CH703614B1 - Kontinuierliches Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Materialien auf Basis von Kohlenwasserstoff zu Brenngasen und Flüssigkraftstoffen. - Google Patents

Kontinuierliches Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Materialien auf Basis von Kohlenwasserstoff zu Brenngasen und Flüssigkraftstoffen. Download PDF

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Materialien auf Basis von Kohlenwasserstoffen wie, ligninhaltiger Biomasse, Kunststoffen, organischen Flüssigkeiten, erdölhaltigen mineralischen Gemengen und Haushaltsmüll, zu verwertbaren Energieträgern in gasförmiger, flüssiger und fester Form, wobei anorganische Reststoffe und Verschmutzungen als Schlackenbestandteile ausgeschieden werden.

Description

[0001] Die Erfindung offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Materialien auf Basis von Kohlenwasserstoff wie ligninhaltiger Biomasse, Kunststoffen, organischen Flüssigkeiten, erdölhaltigen mineralischen Gemengen sowie Haushaltsmüll zu verwertbaren Energieträgern in Form von Brenngasen und Flüssigkraftstoffen.
[0002] Mit der hier vorgestellten ablativen Flashpyrolyse können die unter [0001] genannten Stoffgruppen in einem kontinuierlich arbeitenden Verfahren in einem Reaktor unter Vakuum durch Erhitzen an heissen Kontaktflächen und unter Sauerstoffabschluss geschmolzen und verdampft werden.
[0003] Dies im Gegensatz zur so genannten heissen Pyrolyse oder Vergasung, bei welcher durch gezielten Sauerstoffeintrag eine Halbverbrennung stattfindet und Gase in Form von brennbarem Oxyd (CO) als Synthesegas gewonnen werden.
[0004] Der überhitzte Dampf wird aus dem Reaktor (3) ausgetragen und wird anschliessend kondensiert und als Produktöl (7.6), benannt als Flüssigkraftstoff, und Brenngase (7.13) ausgetragen.
[0005] Bei der Behandlung von Kunststoffen und erdölhaltigen mineralischen Gemengen und erdölhaltigen Schlämmen wird das durch die Verdampfung gewonnene Gas vor dem Kondensieren einem System, benannt als Partialkondensator, zugeführt, in dem die Länge der Kohlenwasserstoffmoleküle, die passieren können, selektiv festgelegt wird.
[0006] Langkettige und nicht gecrackte Kohlenwasserstoffmoleküle werden in den Reaktor zurückgeführt, um erneut den Crackprozess zu durchlaufen. Bei den unter [0005] genannten Stoffgruppen wird bei der Pyrolyse als Basisprodukt Produktöl (7.6) gewonnen, mit einer Kettenlänge, die in der Petrochemie als Naphtha bezeichnet wird, sowie Brenngase und verbleibende feste Reststoffe in trockener Form, die wir als Schlacke kennzeichnen und ausgetragen werden. Die Brenngase werden zur Erzeugung der Prozessenergie verwendet. Der Flüssigkraftstoff kann in stationären Dieselmotoren zur Erzeugung von elektrischer Energie verwendet werden.
[0007] Bei der Behandlung von ligninhaltiger Biomasse wird als Basisprodukt Produktöl (7.6), benannt als Holzöl, gewonnen, sowie Brenngase und Feststoffe in trockener Form, die wir als Koks kennzeichnen. Die Brenngase werden zur Erzeugung der Prozessenergie verwendet. Da sich im Holzöl eine Vielzahl von organischen Verbindungen befinden, wird es vorteilhaft für die Erzeugung von Produkten in der organischen Chemie und Pharmaindustrie verwendet.
[0008] Bei der Behandlung von Gesamthaushaltsmüll oder Fraktionen davon muss dieser vorgängig mechanisch aufbereitet und Metalle abgetrennt werden. Vor der Zerkleinerung werden Grob- und Störstoffe entfernt und danach der aufbereitete Haushaltsmüll vorgetrocknet. Die Fraktion vom Haushaltsmüll kann auch als Feuchtmasse in den Reaktor eingebracht werden. In diesem Fall muss ca. 10% vom erzeugten Flüssigkraftstoff zur Erzeugung von Verdampfungsenergie für den Wasserentzug verwendet werden.
[0009] Die Fig. 1 zeigt den Reaktor (3) und die Kondensationsanlage (7) betreffend den Anwendungsfall für den Materialeintrag (1) von ligninhaltiger Biomasse (3.14), z.B. Holzschnitzel, sowie Haushaltsmüll (3.16), aufbereitet gemäss [0008], zur Produktion von Produktöl (7.6), benannt als Flüssigkraftstoff, Brenngase (7.13) und Koks (5.9).
[0010] Der Materialeintrag (1) in den Reaktor (3) erfolgt taktweise über die Schleuse (2). Damit kein Luftsauerstoff mit eingetragen wird, sind die beiden Absperrschieber (2.1) gegenseitig verriegelt. Hier dargestellt ist eine Schleuse (2). Um eine kontinuierliche Befüllung zu gewährleisten, können auch mehrere Schleusen (2*n) nebeneinander angeordnet werden.
[0011] Nach der erfolgten Befüllung der Schleuse (2) wird der Inhalt mit Inertgas (2.2) gespült, um den Sauerstoff zu verdrängen. Nach erfolgter Spülung wird der obere Schieber (2.1) geschlossen und danach der untere Schieber (2.1) geöffnet. Der Schleuseninhalt fällt in den Zuführschacht (3.1) und wird durch den Materialverteiler (3.2) auf der gesamten Reaktorbreite gleichmässig verteilt.
[0012] Der Antrieb (3.3) bewegt die Verteilerschnecke (3.6) ständig durch Wechsel der Drehrichtung (3.4) A und B, dadurch verteilt sich das eingetragene Frischgut (3.16.1) durch die Materialverteilung (3.5) wechselnd in Richtung A und B.
[0013] Über die Antriebe (4.1) wird mit den Förderspiralen (4) das Material in die Hauptstromrichtung (3.13) gefördert. Das Innenrohr (6) wird über das Heizmedium (6.3) beheizt, welches vom Heizmantel (6.1) umschlossen ist und vom Heizmedium-Eingang (6.4) zum gegenüberliegenden Heizmedium-Ausgang (6.5) fliesst.
[0014] Durch den Kontakt der ligninhaltigen Biomasse (3.14) sowie des Haushaltsmülls (3.16) mit der heissen Fläche des Innenrohrs (6) werden die Biomasse (3.14) sowie der Haushaltsmüll (3.16) unter Sauerstoffabschluss und Vakuum an der heissen Kontaktfläche geschmolzen. Der entstehende Flüssigkeitsfilm verdampft sofort und verlässt als überhitzter Dampf (7.1) mit einer Temperatur zwischen 450 bis 500 °C über den Gasdom (3.12) den Reaktor (3) und wird über die Gasleitung (7.1.1) der Kondensationsanlage (7) zugeführt.
[0015] Durch die wechselnde Förderrichtung (4.3) der Förderspirale (4) wird die Biomasse (3.14) oder der Haushaltsmüll (3.16) ständig durchmischt. Um ständig eine Durchmischung zu erhalten, wird taktweise die Dreh- und Förderrichtung (A/B) über eine frei programmierbare Schrittschaltsteuerung gewechselt.
[0016] Bei der Dreh- und Förderrichtung (B) wird die Biomasse (3.14) oder der Haushaltmüll (3.16) entgegengesetzt zur Hauptstromrichtung (3.13) zurückgefördert. Bei der Dreh- und Förderrichtung (A) wird die Biomasse (3.14) oder der Hausmüll (3.16) in die Hauptstromrichtung (3.13) gefördert. Um den Materialdurchsatz zu gewährleisten, muss die Förderspirale (4) immer mindestens mit einer Umdrehung mehr in die Hauptstromrichtung (3.13) fördern als entgegengesetzt zurückgefördert wird.
[0017] Durch die Rückforderung in Richtung (B) wird die Biomasse (3.14) oder der Hausmüll (3.16) verdichtet und gegen die heisse Wandung des Innenrohrs (6) gedrückt, und dadurch wird der Abschmelzvorgang beschleunigt.
[0018] Durch die Stückigkeit der Biomasse (3.14) oder des Hausmülls (3.16) wirkt das Vakuum (7.2.1) über die Hohlräume in der Schüttung und zieht den überhitzten Dampf (7.1) kontinuierlich aus dem Reaktor (3).
[0019] Der überhitzte Dampf (7.1) mit einer Temperatur zwischen 460 bis 520 °C wird von der Flüssigkeitsstrahlpumpe (7.2), welche zugleich das Vakuum (7.2.1) im Reaktor (3) erzeugt, angesaugt. Das gekühlte Treibmittel (7.11) besteht aus dem Produktöl (7.6), welches aus dem Kreislaufbehälter (7.5) mit der Kreislaufpumpe (7.7) der Flüssigkeitsstrahlpumpe (7.2) zugeführt wird. Der überhitzte Dampf (7.1) vermischt sich mit der Treibflüssigkeit (7.3) und wird schlagartig abgekühlt, kondensiert und verlässt als Gemisch (7.4) von Kondensat, Treibflüssigkeit und nicht-kondensierbaren Gasen mit einer Temperatur von ca. 30 °C die Flüssigkeitsstrahlpumpe (7.2) und wird im Kreislaufbehälter (7.5) entspannt.
[0020] Durch die schlagartige Abkühlung des überhitzten Dampfes (7.1) wird das Dampfvolumen von 1 m<3>auf ca. 4 Liter reduziert. Durch diesen Vorgang wird das Vakuum (7.2.1) erzeugt und gehalten. Durch das Anlegen von Vakuum im Reaktor (3) werden Sekundärreaktionen im Gasstrom vermieden, um Qualitätsverluste im Produktöl(7.6) zu vermeiden.
[0021] Mit einer Anlage zur Kälteerzeugung (7.9) wird über den Kühlmittelkreislauf (7.10) der Kühler versorgt, um gekühltes Treibmittel (7.11) für den Quenchprozess aufzubereiten. Die nicht-kondensierbaren Brenngase (7.13) verlassen über die Leitung (7.12) den Kreislaufbehälter (7.5) und werden der Wärmeerzeugung (8) zugeführt.
[0022] Durch den Mehrstoffbrenner (8.1) wird über den Heizmediumerhitzer (8.2) mit der Umwälzpumpe (8.3) das erwärmte Heizmedium (6.3) dem Reaktor (3) zugeführt. Das erzeugte Produktöl (7.6) verlässt den Kreislaufbehälter (7.5) über den Produktölabgang (7.14).
[0023] Koks, vermischt mit Asche, wird benannt als Schlacke (4.6) und verlässt den Reaktor (3) über den Austragsförderer (5) und die Schleuse (5.6). Dabei läuft der gleiche Vorgang mit der Steuerung der Absperrschieber (5.7) ab, welcher bei der Schleuse (2) bereits beschrieben wurde.
[0024] Die Fig. 2 zeigt den Reaktor (3) und die Kondensationsanlage (7) betreffend den Anwendungsfall für den Materialeintrag (1) von Kunststoffen (3.15), sowie Haushaltsmüll (3.16), aufbereitet gemäss [0008] zur Produktion von Produktöl (7.6), benannt als Flüssigkraftstoff, Brenngase (7.13) und Schlacke (4.6).
[0025] Materialeintrag (1), siehe [0010]
[0026] Schleusenfunktion, siehe [0011]
[0027] Materialverteilung, siehe [0012]
[0028] Materialförderung und Heizmedium, siehe [0013]
[0029] Durch den Kontakt des Kunststoffgemisches (3.15) sowie des Haushaltsmülls (3.16) mit der heissen Fläche des Innenrohres (6) werden das Kunststoffgemisch (3.1) sowie der Hausmüll (3.16) unter Sauerstoffabschluss und Vakuum an der heissen Kontaktfläche geschmolzen. Der entstehende Flüssigkeitsfilm verdampft sofort und verlässt als überhitzter Dampf (7.1) mit einer Temperatur zwischen 390 bis 420 °C über den Gasdom (3.12) den Reaktor (3) und wird über die Gasleitung (7.1.1) dem Zyklon (10) zur Abscheidung des Feinstaubes (10.4) zugeführt.
[0030] Durch die Schleuse (10.1) mit den Schiebern (10.2) wird über den Abgangsstutzen (10.3) der Feinstaub (10.4) in den Austragsschacht (5.5) geleitet. Das vom Staub gereinigte Heissgas (10.5) wird über die Heissgasleitung (10.6) dem Kondensator (11) zugeführt.
[0031] In der Füllkörperpackung (11.1) kondensieren die langkettigen Kohlenwasserstoffe (11.6) und werden über die Schleuse (11.4) und den Absperrschieber (11.5) wieder dem Reaktor (3) zur weiteren thermischen Behandlung zugeführt.
[0032] (Im Temperaturkopf (11.2) wird über das Temperiergerät (11.3) die Partialtemperatur eingestellt, damit gewährleistet ist, dass nur definiert kurzkettige Kohlenwasserstoffverbindungen in Form von Crackgasen (11.8) über die Rohrleitung (11.9) der Kondensationsanlage (7) zugeführt werden. Nicht gecrackte langkettige Kohlenwasserstoffverbindungen werden über die Schleuse (11.4) zum erneuten Cracken dem Reaktor (3) erneut zugeführt.
[0033] Die Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den liegend angeordneten Reaktor (3), in dem der Materialeintrag (1) dem Reststoffaustrag (5.9) und Gasdom (3.12) diametral gegenüberliegt und die Hauptstromrichtung (3.13) vom Materialeintrag (1) in Richtung Gasdom (3.12) verläuft.
[0034] Das eingetragene Frischgut (3.16.1) wird durch den Materialverteiler (3.2) in die Förderspiralen (4) der Schmelzrohre (4.7) gedrückt, so dass im Bereich der Eintragszone (3.7) das Schmelzrohr (4.6) komplett gefüllt ist.
[0035] Durch den Antrieb (4.1) kann die Förderspirale durch Reversieren der Drehrichtung (4.3) A oder B die Förderrichtung (4.3) ändern. Bei der Drehrichtung A erfolgt der Materialtransport in die Hauptförderrichtung (3.13) und bei der Drehrichtung B in die entgegengesetzte Richtung.
[0036] Um die Durchlauf- und Aufenthaltszeit des Schmelzgutes regulieren zu können, wird eine Schrittschaltung eingerichtet, welche in der Lage ist, nach zwei bis drei Umdrehungen in die Förderrichtung A mindestens eine Umdrehung in die entgegengesetzte Förderrichtung B auszuführen.
[0037] Dies ergibt den Vorteil, dass bessere Durchmischung des Schmelzgutes (4.8) stattfindet und die Kontaktflächen an dem beheizten Innenrohr (6) durch die Drehbewegung, die Spirale (4) von Verbackungen, Kohlenstoffablagerungen und Verschmutzungen abgereinigt wird und somit einen optimalen Wärmeeintrag (6.6) in das Schmelzgut (3.17) gewährleistet.
[0038] Im Bereich der Reduktionszone (3.8) wird durch Aufschmelzen und Vergasen das Eintragsniveau (4.4) auf ein Austragsniveau (4.5) abgesenkt. Verbleiben wird ein Reststoff in der Schlackenzone (3.9), welcher mit der Förderspirale (4) in die Austragszone (3.10) gefördert wird und über den Austragsförderer (5) und die Austragsschleuse (5.6) aus dem Reaktor (3) als Trockengut in Form von kalter Schlacke (5.13) ausgetragen wird.
[0039] Die Fig. 4 zeigt den Schnitt A–A durch den Materialeintrag (1), den Zuführungsschacht (3.1) mit dem Materialverteiler (3.2) in die nebeneinanderliegenden Schmelzrohre (4.7). Dargestellt sind fünf Stück parallel angeordnete Schmelzrohre (4.7), dabei ist in Bezug auf die geforderte Durchsatzleistung es möglich, die Rohranzahl zu verringern oder zu vermehren.
[0040] Die Fig. 5 zeigt den Schnitt B–B durch den Mittelteil.
[0041] Die Fig. 6 zeigt den Schnitt C–C durch die Austragszone (3.10) mit dem Austragsförderer (5), der Austragsschleuse (5.6) mit dem Abgangsstutzen (10.3) für den Feinstaubaustrag (10.4) und dem Gasdom (3.12).
[0042] Die Fig. 7 zeigt die Aufsicht auf die nebeneinanderliegenden Reaktoren (3).
[0043] Die Fig. 8 zeigt eine Variante des Reaktors (3) für die Aufbereitung von Flüssigprodukten wie ölhaltigem Schlamm (12.1) aus Tankanlagen und Tankschiffen, organischen Flüssigkeiten wie Klärschlamm, sowie ölhaltigem Sand.
[0044] Der Schlamm (12.1) wird über eine Transporteinrichtung wie z.B. einer Pumpe (12.4) in das Innenrohr (6) des Reaktors (3) gefördert. Mit der Förderspirale (4) wird der Reaktorinhalt (12.9) in der Hauptstromrichtung (3.13) vom Schlammeintrag (12.1) zum Austragsschacht (5.5) gefördert.
[0045] Das Heizmedium (6.3) besteht vorteilhaft aus geschmolzenem Salz, welches zwischen dem Innenrohr (6) und dem Heizmantel (6.1) im Gegenstrom (6.7) zur Hauptstromrichtung (3.13) des Reaktorinhaltes (12.9) fliesst.
[0046] Der Heizmediumeingang (6.4) liegt dem Heizmediumausgang (6.5) diametral gegenüber. Die Neigung (3.18) der Reaktoren (3) wird bestimmt durch die Spiralwendelhöhe (4.9), damit die anfallende Schlacke (4.6) ausgetragen werden kann.
[0047] Die Länge des Reaktors (3) ist unterteilt in drei Zonen. Nach dem Schlammeintrag (12.1) in den Reaktor (3) erfolgt in der Schmelzzone (12.5) die Erwärmung des Reaktorinhaltes (12.9) auf eine Temperatur zwischen 220 bis 320 °C, bei einer Aufenthaltszeit zwischen 1 bis 3 Stunden. Die erforderliche Temperatur und Haltezeit richtet sich nach der Materialzusammensetzung des Schlammes (12.1).
[0048] Die ölhaltigen Anteile des Schlammes (12.1) werden durch die Temperatureinwirkung zu einer honigartigen Masse aufgeschmolzen. In der Reduktionszone (12.6) wird durch die höhere Temperatur zwischen 380 bis 420 °C der Reaktorinhalt (12.9) unter Vakuum verdampft und verlässt als überhitzter Dampf (7.1) den Reaktor (3) über den Gasdom (3.12).
[0049] Der Eintrag des Schlammes (12.1) in den Reaktor (3) erfolgt durch eine hier nicht dargestellte Niveausteuerung, welche den Füllstand (12.8) im Reaktor (3) regelt.
[0050] Durch die Temperatureinwirkung werden die langkettigen Kohlenwasserstoffe aufgebrochen und zu kurzkettigen Molekülen gewandelt, welche nach dem Durchlaufen des Kondensators (11) und der Kühler der Kondensationsanlage (7) in die Fraktionen, Brenngase (7.13) und Produktöl (7.6) gewandelt werden.
[0051] In der Schlackenzone (12.7) wird der Rückstand in Form von Schlacke (4.6) bei einer Temperatur zwischen 400 und 430 °C und einer materialspezifischen Verweilzeit von 30 Minuten bis 2 Stunden getrocknet und somit durch das heisse Innenrohr (6) des Reaktors (3) von anhaftender Flüssigkeit befreit. Die heisse Schlacke (5.12) besteht aus inertem Material und nicht gecrackten langkettigen Kohlenwasserstoffmolekülen.
[0052] Die Verweilzeit des Reaktorinhaltes (12.9) richtet sich nach der Materialzusammensetzung des zugeführten Schlammes (12.1). Werden leicht siedende Materialien eingetragen, verkürzt sich die Verweilzeit im Reaktor (3), wodurch der Durchsatz an Schlamm (12.1) erhöht werden kann. Bei zähen Schlämmen (12.1) mit hohem Anteil von Teer und Schweröl wird die Verweilzeit verlängert und dadurch der Durchsatz pro Zeiteinheit verringert.
[0053] Die getrocknete heisse Schlacke (5.12) wird durch die Förderspirale (4) in den Austragsschacht (5.5) eingetragen. Mit dem Austragsförderer (5) wird die heisse Schlacke (5.12) über den Schieber (5.7) in den Schlackenkühler (5.1) eingetragen. Zusammen mit den gegenseitig verriegelten Schiebern (5.7) erfüllt der Schlackenkühler (5.12) gleichzeitig die Funktion als vakuumdichte Austragsschleuse.
[0054] Durch den Eintrag von Flüssigstickstoff (5.11) über einen vorgeschalteten Verdampfer wird a) die Austragsschleuse (5.6) mertisiert und b) die heisse Schlacke (5.12) abgekühlt und als kalte Schlacke (5.13) durch die Austragsschleuse (5.6) und über den Absperrschieber (5.7) ausgetragen. Die kalte Schlacke wird als Reststoffaustrag (5.9) bezeichnet.
[0055] Die Fig. 9 zeigt die Aufsicht auf den Reaktor für die Behandlung und den Durchsatz von ölhaltigen Schlämmen (12.1)
[0056] Die Fig. 10 zeigt die Behandlungsvorrichtung und Verfahrensschritte für den Durchsatz von erdölhaltigen und pumpfähigen Schlämmen.
[0057] In der Mischvorrichtung wird der Schlamm (12.1) eingebracht und gegebenenfalls unter Zugabe von Verdünner (13.2.1) in Form von Leichtflüssigkeit (13.2), z.B. Kerosin, pumpfähig gemacht. Der Mischvorgang kann wie dargestellt in einem Doppelwellenmischer (14.3) oder einem anderen Mischsystem erfolgen.
[0058] Für den Fall, dass teer- und schwerölhaltige Stoffgemische vorliegen, wird das Mischgut (14.3) über ein Wärmeeintragssystem erwärmt, hier dargestellt als Zirkulationssystem mit einer Förderpumpe (14.5), Wärmetauscher (14.6) mit Heizmedienkreislauf (14.7), welcher das Umlaufgut (14.4) erwärmt und als warmes Umlaufgut (14.4.1) dem Doppelwellenmischer (14.3) wieder zuführt.
[0059] Über die Viskositäts- und Temperaturregelung (14.11) wird die Zuführung von Wärme über den Wärmetauscher (14.6) und Verdünner (13.2.1) über die Förderpumpe (13.5) geregelt. Dabei werden Förderpumpen benutzt, welche zur Förderung von Beton eingesetzt werden.
[0060] Mit einer Beladevorrichtung, hier dargestellt durch eine Eintragspumpe (14.9), wird das Mischgut (14.8) in den Mischguteintrag (14.10) des Reaktors (3) gepresst.
[0061] In dem Reaktor (3), bestehend aus einem Schmelzrohr (4.7) oder mehreren parallel oder hintereinander angeordneten Schmelzrohren (4.7*n), wird der eingetragene Schlamm (12.1) über den Heizmantel (6.1) durch das Heizmedium (6.3) erwärmt, bis die Cracktemperatur von 350 °C bis 480 °C erreicht wurde und als überhitzter Dampf (7.1) den Reaktor verlässt.
[0062] Die Reststoffe, benannt als Schlacke (4.6), werden über den Austragsschacht (5.5) und die Austragsschleuse (5.6) als Reststoffaustrag (5.9) ausgetragen.
[0063] In der Kondensationsanlage (7) wird der überhitzte Dampf über den Kühler, gespeist von der Kälteerzeugung (7.9), abgekühlt. Die Kühltemperatur wird eingestellt, damit Leichtsieder in gasförmigem Zustand die Kondensationsanlage (7) als Brenngase (7.13) verlassen und dem Brenngaskühler (13) zugeführt werden.
[0064] Das Produktöl (7.6) verlässt den Behälter (7.5) und wird über den Produktölabgang (7.14) nach vorgängiger Kühlung über den Kühler (7.8) auf eine Lagerungstemperatur von < 30 °C eingestellt und als gekühltes Produktöl (7.6.1) ausgebracht.
[0065] Im Kreislaufbehälter (7.5) wird das schwerere Wasser (7.19) durch Absinken in den Wasserbehälter (7.15) von dem leichteren Produktöl (7.6) getrennt. Mit einer Wasserfüllstandmessung (7.16), hier dargestellt mit Schwimmkörpern, welche nach dem Dichtesystem wirken, wird der Wasserpegel erfasst und über die Wasserabzugssteuerung (7.17) mit der Entwässerungspumpe (7.18) das Wasser über den Wasserabgang (7.20) ausgetragen.
[0066] Im Brenngaskühler (13) wird das Brenngas (7.13) über den Kühler (7.8) abgekühlt, und das Kondensat wird als Leichtflüssigkeit (13.2) vom Brenngas (7.13) abgetrennt und in den Leichtflüssigkeitsbehälter (13.3) geleitet. Die nicht-kondensierbaren gekühlten Brenngase (7.13.1) verlassen den Behälter (13.3) und werden als Prozessbrennstoff oder anderweitig verwendet.
[0067] Die Leichtflüssigkeit (13.2) wird mit einer Fördereinrichtung, hier dargestellt als Förderpumpe (13.5), als Verdünner (13.2.1) der Mischvorrichtung (14) zugeführt. Der Überschuss an Leichtflüssigkeit(13.2) wird als Brennstoff (13.2.2) für die Prozesserwärmung oder anderweitig verwendet.
[0068] Bei Mangel oder beim Anfahren des Prozesses muss aus externen Quellen Leichtflüssigkeit (13.2) über die Leichtflüssigkeitszuführung (13.4) zugegeben werden. Durch die Zugabe der Leichtflüssigkeit (13.2) als Verdünner (13.2.1) des Schlammes (12.1) und Austrag als überhitzter Dampf (7.1) aus dem Reaktor (3) in die zwei Kondensationsstufen, bestehend aus der Kondensationsanlage (7) und dem Brenngaskühler (13), wird durch die Erzeugung der Leichtflüssigkeit (13.2) der Verdünnungskreislauf geschlossen.
[0069] Die Fig. 11 zeigt die Variante zur Aufbereitung von Ölsand (15) zu flüssigen Kohlenwasserstoffverbindungen. Die Behandlungsvorrichtung und Verfahrensschritte durch trockene Extraktion, ohne Wasser- oder Wasserdampfzugabe mittels Erhitzung des Ölsands (15) auf eine Cracktemperatur von 380 °C bis 420 °C. Das vorgestellte Verfahren ist vorgesehen für die Aufbereitung von Ölsand aus dem Tage- und Untertagebergbau.
[0070] Vor der Extraktion wird der Ölsand (15) rieselfähig gemacht, indem klumpiges Material in einer Vereinzelung (15.1), hier dargestellt durch einen Walzenbrecher, zu rieselfähigem Feinsand (15.2) aufbereitet wird. Der Feinsand (15.2) wird anschliessend in einer Mischvorrichtung mit eigen erzeugtem Verdünner (13.2.1) zu einem feuchten Sandgemisch (15.3) aufbereitet.
[0071] Der Verdünner (13.2.1) besteht aus der im Extraktionsverfahren gewonnenen Leichtflüssigkeit (13.2), welche als Kreislaufgut, siehe [0068], und Extraktionshilfe dem Feinsand (15.2) beigemischt wird. Ob und wie viel an Verdünner (13.2.1) dem Feinsand (15.2) beigegeben wird, wird durch die Zähigkeit des am Sandkorn anhaftenden Bitumens bestimmt.
[0072] Das Sandgemisch (15.3) wird über eine Förder- und Dosiervorrichtung, hier dargestellt als Doppelwellenmischer (14.3), in den Vorwärmreaktor (3.1.1) eingebracht. Über die Heizfläche des Innenrohrs (6) findet der Wärmeeintrag (6.6) in das kalte Sandgemisch (15.4) statt.
[0073] Das Heizmedium besteht aus einem Thermoölkreislauf, in dem mit der Heizmediumumwälzpumpe (15.4) über die Wärmetauscherrohre (15.11) im Rieselbettreaktor (15.12) dem ca. 400 °C heissen Sand (15.6), Wärme entzogen wird, und über den Heizmediumvorlauf (15.15) und Heizmediumrücklauf (15.16) wird der Wärmetauscher des Vorwärmereaktors (3.1.1) beheizt.
[0074] Das warme Sandgemisch (15.5) mit ca. 150 °C wird vom Vorwärmreaktor (3.1.1) in den Reaktor (3) eingetragen. Die Neigung (3.18) ist eingestellt auf die Spiralwendelhöhe (4.9), damit wird erreicht, dass bei Förderung in die Hauptstromrichtung (3.13) ca. 50% des heissen Sandes (15.6) ständig sich überwirft und somit eine Rückmischung (15.6.1) stattfindet und sich dauernd neue Oberflächen bilden, die der Wärmeeinwirkung und dem Vakuum (7.2.1) ausgesetzt sind.
[0075] Durch das Ausbacken des heissen Sandes (15.6) bei ca. 400 °C bis 430 °C gehen die ölhaltigen Bestandteile in eine Gasphase über und verlassen den Reaktor (3) als überhitzter Dampf (7.1). Der ebenso heisse, aber auch von der ölhaltigen Organik befreite Sand verlässt als entfeuchteter Sand (15.7) den Reaktor und gelangt über den Austragsförderer (5) in die Austragsschleuse (5.6) und wird zur Abkühlung über die Materialverteilung (15.10) dem Rieselbettreaktor (15.12) zugeführt.
[0076] Nach dem Durchlaufen des Rieselbettreaktors (15.12) wird dem heissen und entfeuchteten Sand (15.7) über die Wärmetauscherrohre (15.11) Wärme entzogen, und er verlässt den Rieselbettreaktor (15.12) über die Austragsvorrichtung (15.13) als kühler Sand (15.8). Dieser kann anschliessend als Verfüllmaterial (15.9) zur Ölgewinnungsstätte zurückgeführt werden.
[0077] Die Crackgase (11.8) verlassen als überhitzter Dampf (7.1) den Reaktor (3) über den Gasdom (3.12) und gelangen in den Zyklon (10), in welchem Feinstaub (10.4) vom Heissgas abgetrennt wird, bevor diese weiter in den Kondensator (11) geleitet werden. In diesem ersten selektiven Partialkondensator werden langkettige und noch nicht gecrackte Kohlenwasserstoffe in flüssiger Form ausgeschieden und über die Schleuse (11.4) wieder dem Reaktor (3) zum erneuten Cracken zugeführt.
[0078] Die abgereinigten Crackgase (11.8), vom Vakuum (7.2.1) angesaugt, gelangen in die Flüssigkeitsstrahlpumpe (7.2) und werden dort durch die Treibflüssigkeit (7.3) schlagartig abgekühlt. Das gekühlte Treibmittel (7.11) besteht aus dem Produktöl (7.6), welches aus dem Kreislaufbehälter (7.5) mittels der Kreislaufpumpe (7.7) über den Kühler (7.8) wiederum die Flüssigkeitsstrahlpumpe (7.2) antreibt und zugleich das Vakuum (7.2.1) erzeugt und die Crackgase (11.8) abkühlt und zu Produktöl (7.6) kondensiert.
[0079] Der mitkondensierte Wasserdampf wird als Wasser (7.19) im Wasserbehälter (7.15) aufgefangen und über die Wasserabzugssteuerung (7.16) mit der Entwässerungspumpe (7.17) abgezogen.
[0080] Das Produktöl (7.6) mit einer Temperatur von ca. +60 °C verlässt über den Kühler (7.8) mit Kälteerzeugung (7.9) den Prozess als gekühltes Produktöl (7.6.1). Die nicht-kondensierten Brenngase (7.13) und leicht siedenden gasförmigen Flüssigkeiten werden dem Brenngaskühler (13) zugeführt und in diesem über den Kühler (7.8), gespeist über die Kälteerzeugung (7.9), von ca. 7 °C auf 3 °C abgekühlt und zu Leichtflüssigkeit (13.2) kondensiert.
[0081] Die nicht-kondensierbaren gekühlten Brenngase (7.13.1) verlassen den Brenngaskühler (13) und werden im Mehrstoffbrenner (8.1) in der Wärmeerzeugung (8) zur Aufheizung des Heizmediums (6.3) verwendet.
[0082] Die Leichtflüssigkeit (13.2) wird im Bedarfsfall über die Pumpe (13.5) als Verdünner (13.2.1) und Lösungsmittel der Mischvorrichtung (14) zugeführt. Der Überschuss an Leichtflüssigkeit kann als Brennstoff (13.2.2) dem Prozess oder anderen Energieverbrauchern zugeführt werden.
[0083] Beim Anfahren der Extraktionsanlage oder bei Mangel an Umlaufflüssigkeit in Form von Verdünner (13.2.1) muss Leichtflüssigkeit (13.4) in Form von Kerosin oder Benzin zugeführt werden.
[0084] Die Fig. 12 zeigt die Behandlungsvorrichtung und Verfahrensschritte bei kaskadenförmiger Anordnung der Reaktoren (3.1.1 und 3), die über den Eintragsschacht (5.5.1) zu einem Reaktorraum verbunden sind. Anordnung für den Materialeintrag (1) von abrasiven Stoffgemischen, siehe Behandlung von Autoschredder-Leichtfraktionen.
[0085] Bei der Hintereinanderschaltung wird der erste Reaktor als Vorwärmreaktor (3.1.1) betrieben mit einer Betriebstemperatur zwischen 250 °C bis 320 °C zum Aufschmelzen der Kunststoffanteile in der Schmelzzone (12.5).
[0086] Das fliessfähige Schmelzgut (3.12) fliesst über den Eintragsschacht (5.5.1) in den nachgeschalteten Reaktor (3). Die Mischgase (7.1.2) werden über den Gasdom (3.12) abgezogen und einer thermischen Verwertung zugeführt.
[0087] Die beiden Reaktoren (3.1.1 und 3) verfügen über die gleiche Neigung (3.18) und den Füllstand (12.8). Der Füllstand (12.8) begrenzt auch die Reduktionszone (12.6) im Reaktor (3). In der Schlackenzone (12.7) werden der Überstand und die Schlacke (4.7) durch den Wärmeeintrag getrocknet und über den Austragsschacht (5.5) der Austragsspirale (5.1) zugeführt.
[0088] Die Betriebstemperatur im Reaktor (3) beträgt zwischen 380 °C bis 420 °C. Die Crackgase verlassen als überhitzter Dampf (7.1) den Reaktor (3) über den Gasdom (3.12) zur Weiterbehandlung in die nachgeschalteten Behandlungsstufen, bestehend aus Zyklon (10), Kondensator (11) und Kondensationsanlage (7), zu flüssigen Kohlenwasserstoffen.
Figurenlegende
[0089] <tb>Fig. 1<SEP>Reaktor und Kondensationsanlage, für den Materialeintrag von ligninhaltiger Biomasse, sowie Haushaltsmüll <tb>Fig. 2<SEP>Reaktor und Kondensationsanlage, für den Materialeintrag von Kunststoffen, sowie Haushaltsmüll <tb>Fig. 3<SEP>Längsschnitt durch den liegend angeordneten Reaktor <tb>Fig. 4<SEP>Schnitt A–A durch den Materialeintrag <tb>Fig. 5<SEP>Schnitt B–B durch den Mittelteil <tb>Fig. 6<SEP>Schnitt C–C durch die Austragszone <tb>Fig. 7<SEP>Aufsicht auf die nebeneinanderliegenden Reaktoren <tb>Fig. 8<SEP>Variante des Reaktors für die Aufbereitung von Flüssigprodukten wie ölhaltigem Schlamm und organischen Flüssigkeiten <tb>Fig. 9<SEP>Aufsicht auf den Reaktor für die Behandlung und den Durchsatz von ölhaltigen Schlämmen <tb>Fig. 10<SEP>Behandlungsvorrichtung und Verfahrensschritte für den Durchsatz von erdölhaltigen und pumpfähigen Schlämmen. <tb>Fig. 11<SEP>Behandlungsvorrichtung und Verfahrensschritte zur Aufbereitung von Ölsand <tb>Fig. 12<SEP>Behandlungsvorrichtung und Verfahrensschritte bei kaskadenförmiger Anordnung der Reaktoren für den Materialeintrag von abrasiven Stoffgemischen
Bezugszeichenliste
[0090] <tb>A<SEP>Dreh- und Förderrichtung <tb>B<SEP>Dreh- und Förderrichtung <tb>1<SEP>Materialeintrag <tb>2<SEP>Schleuse <tb>2.1,<SEP>Absperrschieber <tb>2.2<SEP>Inertgas <tb>3<SEP>Reaktor <tb>3.1<SEP>Zuführungsschacht <tb>3.1.1<SEP>Vorwärmreaktor <tb>3.2<SEP>Materialverteiler <tb>3.3<SEP>Antrieb <tb>3.4<SEP>Drehvorrichtung <tb>3.5<SEP>Materialverteilung <tb>3.6<SEP>Verteilerschnecke <tb>3.7<SEP>Eintragszone <tb>3.8<SEP>Reduktionszone <tb>3.9<SEP>Schlackenzone <tb>3.10<SEP>Austragszone <tb>3.11<SEP>Entgasungsraum <tb>3.12<SEP>Gasdom <tb>3.13<SEP>Hauptstromrichtung <tb>3.14<SEP>Biomasse <tb>3.15<SEP>Kunststoffe <tb>3.15.1<SEP>Autoschredder-Leichtfraktion <tb>3.16<SEP>Aufbereiteter Hausmüll <tb>3.16.1<SEP>Frischgut <tb>3.17<SEP>Schmelzgut <tb>3.18<SEP>Neigung <tb>3.19<SEP>Materialschüttung <tb>4<SEP>Förderspirale <tb>4.1<SEP>Antrieb <tb>4.2<SEP>Drehrichtung <tb>4.3<SEP>Förderrichtung <tb>4.4<SEP>Eintragsniveau <tb>4.5<SEP>Austragsniveau <tb>4.6<SEP>Schlacke <tb>4.7<SEP>Schmelzrohr <tb>4.7*n<SEP>Schmelzrohre in Anzahl nach n <tb>4.8<SEP>Schmelzgut <tb>4.9<SEP>Spiralwendelhöhe <tb>5<SEP>Austragsförderer <tb>5.1<SEP>Austragsspirale <tb>5.2<SEP>Antrieb <tb>5.3<SEP>Drehrichtung <tb>5.4<SEP>Förderrichtung <tb>5.5<SEP>Austragsschacht <tb>5.5.1<SEP>Eintragsschacht <tb>5.6<SEP>Austragsschleuse <tb>5.7<SEP>Absperrschieber <tb>5.9<SEP>Reststoffaustrag <tb>5.10<SEP>Schlackenkühler <tb>5.11<SEP>Flüssigstickstoff <tb>5.12<SEP>heisse Schlacke <tb>5.13<SEP>kalte Schlacke <tb>5.15<SEP>Koks <tb>6<SEP>Innenrohr <tb>6.1<SEP>Heizmantel <tb>6.3<SEP>Heizmedium <tb>6.4<SEP>Heizmedium Eingang <tb>6.5<SEP>Heizmedium Ausgang <tb>6.6<SEP>Wärmeeintrag <tb>6.7<SEP>Gegenstrom <tb>7<SEP>Kondensationsanlage <tb>7.1<SEP>überhitzter Dampf <tb>7.1.1<SEP>Gasleitung <tb>7.1.2<SEP>Mischgase <tb>7.2<SEP>Flüssigkeitsstrahlpumpe <tb>7.2.1<SEP>Vakuum <tb>7.3<SEP>Treibfiüssigkeit <tb>7.4<SEP>Gemisch <tb>7.5<SEP>Kreislaufbehälter <tb>7.6<SEP>Produktöl = Flüssigkraftstoff <tb>7.6.1<SEP>gekühltes Produktöl = gekühlter Flüssigkraftstoff <tb>7.7<SEP>Kreislaufpumpe <tb>7.8<SEP>Kühler <tb>7.9<SEP>Kälteerzeugung <tb>7.10<SEP>Kühlmittelkreislauf <tb>7.11<SEP>gekühltes Treibmittel <tb>7.12<SEP>Gasleitung <tb>7.13<SEP>Brenngase = sekundärer Brennstoff <tb>7.13.1<SEP>gekühlte Brenngase <tb>7.14<SEP>Produktölabgang <tb>7.15<SEP>Wasserbehälter <tb>7.16<SEP>Wasserfüllstandsmessung <tb>7.17<SEP>Wasserabzugssteuerung <tb>7.18<SEP>Entwässerungspumpe <tb>7.19<SEP>Wasser <tb>7.20<SEP>Wasserabgang <tb>8<SEP>Wärmeerzeugung <tb>8.1<SEP>Mehrstoffbrenner <tb>8.2<SEP>Heizmediumerhitzer <tb>8.3<SEP>Umwälzpumpe <tb>8.4<SEP>Abgaskamin <tb>9<SEP>Mantelrohr <tb>9.1<SEP>Füllstand <tb>9.2<SEP>Gasraum <tb>10<SEP>Zyklon <tb>10.1<SEP>Schleuse <tb>10.2<SEP>Absperrschieber <tb>10.3<SEP>Abgangsstutzen <tb>10.4<SEP>Feinstaub <tb>10.5<SEP>gereinigtes Heissgas <tb>10.6<SEP>Heissgasleitung <tb>11<SEP>Kondensator <tb>11.1<SEP>Füllkörperpackung <tb>11.2<SEP>Temperierkopf <tb>11.3<SEP>Temperiergerät <tb>11.4<SEP>Schleuse <tb>11.5<SEP>Absperrschieber <tb>11.6<SEP>langkettige Kohlenwasserstoffe <tb>11.8<SEP>Crackgasse <tb>11.9<SEP>Crackgasleitung <tb>12<SEP>Schlammeintrag <tb>12.1<SEP>Schlamm <tb>12.2<SEP>Druckleitung <tb>12.3<SEP>Absperrvorrichtung <tb>12.4<SEP>Schlammpumpe <tb>12.5<SEP>Schmelzzone <tb>12.6<SEP>Reduktionszone, s. a. 3.8 <tb>12.7<SEP>Schlackenzone, s. a. 3.9 <tb>12.8<SEP>Füllstand <tb>12.9<SEP>Reaktorinhalt <tb>13<SEP>Brenngaskühler <tb>13.1<SEP>gekühlte Brenngase = sekundärer Brennstoff <tb>13.2<SEP>Leichtflüssigkeit = sekundärer Brennstoff <tb>13.2.1<SEP>Verdünner <tb>13.2.2<SEP>Brennstoff <tb>13.3<SEP>Leichtflüssigkeitsbehälter <tb>13.4<SEP>Leichtflüssigkeitszuführung <tb>13.5<SEP>Förderpumpe <tb>14<SEP>Mischvorrichtung <tb>14.1<SEP>Mischbehälter <tb>14.2<SEP>Antrieb <tb>14.3<SEP>Doppelwellenmischer <tb>14.4<SEP>Umlaufgut <tb>14.4.1<SEP>warmes Umlaufgut <tb>14.5<SEP>Förderpumpe <tb>14.6<SEP>Wärmetauscher <tb>14.7<SEP>Heizmediumkreislauf <tb>14.8<SEP>Mischgut <tb>14.9<SEP>Eintragspumpe <tb>14.10<SEP>Mischguteintrag <tb>14.11<SEP>Viskositäts- und Temperaturregelung <tb>15<SEP>Ölsand <tb>15.1<SEP>Walzenbrecher <tb>15.2<SEP>Feinsand <tb>15.3<SEP>feuchtes Sandgemisch <tb>15.4<SEP>kaltes Sandgemisch <tb>15.5<SEP>warmes Sandgemisch <tb>15.6<SEP>heisser Sand <tb>15.6.1<SEP>Rückmischung <tb>15.7<SEP>entfeuchteter Sand <tb>15.8<SEP>kühler Sand <tb>15.9<SEP>Verfüllmaterial <tb>15.10<SEP>Verteilvorrichtung <tb>15.11<SEP>Wärmetauscherrohre <tb>15.12<SEP>Rieselbettreaktor <tb>15.13<SEP>Austragsvorrichtung <tb>15.14<SEP>Heizmedium Umwälzpumpe <tb>15.15<SEP>Heizmedium Vorlauf <tb>15.16<SEP>Heizmedium Rücklauf

Claims (26)

1. Verfahren zur Aufbereitung von Materialien auf Basis von Kohlenwasserstoff wie ligninhaltiger Biomasse, Kunststoffen, organischen Flüssigkeiten, erdölhaltigen mineralischen Gemengen und Haushaltsmüll zu verwertbaren Energieträgern in gasförmiger und flüssiger Form, mit den Schritten: – Eintragen der Stoffe in eine Eintragszone (3.7) in einen Reaktor (3) – Aufschmelzen der Stoffe in einer Schmelzzone (12.5) des Reaktors (3) – Aufbrechen, benannt als Cracken, von langkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen in einer Reduktionszone (3.8) des Reaktors unter Vakuum (7.2.1) – Trocknen von Reststoffen in einer Schlackenzone (3.9) des Reaktors (3) – Austragen der Reststoffe, benannt als Schlacke (4.6), in einer Austragzone (3.10) des Reaktors (3) – Austragen von kurzkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen, benannt als Crackgase (11.8), in der Austragszone (3.10) aus dem Reaktor (3) – Entfernen von Verunreinigungen aus den Crackgasen (11.8) durch einen Zyklon (10) – Festlegung einer maximalen Kettenlänge der Crackgase (11.8), die einer Kondensationsanlage (7) zugeführt werden, über eine partielle Kondensation und Rückführung von längerkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen in die Reduktionszone (3.8) des Reaktors (3) – Kondensieren der Crackgase (11.8) durch eine Kühlung zu Produktöl (7.6), benannt als Flüssigkraftstoff – Entfernen von Wasseranteilen aus dem Flüssigkraftstoff – Kondensieren von kurzkettigen Gasanteilen durch weitere Kühlung zu Leichtflüssigkeit (13.2) – Nicht-kondensierbare gekühlte Brenngase (7.13.1) verlassen den Brenngaskühler (13) und werden im Mehrstoffbrenner (8.1) in der Wärmeerzeugung (8) zur Aufheizung des Heizmediums (6.3) verwendet.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufschmelzen, das Cracken und das Trocknen der Reststoffe unter Vakuum (7.2.1) in einem Reaktorraum erfolgen.
3. Verfahren nach dem Patentanspruch 1 oder 2, wobei in einem den Reaktor (3) umgreifenden Heizmantel (6.1) das Heizmedium (6.3) im Gegenstrom (6.7) zum Stoffstrom fliesst.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei aus ligninhaltiger Biomasse (3.14) Flüssigkraftstoff (7.6) in Form von Holzöl, Brenngase (7.13) und Schlacke (4.6) in Form von Koks (5.15) gewonnen werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei aus Kunststoffen (3.15) auf Kohlenstoffbasis Flüssigkraftstoff (7.6) und Brenngase (7.13) gewonnen werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei aus erdölhaltigen mineralischen Gemengen, wie erdölhaltigen Schlämmen und Ölsand, Flüssigkraftstoff (7.6) und Brenngase (7.13) gewonnen werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei aus organischen Flüssigkeiten Flüssigkraftstoff (7.6) und Brenngase (7.13) gewonnen werden.
8. Verfahren nach den Patentansprüchen 5 und 6, wobei durch Festlegen der Kettenlänge der Kohlenwasserstoffe in der partiellen Kondensation Flüssigkraftstoff (7.6) gewonnen wird, der in der Petrochemie als Naphtha bezeichnet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei aus mechanisch aufbereitetem und von Störstoffen befreitem Haushaltsmüll Flüssigkraftstoffe (7.6) und Brenngase (7.13) gewonnen werden.
10. Verfahren nach einem der Patentansprüche 4, 5, 6, 7 oder 9, wobei ausser Produktöl (7.6) als Flüssigkraftstoff auch Sekundärbrennstoffe in Form von Brenngas (7.13), Leichtflüssigkeit (13.2) und Koks (5.15) als Schlackenanteil gewonnen werden.
11. Verfahren nach dem Patentanspruch 10, wobei die Sekundärbrennstoffe zur Erzeugung von Prozessenergie verwendet werden.
12. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 2, wobei die Crackgase (11.8) aus dem Reaktor (3) unter Vakuum (7.2.1) angesaugt werden, welches durch eine Flüssigkeitsstrahlpumpe (7.2) erzeugt wird und durch den gekühlten Flüssigkeitsstrahl abgekühlt und zu Produktöl (7.6), benannt als Flüssigkraftstoff, und Brenngase (7.13) kondensiert werden.
13. Verfahren nach dem Patentanspruch 12, wobei der Flüssigkeitsstrahl zum Antrieb der Flüssigkeitsstrahlpumpe (7.2) aus dem kondensierten Produktöl (7.6) besteht, welcher im Kreislauf über einen Kühler (7.8) der Flüssigkeitsstrahlpumpe (7.2) als Treibflüssigkeit (7.3) zugeführt wird.
14. Verfahren nach den Patentansprüchen 12 und 13, wobei durch das erzeugte Vakuum (7.2.1) die Entgasung im Reaktor (3) und in der Materialschüttung (3.19) beschleunigt werden kann.
15. Verfahren nach dem Patentanspruch 6, wobei beim Eintragen von erdölhaltigen Gemengen, wie erdölhaltigen Schlämmen (12.1) und Ölsand (15), ein Teil der erzeugten Leichtflüssigkeit (13.2) als Verdünner (13.2.1) zur Verbesserung der Fliessfähigkeit dem Eintragsgut beigemischt wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei beim Eintragen von erdölhaltigen Gemengen, wie erdölhaltigen Schlämmen (12.1) und Ölsand (15), zur Verbesserung der Fliessfähigkeit das Eintragsgut in einer Mischvorrichtung (14) über einen Wärmetauscher (14.6) erwärmt wird.
17. Verfahren nach den Patentansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verarbeitung von Ölsand (15) unter Vakuum (7.1.2) zur Trennung von Ölanteilen und mineralischen Anteilen des Gemenges, benannt als trockene Extraktion, keine Lösungshilfsmittel auf der Basis von Wasser eingesetzt werden.
18. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, wobei die Länge des Reaktors (3) in Hauptstromrichtung (3.13) in eine Eintragszone (3.7), eine Schmelzzone (12.5), eine Reduktionszone (3.8), eine Schlackenzone (3.9), in der die Trocknung der Reststoffe erfolgt, aufgeteilt ist und eine Austragszone (3.10) in der die Crackgase (11.8). über einen Gasdom (3.12) unter Vakuum (7.2.1) abgezogen und die trockenen Reststoffe in Form von Schlacke (4.6) über eine Austragsschleuse (5.6) ausgetragen werden.
19. Verfahren nach dem Patentanspruch 18, wobei der Materialeintrag (1) in den Reaktor (3) diametral einem Gasdom (3.12) und dem Reststoffaustrag (5.9) gegenüberliegt.
20. Verfahren nach dem Patentanspruch 19, wobei der Reaktor (3) in einer liegenden bis stehenden Lage ausgeführt wird, wobei der Materialeintrag (1) immer am tiefsten Punkt stattfindet.
21. Verfahren nach dem Patentanspruch 18, wobei mehrere Reaktoren (3*n, Fig. 7 ) parallel nebeneinanderliegend angeordnet sind und über einen gemeinsamen Materialeintrag (1) und über eine gegenüberliegende Entgasungs- und Austragsvorrichtung (15.13) verfügt.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei kaskadenförmig hintereinandergeschalteten Reaktoren (3*n) jeder einzelne über einen gemeinsamen Materialeintrag (1) und eine gemeinsame gegenüberliegende Entgasungs- und Austragsvorrichtung (15.13) verfügt.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei kaskadenförmig hintereinandergeschalteten Reaktoren (3*n) jeder einzelne Reaktor (3) über eine eigene Entgasungsvorrichtung verfügt.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei durch taktweise Änderung der Drehrichtung (5.3) einer Förderspirale (4) die Aufenthaltszeit des Reaktorinhaltes (12.9) im Reaktor (3) verlängert wird und vermehrt Scherkräfte eingebracht werden, welche die Durchmischung des Schmelzgutes (4.8) fördern und dieses Material den Schmelzflächen der Schmelzrohre (4.7) zuführen.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei in der Schlackenzone (3.9) inerte Reststoffe und nicht gecrackte Kohlenstoffrückstände an der Heizwandung der Schmelzrohre (4.7) getrocknet und durch eine Förderspirale (4) als Schlacke (4.6) mit Koksanteilen in den Austragsschacht (5.5) gefördert und die Heizwände von Ablagerungen und Anbackungen abgereinigt werden.
26. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einem Reaktor mit einer Eintragszone (3.7), einer Schmelzzone (12.5), einer Reduktionszone (3.8), einer Schlackenzone (3.9) und einer Austragszone (3.10) und bestehend aus einer Material-Fördereinrichtung in Form einer Förderspirale (4) mit einer Wirklänge über die Gesamtlänge des Innenrohres (6) des Reaktors (3) und einem Getriebemotor als Antrieb (5.2) und bestehend aus einer Kondensationsanlage (7).
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