BE1029660B1

BE1029660B1 - Werkwijze voor het kraken van een polyolefinehoudend materiaal

Info

Publication number: BE1029660B1
Application number: BE20215723A
Authority: BE
Inventors: Nick Alderweireldt; Uros Kresovic
Original assignee: Indaver Plastics2Chemicals
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2021-09-15
Publication date: 2023-03-06
Also published as: EP4192924A1; EP4130199A1; EP4130199B1; BE1029660A1; WO2022029185A1; EP4192924B1; BE1028717B1; BE1028717A1

Abstract

Het polyolefinehoudende afvalmateriaal wordt thermisch gekraakt om te worden omgezet in gasvormige kraakproducten en in een vaste rest (35). Het materiaal wordt stapsgewijs gekraakt in een reeks van ten minste twee opeenvolgende kraakfasen in één tankreactor (12) die een vloeibare fase (13) en een gasvormige fase (15) bevat. Tijdens de eerste kraakfase wordt de tankreactor (12) continu gevoed met het polyolefinehoudende materiaal terwijl tijdens de volgende kraakfase of -fasen, met inbegrip van de finale kraakfase, de toevoer van het polyolefinehoudende materiaal in de tankreactor (12) wordt onderbroken. De vloeibare fase wordt op een temperatuur tussen 420 en 510°C gehouden tijdens de eerste continue kraakfase en wordt verhit tot een temperatuur van ten minste 525°C tijdens de finale kraakfase om een rest (35) te kunnen verkrijgen die volledig vast is. Door de lagere temperatuur tijdens de eerste kraakfase kan de productie van niet-condenseerbare gassen, die minder waardevol zijn dan de nafta- of wasfractie, tot een minimum worden beperkt. De hoeveelheid van meer waardevolle was in het gasvormige product kan worden verhoogd door een hogere druk te gebruiken tijdens de eerste kraakfase. Bij voorkeur wordt een tussenliggende kraakfase gebruikt, tijdens dewelke de temperatuur van de vloeibare fase 20 tot 50°C hoger is dan de eerste temperatuur. Op die manier kunnen de thermisch stabielere polymeren die aanwezig zijn in het afvalmateriaal eveneens worden gekraakt, terwijl de productie van niet-condenseerbare gassen tot een minimum wordt beperkt.

Description

"Werkwijze voor het kraken van een polyolefinehoudend materiaal”

De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze voor het kraken van een polyolefinehoudend materiaal waarbij het materiaal thermisch wordt gekraakt om te worden omgezet in een of meer gasvormige kraakproducten, waarbij enkel een vaste rest overblijft. De vaste rest omvat koolstof, d.w.z. kool, en niet-kraakbare materialen zoals anorganische materialen. De vaste rest wordt bij voorkeur volledig gekraakt zodanig dat hij vrij is van koolwaterstoffen. Het polyolefinehoudende uitgangsmateriaal bevat ten minste 60 %, bij voorkeur ten minste 70% in drooggewicht van een of meer polyolefinen en eventueel ten minste één thermisch stabieler polymeer. Het kunststofmateriaal is in het bijzonder een afvalmateriaal, meer in het bijzonder een consumptieafvalmateriaal dat afkomstig is van huis-aan-huisvuilnisophaling.

Afvalmaterialen, zoals vast huishoudelijk afval, bevatten een relatief grote fractie aan polymere materialen, waaronder polyolefinen. Die polyolefinen worden vaak gestort, of verbrand voor de recuperatie van energie.

Het recyclen van materialen wordt echter steeds belangrijker. Het recupereren van secundaire materialen verdient de voorkeur boven verbranden of storten. Een probleem met het recyclen van polyolefinen is dat de recyclagewerkwijze rendabeler moet worden gemaakt, zodanig dat ze een interessant alternatief wordt voor het gebruik van het kunststofafvalmateriaal als energiebron.

Polyolefineafval kan worden gekraakt om koolwaterstoffen te produceren met moleculaire gewichten in verschillende bereiken. Een dergelijke kraakwerkwijze levert gasvormige of, met andere woorden, niet-condenseerbare koolwaterstoffen op, in het bijzonder C+- tot Cs-koolwaterstoffen, en vloeibare mengsels van koolwaterstoffen met kookpunten die hoger zijn dan ongeveer 40°C. Bovendien wordt een vaste rest geproduceerd wanneer het materiaal wordt gekraakt tot een kurkdroge samenstelling wordt verkregen. Die vaste rest omvat kool en ook anorganische verbindingen, die voornamelijk minerale vulstoffen, anorganische pigmenten en onzuiverheden zijn, zoals zand en zouten, die niet kunnen worden gekraakt. De vaste rest kan ook een grote hoeveelheid aluminium omvatten indien het kunststofmateriaal polyal omvat, een complex materiaal dat een combinatie van aluminium en polymere lagen bevat.

De productie van gasvormige koolwaterstoffen en kool dient tot een minimum te worden beperkt aangezien ze doorgaans enkel nuttig zijn als brandstof. De vloeibare koolwaterstoffen omvatten een naftafractie met lager kookpunt en een wasfractie met hoger kookpunt. Paraffinewas is het meest waardevolle kraakproduct van polyolefinen, ten minste indien hij hoofdzakelijk bestaat uit rechte paraffinische koolwaterstoffen. Paraffinewas kan bijvoorbeeld bestaan uit een mengsel van koolwaterstoffen met kookpunten die gelegen zijn tussen 425°C en 525°C, d.w.z. een mengsel van Czs- tot C4o-koolwaterstoffen.

In zijn artikel “Continuous flow cracking of waste plastics”, in Fuel

Processing Technology, augustus 2005, beschrijft J. Walendziewski een extrusie-inrichting voor het smelten van kunststofafval, gevolgd door een buisvormige reactor voor het thermisch kraken van het gesmolten materiaal dat de extrusie-inrichting verlaat. Het kunststofafval omvat polypropyleen, polyethyleen en/of polystyreen. In de extrusie-inrichting wordt het kunststofafval verwarmd tot een temperatuur van 250°C. Het gesmolten kunststofmateriaal wordt dan gekraakt in de buisvormige reactor op een temperatuur tussen 420 en 500°C. Het materiaal wordt gekraakt om te worden omgezet in een gasvormig kraakproduct en meteen ook in een vaste rest die voornamelijk kool omvat. De buisvormige reactor omvat een schroefmenginrichting om het fluïdum te mengen en te verdelen over het inwendige oppervlak van de reactorwand en om de vaste koolstofrest te verwijderen van de reactorwand en hem uit de reactor te transporteren. De reactor helt opwaarts zodanig dat niet enkel de vaste koolstofrest wordt verwijderd uit de uitlaat van de buisvormige reactor, maar ook de andere producten die zijn gekraakt tot verdamping. Voor een mengsel van 90% PE en 10% PS, gekraakt onder atmosferische druk en bij een reactorwandtemperatuur tussen 420°C en 480-500°C, omvatten de kraakproducten 85,3 gewichts-% vloeibaar product, 9,93 gewichts-% gasvormig product en 4,17 gewichts-% vaste koolstofrest (kool), waarbij die laatste slechts 0,68 gewichts-% anorganisch materiaal omvatte dat aanwezig was in het toegevoegde kunststofmateriaal, en dus een aanzienlijke hoeveelheid kool die werd geproduceerd tijdens de kraakwerkwijze. Het vloeibare product bevatte geen of bijna geen wasverbindingen, aangezien 80% van het distillaatvolume werd verkregen bij een destillatietemperatuur van 346°C (d.w.z. bij het kookpunt van een Czo-koolwaterstof).

Een nadeel van de werkwijze van Walendziewski is dat de opbrengst aan vloeibaar product slechts ongeveer 85% bedraagt en dat dit vloeibare product slechts bestaat uit fracties (gasoline en lichte gasoliën) die koolwaterstoffen omvatten met kookpunten in het bereik van 35 tot 360°C, d.w.z.

Cs- tot C»>-koolwaterstoffen. Dergelijke brandstoffracties kunnen enkel worden gebruikt als brandstof of als toevoer voor een stoomkraakinstallatie om monomeren te produceren, in het bijzonder ethyleen, propyleen en butyleen.

Een bijkomend nadeel van de werkwijze van Walendziewski is dat het kunststofmateriaal wordt gekraakt op een relatief lage temperatuur, waardoor het kunststofmateriaal geen polymeren kan bevatten die thermisch stabieler zijn dan de polyolefinen die aanwezig zijn in het kunststofmateriaal, bijvoorbeeld biopolymeren of bepaalde rubbers die are bijvoorbeeld aanwezig zijn in slagvast polystyreen (Engels: high impact polystyrene, HIPS). Die thermisch stabielere polymeren moeten immers worden gekraakt tot verdamping om een kurkdroge rest te verkrijgen, d.w.z. een vaste rest die niet de vorm van een teer aanneemt en die dus gemakkelijk kan worden verwijderd uit de reactor. Er is dus een hogere kraaktemperatuur nodig om ook die thermisch stabielere polymeren te kraken.

Het gebruik een dergelijke hogere temperatuur in de buisvormige reactor van

Walendziewski zou echter de opbrengst aan niet-condenseerbaar gasvormig product en kool verhogen, en zou bijgevolg de opbrengst aan de meer waardevolle hogere koolwaterstoffen verlagen. Vanuit economisch oogpunt is de werkwijze van Walendziewski dus niet geschikt voor de verwerking van consumptiematerialen, die een mengsel van verschillende kunststofmaterialen omvatten, die verschillende Tso-degradatietemperaturen hebben en/of vervuild zijn met organisch afval/biopolymeren.

WO 2013/119941 openbaart eveneens een buisvormige reactor met een inwendige schroef voor het kraken van kunststofafval. Het kraken/de pyrolyse wordt uitgevoerd op een temperatuur tussen 454 en 488°C. De buisvormige reactor is een industriële reactor die, stroomafwaarts van de pyrolysezone, een zone voor de verwijdering van vluchtige stoffen omvat waarbij resterend vloeibaar materiaal verder wordt gekraakt, op een temperatuur tussen

488 en 982°C, om een vast koolproduct te produceren dat wordt verwijderd aan het einde van de buisvormige reactor. Bij de overgang tussen de pyrolysezone en de zone voor de verwijdering van vluchtige stoffen is een afvoerpoort voorzien voor de verdampte kraakproducten. Net voor de pyrolysezone wordt een vloeibaar paraffineproduct of microkristallijn wasproduct, dat een mengsel van

Cso- tot C70-koolwaterstoffen omvat, afgetapt uit de vloeibare fase die aanwezig is in de reactor. In deze bekende werkwijze worden het niet-condenseerbare product en het vloeibare product met lager kookpunt (naftaproduct) dus afgetapt uit de gasvormige fase die zich in de reactor bevindt terwijl het vloeibare product met hoger kookpunt (wasproduct) wordt afgetapt uit de vloeibare fase die zich in de reactor bevindt.

In de werkwijze die wordt beschreven in WO 2013/119941 wordt het polyolefinehoudende materiaal niet gekraakt om te worden omgezet in een of meer gasvormige kraakproducten, waarbij enkel een vaste niet-kraakbare rest zou overblijven, aangezien een wasproduct wordt afgetapt uit de vloeibare fase die zich in de reactor bevindt. In plaats daarvan wordt het polyolefinehoudende materiaal gekraakt om in de reactor te worden omgezet in een of meer gasvormige kraakproducten, in een vaste rest en in een vloeibaar kraakproduct.

Een nadeel van het aftappen van het wasproduct uit de vloeibare fase is dat het ook heel wat onzuiverheden zal bevatten, zoals kool en andere anorganische onzuiverheden uit het uitgangsmateriaal. Bovendien zal het ook gesmolten koolwaterstofmateriaal bevatten met een kookpunt dat nog steeds te hoog is opdat het zou kunnen worden gebruikt als was. Een was, in het bijzonder een microkristallijne was, omvat immers enkel koolwaterstoffen met ten hoogste tot 40 koolstofatomen, of nog minder. In de praktijk wordt het materiaal dat wordt afgetapt uit de vloeibare fase in de werkwijze van WO 2013/119941 niet gebruikt als was, maar wordt het in de vorm van korrels toegevoegd aan een onbewerkt thermoplastisch materiaal. In WO 2013/119941 dient de toevoer van het kunststofmateriaal nauwkeurig te worden geregeld opdat het vloeibare materiaal ter hoogte van de was-afnamepoort voldoende zou zijn gekraakt terwijl het niveau van de smeltgrens nog steeds voldoende hoog blijft ter hoogte van de was- afnamepoort om de gewenste hoeveelheid wasproduct te kunnen aftappen.

Een bijkomend nadeel van de buisvormige reactor die wordt beschreven in WO 2013/119941 is dat de gasvormige kraakproducten nadat ze zijn verdampt nog een aanzienlijke afstand moeten afleggen door de bovenruimte in de buisvormige reactor voor ze uit de reactor worden verwijderd. In

WO 2013/119941 wordt voorgesteld om een spoelgas in te brengen, bijvoorbeeld een gedeelte van het niet-condenseerbare gasvormige product, in het koudste gedeelte van de pyrolysezone om de verdampte kraakproducten sneller te verwijderen uit de reactor om te vermijden dat ze te ver worden gekraakt. Een dergelijk spoelgas brengt echter een bijkomende belasting met zich mee voor de scheidingsinstallatie die wordt gebruikt om de gasvormige en de vloeibare producten te scheiden. Bovendien bevindt de afvoerpoort voor het afvoeren van de dampen die in de finale zone worden geproduceerd, d.w.z. de zone met hogere temperatuur waarin het vaste koolproduct wordt geproduceerd, zich ook bij de overgang tussen de pyrolysezone en de zone voor de verwijdering van vluchtige stoffen. Die hetere dampen worden bijgevolg naar de pyrolysezone getransporteerd en kunnen dus de temperatuur verhogen van de dampen die de pyrolysezone verlaten, en het verder kraken daarvan versnellen. Het valt te verwachten dat het materiaal dat tot verdamping wordt gekraakt een aanzienlijke hoeveelheid gasvormig product bevat, zelfs wanneer een spoelgas wordt gebruikt.

In de Amerikaanse octrooipublicatie US 2013/0245345 wordt een werkwijze beschreven waarbij één pyrolysereactor, die wordt gebruikt op ongeveer 400°C, vervangen wordt door een cascade van twee of meer buisvormige reactoren die worden gebruikt bij lagere, toenemende temperaturen.

De eerste reactor wordt gebruikt op een temperatuur waarbij koolwaterstoffen met lager kookpunt aan de reactor worden onttrokken, terwijl de volgende reactor of reactoren worden gebruikt op hogere temperaturen, zodanig dat aan die reactoren koolwaterstoffen met hoog kookpunt worden onttrokken. Op die manier is het niet langer nodig om een herverwerking na onttrekking uit te voeren van de onttrokken koolwaterstoffen om ze te scheiden in hun respectieve fracties. Die fracties omvatten bijvoorbeeld een gasfractie, die methaan, ethaan, butaan en propaan omvat, een petroleumfractie en een dieselfractie. De eerste reactie wordt bijvoorbeeld uitgevoerd op ongeveer 150°C, wat het kookpunt is van een Ce-

koolwaterstof, de tweede reactor op ongeveer 250°C, wat het kookpunt is van een C+4-koolwaterstof, en de derde reactor op ongeveer 350°C, wat het kookpunt is van een C21-koolwaterstof.

Een nadeel van deze werkwijze uit de stand van de techniek is dat een katalysator dient te worden gebruikt om het koolwaterstofhoudende materiaal op zulke lage temperaturen te kunnen kraken, d.w.z. op temperaturen rond de kookpunten van de brandstoffracties die dienen te worden geproduceerd. Die katalysator dient van de vaste rest te worden gescheiden en brengt bijkomende kosten met zich mee, vooral aangezien een deel van de katalysator verloren zal gaan of zal moeten worden verwijderd. Een bijkomend nadeel van deze werkwijze uit de stand van de techniek is dat verschillende materialen, in het bijzonder rubber en kunststoffen, niet gelijktijdig in dezelfde reactor dienen te worden verwerkt, aangezien de temperatuur waarop bepaalde organische verbindingen worden afgeleid uit verschillende grondstoffen kan verschillen van grondstof tot grondstof, waardoor het nodig is dat de omstandigheden in een bepaalde reactor worden geoptimaliseerd voor een bepaald type grondstof.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel een nieuwe werkwijze te verschaffen voor het kraken van een polyolefinehoudend materiaal waarbij het materiaal wordt gekraakt in een of meer gasvormige kraakproducten en voorts enkel een vaste rest overblijft die bestaat uit niet-kraakbare materialen, waarbij die werkwijze het mogelijk maakt om een hogere opbrengst van een wasfractie te verkrijgen in het gasvormige kraakproduct en om de opbrengst aan niet- condenseerbaar gasvormig product in het verdampte kraakproduct te beperken.

Daartoe wordt de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt doordat het polyolefinehoudende materiaal stapsgewijs wordt gekraakt in het polyolefinehoudende materiaal stapsgewijs wordt gekraakt in ten minste twee opeenvolgende kraakfasen, waaronder een eerste kraakfase en een finale kraakfase. Het materiaal wordt gekraakt in één tankreactor die een vloeibare fase en een gasvormige fase bevat, waarbij de vloeibare fase in elk van de kraakfasen wordt gekraakt om een gasvormig kraakproduct te produceren dat tijdens de productie ervan uit de tankreactor wordt verwijderd. Tijdens de eerste kraakfase wordt de tankreactor continu gevoed met het genoemde polyolefinehoudende materiaal, terwijl tijdens de finale kraakfase de toevoer van het genoemde polyolefinehoudende materiaal in de tankreactor onderbroken is en de vloeibare fase die aan het einde van de genoemde eerste kraakfase, d.w.z. wanneer de toevoer van het polyolefinehoudende materiaal in de reactor is onderbroken, in de tankreactor achterblijft verder wordt gekraakt tijdens de finale kraakfase om een finaal gasvormig product en een vaste rest te produceren. In de werkwijze volgens de uitvinding wordt de vloeibare fase die zich in de genoemde tankreactor bevindt tijdens de genoemde eerste kraakfase op een eerste temperatuur tussen 420°C en 510°C gehouden, en wordt ze tijdens de genoemde eerste kraakfase in de genoemde tankreactor gekraakt op de genoemde eerste temperatuur om een eerste gasvormig kraakproduct te produceren; het eerste gasvormige kraakproduct wordt tijdens de eerste kraakfase uit de tankreactor verwijderd tijdens de productie ervan en wordt vervolgens ten minste gedeeltelijk gecondenseerd; de vloeibare fase die aan het einde van de eerste kraakfase in de genoemde tankreactor achterblijft, wordt tijdens de genoemde finale kraakfase verhit tot een finale temperatuur van ten minste 525°C en wordt gekraakt tijdens de genoemde finale kraakfase om het genoemde finale gasvormige kraakproduct en de genoemde vaste rest te produceren; het finale gasvormige kraakproduct wordt tijdens de finale kraakfase uit de tankreactor verwijderd tijdens de productie ervan en wordt vervolgens ten minste gedeeltelijk gecondenseerd; na de productie van de vaste rest wordt die uit de tankreactor verwijderd; en nadat de vaste rest uit de tankreactor is verwijderd, wordt de eerste kraakfase opnieuw gestart.

In de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt het polyolefinehoudende materiaal gekraakt om te worden omgezet in gasvormige kraakproducten, waarbij een vaste rest overblijft, d.w.z. een rest die vast is onder de kraakomstandigheden. De gasvormige producten worden ten minste gedeeltelijk gecondenseerd om vloeibare koolwaterstoffen te produceren. De uitdrukking “ten minste gedeeltelijk” wordt hier gebruikt omdat de gasvormige producten doorgaans niet-condenseerbare producten bevatten, d.w.z. gassen, die niet zullen worden gecondenseerd bij het condenseren van de gasvormige producten, in het bijzonder wanneer de gasvormige producten worden gekoeld, onder atmosferische druk, tot een temperatuur van ongeveer 40°C. Een voordeel van het enkel produceren van gasvormige kraakproducten is dat ze meteen vrij zijn van vaste onzuiverheden, zoals anorganische verbindingen die niet te kraken zijn en die reeds aanwezig waren in het toevoermateriaal, en koolstofdeeltjes (kool) die tijdens de kraakwerkwijze worden geproduceerd. Bovendien zijn de gasvormige producten ook vrij van kunststof-/polymeermateriaal dat nog niet voldoende is gekraakt. Het maakt ook het gebruik van een tankreactor mogelijk waarin kunststofmateriaal continu wordt toegevoerd en waaruit gasvormig product continu wordt verwijderd om een wasproduct te produceren.

In de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt het polyolefinehoudende materiaal stapsgewijs gekraakt in een reeks van opeenvolgende kraakfasen. Voordat het in de tankreactor wordt toegevoerd wordt het polyolefinehoudende materiaal bij voorkeur gesmolten. Dat kan efficiënt worden uitgevoerd in een extrusie-inrichting. In de eerste kraakfase wordt de vloeibare fase in de tankreactor op een temperatuur gehouden die lager is dan de temperatuur van de vloeibare fase in de laatste kraakfase. De onderhavige uitvinders hebben geconstateerd dat een lagere kraaktemperatuur het mogelijk maakt om de productie van niet-condenseerbare gassen te verlagen, vooral wanneer in de tankreactor een hogere druk wordt gebruikt, bijvoorbeeld wanneer daarin een zwaardere fractie van de geproduceerde gasvormige kraakproducten opnieuw wordt gekraakt. Het polyolefinehoudende materiaal kan bijgevolg in de eerste kraakfase worden gekraakt onder optimale temperatuuromstandigheden om de opbrengst aan de condenseerbare fractie van het gasvormige kraakproduct te maximaliseren. Bovendien wordt, aangezien tijdens de eerste kraakfase de tankreactor continu vloeibare fase bevat die kan worden gekraakt, een hogere opbrengst aan koolwaterstoffen met hoger moleculair gewicht verkregen, in het bijzonder een hogere opbrengst aan wasfractie.

Een voordeel van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is dat de polyolefine of polyolefinen die aanwezig zijn in het polyolefinehoudende materiaal niet volledig hoeven te worden gekraakt tijdens de eerste kraakfase, waardoor de temperatuur in de reactor tijdens die eerste kraakfase lager mag zijn dan de temperatuur waarop de polyolefine of polyolefinen volledig worden gekraakt in een TGA-analyse. De productie van niet-condenseerbare gassen kan zo worden verlaagd tijdens de eerste kraakfase terwijl de polyolefine zelf volledig zal worden gekraakt bij een hogere temperatuur tijdens de laatste kraakfase.

Tijdens de eerste kraakfase wordt veel meer kraakproduct geproduceerd dan in de finale kraakfase, aangezien tijdens de eerste kraakfase continu polyolefinehoudend materiaal wordt toegevoerd in de reactor. Vooral tijdens de eerste kraakfase is het dus belangrijk om de productie van niet-condenseerbare gassen te reduceren.

Het probleem van de mogelijke aanwezigheid van thermisch stabielere polymeren in het polyolefinehoudende (afval)materiaal, die niet of slechts met een lagere snelheid dan de polyolefinen te kraken zijn tijdens de eerste kraakfase, wordt eveneens opgelost in de werkwijze volgens de uitvinding doordat, na de eerste kraakfase, de toevoer van polyolefinehoudend materiaal wordt onderbroken en de vloeibare fase die in de tankreactor achterblijft na de eerste kraakfase verder wordt gekraakt, op een hogere temperatuur, tijdens de volgende kraakfase (die ofwel de laatste kraakfase is, ofwel een tussenliggende kraakfase die wordt uitgevoerd tussen de eerste kraakfase en de finale kraakfase). Het thermisch stabielere polymeermateriaal, en ook het deel van de polyolefinen dat niet volledig is gekraakt, kan zich dus slechts in beperkte mate ophopen in de reactor tijdens de eerste kraakfase en zal uiteindelijk volledig worden gekraakt tijdens de finale kraakfase als gevolg van de hogere temperatuur waarop de vloeibare fase verder wordt gekraakt tijdens die finale kraakfase.

In de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt het probleem van de ophoping van kool in de reactor opgelost door het onderbreken van de toevoer van polyolefinehoudend materiaal in de reactor terwijl het kraken van de vloeibare fase op een hogere temperatuur wordt voortgezet. Het kraken van die vloeibare fase wordt meer bepaald voortgezet tot de vloeibare fase die zich in de tankreactor bevindt, is verdwenen en volledig omgezet is in het finale gasvormige product, waarna enkel de vaste rest in de tankreactor overblijft.

De eerste temperatuur, d.w.z. de temperatuur die wordt gebruikt tijdens de eerste kraakfase, dient voldoende hoog te zijn, namelijk in het bereik van 420 tot 510°C, en de temperatuur die wordt gebruikt tijdens de laatste kraakfase dient ten minste 525°C te zijn. Door de vloeibare fase tijdens de eerste kraakfase op een dergelijke relatief hoge temperatuur te houden wordt het mogelijk om een eerste gasvormig product te produceren dat een relatief grote hoeveelheid koolwaterstoffen met hoger moleculair gewicht bevat. Bij een zo hoge temperatuur worden de polyolefinen bovendien met een hogere snelheid gekraakt, zodanig dat de verblijftijd van het gasvormige kraakproduct in de tankreactor korter is, vooral aangezien de tankreactor continu vloeibare fase bevat die continu wordt gekraakt. Zo wordt het ongewenst verder kraken van het eerste gasvormige product in de gasvormige fase van de tankreactor tot lichtere fracties, en in het bijzonder ook tot niet-condenseerbare gassen, verminderd. In vergelijking met buisvormige reactoren kan de vrije ruimte in een tankreactor ook veel kleiner zijn, zodanig dat ook de verblijftijd van de hete gasvormige producten in de tankreactor tot een minimum kan worden beperkt.

In een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding omvatten de genoemde ten minste twee opeenvolgende kraakfasen een tussenliggende kraakfase tussen de genoemde eerste kraakfase en de genoemde finale kraakfase, waarbij tijdens die tussenliggende kraakfase de toevoer van het genoemde polyolefinehoudende materiaal in de tankreactor wordt onderbroken, waarbij de vloeibare fase die aan het einde van de genoemde eerste kraakfase in de tankreactor achterblijft tijdens de tussenliggende kraakfase wordt verhit tot een tussenliggende temperatuur die tot 50°C hoger ligt dan de genoemde eerste temperatuur, maar lager is dan 20 de genoemde finale temperatuur, en verder wordt gekraakt tijdens de tussenliggende kraakfase om een tussenliggend gasvormig product te produceren dat tijdens de productie ervan uit de tankreactor wordt verwijderd, en het materiaal dat aan het einde van de genoemde tussenliggende kraakfase in de tankreactor achterblijft verder wordt gekraakt tijdens de finale kraakfase om het genoemde finale gasvormige product en de genoemde vaste rest te produceren.

De thermisch stabielere polymeren die mogelijk aanwezig zijn in het kunststofmateriaal hebben een hogere Tso-degradatietemperatuur dan de polyolefinen die aanwezig zijn in het kunststofmateriaal. De polyolefinen, of een of meer van de polyolefinen, worden mogelijk ook niet volledig gekraakt bij de eerste temperatuur die wordt gebruikt tijdens de eerste kraakfase. Door de hogere temperatuur die wordt gebruikt tijdens de tussenliggende kraakfase kunnen dus ook de thermisch stabielere polymeren, en ook het gedeelte van de polyolefinen die niet volledig worden gekraakt in de eerste reactor, verder worden gekraakt om waardevolle producten te produceren.

Tijdens de tussenliggende kraakfase wordt de vloeibare fase verder gekraakt bij een temperatuur die gelegen is tussen de eerste kraaktemperatuur en de finale kraaktemperatuur. Het thermisch stabielere polymeermateriaal, en ook het deel van de polyolefinen dat niet volledig wordt gekraakt tijdens de eerste kraakfase en dat mogelijk moeilijker te kraken is dan het initiële polyolefinemateriaal, kan verder worden gekraakt tijdens de tussenliggende kraakfase terwijl de productie van niet-condenseerbare gassen nog steeds wordt teruggedrongen. Enkel tijdens de finale kraakfase zal het finale gasvormige product een veel hoger gehalte aan niet-condenseerbare gassen hebben, maar de hoeveelheid finaal gasvormig product is relatief klein in vergelijking met de totale hoeveelheid eerste en tussenliggend gasvormig product.

Bij voorkeur is de genoemde tussenliggende temperatuur minder dan 40°C, bij voorkeur minder dan 30°C, hoger dan de genoemde eerste temperatuur.

Op die manier wordt de productie van niet-condenseerbare gassen tijdens de tussenliggende kraakfase tot een minimum beperkt, terwijl het mogelijk blijft om de vloeibare fase die na de eerste kraakfase achterblijft op efficiëntere wijze verder te kraken.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is de genoemde finale temperatuur hoger dan 535°C en bij voorkeur hoger dan 545°C.

Gebleken is dat op dergelijke hoge temperaturen een kurkdroge vaste rest kan worden verkregen die niet langer kleverig is en die bijgevolg gemakkelijk kan worden verwijderd uit de finale reactor, zelfs wanneer het polyolefinehoudende materiaal polymeren bevat die moeilijker te kraken zijn of wanneer verbindingen die moeilijker te kraken zijn in situ worden gevormd tijdens de kraakwerkwijze zelf.

Bij voorkeur is de temperatuur waarop de vloeibare fase die zich in de laatste tankreactor bevindt verder wordt gekraakt na de onderbreking van de toevoer van vloeibare fase in de laatste tankreactor, lager dan 650°C en meer bij voorkeur lager dan 600°C.

Gebleken is dat er geen zeer hoge temperaturen nodig zijn om een volledige kraking van het polyolefinehoudende materiaal tot stand te brengen, zodanig dat een aanzienlijke tijd- en energiebesparing kan worden gerealiseerd door minder hoge temperaturen te gebruiken tijdens de finale kraakfase.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, of volgens om het even welke van de voorgaande uitvoeringsvormen, bevat het genoemde polyolefinehoudende materiaal één of meer biopolymeren, in het bijzonder in een hoeveelheid van ten minste 0,1 % in drooggewicht, en/of is het genoemde polyolefinehoudende materiaal een consumptieafvalmateriaal, in het bijzonder afvalmateriaal dat afkomstig is van huis-aan-huisvuilnisophaling.

De aanwezigheid van biopolymeren maakt het moeilijker om een kurkdroge vaste rest te verkrijgen. Zelfs wanneer afvalmateriaal dat afkomstig is van huis-aan-huisvuilnisophaling wordt gespoeld, zal het nog steeds in zekere mate verontreinigd zijn, en zal het bijvoorbeeld nog steeds papier bevatten in de vorm van labels die aan het polymere materiaal kleven.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, of volgens om het even welke van de voorgaande uitvoeringsvormen, wordt het materiaal tijdens de finale kraakfase op zodanige wijze gekraakt dat de vaste rest die daarin wordt geproduceerd nagenoeg vrij is van koolwaterstoffen.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is de genoemde eerste temperatuur lager dan of gelijk aan 500°C.

De huidige uitvinders hebben gevonden dat vooral de temperatuur een belangrijk effect heeft op de productie van niet-condenseerbare gassen en dat de maximumtemperaturen van deze uitvoeringsvorm het mogelijk maken om de productie van gassen tot een minimum te beperken. Door de druk van de gasvormige fase te verhogen wordt een grotere fractie lichtere koolwaterstoffen geproduceerd, maar verrassend genoeg, wanneer de temperatuur voldoende laag is, niet meer niet-condenseerbare gassen.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, of volgens om het even welke van de voorgaande uitvoeringsvormen, is de genoemde eerste temperatuur hoger dan 430°C en bij voorkeur hoger dan

440°C. Bij wijze van alternatief, of bijkomend, heeft het genoemde materiaal een

Tso-degradatietemperatuur waarop een gewichtsverlies van 50% plaatsvindt in een thermogravimetrische analyse, bij een verwarmingssnelheid van 10°C per minuut, waarbij de genoemde eerste temperatuur ten hoogste 20°C en bij voorkeur ten hoogste 5°C lager is dan de genoemde Ts,-degradatietemperatuur en meer bij voorkeur ten minste 10°C, meest bij voorkeur ten minste 20°C hoger is dan de genoemde Tso-degradatietemperatuur. In het geval dat in de eerste reactor een of meer additieven, zoals katalysatoren of calciumoxide, worden gebruikt die de Tso-degradatietemperatuur van het kunststofmateriaal verlagen, dient de Ts-degradatietemperatuur te worden bepaald voor het polyolefinehoudende materiaal vermengd met die een of meer additieven (in dezelfde concentratie als in de vloeibare fase die zich in de eerste reactor bevindt).

Dat de vloeibare fase tijdens de eerste kraakfase op een hogere temperatuur wordt gehouden dan die geprefereerde minimumtemperaturen biedt het voordeel dat een eerste gasvormig product kan worden geproduceerd dat een grotere hoeveelheid koolwaterstoffen met hoger moleculair gewicht bevat.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, of volgens om het even welke van de voorgaande uitvoeringsvormen, wordt de gasvormige fase tijdens de eerste kraakfase in de tankreactor op een eerste druk gehouden die lager is dan 7,0 bara, bij voorkeur lager dan 5,0 bara en meer bij voorkeur lager dan 3,0 bara, waarbij de genoemde eerste druk bij voorkeur hoger is dan 0,1 bara, meer bij voorkeur hoger dan 0,3 bara en meest bij voorkeur hoger dan 0,4 bara.

Een druk die lager is dan die maximumdrukken krijgt de voorkeur tijdens de eerste kraakfase aangezien is gebleken dat een lagere druk de opbrengst verhoogt aan wassen met een langere ketenlengte, in het bijzonder een ketenlengte van Ca tot Cao, en tezelfdertijd de fractie met korte keten verkleint, in het bijzonder de fractie met een ketenlengte van minder dan 15 koolstofatomen. Met name wanneer de temperatuur in de eerste reactor relatief hoog is, bleken ook lagere drukken de vorming van niet-condenseerbare gassen te verminderen. Anderzijds krijgt een druk die hoger is dan de minimumdrukken de voorkeur om een te grote fractie van koolwaterstoffen met een te grote ketenlengte te vermijden, bijvoorbeeld een ketenlengte van meer dan Cao, die opnieuw dient te worden gekraakt en die dus moet worden afgescheiden van de waardevolle fractie.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, of volgens om het even welke van de voorgaande uitvoeringsvormen, wordt de gasvormige fase tijdens de genoemde eerste kraakfase in de tankreactor op een eerste druk gehouden, waarbij de tankreactor wordt gebruikt met ten minste twee verschillende waarden van de genoemde eerste druk, waaronder in het bijzonder ten minste één lagere waarde zodanig dat het genoemde eerste gasvormige product een eerste gewichtsgemiddeld koolstofgetal heeft, en ten minste één hogere waarde, die hoger is dan de genoemde lagere waarde, zodanig dat het genoemde eerste gasvormige product een tweede gewichtsgemiddeld koolstofgetal heeft dat lager is dan het genoemde eerste gewichtsgemiddelde koolstofgetal. Bij voorkeur is de genoemde hogere waarde van de genoemde eerste druk hoger dan 1,0 bara, bij voorkeur hoger dan 1,2 bara en meer bij voorkeur hoger dan 1,4 bara, en is de genoemde lagere waarde van de genoemde eerste druk lager dan 1,0 bara, bij voorkeur lager dan 0,8 bara en meer bij voorkeur lager dan 0,6 bara.

De werkwijze volgens deze uitvoeringsvorm maakt het op die manier mogelijk om een gasvormig koolwaterstofproduct te produceren met ofwel een grotere fractie koolwaterstoffen met lager kookpunt, d.w.z. koolwaterstoffen met kortere keten, ofwel een grotere fractie koolwaterstoffen met hoger kookpunt.

De koolwaterstoffen met lager kookpunt verdienen de voorkeur in het geval dat het product verder dient te worden gekraakt in een stoomkraakinstallatie om monomeren te produceren, in het bijzonder ethyleen, propyleen en/of butyleen.

Het toevoermateriaal van een stoomkraakinstallatie heeft immers bij voorkeur een relatief laag kookpunt. De productie van hogere koolwaterstoffen met een grotere wasfractie krijgt de voorkeur in het geval dat het polyolefinemateriaal slechts een relatief kleine hoeveelheid vertakte polymeren bevat, zodanig dat een wasfractie kan worden geproduceerd die hoofdzakelijk bestaat uit normale paraffinen/olefinen, die waardevoller zijn dan isoparaffinen/olefinen.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, of volgens om het even welke van de voorgaande uitvoeringsvormen,

wordt een zwaardere fractie afgescheiden van het genoemde eerste gasvormige kraakproduct, waarbij die zwaardere fractie opnieuw wordt gekraakt in de genoemde tankreactor.

De zwaardere fractie kan een fractie zijn die een te lange ketenlengte heeft om een was te zijn of die een te hoog kookpunt heeft om verder te worden verwerkt door een stoomkraakinstallatie.

Bij voorkeur wordt tijdens het opnieuw kraken van de genoemde zwaardere fractie in de genoemde tankreactor de gasvormige fase in de genoemde tankreactor op een tweede druk gehouden die hoger is dan 1.0 bara, bij voorkeur hoger dan 2.0 bara en meer bij voorkeur hoger dan 3.0 bara, maar bij voorkeur lager dan 15.0 bara, meer bij voorkeur lager dan 10.0 bara en meest bij voorkeur lager dan 5.0 bara.

Aangezien die zwaardere fractie reeds is gekraakt, en bijgevolg een kortere ketenlengte heeft dan het aanvankelijke polyolefinemateriaal, wordt hogere gasdruk aangehouden in de tankreactor, zodanig dat de zwaardere fractie daarin efficiënter kan worden gekraakt. Door de hogere druk wordt de herverdamping van de zwaardere fase onderdrukt, zodanig dat die zwaardere fase doeltreffender wordt gekraakt. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat geen hogere kraaktemperatuur hoeft te worden gebruikt. De productie van niet- condenseerbare gassen kan bijgevolg ook worden gereduceerd bij het opnieuw kraken van de zwaardere fractie. Een druk die lager is dan de maximale drukken krijgt de voorkeur, aangezien is gebleken dat een lagere druk de opbrengst aan wassen met een langere ketenlengte vergroot, in het bijzonder een ketenlengte van Cao tot Ca, en tezelfdertijd de fractie met korte keten reduceert, in het bijzonder de fractie met een ketenlengte van minder dan 15 koolstofatomen, en ook de productie van niet-condenseerbare gassen. Bovendien kunnen hogere drukken de productie van niet-condenseerbare gassen verhogen, in het bijzonder wanneer de reactor wordt gebruikt op een relatief hoge temperatuur.

Bij voorkeur wordt tijdens het opnieuw kraken van de genoemde zwaardere fractie in de genoemde tankreactor de vloeibare fase in de genoemde tankreactor op een tweede temperatuur gehouden die gelegen is tussen 420°C en 510°C.

In deze voorkeursuitvoeringsvorm wordt de productie van niet- condenseerbare gassen ook gereduceerd tijdens het opnieuw kraken van de zwaardere fractie.

Met voordeel wordt de genoemde zwaardere fractie opnieuw gekraakt door ze, naast het genoemde polyolefinehoudende materiaal, tijdens de genoemde eerste kraakfase naar de genoemde tankreactor toe te voeren.

Een voordeel van het toevoeren van de zwaardere fractie naar de tankreactor tijdens de eerste kraakfase van het polyolefinehoudende materiaal is dat het de viscositeit verlaagt van de vloeibare fase die zich in de tankreactor bevindt. De vloeibare fase die zich in de tankreactor bevindt heeft immers een viscositeit doe tijdens de eerste kraakfase toeneemt door de ophoping van polymeermateriaal dat thermisch stabieler is, en/of van polyolefinen, die eveneens thermisch stabieler worden door gedeeltelijk te worden gekraakt. Die materialen worden bijgevolg verdund door de zwaardere fractie die wordt teruggevoerd naar de tankreactor.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, of volgens om het even welke van de voorgaande uitvoeringsvormen, is de genoemde tankreactor een reactor met continu geroerde tank.

De vloeibare fase die zich in een reactor met continu geroerde tank bevindt, kan daarin efficiënt worden gemengd, zodanig dat een betere warmteoverdracht en een meer uniforme temperatuur kunnen worden verkregen.

Op die manier kan de productopbrengst worden verhoogd, aangezien de vorming van niet-condenseerbare gassen en ook de vorming van kool aanzienlijk kunnen worden verlaagd. Een tankreactor heeft ook het voordeel dat het gasvolume, d.w.z. het volume van de tank dat niet wordt ingenomen door de vloeibare fase, tot een minimum kan worden beperkt, zodanig dat ook de verblijftijd van de gasvormige producten, evenals bijkomende ongewenste reacties daarvan, tot een minimum kan worden beperkt.

De tankreactor kan semi-continu worden gebruikt. Tijdens de eerste kraakfase wordt hij continu gebruikt, wat een hoge productiecapaciteit mogelijk maakt en ook een reductie van de productie van kool en niet- condenseerbare gassen. De vaste rest die wordt geproduceerd in de reactor bleek voornamelijk te bestaan uit anorganische verbindingen, en slechts een relatief kleine fractie van kool te bevatten, in het bijzonder slechts ongeveer 10 tot 15 gewichts-%.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, of volgens om het even welke van de voorgaande uitvoeringsvormen, bevat het genoemde materiaal ten minste één component, waaronder in het bijzonder het genoemde ten minste ene thermisch stabielere polymeer, die zich tijdens de genoemde eerste kraakfase ophoopt in de vloeibare fase die zich in de tankreactor bevindt, waarbij de toevoer van het genoemde polyolefinehoudende materiaal in de tankreactor wordt onderbroken en de volgende kraakfase wordt gestart wanneer de concentratie van de genoemde component in de vloeibare fase die zich in de tankreactor bevindt een drempelconcentratie bereikt. In een andere uitvoeringsvorm bevat het genoemde materiaal ten minste één component, waaronder in het bijzonder het genoemde ten minste ene thermisch stabielere polymeer, die zich tijdens de genoemde eerste kraakfase ophoopt in de vloeibare fase die zich in de tankreactor bevindt, waarbij de toevoer van het genoemde polyolefinehoudende materiaal in de tankreactor wordt onderbroken en de volgende kraakfase wordt gestart wanneer de dynamische viscositeit van de vloeibare fase in de tankreactor, op de genoemde eerste temperatuur, een drempelviscositeit bereikt die lager is dan 200 mPa.s, bij voorkeur lager dan 100 mPa.s en meer bij voorkeur lager dan 50 mPa.s.

Het kunststofmateriaal (d.w.z. het polyolefinehoudende materiaal) kan verschillende bestanddelen bevatten die zich ophopen in de vloeibare fase tijdens de eerste kraakfase. Ten eerste kan het een gedeelte bevatten van de polyolefinen die, als zodanig of na een eerste kraakstap, niet verder te kraken zijn op de eerste temperatuur. Het kan ook polymeren bevatten, zoals rubbers en biopolymeren, die thermisch stabieler zijn dan de polyolefinen en die bijgevolg niet worden gekraakt, of tenminste niet volledig, tijdens de eerste kraakfase. Het kunststofmateriaal kan ook niet-kraakbare bestanddelen bevatten, in het bijzonder anorganische bestanddelen zoals vulstoffen, anorganische pigmenten en onzuiverheden zoals zand en zouten, en ook aluminium. Vooral het zogenaamde polyal omvat een grote fractie aluminium. Wanneer die bestanddelen zich ophopen in de reactor, neemt de schijnbare viscositeit van de vloeibare fase die zich daarin bevindt toe. Door de toevoer van polyolefinehoudend materiaal in de tankreactor te onderbreken, d.w.z. door de tussenliggende of de finale kraakfase te starten, wordt de ophoping van die bestanddelen in de tankreactor stopgezet en wordt de vloeibare fase verder gekraakt om het vaste product te produceren, dat gemakkelijk uit de reactor kan worden verwijderd om het mogelijk te maken om een nieuwe kraakcyclus te starten. Tijdens de eerste kraakfase kan de vloeibare fase die zich in de tankreactor bevindt efficiënt worden gemengd, waardoor een betere warmteoverdracht en een meer uniforme temperatuur worden verkregen. Op die manier kan de productopbrengst worden verhoogd, aangezien de vorming van niet-condenseerbare gassen en ook de vorming van kool aanzienlijk kunnen worden verlaagd.

Andere voordelen en bijzonderheden van de onderhavige uitvinding zullen blijken uit de volgende beschrijving enkele specifieke uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt enkel verschaft bij wijze van voorbeeld en is niet bedoeld om de beschermingsomvang van de uitvinding te beperken. De referentiecijfers die worden gebruikt in de beschrijving hebben betrekking op de bijgevoegde tekeningen, waarin:

Figuur 1 een schematisch stroomdiagram is dat een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding weergeeft;

Figuur 2 een voorbeeld is van een thermogravimetrische analyse (TGA) van het onbewerkte LDPE-materiaal dat in de experimenten werd gebruikt; en

Figuren 3 tot 6 de samenstellingen tonen van de gecondenseerde fasen van de gasvormige producten die worden verkregen door het kraken van het onbewerkte LDPE-materiaal in de aangegeven kraakomstandigheden.

De uitvinding betreft in het algemeen een werkwijze voor het kraken van een polyolefinehoudend materiaal, d.w.z. een kunststofmateriaal. Met de term polyolefinen wordt polymeer bedoeld van een alkeen, of een combinatie van alkenen, in het bijzonder van ethyleen en/of propyleen. Het kunststofmateriaal zal doorgaans een afvalmateriaal zijn. Dat afvalmateriaal kan productieafval en/of consumptieafval zijn. Het afvalmateriaal is in het bijzonder een consumptieafvalmateriaal dat afkomstig is van huis-aan-huisvuilnisophaling.

Het kunststofmateriaal kan derhalve verontreinigd zijn met andere materialen, in het bijzonder met andere kunststofmaterialen zoals polystyreen en polyvinylchloride. Het bevat echter bij voorkeur ten minste 60% in drooggewicht, met meer voorkeur ten minste 70% in drooggewicht en met de meeste voorkeur ten minste 80% in drooggewicht aan polyolefinen. Doorgaans bevat het tevens niet-kraakbare vaste stoffen, in het bijzonder anorganische vaste stoffen, en een of meer thermisch stabielere polymeren zoals rubber en biopolymeren zoals polymeren op zetmeelbasis. Het afvalmateriaal is vaak verontreinigd met biopolymeren, zelfs nadat het afvalmateriaal is gespoeld, zodanig dat het afvalmateriaal ten minste 0,1 % in drooggewicht aan biopolymeren bevat. De biopolymeren kunnen bijvoorbeeld afkomstig zijn van papier, bijvoorbeeld van labels, of van voedselresten. Biopolymeren kunnen worden gedefinieerd als natuurlijke polymeren die zijn geproduceerd door de cellen van levende organismen. Biopolymeren bestaan in het bijzonder uit polynucleotiden, polypeptiden en polysachariden.

In de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt het polyolefinehoudende materiaal thermisch gekraakt om te worden omgezet in een of meer gasvormige kraakproducten, waarbij enkel een vaste rest overblijft. Het volledige polyolefinehoudende materiaal wordt zo gekraakt tot verdamping, waarna enkel een vaste rest achterblijft in de tankreactor. Die vaste rest bestaat uit niet-kraakbare vaste stoffen, in het bijzonder anorganische stoffen, die aanwezig waren in het kunststofmateriaal, en kool die is ontstaan door het kraken van de koolwaterstoffen die aanwezig waren in het kunststofmateriaal. De gasvormige kraakproducten worden gecondenseerd om een niet- condenseerbare fractie te produceren, d.w.z. een gasfractie die in het bijzonder

C- tot Cs-koolwaterstoffen bevat, en een condenseerbare fractie die kan worden gecondenseerd om een vloeibaar product te produceren dat Cs en hogere koolwaterstoffen bevat, in het bijzonder Ce- tot Cas-, Cs7-, Cas-, Cag- Of Cao- koolwaterstoffen (afhankelijk van het gewenste eindproduct), en een kleine fractie van nog wat hogere koolwaterstoffen.

Een specifieke uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is weergegeven in Figuur 1. In het bijzonder zijn de verschillende pijpen, reactoren, destillatiekolommen en andere bestanddelen schematisch in het diagram aangegeven, maar de nodige kleppen en pompen zijn niet aangegeven of in detail beschreven, aangezien een vakman weet hoe en waar dergelijke pompen en kleppen dienen te worden voorzien, afhankelijk van de drukomstandigheden die hierna zullen worden beschreven.

In een eerste fase van de werkwijze die is weergegeven in Figuur 1 wordt het kunststofmateriaal, in het bijzonder kunststofafval, opgeslagen en gesorteerd in verschillende silo's 1. Via een vultrechter 2 en een transportband 3 wordt het toegevoerd in een extrusie-inrichting 4 waarin het kunststofmateriaal wordt gesmolten. Het vaste kunststofmateriaal wordt toegevoerd in een inlaat 5 van de extrusie-inrichting 4 en verlaat de extrusie-inrichting 4 door de uitlaat 6 daarvan. Terwijl het zich van de inlaat 5 naar de uitlaat 6 verplaatst, wordt het kunststofmateriaal geleidelijk opgewarmd tot een temperatuur van bijvoorbeeld 350°C, zodanig dat het zich aan de uitlaat 6 in gesmolten toestand bevindt.

Tijdens het verwarmen zal al het aanwezige vocht verdampen en worden halogeenhoudende kunststoffen, zoals PVC, gedehydrohalogeneerd. Daarnaast kunnen ook VOC's (vluchtige organische verbindingen) worden gevormd in de extrusie-inrichting. Al deze gassen/dampen worden via een afvoerpijp 7 uit de extrusie-inrichting 4 verwijderd naar een gaswasser 8. In de gaswasser 8 worden de VOC's gescheiden van het vocht dat het zoutzuur bevat, dat via een pijp 9 wordt opgevangen terwijl de VOC’s naar een verbrandingsinstallatie 10 worden gevoerd om de energie te recupereren die in die gassen opgeslagen zit. De verbrandingsinstallatie 10 omvat bij voorkeur een gecombineerde warmte- en vermogengenerator.

Het gesmolten kunststofmateriaal dat wordt geproduceerd in de extrusie-inrichting 4 wordt via een pijp 11 naar een tankreactor 12 gevoerd. De toevoer van gesmolten kunststofmateriaal in de tankreactor 12 wordt tijdens een eerste kraakfase zodanig geregeld dat die reactor 12 continu een vloeibare fase 13 bevat die tijdens de eerste kraakfase wordt opgewarmd tot een eerste temperatuur om continu te worden gekraakt in de eerste reactor 12. De gasvormige fase 15 in de reactor bevat het gasvormige kraakproduct. De vloeibare fase 13 neemt bij voorkeur meer dan 50%, meer bij voorkeur meer dan 60% in van het inwendige volume van de tankreactor 12. Op die manier neemt het volume van het eerste gasvormige product dat in de reactor 12 wordt geproduceerd daarin slechts een relatief klein volume in, zodanig dat de verblijftijd ervan in de reactor, en eventuele verdere reacties in de gasvormige fase, beperkt blijft. De vloeibare fase 13 wordt bij voorkeur geroerd door middel van een roerinrichting 14 om een uniforme temperatuur tot stand te brengen in de vloeibare fase 13. Ook eventueel aanwezige vaste deeltjes, in het bijzonder anorganische deeltjes, worden in suspensie gehouden door middel van de roerinrichting 14. De roerinrichting 14 omvat bij voorkeur een schraapinstrument dat langs de binnenwand van de reactor 12 schraapt om kool weg te schrapen die zich kan hebben afgezet op de wand van de reactor 12.

De temperaturen die zijn aangegeven in de onderhavige specificatie zijn de gemiddelde temperaturen, meer in het bijzonder de gemiddelde temperaturen van de volledige vloeibare fase. Wanneer de vloeibare fase voldoende wordt geroerd zodanig dat ze een nagenoeg uniforme temperatuur heeft, kan de temperatuur worden gemeten op één locatie in de vloeibare fase, in het bijzonder op een afstand van de wand van de reactor.

De eerste temperatuur kan worden gekozen om de opbrengst aan condenseerbare alkanen/alkenen in het gasvormige product te maximaliseren, d.w.z. om de productie van niet-condenseerbare gassen en ook van kool te minimaliseren. De temperatuur van de vloeibare fase 13 wordt tijdens de eerste continue kraakfase bij voorkeur gehandhaafd op een vooraf bepaalde temperatuur tussen 420 en 510°C, meer bij voorkeur tussen 430 en 510°C en meest bij voorkeur tussen 440°C en 500°C. De eerste temperatuur wordt gekozen om een kraking teweeg te brengen van de polyolefinen die aanwezig zijn in het gesmolten kunststofmateriaal. Om de optimale kraaktemperatuur te kiezen wordt bij voorkeur eerst de Ts-degradatietemperatuur gemeten van het kunststofmateriaal dat wordt toegevoerd naar de tankreactor 12. De Tso- degradatietemperatuur is de temperatuur waarop een gewichtsverlies van 50% plaatsvindt in een thermogravimetrische analyse, bij een verwarmingssnelheid van 10°C per minuut. De eerste temperatuur van de vloeibare fase 13 in de tankreactor 12 wordt dan bij voorkeur zodanig gekozen dat ze ten hoogste 20°C en bij voorkeur ten hoogste 5°C lager is dan die Tso-degradatietemperatuur, en meer bij voorkeur ten minste 10°C, meest bij voorkeur ten minste 20°C hoger is dan de Tso-degradatietemperatuur. Gebleken is dat bij dergelijke temperaturen een doeltreffende kraking van het kunststofmateriaal kan worden verwezenlijkt, hoewel de polyolefinen die aanwezig zijn in het kunststofmateriaal niet volledig hoeven te worden gekraakt tijdens de eerste kraakfase. Bij dergelijke temperaturen is de continue kraaksnelheid ook voldoende hoog om de verblijftijd van het gasvormige product in de reactor 12 te verlagen, teneinde het ongewenst verder kraken van de gasvormige kraakproducten in de gasvormige fase 15 van de tankreactor 12 te vermijden of verminderen.

Naast het kunststofmateriaal kunnen een of meer additieven worden toegevoerd in de eerste reactor 12. Dergelijke additieven kunnen katalysatoren omvatten, maar kunnen ook stoffen zoals calciumoxide omvatten voor het invangen van zoutzuur. Wanneer die additieven de Tso- temperatuur van het mengsel verlagen, dient de T5s0-degradatietemperatuur te worden gemeten voor het kunststofmateriaal gemengd met dezelfde hoeveelheid additieven, d.w.z. met dezelfde concentratie van die additieven, als in de vloeibare fase die zich in de eerste reactor 12 bevindt. De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt echter bij voorkeur uitgevoerd zonder toevoeging van katalysatoren aan de eerste reactor 12.

De gasdruk die in de tankreactor 12 heerst tijdens de eerste continue kraakfase wordt zodanig gekozen dat een deel van de kraakproducten kan verdampen uit de vloeibare fase 13 en een eerste gasvormig product kan vormen dat een eerste gasvormige fase 15 vormt boven de vloeibare fase 13 in de tankreactor 12. De gasdruk is bij voorkeur lager dan 7,0 bara, meer bij voorkeur lager dan 5,0 bara en meest bij voorkeur lager dan 3,0 bara of nog lager dan of gelijk aan 2,0 bara.

Met de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan een mengsel van alkanen/alkenen worden geproduceerd met een ketenlengte, na het eruit verwijderen van de niet-condenseerbare gassen, van Ce tot Cao of nog hoger.

De hoogste fractie dient nadien te worden verwijderd, omdat het kookpunt van het mengsel anders in het algemeen te hoog zou zijn om geschikt te zijn als toevoermateriaal voor een stoomkraakinstallatie (gebruik als “nafta”), of omdat het mengsel anders geen wasmengsel zou zijn (gebruik als “was”), dat enkel alkanen/alkenen met een ketenlengte tot 38 of ten hoogste tot 40 koolstofatomen mag bevatten.

Het gebruik van een druk onder de geprefereerde bovengrenzen maakt het mogelijk een mengsel van alkanen/alkenen te produceren die meer van een wasfractie (C»s- tot Cao-koolwaterstoffen) bevatten. Wanneer een fractie van het kraakproduct zal worden gebruikt als was, worden bij voorkeur “was”- omstandigheden toegepast in de eerste reactor 12, in het bijzonder een druk die voldoende laag is, in het bijzonder lager dan 1,0 bara en meer in het bijzonder lager dan 0,8 bara of nog lager dan 0,6 bara, bijvoorbeeld gelijk aan ongeveer 0,5 bara. Bij een dergelijke relatief lage druk zullen meer koolwaterstoffen met een ketenlengte van meer dan 40 koolstofatomen in de gasvormige fase terechtkomen, zodanig dat meer van dergelijke langere koolwaterstoffen later weer zullen moeten worden verwijderd uit het mengsel. Bij voorkeur wordt de productie van koolwaterstoffen met langere ketens beperkt door in de tankreactor 12 een druk te kiezen die hoger is dan 0,1 bara, bij voorkeur hoger dan 0,3 bara en meer bij voorkeur hoger dan 0,4 bara.

Wanneer het kraakproduct niet zal worden gebruikt om een was te produceren, worden bij voorkeur “nafta”-omstandigheden toegepast in de eerste reactor 12, in het bijzonder een druk die hoger is dan 1,0 bara, bij voorkeur hoger dan 1,2 bara en meer in het bijzonder hoger dan 1,4 bara, en die bijvoorbeeld gelijk is aan ongeveer 1,5 bara. Bij een dergelijke relatief hoge druk zullen minder koolwaterstoffen met een ketenlengte van meer dan 40 (of nog minder) koolstofatomen in de gasvormige fase terechtkomen, zodanig dat minder van dergelijke langere later weer zullen moeten worden verwijderd uit het mengsel.

De keuze tussen de “nafta”- en de “was”-omstandigheden kan worden gemaakt op basis van de samenstelling van het kunststofmateriaal.

Indien de polymeerketens van de kunststofmaterialen sterk vertakt zijn, in het bijzonder wanneer het kunststofmateriaal veel polypropyleen bevat, of ook polyethyleen met hoge dichtheid, wordt het kunststofmateriaal bij voorkeur gekraakt onder “nafta”-omstandigheden, aangezien vertakte wassen (isoparaffinen of iso-olefinen) minder waardevol zijn dan normale paraffinen.

Indien de polymeren van de kunststofmaterialen slechts een kleine hoeveelheid vertakkingen hebben, in het bijzonder wanneer het kunststofmateriaal geen of slechts een kleine hoeveelheid polypropyleen bevat, of polyethyleen met hoge dichtheid, wordt het kunststofmateriaal bij voorkeur gekraakt onder “was”- omstandigheden, aangezien paraffinen waardevoller zijn dan isoparaffinen, en zeker waardevoller dan “nafta” (d.w.z. dan toevoermateriaal voor een stoomkraakinstallatie).

De eerste gasvormige fase 15, d.w.z. het eerste product dat wordt geproduceerd in de tankreactor 12 tijdens de eerste continue kraakfase, wordt continu geproduceerd in de reactor 12 en wordt daaruit ook continu verwijderd, via een eerste pijp 16, om de tankreactor 12 op de eerste druk te houden tijdens de eerste kraakfase. Die eerste druk kan in zekere mate fluctueren maar wordt bij voorkeur nagenoeg constant gehouden. Ook het vloeistofpeil in de reactor 12 kan enigszins fluctueren, maar wordt bij voorkeur nagenoeg constant gehouden.

Het gasvormige eerste product wordt via de pijp 16 toegevoerd naar een eerste blusinrichting 17, die zich bij voorkeur op een druk bevindt die nagenoeg gelijk is aan de druk in de tankreactor 12 tijdens de eerste kraakfase. In de blusinrichting 17 wordt het eerste product gedeeltelijk gecondenseerd en gescheiden in een niet-condenseerbare gasfractie, die C+- tot Cs-koolwaterstoffen bevat, en in een vloeibare fractie die de Ce- tot Cao- of nog hogere alkanen/alkenen bevat. De vloeibare fractie bevat nog steeds een kleine hoeveelheid Cs-koolwaterstoffen. In de praktijk is het mogelijk om ook het merendeel van de Cs-koolwaterstoffen in de vloeibare fractie te houden. Dat krijgt echter niet de voorkeur, aangezien het vlampunt van de vloeibare fractie erdoor verlaagd zou worden, wat bijkomende veiligheidsmaatregelen zou vereisen. Aan de bovenzijde worden de gassen via een pijp 18 verwijderd naar de opslagtank van de verbrandingsinstallatie 10. De vloeibare fractie wordt via een pijp 19 toegevoerd naar een buffertank 20 voor vloeibaar product.

Vanuit de buffertank 20 wordt het vloeibare product via een pijp 21 toegevoerd naar een eerste destillatiekolom 22, die voorzien is van een condensator 23 en een reboiler 24. De eerste destillatiekolom 22 wordt gebruikt onder een gedeeltelijk vacuüm om een efficiëntere scheiding mogelijk te maken tussen de zwaardere en de lichtere fractie. Aan de bovenzijde wordt een bovenste fractie, die de koolwaterstoffen bevat met een kookpunt dat bijvoorbeeld lager is dan 400°C, en die dus voornamelijk de lichtere Cs tot Cas fractie bevat, verwijderd uit de eerste destillatiekolom 22 en via een pijp 25 toegevoerd naar een van de nafta-opslagreservoirs 26. Het bereik aan koolstofketenlengtes in die naftafractie kan worden gewijzigd, in het bijzonder het finale kookpunt ervan, op basis van de gewenste specificaties van die naftafractie. De bodemfractie, die aan de onderzijde van de eerste destillatiekolom 22 wordt verwijderd, bevat hogere koolwaterstoffen met een kookpunt hoger dan 400°C. Die bodemfractie wordt via een pijp 27 toegevoerd naar een tweede destillatiekolom 28, die voorzien is van een condensator 29 en een reboiler 30.

Aan de onderzijde van de tweede destillatiekolom 28 wordt een zwaardere fractie met een te hoog kookpunt verwijderd, die via een pijp 31 wordt toegevoerd naar een reservoir 32. Die zwaardere fractie kan opnieuw worden gekraakt door ze te recirculeren naar de tankreactor 12 of naar een andere reactor, niet afgebeeld, die kan worden gebruikt voor het opnieuw kraken van de zwaardere fractie. De zwaardere fractie omvat bijvoorbeeld koolwaterstoffen met een kookpunt hoger dan 500°C. Aan de bovenzijde van de tweede destillatiekolom 28 wordt een wasfractie verwijderd, die via een pijp 33 wordt toegevoerd naar een wasreservoir 34. Die wasfractie bevat bijvoorbeeld koolwaterstoffen, d.w.z. alkanen en alkenen, met kookpunten tussen 400 en 500°C, d.w.z. koolstofketenlengtes tussen Cs en Ca.

Het is duidelijk dat de werking van de twee destillatiekolommen 22 en 28 kan worden aangepast in functie van de gewenste samenstelling, d.w.z. van het bereik aan koolstofketenlengtes of het kookpuntbereik, van het naftaproduct en het wasproduct. Eventueel kan het vloeibare product in meer fracties worden gescheiden.

In het geval dat de polyolefinen die aanwezig zijn in het kunststofmateriaal veel vertakkingen hebben, in het bijzonder wanneer ze veel polypropyleen en/of HDPE bevatten, wordt de reactor 12 bij voorkeur gebruikt onder de “nafta”-omstandigheden, d.w.z. onder een hogere druk, zodanig dat de hoeveelheid bodemfractie die wordt geproduceerd door de eerste destillatiekolom 22 wordt verkleind. Die bodemfractie kan dan rechtstreeks worden toegevoerd naar het reservoir 32 voor de zware fractie (via een pijp die niet is aangegeven in

Figuur 1), en vormt zo de zware fractie die opnieuw zal worden gekraakt om meer van de lichtere “nafta”-fractie te produceren, die wordt opgeslagen in de nafta-

opslagreservoirs 26. In het geval dat de in het kunststofmateriaal aanwezige polyolefinen hoofdzakelijk lineair zijn, in het bijzonder wanneer ze veel LDPE bevatten, wordt de eerste reactor 12 bij voorkeur gebruikt onder de “was”- omstandigheden, d.w.z. onder een lagere druk, zodanig dat de hoeveelheid topfractie (naftafractie) die wordt geproduceerd door de eerste destillatiekolom 22 wordt verminderd, terwijl de hoeveelheid bodemfractie, die de wasfractie bevat, wordt vergroot.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt het polyolefinehoudende materiaal niet gekraakt in één enkele kraakfase, bij een bepaalde temperatuur en druk, maar wordt het gekraakt in een reeks van ten minste twee opeenvolgende kraakfasen.

Tijdens de eerste kraakfase wordt het merendeel van het gasvormige kraakproduct geproduceerd. Tijdens die eerste kraakfase wordt polyolefinehoudend materiaal immers continu toegevoerd in de reactor 12 zodanig dat een vooraf bepaald peil van vloeibare fase wordt behouden in de reactor 12. Gasvormig product wordt dus continu geproduceerd in de reactor 12 tijdens de eerste kraakfase.

Zoals hoger uiteengezet worden de druk en de temperatuur in de tankreactor 12 tijdens de eerste kraakfase geregeld om de opbrengst aan condenseerbare alkanen/alkenen in het gasvormige product te maximaliseren.

Wanneer het kunststofmateriaal dat wordt toegevoerd naar de reactor 12 anorganische vaste stoffen en/of één of meer polymeren bevat die thermisch stabieler zijn dan de polyolefinen die zich daarin bevinden, zullen die anorganische vaste stoffen en thermisch stabielere polymeren zich tijdens de eerste kraakfase ophopen in de vloeibare fase 13 van de reactor 12. Ook eventueel aanwezige kool die wordt geproduceerd in de reactor 12 zal zich daarin ophopen, evenals een gedeelte van de gedeeltelijk gekraakte polyolefinen dat niet verder wordt gekraakt bij de relatief lage temperatuur waarop de reactor 12 wordt gebruikt tijdens de eerste continue kraakfase.

De toevoer van het polyolefinehoudende materiaal in de tankreactor 12 wordt bij voorkeur onderbroken, en de volgende kraakfase wordt dus gestart, wanneer de concentratie van dergelijke producten in de vloeibare fase 13 die zich in de tankreactor bevindt 12 een drempelconcentratie bereikt. De ophoping van thermisch stabielere polymeerproducten in de reactor 12 zal immers doorgaans de beperkende factor zijn. Wanneer echter anorganische vaste stoffen, met inbegrip van kool, zich nog steeds in te hoge mate ophopen in de eerste reactor 12, wordt de eerste kraakfase bij voorkeur stopgezet door de toevoer van het kunststofmateriaal in de reactor 12 te onderbreken wanneer de concentratie van die anorganische vaste stoffen een drempelconcentratie bereikt.

Dat kan in het bijzonder het geval zijn wanneer het kunststofmateriaal een zogenaamd polyalmateriaal omvat, d.w.z. een combinatie van polymeer- en aluminiumlagen.

In plaats van de concentratie van de thermisch stabielere polymeerproducten in de vloeibare fase 13 onder een vooraf bepaalde drempelconcentratie te houden, of als aanvulling daarop, is het ook mogelijk de dynamische viscositeit van die vloeibare fase 13 te monitoren en de eerste kraakfase stop te zetten door de toevoer van kunststofmateriaal in de reactor 12 te onderbreken wanneer de dynamische viscositeit van de vloeibare fase 13 in de tankreactor 12, op de genoemde eerste temperatuur, een drempelviscositeit bereikt die lager is dan 200 mPa.s, bij voorkeur lager dan 100 mPa.s en meer bij voorkeur lager dan 50 mPa.s.

De tankreactor 12 is bij voorkeur een reactor met continu geroerde tank. In deze reactor worden de polyolefinen die aanwezig zijn in het gesmolten kunststofmateriaal continu gekraakt. Tijdens de eerste kraakfase is de toevoer van gesmolten kunststofmateriaal gemiddeld in evenwicht met de productie van het eerste gasvormige product, dat via de gasvormige fase 15 uit de reactor wordt verwijderd. Met andere woorden, er zal tijdens de eerste kraakfase altijd een hoeveelheid vloeibare fase 13 aanwezig zijn in de reactor 12, hoewel die hoeveelheid/het niveau ervan in zekere mate kan variëren. Gebleken is dat een dergelijke continue kraakwerkwijze, waarbij de reactor continu wordt gevuld met vloeibare fase, het mogelijk maakt om de productie van niet-condenseerbare gassen aanzienlijk te verlagen.

Tijdens de volgende kraakfase, die bij voorkeur een tussenliggende kraakfase is die wordt uitgevoerd tussen de eerste kraakfase en een finale kraakfase, wordt de toevoer van kunststofmateriaal in de reactor 12 onderbroken. Tijdens die tussenliggende kraakfase wordt de vloeibare fase 13 die zich in de reactor bevindt, opgewarmd tot een tussenliggende temperatuur.

Ook in die fase wordt de vloeibare fase 13 bij voorkeur geroerd door middel van de roerinrichting 14 om een uniforme temperatuur tot stand te brengen in de vloeibare fase 13. Ook eventueel aanwezige vaste deeltjes, in het bijzonder anorganische deeltjes, worden in suspensie gehouden door middel van de roerinrichting 14. De roerinrichting 14 omvat bij voorkeur een schraapinstrument dat langs de binnenwand van de reactor 12 schraapt om kool weg te schrapen die zich kan hebben afgezet op de wand van de reactor 12.

De tussenliggende temperatuur is 20°C tot 50°C hoger dan de eerste temperatuur, d.w.z. dan de temperatuur van de vloeibare fase 13 tijdens de eerste continue kraakfase. Bij voorkeur is de tussenliggende temperatuur minder dan 40°C, bij voorkeur minder dan 30°C, hoger dan de genoemde eerste temperatuur.

De hogere tussenliggende temperatuur maakt het mogelijk om de polyolefinen die slechts gedeeltelijk zijn gekraakt tijdens de eerste kraakfase verder te kraken, en eventueel ook de thermisch stabielere polymeren, of een gedeelte daarvan, die aanwezig zijn in het kunststofmateriaal en die zich tijdens de eerste kraakfase ophopen in de reactor 12.

De tussenliggende temperatuur kan ook hier worden gekozen om de opbrengst aan condenseerbare alkanen/alkenen in het gasvormige product te maximaliseren, d.w.z. om de productie van niet-condenseerbare gassen en ook van kool te minimaliseren. Tijdens de tussenliggende kraakfase ligt de temperatuur van de finale vloeibare fase 13 bij voorkeur ten hoogste 50°C, bij voorkeur ten hoogste 40°C en meer bij voorkeur ten hoogste 30°C hoger dan de eerste temperatuur. Op die manier worden tijdens de tussenliggende kraakfase dezelfde voordelen verkregen, zij het in mindere mate, namelijk een (nog meer) efficiënte kraking van de (gedeeltelijk gekraakte) polyolefinen en eventueel van de thermisch stabielere polymeren, terwijl de productie van gassen met laag moleculair gewicht op een verlaagd niveau wordt gehouden.

De gasdruk in de tankreactor 12 wordt tijdens de tussenliggende kraakfase zodanig gekozen dat een deel van de kraakproducten kan verdampen uit de vloeibare fase 13 en een tussenliggend gasvormig product kan vormen dat, tijdens de tussenliggende kraakfase, de gasvormige fase 15 vormt boven de vloeibare fase 13 in de tankreactor 12. Die tussenliggende gasdruk is bij voorkeur lager dan 15,0 bara, meer bij voorkeur lager dan 10,0 bara en meest bij voorkeur lager dan 5,0 bara, maar bij voorkeur hoger dan 1,0 bara, meer bij voorkeur hoger dan 2,0 bara en meest bij voorkeur hoger dan 3,0 bara. Hij kan bijvoorbeeld gelijk zijn aan de druk tijdens de eerste kraakfase, maar is bij voorkeur hoger.

Het tussenliggende gasvormige product dat wordt geproduceerd in de reactor 12 wordt bij voorkeur ook via de pijp 16 naar de eerste blusinrichting 17 toegevoerd. Wanneer de druk tijdens de tussenliggende kraakfase gelijk is aan de druk tijdens de eerste kraakfase, kan de eerste blusinrichting 17 op eenzelfde druk worden gebruikt. Wanneer de druk tijdens de tussenliggende kraakfase hoger is dan de druk tijdens de eerste kraakfase, wordt de druk in de eerste blusinrichting 17 bij voorkeur ook verhoogd.

De tussenliggende druk kan in zekere mate fluctueren maar wordt bij voorkeur nagenoeg constant gehouden. Het gasvormige product wordt via de pijp 16 toegevoerd naar de blusinrichting 17, die zich bij voorkeur op een druk bevindt die nagenoeg gelijk is aan de druk in de tankreactor 12 tijdens de tussenliggende kraakfase. In de blusinrichting 17 wordt het tussenliggende product gedeeltelijk gecondenseerd en gescheiden in een niet-condenseerbare gasfractie, die C+- tot Cs-koolwaterstoffen bevat, en in een vloeibare fractie die de

Ce- tot Cao- of nog hogere alkanen/alkenen bevat. Aan de bovenzijde worden de gassen via de pijp 18 verwijderd naar de opslagtank van de verbrandingsinstallatie 10. De vloeibare fractie wordt via de pijp 19 toegevoerd naar de buffertank 20 voor vloeibaar product, waar ze wordt gecombineerd met het vloeibare product dat wordt geproduceerd tijdens de eerste kraakfase.

Tijdens de tussenliggende kraakfase wordt ten minste het gedeelte van de polyolefinen dat niet is gekraakt tijdens de eerste kraakfase, eveneens gekraakt, en eventueel ook de thermisch stabielere polymeren, om het tussenliggende gasvormige product te vormen, maar het niet-kraakbare materiaal, in het bijzonder het anorganische materiaal, en de kool die wordt geproduceerd in de verschillende reactoren blijven zich nog steeds ophopen. Om het anorganische materiaal en de kool uit de reactor 12 te kunnen verwijderen, wordt het materiaal in de reactor 12 verder gekraakt tijdens een finale kraakfase om een finaal gasvormig kraakproduct en een vaste rest 35 te produceren. Na de finale kraakfase is alle aanwezige vloeibare fase in de reactor 12 verdwenen en omgezet in een vaste rest 35. Die vaste rest is bij voorkeur nagenoeg vrij van koolwaterstoffen. Als de vaste rest 35 is gevormd, kan hij relatief gemakkelijk uit de reactor 12 worden geschraapt. Hij wordt dan opgeslagen in een recipiënt 36 voor vaste rest. Na het verwijderen van de vaste rest 35 uit de reactor 12 kan de toevoer van gesmolten kunststofmateriaal naar de reactor 12 worden hervat.

Teneinde de polymeren volledig te kraken tijdens de finale kraakfase, zodanig dat een kurkdroge vaste rest wordt gevormd in plaats van teer of kleverig materiaal, kan in de reactor 12 een hogere finale temperatuur worden voorzien, vooral nadat de reactor eerst op de tussenliggende kraaktemperatuur is gebruikt. Tijdens de finale kraakfase wordt het brijige materiaal dat na de tussenliggende kraakfase overblijft, verder gekraakt op een temperatuur die hoger is dan 525°C, bij voorkeur hoger dan 535°C en meer bij voorkeur hoger dan 545°C. Bij dergelijke temperaturen kan vrij snel een kurkdroge vaste rest worden verkregen. Hoewel in deze finale fase meer niet-condenseerbare gassen worden geproduceerd, geldt dat enkel voor een zeer beperkt gedeelte van de totale hoeveelheid gekraakt materiaal. De hogere temperaturen in deze finale fase, die het mogelijk maken om de hoeveelheid vaste rest tot een minimum te beperken en om een vaste rest te produceren die gemakkelijk kan worden gemanipuleerd en verwijderd uit de finale reactor, hebben dus slechts een zeer klein effect op de totale opbrengst aan vloeibaar product.

Bij voorkeur ligt de temperatuur waarop het materiaal in de reactor 12 verder wordt gekraakt tijdens de finale kraakfase lager dan 650°C, en meer bij voorkeur lager dan 600°C. Er is minder energie nodig om de reactor op te warmen tot die temperaturen, en vooral: de reactor 12 kan sneller worden gekoeld tot de eerste temperatuur wanneer de toevoer van gesmolten kunststofmateriaal in de reactor wordt hervat.

In een alternatieve uitvoeringsvorm kan de tussenliggende kraakfase worden weggelaten. In die uitvoeringsvorm wordt de vloeibare fase die na de eerste kraakfase achterblijft in de reactor 12 meteen na de eerste kraakfase onderworpen aan de omstandigheden van de finale kraakfase .

De zwaardere fractie die zich in reservoir 32 bevindt, kan worden toegevoerd in een bijkomende reactor, die een andere is dan de tankreactor 12,

om opnieuw te worden gekraakt. Die zwaardere fractie wordt echter bij voorkeur via pijp 37 toegevoerd naar de tankreactor 12 om daarin opnieuw te worden gekraakt. Op die manier is slechts één reactor nodig. Het gasvormige product dat wordt geproduceerd tijdens de herkraakfase in de reactor 12 kan opnieuw worden gecondenseerd in de blusinrichting 17. Bij het opnieuw kraken van de zwaardere fractie in de tankreactor 12 wordt de vloeibare fase 13 in de genoemde tankreactor 12 op een tweede temperatuur gehouden die gelegen is tussen 420°C en 510°C, d.w.z. op een temperatuur die in hetzelfde bereik ligt als de eerste temperatuur.

Bij voorkeur wordt de zwaardere fractie opnieuw gekraakt door ze, samen met het gesmolten kunststofmateriaal, tijdens de genoemde eerste kraakfase naar de genoemde tankreactor 12 toe te voeren. Tijdens de eerste kraakfase wordt de temperatuur immers geregeld om de productie van niet- condenseerbare gassen tot een minimum te beperken. Bovendien kan de zwaardere fractie worden gebruikt om de viscositeit van de vloeibare fase 13 te verlagen en/of om de concentratie van daarin aanwezig anorganisch materiaal te verlagen zodanig dat de continue eerste kraakfase gedurende een langere tijdspanne kan worden voortgezet.

Bij het opnieuw kraken van de zwaardere fractie in de tankreactor 12 wordt de gasvormige fase daarin op een tweede druk gehouden die hoger is dan 1.0 bara, bij voorkeur hoger dan 2.0 bara en meer bij voorkeur hoger dan 3.0 bara, maar bij voorkeur lager dan 15.0 bara, meer bij voorkeur lager dan 10.0 bara en meest bij voorkeur lager dan 5.0 bara. De zwaardere fractie die in het reservoir 32 werd opgeslagen en die verder dient te worden gekraakt, is moeilijker te kraken dan het onbewerkte polyolefinemateriaal. Door een hogere druk te gebruiken in de tankreactor 12 wanneer de zwaardere fractie daarin wordt toegevoerd, wordt verhinderd dat het gedeeltelijk gekraakte polyolefinemateriaal te snel verdampt, en wordt het dus langere tĳd blootgesteld aan de kraakomstandigheden die in de reactor 12 heersen. Zo kan een verdere kraking worden verwezenlijkt terwijl de vorming van niet-condenseerbare gassen toch nog tot een minimum wordt beperkt.

De zwaardere fractie kan ook in de tankreactor 12 worden toegevoerd tijdens de tussenliggende kraakfase, d.w.z. nadat de toevoer van kunststofmateriaal in de reactor onderbroken, maar voordat de finale kraakomstandigheden daarin worden toegepast. Bij voorkeur is de tussenliggende gasdruk hoger dan de eerste gasdruk, en meer bij voorkeur is hij ten minste 0.5 bar, meest bij voorkeur ten minste 1.0 bar, hoger dan de eerste gasdruk. De hogere druk tijdens de tussenliggende kraakfase bleek voordelig in de zin dat het merendeel van de polyolefinen die in de reactor 12 aanwezig zijn tijdens de tussenliggende kraakfase reeds gedeeltelijk zijn gekraakt in de eerste reactor 12, meer in het bijzonder in zulke mate dat ze moeilijker te kraken zijn dan het initiële polyolefinemateriaal. Het gebruik van een hogere druk tijdens de tussenliggende kraakfase is dus ook voordelig om het gedeeltelijk gekraakte materiaal dat na de eerste kraakfase achterblijft verder te kraken. De viscositeit van dat achterblijvende materiaal kan dus worden verlaagd door de zwaardere fractie eraan toe te voegen. Op die manier kan een meer uniforme temperatuur worden aangehouden in de reactor om de vorming van kool en niet- condenseerbare gassen tijdens de tussenliggende kraakfase te reduceren.

De volgende experimenten tonen de effecten van de kraakomstandigheden die kunnen worden toegepast in de verschillende tankreactoren van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen.

Experimenten

Polyolefinehoudend kunststofmateriaal

De volgende experimenten werden uitgevoerd met onbewerkt

LDPE-materiaal (polyethyleen met lage dichtheid). Een thermogravimetrische analyse (TGA) werd met dit materiaal uitgevoerd bij een verwarmingssnelheid die voldoende traag was in het temperatuurbereik waarin het materiaal uiteenviel, in het bijzonder bij een verwarmingssnelheid die ten hoogste 10°C per minuut bedroeg, om voldoende accuraat te zijn. In het onderhavige geval was de aanvankelijke verwarmingssnelheid hoger tot een temperatuur van 400°C werd bereikt.

Figuur 2 toont de TGA-curve die werd verkregen. De Tso- degradatietemperatuur, d.w.z. de temperatuur waarop 50 gewichts-% van het materiaal verloren ging, was gelijk aan ongeveer 451°C.

Kraakexperimenten

Het LDPE-materiaal werd naar een extrusie-inrichting toegevoerd, waar het materiaal gesmolten werd en op een temperatuur van 350°C werd gebracht. Het debiet door de extrusie-inrichting lag tussen 2 en 3 kg/u.

De gesmolten LDPE-massa die de extrusie-inrichting verliet bij 350°C werd continu toegevoerd in een tankreactor. De tankreactor was een reactor met continu geroerde tank met een volume van 5L. Afhankelijk van de verwerkingsomstandigheden in de reactor fluctueerde de hoeveelheid achtergebleven materiaal, d.w.z. de vloeibare fase, tussen 0,5 en 2L. Het achtergebleven materiaal bestond uit gesmolten, gedeeltelijk gekraakte polymeren. De verwarming van de reactor werd extern voorzien, via verwarmingsstaven die warmte straalden naar het roestvrijstalen reactorlichaam.

De temperatuur in de reactor werd gemeten in de vloeibare fase en op de gewenste waarde gehouden.

Eerst werd de reactor gespoeld met stikstof. Daarna werd een vooraf bepaalde druk tot stand gebracht in de reactor door middel van een vacuümpomp om een vacuüm te creëren, of door het injecteren van stikstofgas om een druk in de reactor te doen ontstaan. De gasdruk in de reactor werd gemeten in het bovenste deel van reactor, waarmee dus in de praktijk de druk van de gasvormige fase in de reactor werd aangeduid. Tijdens het toevoeren en kraken van de gesmolten kunststofmassa werd de druk constant gehouden.

De toevoer van de kunststofsmeltmassa werd gedurende enkele uren volgehouden. Ongeveer om de 30 minuten werden monsters genomen, en de hierna opgegeven analyseresultaten zijn een gemiddelde van 3 monsters. De monsters werden genomen tijdens de continue werking van de reactor.

Het gasvormige product dat werd gevormd in de reactor werd langs een reeks van 3 condensators gevoerd die op verschillende temperaturen werden gehouden om een doeltreffende condensatie van het gasvormige product mogelijk te maken. De eerste condensatie werd uitgevoerd bij een hogere temperatuur in het bereik van 40-60°C, terwijl de volgende twee condensatiestappen werden uitgevoerd bij een lagere temperatuur tussen -10° en 20°C. De druk in de condensatietrein was dezelfde als de druk in de reactor.

De vloeibare fracties die in de verschillende condensatiestappen werden opgevangen, werden met elkaar vermengd en vervolgens als geheel geanalyseerd.

Experimenten in breed drukbereik

Een eerste reeks experimenten werd uitgevoerd op een temperatuur van 450°C van de vloeibare fase die zich in de tankreactor bevindt.

Het kraken van het LDPE-materiaal werd uitgevoerd bij drukken van 1, 5 en bara. De samenstellingen van de gecondenseerde fasen van de gasvormige producten zijn aangegeven in Figuur 3. In die figuur, en in de volgende figuren, is 10 het gewichtspercentage aangegeven voor iedere koolstofketenlengte.

Ten eerste is te zien dat de gecondenseerde fasen een relatief grote hoeveelheid koolwaterstoffen met een hoger moleculair gewicht bevatten, in het bijzonder veel meer koolwaterstoffen met een kookpunt hoger dan 350°C dan bijvoorbeeld de hoeveelheid (slechts ongeveer 20% van het vloeibare product) die wordt beschreven in het artikel van Walendziewski. In de werkwijze die in dat artikel wordt beschreven, werd het kunststofmateriaal volledig gekraakt tot kool in de eerste reactor, terwijl in de onderhavige werkwijze continu een hoeveelheid vloeibare fase in de tankreactor wordt gehouden.

Zoals blijkt uit de TGA die is weergegeven in Figuur 2, wordt het kunststofmateriaal niet volledig gekraakt bij 450°C. Om de hoeveelheid rest te kunnen verlagen die na het experiment achterblijft in de reactor, en met name ook om een kurkdroge rest te kunnen produceren die gemakkelijk kan worden verwijderd uit de reactor, werd de temperatuur in de reactor aan het einde van het experiment verhoogd tot een temperatuur van ongeveer 550°C, en de reactor werd op die temperatuur gehouden tot een kurkdroge rest werd verkregen.

Tijdens die laatste fase werden geen monsters genomen van de geproduceerde gasvormige producten.

In Figuur 3 is te zien dat meer Cs- tot Cz4-naftafractie wordt geproduceerd wanneer de druk in de reactor wordt verhoogd, en dat meer C:s- tot C4o-wasfractie wordt geproduceerd wanneer een lagere druk wordt toegepast in de reactor. The relatieve hoeveelheid wasfractie neemt toe van 10 tot 5 bara, en van 5 tot 1 bara.

Een tweede reeks experimenten werd uitgevoerd op een temperatuur van 550°C van de vloeibare fase die zich in de tankreactor bevindt.

De samenstellingen van de gecondenseerde fasen van de gasvormige producten zijn aangegeven in Figuur 4.

Zoals te zien is, wordt meer Ce- tot Cz4-naftafractie geproduceerd wanneer de druk in de reactor wordt verhoogd van 0,75 tot 10 bara, en wordt meer Css5- tot Cao-wasfractie geproduceerd wanneer de druk wordt verlaagd 10 tot 5 bara, en van 5 tot 1 of 0,75 bara.

Experimenten in smaller drukbereik

Een eerste reeks experimenten werd uitgevoerd op een temperatuur van 450°C en op een temperatuur van 500°C van de vloeibare fase die zich in de tankreactor bevindt. Het kraken van het LDPE-materiaal werd uitgevoerd bij drukken van 0,5, 1 en 1,5 bara. De samenstellingen van de gecondenseerde fasen van de gasvormige producten zijn aangegeven in

Figuur 5.

Zoals te zien is, wordt opnieuw meer Ce- tot C24-naftafractie geproduceerd wanneer de druk in de reactor wordt verhoogd, en wordt meer C:s- tot C4o-wasfractie geproduceerd wanneer een lagere druk wordt toegepast in de reactor. Blijkbaar heeft een toename van de temperatuur van 450°C tot 500°C geen of slechts een klein effect op de samenstelling van het vloeibare, gecondenseerde product.

Een tweede reeks experimenten werd uitgevoerd op een temperatuur van 550°C en op een temperatuur van 600°C van de vloeibare fase die zich in de tankreactor bevindt. Het kraken van het LDPE-materiaal werd uitgevoerd bij drukken van 0,5, 1 en 1,5 bara. De samenstellingen van de gecondenseerde fasen van de gasvormige producten zijn aangegeven in

Figuur 6.

Zoals te zien is, wordt meer Ce- tot Cz4-naftafractie geproduceerd wanneer de druk bij 550°C wordt verhoogd van 0,5 tot 1,5 bara, en wordt meer

Czs- tot Cao-wasfractie geproduceerd wanneer de druk bij 550°C wordt verlaagd van 1,5 tot 0,5 bara. Een toename van de temperatuur van 550°C tot 600°C lijkt een aanzienlijk effect te hebben op de relatieve hoeveelheden nafta en wasfractie die worden geproduceerd. Ondanks de hogere vluchtigheid van de wasfractie op een hogere temperatuur van 600°C blijkt het product minder wasfractie te omvatten wanneer de temperatuur wordt verhoogd van 550°C tot 600°C.

Anderzijds bevat het product veel meer lagere koolwaterstoffen wanneer de temperatuur wordt verhoogd van 550°C tot 600°C. Bij hogere temperatuur blijkt dat de polyolefinen bij dergelijke hogere temperaturen tot kleinere moleculen worden gekraakt.

Verdere informatie over de samenstelling van de producten die werden verkregen in de in Figuren 5 en 6 geïllustreerde kraakexperimenten wordt verschaft in Tabel 1.

Tabel 1: Experimentele omstandigheden, gewichtspercentage van de verschillende fracties van de gasvormige producten die werden verkregen onder die omstandigheden, en de opbrengsten aan gecondenseerde vloeistof en de gewichtsgemiddelde koolstofgetallen van de Cs- tot Czo-fractie die aanwezig was in de gecondenseerde vloeibare producten.

Kooktemp. | 450°C 500°C 450°C 550°C 550°C 600°C <05 [100 ao (so [an 0 [ee — mam [74 [m6 [as [na [Me [6e

Opbrengst | 90% 92% 91% 71% 65% 51% oa LOL 1 EVE

Gew.-gem. |19-20 [17-18 | 15-16 |16-17 [11-12 |9-10 em LL (EE

Ten eerste is het belangrijk op te merken dat bij hogere temperaturen, namelijk bij temperaturen van 550°C en hoger, de productie van niet-condenseerbare gassen, d.w.z. gassen met een kookpunt lager dan 40°C, is aanzienlijk toenam in vergelijking met de productie van die gassen bij 450°C en 500°C. Dat leidt tot een overeenkomstige afname van de opbrengst aan gecondenseerde vloeistof. Die opbrengst verlaagt van ongeveer 90 — 92% tot ongeveer 65 — 70%, bij 550°C, en tot ongeveer 50%, bij 600°C.

Het effect van de verandering van “was”-omstandigheden naar “nafta”-omstandigheden is ook duidelijk te zien in Tabel 1. In die tabel is immers ook het gewichtsgemiddelde koolstofgetal aangegeven, berekend over de Ce- tot

C4o-fractie. Het gewichtsgemiddelde koolstofgetal duidt de ketenlengte aan die zich in het midden bevindt, d.w.z. 50 gewichts-% van de Ce- tot C:o-fractie heeft een lager koolstofgetal, terwijl 50 gewichts-% van de Ce- tot Cao-fractie een hoger koolstofgetal heeft. In Tabel 1 zijn de twee koolstofgetallen aangegeven waartussen het gewichtsgemiddelde koolstofgetal gelegen is.

Bij temperaturen van 450°C en 550°C is te zien dat het gewichtsgemiddelde koolstofgetal beduidend toeneemt wanneer de druk is wordt verlaagd van 1,5 bara tot 0,5 bara.

Een bijkomend experiment werd uitgevoerd op een temperatuur van ongeveer 490°C en een druk van 2 bara. De vloeistofopbrengst in dat experiment was slechts ongeveer 82%. Met name wanneer onder “nafta”- omstandigheden wordt gewerkt, d.w.z. bij hogere drukken, blijkt dat lagere temperaturen voordelig zijn, d.w.z. temperaturen dichter bij de Tso degradatietemperatuur, om de productie van niet-condenseerbare gassen te verlagen.

Claims

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het kraken van een polyolefinehoudend materiaal, in het bijzonder een polyolefinehoudend materiaal dat ten minste 60 % in drooggewicht van een of meer polyolefinen bevat, en eventueel ten minste één thermisch stabieler polymeer, waarbij het genoemde materiaal in de werkwijze thermisch wordt gekraakt om te worden omgezet in een of meer gasvormige kraakproducten, waardoor een vaste rest (35) achterblijft, met het kenmerk dat het genoemde polyolefinehoudende materiaal stapsgewijs wordt gekraakt in ten minste twee opeenvolgende kraakfasen, waaronder een eerste kraakfase en een finale kraakfase, in één tankreactor (12) die een vloeibare fase (13) en een gasvormige fase (15) bevat, waarbij de vloeibare fase (13) wordt gekraakt in elk van de kraakfasen om een gasvormig kraakproduct (15) te vormen dat tijdens de productie ervan uit de tankreactor (12) wordt verwijderd, waarbij de tankreactor (12) tijdens de eerste kraakfase continu wordt gevoed met het genoemde polyolefinehoudende materiaal, terwijl tijdens de finale kraakfase de toevoer van het genoemde polyolefinehoudende materiaal in de tankreactor (12) onderbroken is en de vloeibare fase (13) die aan het einde van de genoemde eerste kraakfase in de tankreactor achterblijft (13) verder wordt gekraakt tijdens de finale kraakfase om een finaal gasvormig product en een vaste rest (35) te produceren, waarbij in deze werkwijze: - de vloeibare fase (13) die zich in de genoemde tankreactor (12) bevindt tijdens de genoemde eerste kraakfase op een eerste temperatuur tussen 420°C en 510°C wordt gehouden en tijdens de genoemde eerste kraakfase wordt gekraakt in de genoemde tankreactor (12) op de genoemde eerste temperatuur om een eerste gasvormig kraakproduct te vormen; - het eerste gasvormige kraakproduct tijdens de productie ervan tijdens de genoemde eerste kraakfase uit de tankreactor (12) wordt verwijderd en vervolgens ten minste gedeeltelijk wordt gecondenseerd; - de vloeibare fase (13) die aan het einde van de eerste kraakfase in de genoemde tankreactor (12) overblijft tijdens de genoemde finale kraakfase wordt verhit tot een finale temperatuur van ten minste 525°C, en tijdens de genoemde finale kraakfase wordt gekraakt om het genoemde finale gasvormige kraakproduct en de genoemde vaste rest (35) te vormen; - het finale gasvormige kraakproduct tijdens de finale kraakfase tijdens de productie ervan wordt verwijderd uit de tankreactor (12) en vervolgens ten minste gedeeltelijk wordt gecondenseerd, - na de productie van de vaste rest (35) deze, wordt verwijderd uit de tankreactor (12); en - na het verwijderen van de vaste rest (35) uit de tankreactor (12), de eerste kraakfase opnieuw wordt gestart.

2. De werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de genoemde ten minste twee opeenvolgende kraakfasen een tussenliggende kraakfase omvatten tussen de genoemde eerste kraakfase en de genoemde finale kraakfase, waarbij tijdens die tussenliggende kraakfase de toevoer van het genoemde polyolefinehoudende materiaal in de tankreactor (12) wordt onderbroken, waarbij de vloeibare fase (13) die aan het einde van de genoemde eerste kraakfase in de tankreactor achterblijft (12) tijdens de tussenliggende kraakfase wordt verhit tot een tussenliggende temperatuur die 20 tot 50°C hoger ligt dan de genoemde eerste temperatuur, maar lager is dan de genoemde finale temperatuur, en verder wordt gekraakt tijdens de tussenliggende kraakfase om een tussenliggend gasvormig product te produceren dat tijdens de productie ervan uit de tankreactor (12) wordt verwijderd, en het materiaal (13) dat aan het einde van de genoemde tussenliggende kraakfase in de tankreactor achterblijft (12) verder wordt gekraakt tijdens de finale kraakfase om het genoemde finale gasvormige product en de genoemde vaste rest (35) te produceren.

3. De werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk dat de genoemde tussenliggende temperatuur minder dan 40°C, bij voorkeur minder dan 30°C, hoger is dan de genoemde eerste temperatuur.

4. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 3, met het kenmerk dat de genoemde finale temperatuur hoger is dan 535°C en bij voorkeur hoger dan 545°C.

5. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 4, met het kenmerk dat de genoemde finale temperatuur lager is dan 650°C en bij voorkeur lager dan 600°C.

6. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 5, met het kenmerk dat het genoemde polyolefinehoudende materiaal één of meer biopolymeren bevat, in het bijzonder in een hoeveelheid van ten minste 0,1 % in drooggewicht, en/of het genoemde polyolefinehoudende materiaal een consumptieafvalmateriaal is, in het bijzonder afvalmateriaal dat afkomstig is van huis-aan-huisvuilnisophaling.

7. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 6, met het kenmerk dat de genoemde vaste rest (35) nagenoeg vrij is van koolwaterstoffen.

8. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 7, met het kenmerk dat de genoemde eerste temperatuur lager is dan of gelijk is aan 500°C.

9. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 8, met het kenmerk dat de genoemde eerste temperatuur hoger is dan 430°C en bij voorkeur hoger dan 440°C.

10. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 9, met het kenmerk dat het genoemde materiaal een Tso- degradatietemperatuur heeft waarop een gewichtsverlies van 50% plaatsvindt in een thermogravimetrische analyse, bij een verwarmingssnelheid van 10°C per minuut, waarbij de genoemde eerste temperatuur ten hoogste 20°C en bij voorkeur ten hoogste 5°C lager is dan de genoemde Ts,-degradatietemperatuur en meer bij voorkeur ten minste 10°C, meest bij voorkeur ten minste 20°C hoger is dan de genoemde Ts,-degradatietemperatuur.

11. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 10, met het kenmerk dat tijdens de genoemde eerste kraakfase de gasvormige fase (15) in de genoemde tankreactor (12) op een eerste druk wordt gehouden die lager is dan 7,0 bara, bij voorkeur lager dan 5,0 bara en meer bij voorkeur lager dan 3,0 bara, waarbij de genoemde eerste druk bij voorkeur hoger is dan 0,1 bara, meer bij voorkeur hoger dan 0,3 bara en meest bij voorkeur hoger dan 0,4 bara.

12. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 11, met het kenmerk dat tijdens de genoemde eerste kraakfase de gasvormige fase (15) in de genoemde tankreactor (12) op een eerste druk wordt gehouden, waarbij de tankreactor (12) wordt gebruikt met ten minste twee verschillende waarden van de genoemde eerste druk, waaronder in het bijzonder ten minste één lagere waarde zodanig dat het genoemde eerste gasvormige product een eerste gewichtsgemiddeld koolstofgetal heeft, en ten minste één hogere waarde, die hoger is dan de genoemde lagere waarde, zodanig dat het genoemde eerste gasvormige product een tweede gewichtsgemiddeld koolstofgetal heeft dat lager is dan het genoemde eerste gewichtsgemiddelde koolstofgetal.

13. De werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk dat de genoemde hogere waarde van de genoemde eerste druk hoger is dan 1,0 bara, bij voorkeur hoger dan 1,2 bara en meer bij voorkeur hoger dan 1,4 bara.

14. De werkwijze volgens conclusie 12 of 13, met het kenmerk dat de genoemde lagere waarde van de genoemde eerste druk lager is dan 1,0 bara, bij voorkeur lager dan 0,8 bara en meer bij voorkeur lager dan 0,6 bara.

15. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 14, met het kenmerk dat een zwaardere fractie (32) wordt afgescheiden van het genoemde eerste gasvormige kraakproduct, waarbij die zwaardere fractie opnieuw wordt gekraakt in de genoemde tankreactor (12).

16. De werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk dat bij het opnieuw kraken van de genoemde zwaardere fractie in de genoemde tankreactor (12) de gasvormige fase (15) in de genoemde tankreactor (12) op een tweede druk wordt gehouden die hoger is dan 1,0 bara, bij voorkeur hoger dan 2,0 bara en meer bij voorkeur hoger dan 3,0 bara, maar bij voorkeur lager dan 15,0 bara, meer bij voorkeur lager dan 10,0 bara en meest bij voorkeur lager dan 5,0 bara.

17. De werkwijze volgens conclusie 15 of 16, met het kenmerk dat bij het opnieuw kraken van de genoemde zwaardere fractie in de genoemde tankreactor (12) de vloeibare fase (13) in de genoemde tankreactor (12) op een tweede temperatuur wordt gehouden die gelegen is tussen 420°C en 510°C.

18. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 15 tot 17, met het kenmerk dat de genoemde zwaardere fractie opnieuw wordt gekraakt door ze, samen met het genoemde polyolefinehoudende materiaal, tijdens de genoemde eerste kraakfase naar de genoemde tankreactor (12) toe te voeren.

19. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 18, met het kenmerk dat de genoemde tankreactor (12) een reactor met geroerde tank is.

20. De werkwijze volgens conclusie 19, met het kenmerk dat de genoemde reactor met geroerde tank (12) een schraapinstrument omvat dat langs de binnenwand van de reactor (12) schraapt om kool weg te schrapen die wordt gevormd op de wand van de reactor (12).

21. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 20, met het kenmerk dat het genoemde polyolefinehoudende materiaal ten minste één component bevat, waaronder in het bijzonder het genoemde ten minste ene thermisch stabielere polymeer, die zich tijdens de genoemde eerste kraakfase ophoopt in de vloeibare fase (13) die zich in de tankreactor (12) bevindt, waarbij de toevoer van het genoemde polyolefinehoudende materiaal in de tankreactor (12) wordt onderbroken en de volgende kraakfase wordt gestart wanneer de concentratie van de genoemde component in de vloeibare fase (13) die zich in de tankreactor (12) bevindt een drempelconcentratie bereikt.

22. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 21, met het kenmerk dat het genoemde polyolefinehoudende materiaal ten minste één component bevat, waaronder in het bijzonder het genoemde ten minste ene thermisch stabielere polymeer, die zich ophoopt in de vloeibare fase (13) die zich in de tankreactor (12) bevindt, waarbij de toevoer van het genoemde polyolefinehoudende materiaal in de tankreactor (12) wordt onderbroken en de volgende kraakfase wordt gestart wanneer de dynamische viscositeit van de vloeibare fase (13) in de tankreactor (12), op de genoemde eerste temperatuur, een drempelviscositeit bereikt die lager is dan 200 mPa.s, bij voorkeur lager dan 100 mPa.s en meer bij voorkeur lager dan 50 mPa.s.

23. De werkwijze volgens om het even welke van de conclusies 1 tot 22, met het kenmerk dat het genoemde polyolefinehoudende materiaal wordt gesmolten in een extrusie-inrichting (4) voor het wordt toegevoerd in de tankreactor (12).