceho uhľovodíky, pri ktorom sa k nemu pridajú olejové polyméry s vysokou teplotou varu,najmä odpady polymérov v rozdrobenej alebo rozpustcnej forme, a táto zmes sa v prítomnosti vodíka hydrogenizačne spracuje na získanie zložiek palív a chemických surovínSpôsob premeny starých pneumatík, gumy a/alebo iných plastov na kvapalné, plynné a tuhé produkty depolymerizačným spracovaním V rozpúšťadle za zvýšeného tlaku a zvýšenej teploty bol opísaný v DE-A-ZS 30 229. Predovšetkým by sa pri tomto spôsobe nemali do atmosféry dostať žiadne škodlivé látky, ako S 02, sadze alebo podobne. Napríklad staré pneumatiky sa po rozdrobení a zmiešaní s recyklačným olejom z hydrogenizačného produktu adíciou vodíka, pri tlaku vodíka 15 000 kPa a teplote 450 °C zaviedli do hydrogenizačného reaktora v prítomnosti látok,katalyzujúcích štiepne a hydrogenizačné reakcie.V DE-A-2 205 001 je opísaný spôsob termického spracovania odpadov a kaučuku, pri ktorom sa odpady pri teplotách od 250 do 450 °C štiepia V prítomnosti pomocnej fázy, ktoráje pri reakčnej teplote kvapalná.Ďalej sa odkazuje na článok autorov Ronald H. Wolk,Michael C. Chervenak a Carmine A. Battista v Rubber Age, jún 1974, strany 27 až 38, ktorý sa týka hydrogenizácie odpadových pneumatik s cieľom získať kvapalné produkty, s teplotou varu v oblasti plynových olejov, na báze uhľovodíkov, ako aj ako sadzí z uhľovodíkov, opätovne použiteľných ako plnív.Ďalej je známy spôsob, pri ktorom sa odpady polymérov, predovšetkým stará guma, rozpustia vo zvyškových produktoch po spracovaní ropy. Vzniknutá zmes sa potom podrobí karbonizácii na koks. Pritom vznikajú plynné a kvapalné produkty. Posledne uvedené majú byť po príslušnom spracovaní vhodné ako zložky palív, porovnaj DD 0 144 171.Koncentrácia polymeru vo východiskovom produkte hydrogenizácie je napríklad pri spôsobe podľa DD 254 207 medzi 0,01 až 20 hmotn. . Spoločné hydrogenizačné spracovanie ťažkých olejov s rozpustenými a/alebo suspendovanými polymérmi má byť obmedzené na hydrogenizačný proces, pri ktorom sa hydrogenizàcia uskutočňuje V rúrkových reaktoroch so suspendovaným katalyzátorom alebo bez suspcndovaného katalyzátora. Ak by sa reaktory prevádzkovali s pevne usporiadanými katalyzátormi, použitie polymćrov by bolo možné len podmienečne, najmä vtedy,ak by sa pridali polyméry, ktoré depolymerizujú už vo fáze zahrievania do asi 420 C pred vstupom do reaktora.Tu vzniká úloha neobmedziť sa pri procese spracovania starých plastov len na pridanie do 20 hmotn. starých plastov k bežným rafinačným spôsobom konverzie ťažkých olejov.Ďalej vzniká problém, že pri chemickej premene odpadových produktov obsahujúcich plasty, sa musia spolu s nimi spracovať aj plasty, ktoré obsahujú chlór. Pri depolymerizácii podľa spôsobov doterajšieho stavu techniky vznikajúce korozívne halogenovodíky, ktoré vznikajú ako plynnć štíepne produkty, vyžadujú mimoriadne opatrenia.Ďalší problém spočíva vtom, že použité staré alebo odpadové plasty obsahujú sčasti nezanedbateľné množstvá anorganických vedľajších zložiek, ako sú pigmenty, kovy a plnivá, ktoré pri niektorých depolymerizačných spôsoboch,resp. pri spracovaní depolymerizačných produktov, môžu spôsobovať ťažkosti.Preto úlohou tohto vynálezu je dať k dispozícií spôsob,ktorý tieto obsahove látky toleruje. Tieto sa skoncentrujú v jednej fáze, v ktorej sa potom môžu priviesť k spôsobu spracovania, ktorý tieto obsahové látky taktiež toleruje, zatiaľ čo iné fázy, ktoré neobsahujú tieto anorganické vedľašie zložky, sa spracujú menej nákladným spôsobom.Ďalšia úloha spočíva v tom, aby sa zložité a kapitálovo náročné kroky spôsobu, ako je nízkoteplotná karbonizácia,splyňovanie alebo hydrogenizácia kalových fáz, vzhľadom na požadované priebežne množstvá odľahčili, resp. lepšie využili.Vynález spočíva v spôsobe spracovania starých alebo odpadových plastov na chemické suroviny a kvapalné zložky palív depolymerizáciou východiskových látok na čerpateľnú, ako aj prchavú fázu, rozdelením prchavej fázy na plynnú fázu a kondenzát, resp. kondenzovateľné depolymerízačné produkty, ktoré sa podrobia bežným rafmačným štandardným procedúram, pričom čerpateľná fáza,ktorá zostala po oddelení prchavej fázy, sa podrobl hydrogenizácii kalovej fázy, splyňovaniu, nízkoteplotnej karbonizácii alebo kombinácii týchto krokov spôsobu.Pri tomto spôsobe sa vznikajúce plynné depolymerizačné produkty (plyn), vznikajúce kondenzovateľné depolymerizačné produkty (kondenzát) a čerpateľná kalová fáza(depolymerizát), obsahujúca viskózne depolymerizačné produkty, odoberajú v oddelených čiastkových prúdoch a kondenzát, ako aj depolymerizát sa upravujú oddelene od seba. Pritom sa parametre spôsobu výhodne zvolia tak, aby vznikal podľa možnosti čo najvyšší podiel takzvaného kondenuítu.Dodatočné výhodné uskutočnenia vynálezu sú opísané vo vedľajších nárokoch.Plastmi hmotami, ktore sa dajú použiť v predloženom vynáleze, sú napr. zrnesové frakcie zo zberu triedeného odpadu, o. i. od Duale System Deutschland GmbH (DSD). V týchto zmesových frakciách sa nachádzajú napr. polyetylen, polypropylén, polyvinylchlorid, polystyrol, polyméme zmesi, ako akiylonitril-butadién styrolový kopolymér(ABS), ako aj polykondenzáty. Použítcľné sú tiež odpady pri výrobe plastov, reklamné obalové odpady z plastu,zvyškové, zmesové a čisté frakcie z priemyslu spracujúceho plasty, pričom pre vhodnosť na použitie v predloženom spôsobe nie je chemické zloženie týchto odpadov plastov kritické. Vhodnými produktmi sú aj elastomćry, technické výrobky z gumy alebo staré pneumatiky vo vhodne rozdrobenej forme.Použité stare alebo odpadové plasty pochádzajú napríklad z tvarových dielov, laminátov, kompozitných materiálov, fólií alebo syntetických vláken. Prikladmi plastov,obsahujúcich halogěny, sú chlórovaný polyetylén (PEC),polyvinylchlorid (PVC), polyvinylidénchlorid (PVDC),chloroprénový kaučuk, a to sme uviedli len niektorých ich dôležitých zástupcov. Ale aj predovšetkým síru obsahujúce plasty, napríklad polysulfóny alebo slrovými mostíkmi zosieťované kaučimy, ako v starých pneumatikách, sa vyskytujú vo veľkých množstvách a pri existencii zodpovedajúceho vybavenia na predbežné rozdrobenie a predbežné roz SK 280953 B 6triedenie na plastové a kovové zložky, ich možno podrobiť depolymerizácii a ďalšiemu spracovaniu na získanie chemických surovín alebo aj zložiek palív. Pri týchto krokoch predbežného spracovania alebo pri spôsobe chemickej premeny za prívodu vodíka vznikajúca sulfidická síra taktiež prechádza prevažne ako chlorovodík do odpadového plynu, ktorý sa oddell a privedie sa na ďalšie zhodnotenie.Medzi starými alebo odpadovými plastrni, použiteľnými v spôsobe podľa tohto vynálezu, sa nachádzajú syntetické plasty, elastoméry, popritom ale tiež modifikované prírodné látky. Sem patria popri už uvedených polymerízátoch, najmä termoplastoch, aj duroplasty a polyadukty, ako aj produkty na báze celulózy, ako je buničina a papier. Z nich zhotovené výrobky zahmujú polotovary, jednotlivé diely, stavebné prvky, obaly, skladovacie a dopravné nádoby, ako aj konzumné tovary. Medzi polotovary patria aj tabule a dosky (dosky plošných spojov), ako aj dosky z vrstvených lisovaných materiálov, ktoré ešte môžu čiastočne obsahovať kovové povlaky, a ktoré tak, ako ostatné použiteľné produkty, možno po predbežnom rozdrobení na veľkosti častíc, resp. kusov, od 0,5 do 50 mm, prípadne na kovové, sklenené alebo keramické diely pomocou vhodných triedíacich postupov oddeliť.Uvedené staré a odpadové plasty obsahujú spravidla aj anorganické vedľajšie zložky, ako sú pigmenty, sklenené vlákna, plnivá, ako oxid titánu alebo zinku, prostriedky proti horeniu, pigmenty obsahujúce tlačiarenské farby, sadze a tiež kovy, ako napr. kovový hliník. Uvedené staré a odpadové plasty, ktoré sa vyskytujú napr. v zbere DSD v zmesiach alebo množstvách rôzneho zloženia, môžu obsahovať do 10, prípadne do 20 hmotn. anorganických vedľajších zložiek. Tieto zmesi plastov sa zvyčajne použijú v spôsobe podľa tohto vynálezu v rozdrobenej alebo aj predupravenej forme, napr. ako granulát alebo odštepky alebo podobne.Produkty spôsobu depolymerízácíe podľa tohto vynále zu sa v podstate rozdelia do troch hlavných skupín l. Depolymerizát v mnoütve medzi 15 a 85 hmom. ,vztiahnuté na použitú zmes plastov, ktorý možno podľa zloženia a príslušných požiadaviek rozdeliť na čiastkové prúdy produktov, ktoré možno priviesť k hydrogenizácii kalovej fázy, tlakovému splyňovaniu a/alebo k nízkoteplotnej karbonizácii (pyrolýze).Ide pritom prevažne o ťažké uhľovodíky s teplotou varuvyššou ako 480 °C, ktoré obsahujú všetky inertné látky, ako hliníkové fólie, pigmenty, plnivá, sklenené vlákna, vnesené so starými a odpadovými plastrni do procesu. 2. Kondenzát v množstve od 10 do 80, výhodne 20 až 50 hmotn. , vztiahnuté na použitú mes plastov, ktorý má teplotu varu v oblasti medzi 25 °C a 520 C a môže obsahovať do asi lOOO ppm organicky viazaného chlóru.Kondenzát sa dá napr. hydrogenizačnou rafmáciou napevne usporiadaných, na trhu bežných Co-Mo- alebo Ni-Mo-katalyzàtoroch premeniť na vysokohodnotný surový olej (Syncmde), alebo sa dá tiež priamo vniesť do chlór tolerujúceho chemicky technického alebo bežného rafinačného postupu ako základná látka obsahujúca uhľovodlky. 3. Plyn v množstvách od asi 5 do 20 hmotn. , vztiahnuté na použitú zmes plastov, ktorá môže okrem metánu, etánu,propánu a butánu obsahovať aj plynné halogenovodíky, ako je najmä chlorovodík, ako aj ľahko prchavé, chlór obsahujúce uhľovodíkové zlúčeniny.Chlorovodík sa dá z prúdu plynu vymyť napr. vodou na získanie 30 Vo-ného vodného roztoku kyseliny soľnej. Zvyškový plyn možno hydrogenizačne zbaviť organicky viazaného chlóru hydrogenizáciou kalovej fázy alebo v za riadení na hydrogenizačnú ratináciu a možno ho priviesť napr. k spracovaniu rafinačných plynov.Jednotlivé prúdy produktov, predovšetkým kondenzát,možno v priebehu ich ďalšieho spracovania v zmysle opätovného zhodnotenia surovín použiť napr. ako suroviny na výrobu olefinov v zariadeniach na výrobu etylénu.Jedna výhoda spôsobu podľa tohto vynálezu spočíva v tom, že anorganické vedľajšie zložky starých, resp. odpadových plastov sa v kalovej fáze skoncentrujú, zatiaľ čo tieto obsahové látky neobsahujúce kondenzát možno ďalej spracovať menej nákladným spôsobom. Najmä optimálnym nastavením parametrov procesu, teploty a času zotrvania,možno dosiahnuť, že na jednej strane vznikne relatívne vysoký podiel kondenzátu a na druhej strane vískózny depolymerizát kalovej fázy zostane za podmienok procesu čerpateľným. Ako použiteľná aproximácia môže pritom platiť,že zvýšenie teploty o 10 °C pri strednom čase zotrvania zvýši výťažok produktov, prechádzajúcich do prchavej fázy, o viac než 50 . Závislosť času zotrvania pre dve typické teploty znázorňuje obr. 3.Ďalšími výhodnými opatreniami spôsobu podľa tohto vynálezu, pridaním katalyzátorov, stripovaním vodnou parou, látkami s nízkou teplotou varu alebo uhľovodíkovými plynmi, turbulentným miešaním alebo prečerpávaním,možno výťažok kondenzátu dodatočne optimalizovať.Typickým pre spôsob podľa tohto vynálezu je výťažok kondenzátu asi 50 hmotn. a viac, vztiahnuté na celkové množstvo plastov použitých pri depolymerizácií. Tým sa výhodne dosiahne značné odľahčenie nákladných krokov spôsobu, tlakového splyňovania, hydrogenizácie kalovej fázy, ako aj nízkoteplotnej karbonizácie (pyrolýzy).Pre spôsob podľa tohto vynálezu výhodná teplotná oblasť depolymerizácie je 150 °C až 470 °C. Zvlášť vhodnou je oblasť od 250 do 450 °C. Čas zotrvania môže byť 0, až 20 hodín. Ako vo všeobecnosti postačujúca sa ukázala byť oblasť od l do 10 hodín.Tlak je pri spôsobe podľa tohto vynálezu menej kritickou veličinou. Môže byť celkom výhodné uskutočňovať tento spôsob pri podtlaku, napr., ak sa musia odoberať prchavé zloäcy z dôvodov podmienok tohto spôsobu. Praktické sú však aj relativne vysoké tlaky, vyžadujú však vyššie náklady na zariadenia. Vo všeobecnosti by tlak mohol byť v oblasti od l do 30 000 kPa, najmä 10 až l 0 000 kPa. Spôsob sa dá výhodne dobre uskutočňovať pri nonnálnom tlaku alebo mieme nad ním, napr. do asi 200 kPa, čo náklady na zariadenie výrazne znižuje. Aby sa depolymerizát podľa možnosti úplne odplynil a aby sa podiel kondenzátu ešte zvýšil, spôsob podľa tohto vymálezu sa výhodne uskutočňuje pri miernom podtlaku až do asi 20 kPa.Depolymerizáciu možno výhodne uskutočňovať s pridaním katalyzátora, napríklad Lewisovej kyseliny, ako je chlorid hlinitý, radikálne reagujúcej látky, ako je peroxid,alebo zlúčeniny kovu, napríklad zeolitu, nasýteného roztokom soli ťažkého kovu.Depolymerizáciu možno uskutočniť v podmienkach turbulentného prúdenia, napr. prostredníctvom mechanického miešania, ale tiež prečerpávania obsahu reaktora.Ďalšie výhodné uskutočnenia spôsobu podľa tohto vynálezu spočívajú v depolymerizácii pod inertným plynom,t. j. plynom, ktorý sa vzhľadom na vstupné látky a depolymerizačné produkty správa v podstate inertne, napr. N 1,C 01, CO alebo uhľovodíky. Spôsob možno uskutočniť aj za privedenia stripovacích plynov a stripovacích pár, ako sú dusík, vodná para alebo imľovodíkové plyny.V zásade možno za výhodu tohto spôsobu považovať to, že v tomto kroku spôsobu sa nemusi privádzať žiadny vodík.Ako kvapalná pomocná fáza, resp. rozpúšťadlo alebo zmes rozpúšťadiel, sú vhodné napríklad použité organické rozpúšťadlá, teda odpady rozpúšťadiel, chybné výrobné šarže organických kvapalín, staré oleje alebo frakcie z ropných rañnérií, napr. vákuový zvyšok.Pridanie rozpúšťadiel alebo cudzích olejov, alebo recirkulovaných vlastných olejov však tiež možno vynechať.Depolymerizácia sa môže uskutočniť v bežnom reaktore, napr. v reaktore s premiešavacou nádobou s vonkajším obehom, ktorý je dimenzovaný na zodpovedajúce parametre procesu, ako sú tlak a teplota, a ktorého materiál nádoby je odolný proti prípadne vznikajúcim kyslým zložkám, ako je chlorovodlk. Najmä ak prebieha depolymerlzácia za pridania katalyútora, môžu prísť do úvahy na toto vhodné spôsoby jednotkových operácií, ake sa používajú na takzvaný visbreaking ťažkých surových olejov alebo zvyškových olejov pri spracovaní minerálnych olejov. Pripadne sa tieto musia prispôsobiť požiadavkám spôsobu podľa tohto vynálezu, Výhodne sa tento krok spôsobu upraví na kontinuálnu prevádzku, t. j. plast sa kontinuálne dodáva do kvapalnej fázy depolymerizačného reaktora a kontinuálne sa odoberá depolymerizát, ako aj destílát.V porovnaní s nasledujúcimi krokmi spracovania, nízkoteplotnou karbonizáciou, hydrogenizáciou kalovej fázy alebo splyňovaním, je prlstrojová náročnosť depolymerizáeie relatívne malá. To platí najmä vtedy, ked sa proces uskutočňuje v blízkosti normálneho tlaku, teda v oblasti od 20 do 200 kPa. Aj v porovnaní s hydrogenizačným predbežným spracovaním je prístrojová náročnosť výrazne nižšia. Pri optimálnom vedení procesu depolymerízácie možno nasledujúce kroky spôsobu odľahčiť až o 50 a viac.Súčasne pri depolymerizácii vzniká cielene vysoký podiel kondenzovateľných uhľovodíkov, ktorý sa dá známymi a relatívne málo náročnými postupmi spracovať na hodnotne produkty.S depolymerizátom sa po oddelení plynu a kondenzátu dá ľahko manipulovať, pretože zostáva čerpateľným a v tejto forme predstavuje dobrý vstupný materiál pre nasledujúce kroky spôsobu.Podľa tohto vynálezu sa depolymerizát a kondenzát spracúvajú oddelene od seba.Kondenzovateľnć depolymerízačnć produkty sa výhodne podrobia hydrogenizačnej rafinácii na pevne usporiadanom, zrnitom katalyzátore. Takto možno napríklad podrobiť kondenzát bežnej hydrogenizačnej rañnácii s použitím na trhu bežných nikel/molybdénových alebo kobalt/molybdćnových katalyzátorov pri parciálnych tlakoch vodíka od 1000 do 25 000 kPa a pri teplotách od 200 do 430 °C. Pritom sa účelne, v závislosti od zloženia vznikajúceho kondenzátu, predradí ochranné lôžko na zachytenie strhávaných zložiek popola alebo koks tvoriacich zložiek. Katalyzátorje, tak ako je bežné, usporiadaný na pevnom dne a prúdenie kondenzátu možno nasmerovať od dna k hlave kolóny na hydrogenizačnú rafináciu alebo tiež v opačnom smere. Na elimináciu kyslých zložiek, ako je halogenovodík, sírovodík a pod., je účelné napájanie kondenzačnej časti príslušných odlučovačov vodou, alkalickými zlúčeninami a prípadne inhibitormi korózie.Kondenzovateľné depolymerizačné produkty, resp. kondenzát, sa môžu podrobiť namiesto bežnej hydrogenizačnej rafinácie aj hydrogenizačnej rafmácii na pohyblivom katalyzátore alebo vo vlniacom sa katalyzátorovom lôžku.Pri depolymerizácii vznikajúci kondenzát predstavuje po prejdenl zariadením na hydrogenizačnú rañnáciu napríklad výbomú vstupnú látku pre pamú pyrolýznu jednotku.Kvapalný produkt, získaný napr. v zariadení na hydrogenizačnú ratináciu, sa ďalej spracúva ako syntetické. ropa(Syncrude) v bežných rafinačných zariadeniach na získanie zložiek palív alebo ako chemická surovina, napriklad na výrobu etylénu v zariadeniach na výrobu etylénu.Pri hydrogenizačnej rañnácii vznikajúce plynné zložky sú vhodné napríklad na pridanie k vstupným produktom na pamé reformovanie.V ďalšej výhodnej fonne uskutočnenia tohto vynálezu sa prinajmenšom jeden čiastkový prúd depolymerizátu podrobí tlakovému splyňovaniu.Ako zariadenia na tlakové splyňovaníe sú vhodné v princípe všetky splyňovače s letmým prúdom (Texaco,Shell, Prenflo), splyňovače s pevným lôžkom (Lurgi, Espag), ako aj splyňovače Ziwi. Predovšetkým sú vhodné spôsoby termického štiepenia uhľovodíkov kyslíkom, aké sa uskutočňujú pri spôsobe splyňovania olejov pareiálnou oxidáciou uhľovodíkov ako plameňovou reakciou v spaľovacej komore. Tieto reakcie prebiehajú autotermálnc - nie katalyticky.Pri tlakovom splyňovaní vznikajúci surový plyn, v podstate pozostávajúci z CO a H 2, možno spracovať na syntézny plyn, alebo použiť pri výrobe vodíka.V ďalšej výhodnej forme uskutočnenia tohto vynálezu sa najmenej jeden čiastkový prúd depolymerizátu privedie na hydrogenizáciu kalovej fázy. Hydrogenizácia kalovej fázy je výhodná najmä vtedy, ak sa má z depolymerizátu získať vysoký podiel kvapalných uhľovodíkov. Čo sa týka podrobného opisu použitia hydrogenizácie kalovej fázy na výrobu benzínu a pripadne motorovej nafty z ropy, odkazujeme na nemecký patentový spis č. 933 826.Hydrogenizácia kalovej fázy čerpateľného kvapalno-viskózneho depolymerizátu sa uskutočňuje napríklad tak,že sa primieša prípadne z ropy pochádzajúci vákuový zvyšok a po stlačení na 30 000 kPa sa privedie hydrogenizačný plyn. Na predohriatie prechádza reakčný materiál za sebou zapojenými tepelnými výmenníkmi, V ktorých sa uskutočňuje výmena tepla s prúdmi napríklad destilátu z horúcich odlučovačov.Reakčná zmes, typicky predohriata na 400 °C, sa ďalej zahrieva až na požadovanú reakčnú teplotu a potom sa privedie do reaktora alebo reaktorovej kaskády, kde prebieha hydrogenizácia kalovej fázy.V horúcom odlučovači, zapojenom na konci, sa uskutočňuje za tlaku procesu oddelenie zložiek, ktoré sú pri reakčnej teplote plynnć, od kvapalných a tuhých zložiek. Posledne uvedené obsahujú aj anorganickć vedľajšie zložky.Z plynnej frakcie sa potom v odlučovači oddelia najskôr zložky ťažkých olejov, ktoré sa po ochladení podrobia atmosférickej destilácii.Z podielu, ktorý pritom nekondenzuje, sa v systéme odlučovačov, zapojených na konci, odstránia plyny procesu, ktoré sa spracujú v premývačke plynov a vedú sa späť ako obehový plyn. Zvyšné množstvo produktu z horúcich odlučovačov sa napríklad po ďalšom ochladení zbaví vody z procesu a privedie sa do atmosfćrickej kolóny na ďalšie spracovanie.Kai z horúceho odlučovača možno účelne dvojstupňovo ochladiť a podrobiť oddeleniu zvyškových olejov vákuovou destiláciou. Zahustený zvyšok, ktorý obsahuje aj anorganické vedľajšie zložky, možno v kvapalnej alebo pevnej forme priviesť do splyňovacieho zariadenia kvôli výrobe syntézneho plynu.Zvyšky, ktoré vznikajú pri hydrogenizácii kalovej fázy(zvyšok z horúceho odlučovača), ako aj koks vznikajúci pri nízkoteplotnej karbonizácii depolymerizátu, ktoré obsahujú anorganické vedľajšie zložky, možno zhodnotiť ďalším termickým krokom spôsobu podľa tohto vynálezu, pričom takto vznikajúce anorganické vedľajšie zložky obsahujúcezvyšky možno ďalej spracovať, napr. kvôli spätnému získaniu kovov.Získané frakcie ľahkých a stredných olejov z hydrogenizácie kalovej fázy môžu slúžiť v bežných raíinačných zariadeniach ako hodnotné suroviny na výrobu paliv alebo prekuizorov plastov, ako sú oleñny alebo aromáty. Pokiaľ tieto produkty hydrogenizácie kalovej fázy nie sú skladovateľné, možno ich podrobiť hydrogenizačnému spracovaniu, navrhnutému podľa tohto vynálezu pre kondenzát,resp. kondenzovateľné zložky.Výhodná forma uskutočnenia spôsobu podľa tohto vynálezu spočíva v tom, že čerpateľný, viskózny depolymerizát sa po oddelení plynných a kondenzovateľných depolymerizačných produktov rozdelí ako kvapalný produkt na čiastkové prúdy, ktoré sa privádzajú na tlakové splyňovanle, ako aj na hydrogenizáciu kalovej fázy.Podľa tohto vynálezu rozdelenie čerpateľného, viskózneho depolymerizátu na čiastkové prúdy, ktoré sa privedú k tlakovému splyňovaniu, ako aj k hydrogenizácii kalovej fázy a prípadne k pyrolýze, v spojeni s oddeleným spracovaním kondenzovateľných zložiek v kroku hydrogenizačnćho spracovania vedie k výrazne lepšiemu využitiu zariadenia. Pri zariadeniach, aké boli vyvinuté na tlakové splyňovanie tuhých palív alebo na terrnické štiepenie uhľovodíkov kyslíkom, resp. pri zariadeniach na hydrogenizáciu kalovej fázy materiálov obsahujúcich uhľovodíky za vysokého tlaku,ide o veľmi kapitñlovo náročné časti zariadení, ktorých priepustná kapacita sa optimálne využije vtedy, ked sa odľahčia od vstupných materiálov, ako pri spôsobe podľa tohto vynálezu, keď sa prúd kondenzátu najprv oddeli a podrobí sa samostamému spracovaniu v zariadení na hydrogenizačnú rafináciu za relatívne miemych podmienok procesu.Ďalšia výhodná voliteľná možnosť spôsobu podľa tohto vynálezu spočíva v tom, že sa najmenej jeden čiastkový prúd depolymcrizátu podrobí nizkoteplotnej karbonizácii za získania plynu, dechtu a koksu z nizkoteplotnej karbonizácie.Pri depolymerizácii vznikajúci plynný, resp. vo forme vodného roztoku, kondenzovateľný, chlorovodíkový plyn možno odviesť na oddelené použitie V zmysle materiálového zhodnotenia. Zvyšné frakcie, ktoré nie sú zložkami plynných produktov a ako výťažku kvapalných produktov kondenzovateľných depolymerizačných produktov a ktoré môžu obsahovať o. i. chlórorganické, ako aj sím a dusík obsahujúce zlúčeniny, sa v priebehu hydrogenizácie kalovej fázy, resp. do nej integrovaného spracovania zvyškov,zbavia heteroatómov chlóru, síry, dusíka alebo aj kyslíka,ktoré sa oddelia ako zlúčeniny vodíka.V dôsledku čiastočne významného obsahu halogćnov v použitých starých plastoch je výhodné podrobiť odobratć plynné depolymerizačné produkty premývaniu, pričom najmä vytvorené halogenovodikové látky sa oddelia ako vodné roztoky kyselín halogenovodíkov a možno ich odviesť na ďalšie materiálové zhodnotenie.Plynnć depolymerizačné produkty, prípadne zbavené kyslých zložiek, ako sú halogenovodíky, možno výhodne priviesť ako vstupný vodíkový plyn alebo do obehového vodíkového plynu hydrogenizácie kalovej fázy. To isté platí pre plyny, oddelené pri nízkoteplotnej karbonizácii.Kombináciou depolymerizácie, hydrogenizačného spracovania výhodne vytvorených zložiek destilátu, hydrogenizácie kalovej fázy, splyňovania (parciálna oxidácia) a/alebo nízkoteplotnej karbonizacie depolymerizátu kalovej fázy možno posledne uvedené, technologicky zvlášť náročné a zložité, ale anorganické obsahovć látky tolerujúce, kroky spracovania kapacitne odľahčiť. Spôsob podľa tohto vyná lezu ponúka vysoký potenciál materiálového opätovnćho zhodnotenia použitých plastov.Tak možno vhodnou kombináciou opísaných krokov spôsobu dosiahnuť prakticky úplné materiálové zhodnotenie v použitých plastoch sa nachádzajúceho organického uhlíka. Z veľkej časti sa dokonca realizuje získanie a materiálové zhodnotenie v použitých odpadoch plastov sa nachádzajúcich uhlíkových, resp. uhľovodíkových reťazcov. Dokonca aj zostávąjúoe anorganickć zložky možno podrobiť opátovnému zhodnoteniu, napr. získaniu kovov. Možno ich tiež prinajmenšom čiastočne použit v zomletcj forme ako katalyzátory v hydrogenizácii kalovej fázy.Prehľad obrázkov na výkresochSpôsob podľa tohto vynálezu s hlavnými časťami zostavy depolymerizačného zariadenia, zariadenia na hydrogenizačnú rafináciu, tlakovćho splyňovania, hydrogenizácie kalovej fázy, zariadenia na nízkotepelnú karbonizáciu a časťami zariadenia na spracovanie plynných depolymerizačných produktov je znázornený na priložených výkresoch, kde obr. l znázorňuje usporiadanie zariadenia so zariadením na nízkotepelnú karbonizáciu ako voliteľnou časťou zariadenia, znázomeným čiarkovane, pričom rozdelenie príslušných prúdov látok je schematicky znázomené zobrazenjnni vedeniami,obr. 2 znázorňuje výhodnú formu vstupnej časti pre staré alebo odpadové plasty do depolymerizačného zariadenia s príslušnou časťou na spracovanie na plynné, ako aj kondenzovateľné depolymerizačnć produkty,obr. 3 znázorňuje závislosť optimálneho nastavenia parametrov spôsobu -teploty a časy trvania.Na obráätu l majú v zmysle príkladov uskutočnenia vzťahové mačky nasledujúci význam l depolymerizačný reaktor 2 zariadenie na hydrogenizačnú rafináciu 3 hydrogenizácia kalovej fázy 4 mriadenie na splyňovanie 5 zariadenie na nízkotepelnú karbonizáciu 6 starý plast 7 vákuový zvyšok 8 kyselina Soľná 9 plyny (metán, etán, propán, vodík atď.) 10 kondenzát 11 depolymerizát 12 plyny (metán, etán, propán, sírovodlk, amoniak, vodík atď.) (napr. na parné reformovanie) 13 Syncrude II (napr. k olefinovému zariadeniu) 14 syntézny plyn l 5 troska, sadze (napr. na opätovné získanie kovov) 16 plyny (metán, etán, propán, sírovodík, amoniak, vodík atď.) (napr. na parné reformovanie) 17 Syncrude I (napr. k rafinérii) 18 hydrogenimčný zvyšok (napr. k splyňovaciemu zariadeniu),19 plyny (napr. na hydrogenizáciu kalovej fázy) 20 decht (napr. na hydrogenizáciu kalovej fázy) 21 koks (napr. k splyňovaciemu zariadeniu) Príslušne rozdrobený, prípadne premytý a vysušený starý plast sa kontinuálnc privádza do depolymerizačného reaktora l, ktorý je vybavený zariadeniami na załirievanie,

MPK / Značky

MPK: C10G 1/00, C10G 1/10

Značky: starých, odpadových, spôsob, spracovania, plastov

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/10-280953-sposob-spracovania-starych-alebo-odpadovych-plastov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob spracovania starých alebo odpadových plastov</a>

Podobne patenty