CH706818A2

CH706818A2 - Pyrolyzing carbon-containing organic compounds dissolved in hot oil bath under vacuum and in absence of oxygen, comprises adding catalysts for producing liquid fuels, coke or charcoal, and fuel gases for producing process energy

Info

Publication number: CH706818A2
Application number: CH02545/12A
Authority: CH
Inventors: Christian Widmer; Enrico Schneider; Peter Busarello
Original assignee: Enrico Schneider
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-02-14

Abstract

Pyrolyzing carbon-containing organic compounds dissolved in hot oil bath, at a temperature of 280-400[deg] C under vacuum and in the absence of oxygen, comprises adding catalysts for producing liquid fuels, coke or charcoal, and fuel gases for producing process energy. An independent claim is also included for a device for carrying out the above method, where air compressed in the mixture is discharged through the discharge container by constructing a pressing zone.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Verölung von Ersatzbrennstoffen, welche aus dem mechanisch aufbereiteten und getrockneten und von Störstoffen weitgehend befreitem Hausmüll stammen, oder Fraktionen davon unter Zugabe von Katalysatoren. Geeignet zur Verölung sind auch Nachwachsende Rohstoffe, wie Chinaschilf, Lignin und cellulosehaltige Stoffe. The invention relates to a method and apparatus for the Veröllung of substitute fuels, which originate from the mechanically treated and dried and largely free from impurities household waste, or fractions thereof with the addition of catalysts. Also suitable for oiling are renewable raw materials, such as miscanthus, lignin and cellulose-containing substances.

[0002] Die chemischen verfahrenstechnischen Grundlagen wurden von Friedrich Bergius im Rahmen seiner Arbeiten erstmals im Jahre 1913 beschrieben. Seine Arbeiten an der hydrothermischen Karbonisierung (= wässrige Verkohlung bei erhöhtem Druck und Temperatur) hat Friedrich Bergius erstmals ein chemisch, physikalisches, zur Herstellung von Braunkohle, Synthesegas, flüssigen Erdölvorstufen und Humus aus Biomasse unter Freisetzung von exothermen Wärmeenergie beschrieben, indem die in der Natur in 50 000 bis 50 Millionen Jahren ablaufenden Braunkohleentstehung innerhalb von wenigen Stunden technisch, in einem Reaktionsgefäss unter Druckentwicklung, nachgeahmt wurde. The basic chemical principles were first described by Friedrich Bergius in the course of his work in 1913. His work on hydrothermal carbonization (= aqueous carbonization at elevated pressure and temperature) has for the first time described Friedrich Bergius a chemical, physical, for the production of lignite, synthesis gas, liquid petroleum precursors and humus from biomass with release of exothermic heat energy, in nature In 50 000 to 50 million years running brown coal formation within a few hours technically, in a reaction vessel under pressure, imitated.

[0003] In der Folge hat Friedrich Bergius in einigen seiner Versuche auch die Simulierung der Erdölentstehung nachvollzogen, indem trockene Biomasse unter Waser- und Sauerstoffausschluss unter Druck und extern zugeführte Temperatur von über 500 °C zu einer benzolähnlichen organischen Flüssigkeit wandelte. As a result, Friedrich Bergius has also reproduced in some of his experiments, the simulation of petroleum production by dry biomass under water and oxygen exclusion under pressure and externally supplied temperature of about 500 ° C converted to a benzene-like organic liquid.

[0004] In späteren Arbeiten nach 1920 wurden Versuche mit Biomasse gefahren in dem unter Sauerstoffabschluss und Beigabe von Katalysatoren auf der Basis von Aluminiumoxid und Silikaten bei einer zugeführten Temperatur von 320°C bei einer Haltezeit von zwei Stunden eine erdölähnliche Substanz, sowie Koks gewonnen wurde. In later work after 1920 experiments were run with biomass in which under oxygen exclusion and addition of catalysts based on alumina and silicates at a supplied temperature of 320 ° C at a holding time of two hours, a petroleum-like substance, and coke was recovered ,

[0005] Diese Arbeit wurde zugunsten der Entwicklung der Kohleverflüssigung eingestellt, welches als Grundstein für das spätere Bergius-Pier-Verfahren, das die Produktion synthetischer Kunststoffe unabhängig vom Erdöl ermöglichte. This work was discontinued in favor of the development of coal liquefaction, which served as the foundation for the later Bergius-Pier process, which allowed the production of synthetic plastics independently of petroleum.

[0006] Als weiteres nicht katalytische Verfahren ist aus der WO 2005/071 043 A1 und ein Aufbereitungsverfahren bekannt, bei dem Kunststoffe im Durchlaufverfahren zu Öl aufbereitet werden. Another non-catalytic process is known from WO 2005/071 043 A1 and a treatment process in which plastics are processed in a continuous process to oil.

[0007] Dabei werden die vorgängig gereinigten und sortierten Kunststoffwertstoffe zunächst unter Luftabschluss verdichtet und einem Aufschmelzbehälter zugeführt. In diesem erfolgt eine Auftrennung in eine erste Flüssigkeitsphase, eine erste Gasphase und einen Rückstandanteil. Die Flüssigphase und die erste Gasphase werden einem Verdampfer zugeführt, in welchem eine zweite Flüssigphase und eine zweite Gasphase entstehen. Die zweite Flüssigphase wird in einem Nacherhitzer weiter erwärmt. Die dabei entstehende dritte Gasphase wird gemeinsam mit der zweiten Gasphase aus dem Verdampfungsbehälter einem Crackturm zugeführt, in dem langkettige Kohlenwasserstoffe gecrackt werden. Das entstandene Gas wird dann in einem Kondensator zu Leichtflüssigkeit kondensiert. The previously cleaned and sorted plastic materials are first compressed under exclusion of air and fed to a melting vessel. In this, a separation into a first liquid phase, a first gas phase and a residue fraction takes place. The liquid phase and the first gas phase are fed to an evaporator in which a second liquid phase and a second gas phase are formed. The second liquid phase is further heated in a reheater. The resulting third gas phase is fed together with the second gas phase from the evaporation vessel to a cracking tower in which long-chain hydrocarbons are cracked. The resulting gas is then condensed in a condenser to give light weight.

[0008] Diese komplexe Verfahrensführung mit Aufschmelzbehälter, mehreren Verdampfungs- oder Nacherhitzungsstufen und einer Crackanlage und Kondensatoren erfordert einen erheblichen vorrichtungstechnischen Aufwand. This complex process management with Aufschmelzbehälter, several evaporation or reheating stages and a cracking plant and capacitors requires considerable device complexity.

[0009] Aus der WO 2008/022 790 A2 ist auch ein mehrstufiges nichtkatalytisches Durchlaufverfahren vorgestellt mit welchem saubere und von Störstoffen befreite Mischkunststoffe zu Öl verarbeitet werden, indem die Kunststoffe unter Luftabschluss verdichtet und einer ersten Aufschmelzstufe und in der Mitte oder dem obenliegenden Kopfteil eines nachgeschalteten Crackreaktor zugeführt werden, wobei die Stör- und Sinkstoffe immer am unteren Punkt als Feuchtmasse abgezogen werden. From WO 2008/022 790 A2 also a multi-stage non-catalytic continuous process is presented with which clean and freed from impurities mixed plastics are processed into oil by the plastics compressed under exclusion of air and a first Aufschmelzstufe and in the middle or the overhead head of a be fed downstream cracking reactor, the impurities and sediment are always deducted at the bottom point as wet mass.

[0010] Der vertikal stehende Crackreaktor ist dabei als Schlaufenreaktor ausgebildet und die erzeugten Crackgase werden in einer mehrstufigen Kondensationsanlage, zu Brenngasen und Flüssigtreibstoffen aufbereitet. The vertical cracking reactor is designed as a loop reactor and the cracking gases produced are processed in a multi-stage condensation plant, to fuel gases and liquid fuels.

[0011] Weitere Verfahren zur thermischen Depolymerisation von Kunststoffabfällen finden sich in folgenden Patentschriften: – WO 2005/087 897 A1, Ozmotech Pty Ltd, Nörting Hill, Victoria 3168 (AU) – EP 2 161 299 A1, Handerek, Adam, 43-300 Bielsko-Biala (PL) – WO 2005/078 049 A1, Torkarz, PL-97-400 Belchatow (PL) Further methods for the thermal depolymerization of waste plastics can be found in the following patents: WO 2005/087 897 A1, Ozmotech Pty Ltd, Norting Hill, Victoria 3168 (AU) - EP 2 161 299 A1, Handerek, Adam, 43-300 Bielsko-Biala (PL) - WO 2005/078 049 Al, Torkarz, PL-97-400 Belchatow (PL)

[0012] Aus der WO 2007/062 811 A3 ist ein thermokatalytisches Verfahren bekannt in welchem unter Beigabe von Katalysatoren auf der Basis von Aluminiumsilikat und anderen benannten Aluminiumverbindungen, drucklos, bei Temperaturen zwischen 280 bis 380 °C, Mischkunststoffe zu einem Produkt ähnlich Diesel oder Heizöl gewandelt werden. A thermocatalytic method is known from WO 2007/062 811 A3 in which, with the addition of catalysts based on aluminum silicate and other aluminum compounds, pressureless, at temperatures between 280 to 380 ° C, mixed plastics to a product similar to diesel or Heating oil to be converted.

[0013] Der Wärmeeintrag erfolgt über die Reibungswärme, der mit einem Elektromotor angetriebenen Umwälzpumpe, welche als Hochleistungskammermischer bezeichnet ist. Diese aus mehreren Kreisläufen bestehende Anordnung beinhaltet ein beträchtlicher Aufwand und Verschleissentwicklungen im Bereich des Hochleistungskammermischers und einen hohen elektrischen Energieaufwand zur Erzeugung der Wärmeenergie über die Reibung der Umwälzpumpe. The heat input via the frictional heat, driven by an electric motor circulating pump, which is referred to as a high-performance chamber mixer. This arrangement consisting of several circuits involves a considerable expenditure and wear developments in the area of the high-performance chamber mixer and a high electrical energy expenditure for generating the heat energy via the friction of the circulation pump.

[0014] Gegenüber dem vorstehend aufgeführten Verfahren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, welche im Müllbereich arbeiten und mit niedertourigen Förder- und Materialtrommeleinrichtungen, Abrassivstoffe verarbeiten und die organischen Stoffströme bei minimal vorrichtungstechnischen und Eigenenergieaufwand zu verwertbaren Flüssigkraftstoffen, Koks- oder Holzkohle und Brenngase wandeln. Compared to the above-mentioned method, the invention has the object to provide methods and devices which work in the garbage area and process with low-speed conveyor and material drum devices, Abrassivstoffe and the organic material flows with minimal technical equipment and own energy expenditure to usable liquid fuels, coke or convert charcoal and fuel gases.

[0015] Dies erfolgt gemäss der Erfindung in einem schräg liegenden Reaktorraum, welcher als Schraubenschaufler ausgebildet ist und am untersten liegenden Punkt mit Frischgut beladen wird und am obersten Punkt die getrockneten Rückstände wie Koks, Holzkohle und Inerststoffe abgezogen und ausgetragen werden, sowie über den Gasdom unter Vakuum die ca. 380 °C überhitzten Crackgase zur Kondensation, dem Quencher, ausgebildet als Sprühkühler zugeführt und dort als Kondensatprodukte zu Flüssigtreibstoff und Brenngasen gewandelt werden. Dabei wird aus den Brenngasen die gesamte benötigte Prozessenergie erzeugt. This is done according to the invention in a slanted reactor space, which is designed as a screw shovel and is loaded at the lowest point with Frischgut and deducted at the top of the dried residues such as coke, charcoal and inert materials and discharged, and the gas dome under vacuum, the about 380 ° C overheated cracking gases for condensation, the quencher, formed as a spray cooler and converted there as condensate products to liquid fuel and fuel gases. In this case, the entire required process energy is generated from the fuel gases.

[0016] Mit den zwei Stück Schraubenpumpen versehen mit Mantelheizung, wird mit einer maximalen Drehzahl von 30 Upm der gesamte Reaktorinhalt, bestehend aus einem heissen Ölbad, mit einer Umwälzleistung von der dreissigfachen Menge von der Menge des zugeführten Frischgutes durchmischt und innert wenigen Minuten vollständig in Lösung gebracht und nach maximal 30 Minuten in Crackgase gewandelt. Dabei bildet sich über dem Heizungseintrag durch die Mantelheizung des Schraubenschauflers und der Schraubenpumpen an den beheizten Innenflächen, eine eingebrannte Kohlenstoffschicht, bestehend aus langkettigen, nicht verdampfbaren Kohlenstoffatomen, grösser C30, welche zusammen mit dem heissen Ölgemisch eine dauerhaft geschmierte und gepanzerte Lauffläche für die Rotoren der Schneckenpumpen und den Rotor des Schraubenschauflers bilden. Provided with the two-piece screw pumps with jacket heating is mixed with a maximum speed of 30 rpm of the entire reactor contents, consisting of a hot oil bath with a circulation capacity of thirty times the amount of fresh food supplied and within a few minutes completely in Solution brought and converted after a maximum of 30 minutes in cracking gases. This forms over the heater entry through the jacket heating of the screw shovel and the screw pumps on the heated inner surfaces, a baked carbon layer, consisting of long-chain, non-evaporable carbon atoms, greater C30, which together with the hot oil mixture a permanently lubricated and armored tread for the rotors Forming screw pumps and the rotor of the screw shovel.

[0017] Die Fig. 1 , 2 und 3 zeigen eine Gesamtübersicht einer Verölungsanlage (1) bestehend aus den Komponenten Materialeintragsvorrichtung (1.1), Eintragsförderer (21), Schmelzbehälter (34), Entgasungs- und Schlackentrocknungszone (45), Schraubenschaufler (52), den zwei Schraubenpumpen (73) und dem Gas- und Flüssigkeitsdom (56). 1, 2 and 3 show an overall view of a Verölungsanlage (1) consisting of the components Materialeintragsvorrichtung (1.1), entry conveyor (21), melt container (34), degassing and slag drying zone (45), screw shovel (52) , the two screw pumps (73) and the gas and liquid dome (56).

[0018] In den Eintragsbehälter (2) wird das Eintragsgut (3) in Form von mechanisch aufbereitetem und getrocknetem Hausmüll oder Fraktionen davon eingetragen, sowie als Monofraktion gehäckselte und getrocknete Nachwachsende Rohstoffe in Form von C-Pflanzen wie Chinaschilf, Lignin oder Lignocellulose. In the entry tank (2) the entry material (3) in the form of mechanically treated and dried household waste or fractions thereof is registered, and as monofraction chopped and dried renewable raw materials in the form of C plants such as miscanthus, lignin or lignocellulose.

[0019] Bei allen den vorerwähnten Eingangsstoffen müssen zur Prozessbeschleunigung und Stabilisierung, Katalysatoren (4) beigegeben werden in Form von Kaliumcarbonat, Eisenhydroxid, Aluminiumhydroxid und Natriumaluminiumsilikat, welche über hier nicht näher dargestellte einzelne Dosiereinrichtungen dem Eintragsgut (3) einzeln beigegeben werden oder als Gemisch über eine zentrale Dosiervorrichtung in den Eintragsbehälter (3) gelangen. For all the above-mentioned starting materials for process acceleration and stabilization, catalysts (4) must be added in the form of potassium carbonate, iron hydroxide, aluminum hydroxide and sodium aluminum silicate, which are individually added here not shown individual metering the entry material (3) or as a mixture get into the entry container (3) via a central dosing device.

[0020] Mit dem Antrieb (6) wird über die Rotation der Pressspirale (8), umfasst vom Mantelrohr (7), das Gemisch (10.1) aus Eintragsgut (3) und Katalysatoren (4), über die Wirklänge (9) der Pressspirale (8) in der Förderrichtung (10) gegen das Mantelrohr (18) gepresst und bildet auf der Länge der Pressstrecke (20) durch die Reibung am Mantelrohr (18), einen Presszapfen (19). With the drive (6) via the rotation of the compression coil (8), comprising the jacket tube (7), the mixture (10.1) of entry material (3) and catalysts (4), on the effective length (9) of the compression coil (8) in the conveying direction (10) pressed against the casing tube (18) and forms over the length of the pressing section (20) by the friction on the casing tube (18), a pressing pin (19).

[0021] Durch Bildung des Presszapfens (19) wir einerseits die im Gemisch (10.1) enthaltene Luft (5) komprimiert und über den Eintragsbehälter (2) ausgetragen und andererseits über den Stickstoffeintrag (11) und der Absaugleitung (12) das Gemisch (10.1) inertisiert und über die Vakuumpumpe (14) mit Drehzahlgeregeltem Antrieb (15) angesteuert über die 02-Messung (13) der verbliebene Sauerstoff als Luft-Stickstoffgemisch ausgetragen, sodass sich im Presszapfen (19) kein Sauerstoff mehr befindet, dabei steuert die 02-Messung (13) die Drehzahl der Vakuumpumpe (14) und das Regelventil (11). By forming the pressing pin (19) we on the one hand in the mixture (10.1) contained compressed air (5) and discharged via the entry tank (2) and on the other hand via the nitrogen inlet (11) and the suction line (12) the mixture (10.1 ) is inertized and via the vacuum pump (14) with speed-controlled drive (15) triggered via the O 2 measurement (13) the remaining oxygen discharged as an air-nitrogen mixture, so that in the press pin (19) is no longer oxygen, thereby controlling the 02- Measurement (13) the speed of the vacuum pump (14) and the control valve (11).

[0022] Durch den Eintragsförderer (21) wird der Verdichtete Presszapfen (19) über den Antrieb (22) und die Rotation der Förderspirale (23) in der Raspelzone (26) abgetragen und geführt im Mantelrohr (25) in der Förderrichtung (27) vorzugsweise vertikal, oder in einem Winkel von 45° zur Vertikalen in den Schmelzbehälter (34) gefördert. By the entry conveyor (21) of the compacted press pin (19) via the drive (22) and the rotation of the conveyor spiral (23) in the rasp zone (26) is removed and guided in the jacket tube (25) in the conveying direction (27). preferably vertically, or at an angle of 45 ° to the vertical in the melting vessel (34) promoted.

[0023] Der Eintragsförderer (21) mit der Gesamtlänge der Fördermittel (28) ist unterteilt in eine Förderspirallänge (29) im Bereich der Raspelzone (26) als seelenlose Förderspirale (23) und der anschliessenden Förderschneckenlänge (30), versehen mit einem Zentralrohr (24), mit welchem die Förderspirale (23) zu einem volumetrisch pumpenartigen Förderelement ausgerüstet wird. The entry conveyor (21) with the total length of the conveyor (28) is divided into a conveyor spiral length (29) in the region of the rasp zone (26) as a soulless conveyor spiral (23) and the subsequent screw conveyor length (30) provided with a central tube ( 24), with which the delivery spiral (23) is equipped to a volumetric pump-like conveying element.

[0024] Diese zeitweilige Funktion des Förderelements wird bestimmt durch den Füllstand (33) des ca. 320 bis 380 °C heissen Ölgemisches (57) in der Verölungsanlage (1), in dem Abstand (32) von ca. 1.0 bis 2.0 m, das Zentralrohr (24) die Förderspirale (23) zu einer Förderschnecke (24.1) wandelt, wobei diese volumetrische Funktion fähig ist das feste Gemisch (10.1) welches durch die Einwirkung des heissen Ölgemischs (57) plastifiziert und in Lösung übergeht, volumetrisch in den Schmelzbehälter (34) zu fördern, welcher am tiefsten Punkt der geneigten Verölungsanlage (1) liegt und mit dem langsam laufenden Schraubenschaufler (52) mit ca. 0.3 bis 15 Upm, die nicht lösbare Organik und Inertstoffe (54) zu dem untenliegenden Eintrag, diametral gegenüberliegenden oberen Ende der Entgasungs- und Schlammtrocknungszone (45) in den Feststoffaustrag (62) fördert. This temporary function of the conveying element is determined by the level (33) of about 320 to 380 ° C hot oil mixture (57) in the Verölungsanlage (1), in the distance (32) of about 1.0 to 2.0 m, the central tube (24) converts the delivery spiral (23) to a screw conveyor (24.1), which volumetric function is capable of volumetrically injecting the solid mixture (10.1), which is plasticized by the action of the hot oil mixture (57), into solution (34), which is located at the lowest point of the inclined Verölungsanlage (1) and with the slow-running screw shovel (52) at about 0.3 to 15 rpm, the non-detachable organics and inert materials (54) to the underlying entry, diametrically opposite promotes the upper end of the degassing and sludge drying zone (45) in the solids discharge (62).

[0025] Die Neigung (72) zur Horizontalen (71) des Schraubenschauflers (52), wird bestimmt über die Abtauchungs-Abmessung (104) gemäss der Fig. 4 . Damit wird sichergestellt, dass die Umwälzleitung (81) immer unter dem Füllstand (33) liegt und dem von dem heissen Ölgemisch (57) überdeckt wird. The inclination (72) to the horizontal (71) of the screw shovel (52) is determined by the Abtauchungs dimension (104) according to FIG. 4th This ensures that the recirculation line (81) is always below the level (33) and is covered by the hot oil mixture (57).

[0026] Auf die Wirkungsweise und Funktion und Eigenschaften des Schraubenschauflers (52) wird in der Beschreibung der Fig. 8 und 9 hingewiesen. Der Schraubenschaufler (52) ist auf der Gesamtlänge (88) von einem Mantelrohr (46) und einem Heizmantel (47) umfasst in welchem in Gegenstrom zur Hauptförderrichtung (53) ein flüssiges Heizmedium (48) fliesst, bei welchem am oberen Ende der Verölungsanlage (1) der Eintrag (49) und am unteren Ende der Austrag (50) befindet. On the operation and function and properties of the screw shovel (52) is pointed in the description of FIGS. 8 and 9. The screw shovel (52) is in the total length (88) of a jacket tube (46) and a heating jacket (47) in which in countercurrent to the main conveying direction (53) flows a liquid heating medium (48), in which at the upper end of the Verkölungsanlage ( 1) the entry (49) and at the lower end of the discharge (50) is located.

[0027] Aus dem Gas- und Flüssigkeitsdom (56) fliesst das heisse Ölgemisch (57) über die Ausgangs- und Umwälzleitungen (81) in die Schraubenpumpen (73) deren drehzahlgeregelter Antrieb (79) in bevorzugter Form von einem Elektorgetriebemotor bezogen auf das stündlich eingetragene Eintragsgut (3) die fünf bis 20-fache Menge an heissem Ölgemisch (57) in den Schmelzbehälter (34) einträgt. From the gas and liquid dome (56) flows the hot oil mixture (57) via the output and circulation lines (81) in the screw pumps (73) whose speed-controlled drive (79) in a preferred form of an electric geared motor on the hourly Entered entry material (3) the five to 20 times the amount of hot oil mixture (57) in the melt container (34) enters.

[0028] Die Schraubenspindel (80) ausgebildet als Rotor (80.2) ist umfasst von einem Pumpengehäuse (74) welches wieder umfasst ist von einem Heizmantel (75) in welchem im Gegenstrom zum Zirkulationskreislauf (82) ein flüssiges Heizmedium (76) fliesst und den Zirkulationskreislauf (82) auf eine Cracktemperatur zwischen +320 bis + 380 °C erhitzt. The screw spindle (80) designed as a rotor (80.2) is comprised of a pump housing (74) which again comprises a heating jacket (75) in which in countercurrent to the circulation circuit (82) flows a liquid heating medium (76) and the Circulation circuit (82) heated to a cracking temperature between +320 to + 380 ° C.

[0029] Die Wirklänge (90) des Heizmantels (75) bezieht sich auf die gesamte Länge der Schraubenpumpe (73). Der Heizmedium-Eintrag (77) liegt dem Heizmedium-Austrag (78) in entgegengesetzter Richtung zum Zirkulationskreislauf (82) gegenüber. The effective length (90) of the heating jacket (75) refers to the entire length of the screw pump (73). The heating medium inlet (77) is opposite to the heating medium discharge (78) in the opposite direction to the circulation circuit (82).

[0030] Der gesamte prozessrelevante Wärmeeintrag erfolgt durch die beiden Schraubenpumpen (73). Der Wärmeeintrag über den Heizmantel (47) des Schraubenschauflers (52) kompensiert mögliche Abstrahlungsverluste und erhitzt im Entgasungs- und Schlackentrocknungsbereich (45) die Trocknungszone (89) mit deren, die nicht zu verdampfenden Inertstoffe und langkettige Kohlenwasserstoffe durch die nicht benetzte Heizfläche getrocknet wird und durch den Schraubenschaufler als getrocknete Feststoffe (54) in den Feststoffaustrag (62) abgeworfen werden und über die mit CO2(65) gekühlte Schleuse (63) ausgetragen wird. The entire process-relevant heat input takes place through the two screw pumps (73). The heat input through the heating jacket (47) of the screw shovel (52) compensates for possible radiation losses and heated in the degassing and slag drying area (45) the drying zone (89) with their, the non-evaporating inert materials and long-chain hydrocarbons through the non-wetted heating surface is dried and are thrown off into the solids discharge (62) by the screw shovel as dried solids (54) and are discharged via the sluice (63) cooled with CO2 (65).

[0031] Damit durch die Ausschleusung den getrockneten Feststoffen (54) kein Luftsauerstoff in die Verölungsanlage eingetragen wird, wird hier als Beispiel eine Schleuse (63) mit zwei Absperrschiebern (64) dargestellt, welche über eine Steuerung (66) gegeneinander verriegelt sind, sodass wenn ein Schieber (64) geöffnet wird, der zweite Schieber, zeitversetzt vorgängig geschlossen wird und bei jedem Taktvorgang die Schleuse durch CO2(65)- Eintrag inertisiert wird. Thus, by the discharge of the dried solids (54) no atmospheric oxygen is registered in the oiling plant, a lock (63) with two gate valves (64) is shown here as an example, which are locked by a controller (66) against each other, so when a slide (64) is opened, the second slide is closed in advance with a time delay and the lock is rendered inert by CO2 (65) entry at each cycle.

[0032] Der kalte Feststoff (67) wird anschliessend der Feststoffaufbereitung (68) zugeführt und aufgetrennt und zwar in Wert-, Inert- und Brennstofffraktionen. The cold solid (67) is then fed to the solid preparation (68) and separated and indeed in value, inert and fuel fractions.

[0033] Im Schmelzbehälter (34) wird das Gemisch (10.1) bestehend aus dem Eintragsgut (3), welches Erfahrungsgemäss über einen organischen Anteil zwischen 80 bis 95% enthält und pro kg Trockenmasse ca. 1 bis 3 Gramm an Katalysatoren beigegeben werden, intensiv über die Schneckenpumpen (73) mit dem heissen Öl aus dem Zirkulationskreislauf (82) vermischt und durch die hohen Scherkräfte der Verwirbelung (83), ca. 60% des Organikanteils des Gemisches (10.1) innerhalb von 2 Minuten in Lösung gebracht. In the melting vessel (34), the mixture (10.1) consisting of the entry material (3), which contains experience according to an organic content of 80 to 95% and per kg dry matter about 1 to 3 grams of catalysts are added intensively mixed with the hot oil from the circulation circuit (82) via the screw pumps (73) and brought into solution by the high shearing forces of turbulence (83), about 60% of the organic content of the mixture (10.1) within 2 minutes.

[0034] Ligninhaltige Bestandteile benötigen eine Verweilzeit von ca. 20 bis 30 Minuten bis diese vollständig aufgelöst werden. Ligninbestandteile welche verkoksen werden als Holzkohle oder Koks ausgeschieden und zusammen mit dem Inertstoff über die Schleuse (63) ausgetragen und in einer hier nicht dargestellten Feststoffaufbereitung aufgetrennt und einer stofflichen und energetischen Verwertung zugeführt. Lignin-containing components require a residence time of about 20 to 30 minutes until they are completely dissolved. Lignin components which verkoksen are excreted as charcoal or coke and discharged together with the inert material through the lock (63) and separated in a solid preparation, not shown here and fed to a material and energetic utilization.

[0035] Das Gas- und Flüssigkeitsdom (56) dessen Gasraum (58.1) mit dem Gasdom (59) verbunden ist und nach unten durch den Füllstand des heissen Ölbads (57) abgetrennt ist, steht unter einen definierten Vakuum (117.1) welches über die Quenche (121) als Vakuumerzeuger (61) eingestellt und erzeugt wird, indem die manometrische Höhe der Abtauchung (117.2) über die Länge des Tauchrohres (112) eingestellt wird und zwischen 100 bis 150 mbar liegt. The gas and liquid dome (56) whose gas space (58.1) is connected to the gas dome (59) and is separated down by the level of the hot oil bath (57) is under a defined vacuum (117.1) which over the Quench (121) is set as a vacuum generator (61) and generated by the manometric height of the submergence (117.2) over the length of the dip tube (112) is set and is between 100 to 150 mbar.

[0036] Durch dieses angelegte Vakuum (117.1) werden unerwünschte Sekundärfraktionen zwischen den Crackgasführenden Metallwandungen unterbunden und bei einem hohen Anteil von Kunststoffen im zugeführten Eintragsgut die Bildung von Prafinablagerungen nachhaltig verhindert. By this applied vacuum (117.1) unwanted secondary fractions between the Crackgasführenden metal walls are prevented and the formation of Prafinablagerungen sustainably prevented at a high proportion of plastics in the supplied entry material.

[0037] Am Deckel des Schmelzbehälters (34) befindet sich eine nach unten geneigte Förderspirale (38) welche geführt im Mantelrohr (37) mit dem Gasraum (58.1) räumlich verbunden ist und dafür sorgt, dass aufsteigende Gase (40) und Schwimmstoffe (41) welche sich durch den Auftrieb nach oben bewegen und durch den laufenden Antrieb der Förderspirale (38) die Schwimmstoffe (41) in den Gasraum (58.1) fördern und die Rohrwandung des Mantelrohrs von Ablagerungen abreinigen. At the top of the melting container (34) is a downwardly inclined conveyor spiral (38) which is guided in the jacket tube (37) with the gas space (58.1) spatially connected and ensures that rising gases (40) and floating matter (41 ) which move upwards through the buoyancy and convey the floating matter (41) into the gas space (58.1) by the current drive of the delivery spiral (38) and clean the pipe wall of the casing pipe from deposits.

[0038] Durch das offene Auge als freier Durchgang (102) der Förderspirale (38) können die Gase (40) in den obenliegenden Gasraum gelangen. Mit der Steuerung (42) werden die Taktzeit und die Drehzahl des Antriebs (36) eingestellt und geregelt. Through the open eye as a free passage (102) of the conveyor spiral (38), the gases (40) can get into the overhead gas space. With the controller (42), the cycle time and the speed of the drive (36) are set and regulated.

[0039] Der Füllstand (33) in der Verölungsanlage wird über die Niveausteuerung (43) eingestellt, welche als frei programmierbare Einheit die Befüllmenge des Gemisches (10.1) über die Förder- und Drehzahlüberwachung (44) für die Antriebe (6 und 22) regelt. The level (33) in the Verkölungsanlage is set via the level control (43), which controls the free filling of the mixture (10.1) via the conveyor and speed monitoring (44) for the drives (6 and 22) as a freely programmable unit ,

[0040] Mit dem Gaschromatograph (57.1) wird die Qualität und Inhaltsstoffe des heissen Ölgemisches (57) in der Flüssigkeit des Gas- und Flüssigkeitsdomes (56) überwacht und regelt mit der Datenübertragung (57.2) die Zudosierung der Katalysatoren (4). With the gas chromatograph (57.1), the quality and contents of the hot oil mixture (57) in the liquid of the gas and liquid dome (56) is monitored and controls with the data transfer (57.2), the metered addition of the catalysts (4).

[0041] Mit der Temperatursteuerung (85) im Umwälz- und Schmelzbehälter (34), wird die Förder- und Drehzahlüberwachung (84) und die Temperatur und Menge des Heizmedium-Eintrags (77) in die Schraubenpumpe (73) geregelt. With the temperature control (85) in the circulation and melting tank (34), the delivery and speed monitoring (84) and the temperature and amount of the heating medium entry (77) in the screw pump (73) is controlled.

[0042] Am untersten Punkt der Verölungsanlage (1) befindet sich der Ablaufstutzen mit Schieber für die Reaktorentleerung (69). Sämtliche Substratführenden Einrichtungen welche unterhalb des Füllstandes (33) angeordnet sind, entleeren sich über eine konstruktiv angeordnete Neigung (72) zu diesem untersten Punkt. At the bottom of the Verkölungsanlage (1) is the drain pipe with slide for the reactor discharge (69). All substrate-carrying devices which are arranged below the filling level (33), emptying via a structurally arranged inclination (72) to this lowest point.

[0043] Bei Servicearbeiten oder bei einer Notentleerung kann der gesamte Inhalt der Verölungsanlage in das Auffanggefäss (70) eingeleitet werden. For service work or emergency evacuation, the entire contents of the Verölungsanlage can be introduced into the collecting vessel (70).

[0044] Der Umfang der Schutzrechtsansprüche (86) ist eingegrenzt und bezieht sich ausschliesslich auf die Verölungsanlage (1) und Funktionsrelevante Teile des Quenchers (122). Verfahrenstechnische Anlageteile ausserhalb des Umfangs der Schutzansprüche (86) entsprechen dem Stand der Technik (87). The scope of the patent claims (86) is limited and refers exclusively to the Verkölungsanlage (1) and functionally relevant parts of the quencher (122). Process equipment outside the scope of the protection claims (86) correspond to the prior art (87).

[0045] In den nachfolgenden Fig. 4 bis 9 beziehen sich die Bezeichnungen der Schnitte A–A bis D–D in Fig. 1 . In the following FIGS. 4 to 9, the designations of the sections A-A to D-D in FIG. 1 relate.

[0046] Die Fig. 4 zeigt den Schnitt A–A durch den Gas- und Flüssigkeitsdom (65) den beiden Umwälzleitungen (81) und Schraubenpumpen (73), sowie dem Schraubenschaufler (45). Fig. 4 shows the section A-A through the gas and liquid dome (65) the two circulation lines (81) and screw pumps (73), and the screw shovel (45).

[0047] Damit immer sichergestellt ist, dass durch die Auf- und Abbewegungen des Füllstandes (33) ständig die Überdeckung der Umwälzleitungen (81) mit dem heissen Ölgemisch (57) gewährleistet ist, bezieht sich die Abmessung (104) auf den Durchmesser der Schraubenpumpe (73) und die Abmessung (105) auf den Durchmesser der Schraubenpumpe (45). This is always ensured that by the up and down movements of the level (33) constantly the overlap of Umwälzleitungen (81) with the hot oil mixture (57) is ensured, the dimension (104) refers to the diameter of the screw pump (73) and the dimension (105) to the diameter of the screw pump (45).

[0048] Die Fig. 5 zeigt die Schnitte B–B durch den oberen Teil des Eintragsförderer (21) und der Pressspirale (8) des Materialeintragsvorrichtung (1.1) und der Förderspirale (38) in der Entgasungsvorrichtung und Schwebstoffaustrag (35), ausgeführt als seelenlose Spirale mit einem freien Durchgang (102) zur Durchleitung der Gase (40) und Austrag der ausgepressten Luft (5). Shows the sections B-B through the upper part of the entry conveyor (21) and the press spiral (8) of the material introduction device (1.1) and the conveyor spiral (38) in the degassing and suspended solids discharge (35), executed as soulless spiral with a free passage (102) for the passage of the gases (40) and discharge of the compressed air (5).

[0049] Die Fig. 6 zeigt den Schnitt C–C durch den untern Teil des Eintragsförderers (21) welcher als Förderschnecke (24.1) ausgebildet ist, bestehend aus einer Förderspirale (23) mit Zentralrohr (24). Fig. 6 shows the section C-C through the lower part of the entry conveyor (21) which is designed as a screw conveyor (24.1), consisting of a conveyor spiral (23) with central tube (24).

[0050] Die Fig. 7 zeigt den Schnitt E–E durch die Schneckenpumpe (73) bei welcher der Rotor (80.2) aus einem Zentralrohr (80.1), umfasst von einer Schraubenspindel (80), welche im feststehenden Pumpengehäuse (74) in Form von einem Mantelrohr geführt ist, welches wiederum von einem Heizmantel (75) umfasst ist, in welchem ein flüssiges Heizmedium (76) zirkuliert und den Wärmeeintrag (91) in den Zirkulationskreislauf (82) des heissen Ölgemischs (57) sicherstellt. Fig. 7 shows the section E-E by the screw pump (73) in which the rotor (80.2) consists of a central tube (80.1), comprising a screw spindle (80) which in the stationary pump housing (74) in the form is guided by a jacket tube, which in turn by a heating jacket (75) is included, in which a liquid heating medium (76) circulates and the heat input (91) in the circulation circuit (82) of the hot oil mixture (57) ensures.

[0051] Durch das heisse Ölgemisch (57) und den an den Heizflächen sich bildenden Kohlenstoffaufbau (99) deren Schichtstärke (103) durch die durch die Drehbewegung des Rotors (80.2) und dem Rotordurchmesser begrenzt wird, bildet sich eine dauerhaft geschmierte Lauffläche zwischen dem Pumpengehäuse (74) und dem Rotor (80.2). By the hot oil mixture (57) and on the heating surfaces forming carbon buildup (99) whose layer thickness (103) is limited by the by the rotational movement of the rotor (80.2) and the rotor diameter, a permanently lubricated running surface between the forms Pump housing (74) and the rotor (80.2).

[0052] Die Fig. 8 und 9 zeigen die Funktionen des langsam drehenden Schraubenschauflers (52), welcher schräg liegend angeordnet ist und deren Funktion in der Figur 1 bis 3 unter der gleichnamigen Rubrik beschrieben ist. 8 and 9 show the functions of the slowly rotating screw shovel (52), which is arranged obliquely and whose function is described in the figure 1 to 3 under the same heading.

[0053] Der Schraubenschaufler (52) besteht aus einer am unteren Ende liegenden Antriebs (51), welcher hier als Elektrogetriebemotor dargestellt ist und über die Wellendurchführung mit Flüssigkeitsdichtung den Schraubenschaufler (52) mit einer regulierbaren Drehzahl zwischen ca. 0.3 bis 1.5 Upm in eine Drehrichtung (A) mit der Hauptförderrichtung (A) bewegt. The screw shovel (52) consists of a lower end drive (51), which is shown here as Elektrogetriebemotor and on the shaft passage with liquid seal the screw shovel (52) with a variable speed between about 0.3 to 1.5 rpm in a Direction of rotation (A) with the main conveying direction (A) moves.

[0054] Der Schraubenschaufler (52) besteht aus einer seelenlosen Spirale (92) und mindestens drei Stück auf dem Umfang verteilte Schaufeln (93), welche mit der Spirale (92) verschweisst sind, dabei haben die Schaufeln eine Doppelfunktion zu erfüllen, zum ersten bei den hohen Temperaturen von über 360 bis 400 °C die Spirale (92) zu verstärken und zweitens in das heisse Ölgemisch (57) Scherkräfte einzubringen um grosse Gasblasen (58.1) welche sich durch den Auftrieb zwischen dem Oberteil der Spirale (92) und dem obenliegenden Mantelrohrs (46) bilden, laufend aufzulösen und in die nächste (58.3) zwischen den Spiralwendeln zu verschieben (58.2) und weiter durch die Drehbewegung der Spirale (92) in den Gas-und Flüssigkeitsdom (56) zu fördern. The screw shovel (52) consists of a soulless scroll (92) and at least three circumferentially spaced vanes (93) welded to the coil (92), with the vanes performing a dual function, the first at the high temperatures of over 360 to 400 ° C to strengthen the spiral (92) and secondly in the hot oil mixture (57) to bring shear forces to large gas bubbles (58.1) which by the buoyancy between the upper part of the spiral (92) and the Overlying jacket tube (46), continuously dissolve and move to the next (58.3) between the spiral helix (58.2) and further by the rotational movement of the coil (92) in the gas and Flüssigkeitsdom (56) to promote.

[0055] Der Schraubenschaufler (52) ist umfasst von dem Mantelrohr (46) und dieses wiederrum von einem Heizmantel (47) indem ein flüssiges Heizmedium (48) in der Gegenrichtung zur Hauptförderrichtung (53) des Schraubenschauflers fliesst. The screw shovel (52) is covered by the jacket tube (46) and this in turn by a heating jacket (47) by a liquid heating medium (48) in the opposite direction to the main conveying direction (53) of the screw shovel flows.

[0056] Durch den Wärmeeintrag (91) durch das Mantelrohr (46) in das heisse Ölgemisch (57), bildet sich an den Heizflächen ein Kohlenstoffaufbau (99) deren Schichtstärke (103) durch die Drehbewegung des Schraubenschauflers (52) und dessen Durchmesser begrenzt wird, indem Überstände durch die Spirale (92) abgetragen werden und zusammen mit den Feststoffen (54) und Schwerstoffen (101) als Austragsgut (100) zum Feststoffabwurf (55) gefördert wird. By the heat input (91) through the jacket tube (46) in the hot oil mixture (57), formed on the heating surfaces, a carbon buildup (99) whose layer thickness (103) by the rotational movement of the screw shovel (52) and its diameter limited is removed by supernatants through the spiral (92) and is conveyed together with the solids (54) and heavy materials (101) as Austragsgut (100) for solids discharge (55).

[0057] Wie auch bei der Schneckenpumpe (73) bildet sich der Kohlestoffaufbau (99) zusammen mit dem heissen Ölgemisch eine dauerhaft geschmierte Lauffläche zwischen der Innenwandung (46.1) des Mantelrohrs (46) und der darauf gleitenden Spirale (92) des Schraubenschauflers (52). As with the screw pump (73), the carbon composition (99) together with the hot oil mixture forms a permanently lubricated running surface between the inner wall (46.1) of the jacket tube (46) and the spiral (92) of the screw shovel (52 ).

[0058] Bei der Ausbildung des Schraubenschauflers (52) ist es vorteilhaft wenn die Blatthöhe (94) der Spirale (92) und die Stärke (98) die gleiche Abmessungen und Querschnitt aufweisen wie die Schaufeln (93). Dabei beträgt der Abstand (95) zwischen Aussenradius der Spirale (92) 50% von der Profilhöhe (94) und ragt dementsprechend mit der Teilung (96) in den freien Durchgang (102) hinein. In the construction of the screw shovel (52), it is advantageous if the blade height (94) of the spiral (92) and the thickness (98) have the same dimensions and cross-section as the blades (93). In this case, the distance (95) between the outer radius of the spiral (92) is 50% of the profile height (94) and accordingly projects with the division (96) into the free passage (102).

[0059] Durch diese Anordnung der Schaufel (93) und dem Freiraum zwischen dem untenliegenden Teil des Mantelrohrs (46) mit dem Abstand (95) verbleiben die Schwerstoffe (54) im untenliegenden Teil des Mantelrohrs (46) liegen und werden durch die langsame Drehzahl des Schraubenschauflers (52) nicht aufgewirbelt und schonend zum Feststoffaustrag (62) gefördert. By this arrangement, the blade (93) and the space between the lower part of the jacket tube (46) with the distance (95) remain the heavy materials (54) in the lower part of the jacket tube (46) and are due to the slow speed of the screw shovel (52) is not stirred up and conveyed gently to the solids discharge (62).

[0060] Die Fig. 10 zeigt einen Quencher (112) auch Sprühkühler (107) genannt, in welchem die ca. 320 bis 400 °C heissen Crackgase (58) im Sprühkühler (107) mit dem gekühlten eigenerzeugten Produktöl (115) schlagartig abgekühlt und dadurch die kondensierbaren Anteile zu Flüssigbrennstoff in Form von Produktöl (115) und die nichtkondensierbaren Anteile zu Brenngasen getrennt werden. 10 shows a quencher (112) also called spray cooler (107), in which the approximately 320 to 400 ° C hot cracking gases (58) in the spray cooler (107) with the cooled self-produced product oil (115) abruptly cooled and thereby separating the condensable fractions into liquid fuel in the form of product oil (115) and the non-condensable fractions into fuel gases.

[0061] Das abgekühlte Flüssigprodukt (111) wird durch die Umwälzpumpe (118) angesaugt und im Wärmetauscher (119) über die Kälteerzeugung (120) und dem Kältekreislauf (120.1) abgekühlt und im Sprühkühler (107) über eine Sprühkühldüse (108) zu einem Sprühfilm (109) versprüht, durch welchen die ca. 320 bis 380 °C heissen Crackgase schlagartig abgekühlt werden. The cooled liquid product (111) is sucked by the circulation pump (118) and cooled in the heat exchanger (119) via the refrigeration (120) and the refrigeration circuit (120.1) and in the spray cooler (107) via a Sprühkühldüse (108) to a Spraying film (109) sprayed, by which the approximately 320 to 380 ° C hot cracking gases are cooled suddenly.

[0062] In der nachgeschaltenen Abtauchung über das Tauchrohr (112) mit einer definierten Länge der Abtauchung (117.2) ab Oberkante des Überlaufniveaus (113),kann die definierte Saughöhe (117.1) die gewünschte Vakuumerzeugung (61) an der aufsteigenden Wassersäule, das Vakuumniveau (116) in mbar eingestellt werden. In the downstream immersion via the dip tube (112) with a defined length of immersion (117.2) from the upper edge of the overflow level (113), the defined suction height (117.1) the desired vacuum generation (61) at the rising water column, the vacuum level (116) can be set in mbar.

[0063] Mit dem kondensierten Produktöl (115) werden aus dem Sprühkühler (107) auch die nichtkondensierbaren Brenngase (121) mitgerissen und verlassen den Flüssigproduktbehälter (110) über den Gasabzug (112.1). With the condensed product oil (115) from the spray cooler (107) and the non-condensable fuel gases (121) entrained and leave the liquid product container (110) via the gas vent (112.1).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0064] <tb>1<SEP>Verölungsanlage <tb>1.1<SEP>Materialeintragsvorrichtung <tb>2<SEP>Eintragsbehälter <tb>3<SEP>Eintragsgut <tb>4<SEP>Katalysatoren <tb>5<SEP>Luft <tb>6<SEP>Antrieb <tb>7<SEP>Mantelrohr <tb>8<SEP>Pressspirale <tb>9<SEP>Winkellänge <tb>10<SEP>Förderrichtung <tb>10.1<SEP>Gemisch <tb>11<SEP>Stickstoff <tb>12<SEP>Absaugleitung <tb>13<SEP>02-Messung <tb>14<SEP>Vakuumpumpe <tb>15<SEP>Antrieb <tb>16<SEP>Luft-Stickstoffgemisch <tb>17<SEP>Absperrschieber <tb>18<SEP>Mantelrohr <tb>19<SEP>Presszapfen <tb>20<SEP>Pressstrecke <tb>21<SEP>Eintragsförderer <tb>22<SEP>Antrieb <tb>23<SEP>Förderspirale <tb>24<SEP>Zentralrohr <tb>24.1<SEP>Förderschnecke <tb>25<SEP>Mantelrohr <tb>26<SEP>Raspelzone <tb>27<SEP>Förderrichtung <tb>28<SEP>Gesamtlänge der Fördermittel <tb>29<SEP>Förderspirallänge <tb>30<SEP>Förderschneckenlänge <tb>31<SEP>Abtauchung <tb>32<SEP>Abstand <tb>33<SEP>Füllstand <tb>34<SEP>Schmelzbehälter <tb>34.1<SEP>Schmelzbehälterwandung <tb>34.2<SEP>Deckel <tb>35<SEP>Entgasungsvorrichtung und Schwerstoffaustrag <tb>36<SEP>Antrieb <tb>37<SEP>Mantelrohr <tb>38<SEP>Förderspirale <tb>39<SEP>Förderrichtung <tb>40<SEP>Gase <tb>41<SEP>Schwimmstoffe <tb>42<SEP>Steuerung <tb>43<SEP>Niveausteuerung <tb>44<SEP>Förder- und Drehzahlüberwachung <tb>45<SEP>Entgasungs- und Schlackentrocknungszone <tb>46<SEP>Mantelrohr <tb>46.1<SEP>Innenwandung <tb>47<SEP>Heizmantel <tb>48<SEP>Heizmedium <tb>49<SEP>Eingang <tb>50<SEP>Ausgang <tb>51<SEP>Antrieb <tb>52<SEP>Schraubenschaufler <tb>52.5<SEP>Rotor <tb>53<SEP>Hauptförderrichtung <tb>54<SEP>Feststoffe <tb>55<SEP>Feststoffabwurf <tb>56<SEP>Gas- und Flüssigkeitsdom <tb>57<SEP>Heisses Ölgemisch <tb>57.1<SEP>Gaschromatorgraph <tb>57.2<SEP>Datenübertragung <tb>58<SEP>Crackgase <tb>58.1<SEP>Gasraum <tb>58.1.1<SEP>Grosse Gasblasen <tb>58.2<SEP>Verschieben <tb>58.3<SEP>Kammer <tb>59<SEP>Gasdom <tb>60<SEP>Gaskühler und Kondensatoren <tb>61<SEP>Vakuumerzeugung <tb>62<SEP>Feststoffaustrag <tb>63<SEP>Schleuse <tb>64<SEP>Absperrschieber <tb>65<SEP>Kälteeintrag <tb>66<SEP>Steuerung <tb>67<SEP>Kalter Feststoff <tb>67.1<SEP>Koks oder Holzkohle <tb>68<SEP>Feststoffaufbereitung <tb>69<SEP>Reaktorentleerung <tb>70<SEP>Auffanggefäss <tb>71<SEP>Horizontale <tb>72<SEP>Neigung <tb>73<SEP>Schraubenpumpe <tb>74<SEP>Pumpengehäuse <tb>75<SEP>Heizmantel <tb>76<SEP>Heizmedium <tb>77<SEP>Heizmedium-Eintrag <tb>78<SEP>Heizmedium-Austrag <tb>79<SEP>Antrieb <tb>80<SEP>Schraubenspindel <tb>80.1<SEP>Zentralrohr <tb>80.2<SEP>Rotor <tb>81<SEP>Umwälzleitung <tb>82<SEP>Zirkulationskreislauf <tb>82.1<SEP>gegenläufige Strömung <tb>82.2<SEP>gegenläufige Strömung <tb>82.3<SEP>Umwälzmenge <tb>83<SEP>Verwirbelung <tb>84<SEP>Förder- und Drehzahlüberwachung <tb>85<SEP>Temperatursteuerung <tb>86<SEP>Umfang Schutzrechtsansprüche <tb>87<SEP>Stand der Technik <tb>88<SEP>Gesamtlänge <tb>89<SEP>Trocknungszone <tb>90<SEP>Wirklänge <tb>91<SEP>Wärmeeintrag <tb>92<SEP>Spirale <tb>93<SEP>Schaufeln <tb>94<SEP>Profilhöhe <tb>95<SEP>Abstand <tb>96<SEP>Teilung <tb>97<SEP>Spiralhöhe <tb>98<SEP>Stärke <tb>99<SEP>Kohlenstoffschicht <tb>99.1<SEP>Überzähne <tb>100<SEP>Austragsgut <tb>101<SEP>Schwerstoffe <tb>102<SEP>Freier Durchgang <tb>103<SEP>Schichtstärke <tb>104<SEP>Abmessung <tb>105<SEP>Abmessung <tb>105.1<SEP>Abmessung <tb>106<SEP>Crackgasleitung <tb>107<SEP>Sprühkühler <tb>108<SEP>Sprühkegel <tb>109<SEP>Sprühfilm <tb>110<SEP>Flüssigproduktebehälter <tb>111<SEP>Flüssigprodukt <tb>112<SEP>Tauchrohr <tb>112.1<SEP>Gasabzug <tb>113<SEP>Überlaufniveau <tb>114<SEP>Überlauf <tb>115<SEP>Produktöl <tb>115.1<SEP>Flüssigkraftstoff <tb>116<SEP>Vakuumniveau <tb>117<SEP>Vakuum <tb>117.1<SEP>Saughöhe <tb>117.2<SEP>Abtauchung <tb>118<SEP>Umwälzpumpe <tb>119<SEP>Wärmetauscher <tb>120<SEP>Kälteerzeugung <tb>120.1<SEP>Kälteerzeugung <tb>121<SEP>Brenngase <tb>122<SEP>Quencher <tb>123<SEP>Kühlwasser Vorlauf <tb>124<SEP>Kühlwasser Rücklauf[0064] <Tb> 1 <September> Verölungsanlage <Tb> 1.1 <September> Material input device <Tb> 2 <September> entry container <Tb> 3 <September> Eintragsgut <Tb> 4 <September> Catalysts <Tb> 5 <September> Air <Tb> 6 <September> Drive <Tb> 7 <September> casing <Tb> 8 <September> Press spiral <Tb> 9 <September> Angle Length <Tb> 10 <September> conveying direction <Tb> 10.1 <September> Mixture <Tb> 11 <September> Nitrogen <Tb> 12 <September> suction <Tb> 13 <September> 02 measurement <Tb> 14 <September> vacuum pump <Tb> 15 <September> Drive <Tb> 16 <September> air-nitrogen mixture <Tb> 17 <September> Gate Valve <Tb> 18 <September> casing <Tb> 19 <September> Press journals <Tb> 20 <September> Press Route <Tb> 21 <September> entry conveyor <Tb> 22 <September> Drive <Tb> 23 <September> spiral conveyor <Tb> 24 <September> central tube <Tb> 24.1 <September> auger <Tb> 25 <September> casing <Tb> 26 <September> Raspelzone <Tb> 27 <September> conveying direction <tb> 28 <SEP> Total length of subsidies <Tb> 29 <September> Conveying Spiral length <Tb> 30 <September> augers length <Tb> 31 <September> submersion <Tb> 32 <September> distance <Tb> 33 <September> Level <Tb> 34 <September> melting tank <Tb> 34.1 <September> Schmelzbehälterwandung <Tb> 34.2 <September> Lid <tb> 35 <SEP> Degassing device and heavy substance discharge <Tb> 36 <September> Drive <Tb> 37 <September> casing <Tb> 38 <September> spiral conveyor <Tb> 39 <September> conveying direction <Tb> 40 <September> Gases <Tb> 41 <September> floating matter <Tb> 42 <September> Control <Tb> 43 <September> level control <tb> 44 <SEP> Conveyor and speed monitoring <tb> 45 <SEP> Degassing and slag drying zone <Tb> 46 <September> casing <Tb> 46.1 <September> inner wall <Tb> 47 <September> heating jacket <Tb> 48 <September> heating medium <Tb> 49 <September> input <Tb> 50 <September> Output <Tb> 51 <September> Drive <Tb> 52 <September> Screws Schaufler <Tb> 52.5 <September> Rotor <Tb> 53 <September> main conveying direction <Tb> 54 <September> solids <Tb> 55 <September> solids discharge <tb> 56 <SEP> Gas and Liquid Dome <tb> 57 <SEP> Hot oil mixture <Tb> 57.1 <September> Gaschromatorgraph <Tb> 57.2 <September> Data Transfer <Tb> 58 <September> Crack gases <Tb> 58.1 <September> gas chamber <tb> 58.1.1 <SEP> Large gas bubbles <Tb> 58.2 <September> Move <Tb> 58.3 <September> Chamber <Tb> 59 <September> gas dome <tb> 60 <SEP> Gas Coolers and Capacitors <Tb> 61 <September> vacuum generation <Tb> 62 <September> Solids <Tb> 63 <September> sluice <Tb> 64 <September> Gate Valve <Tb> 65 <September> Cold entry <Tb> 66 <September> Control <tb> 67 <SEP> Cold solid <tb> 67.1 <SEP> coke or charcoal <Tb> 68 <September> solid preparation <Tb> 69 <September> reactor emptying <Tb> 70 <September> collecting vessel <Tb> 71 <September> Horizontal <Tb> 72 <September> inclination <Tb> 73 <September> screw pump <Tb> 74 <September> pump housing <Tb> 75 <September> heating jacket <Tb> 76 <September> heating medium <Tb> 77 <September> heating medium entry <Tb> 78 <September> heating medium discharge <Tb> 79 <September> Drive <Tb> 80 <September> Screw <Tb> 80.1 <September> central tube <Tb> 80.2 <September> Rotor <Tb> 81 <September> circulation line <Tb> 82 <September> circulation circuit <tb> 82.1 <SEP> opposing flow <tb> 82.2 <SEP> opposing flow <Tb> 82.3 <September> circulation rate <Tb> 83 <September> turbulence <tb> 84 <SEP> Conveyor and speed monitoring <Tb> 85 <September> temperature control <tb> 86 <SEP> Scope of intellectual property rights <tb> 87 <SEP> Prior art <Tb> 88 <September> Total length <Tb> 89 <September> drying zone <Tb> 90 <September> effective length <Tb> 91 <September> heat input <Tb> 92 <September> spiral <Tb> 93 <September> blades <Tb> 94 <September> Profile height <Tb> 95 <September> distance <Tb> 96 <September> division <Tb> 97 <September> Spiral height <Tb> 98 <September> Strength <Tb> 99 <September> carbon layer <Tb> 99.1 <September> About Teeth <Tb> 100 <September> discharged material <Tb> 101 <September> heavy materials <tb> 102 <SEP> Free passage <Tb> 103 <September> thickness <Tb> 104 <September> Dimension <Tb> 105 <September> Dimension <Tb> 105.1 <September> Dimension <Tb> 106 <September> Crack gas line <Tb> 107 <September> spray cooler <Tb> 108 <September> spray cone <Tb> 109 <September> spray film <Tb> 110 <September> Liquid Products Storage Tanks <Tb> 111 <September> liquid product <Tb> 112 <September> dip tube <Tb> 112.1 <September> gas vent <Tb> 113 <September> overflow level <Tb> 114 <September> Overflow <Tb> 115 <September> product oil <Tb> 115.1 <September> liquid fuel <Tb> 116 <September> vacuum level <Tb> 117 <September> vacuum <Tb> 117.1 <September> suction lift <Tb> 117.2 <September> submersion <Tb> 118 <September> Circulation <Tb> 119 <September> Heat Exchanger <Tb> 120 <September> refrigeration <Tb> 120.1 <September> refrigeration <Tb> 121 <September> combustion gases <Tb> 122 <September> quencher <tb> 123 <SEP> Cooling water flow <tb> 124 <SEP> Cooling water return

Claims

1. A process for the pyrolysis of carbonaceous organic compounds, dissolved in a hot oil bath (57) in the temperature range between 280 to 400 ° C under vacuum (117) and oxygen termination (12.1) with the addition of catalysts (4) for the production of liquid fuels (115.1), Coke or charcoal (67.1) and fuel gases (121) to cover the process energy.

2. The method according to claim 1, wherein in the inclined (72) arranged pyrolysis reactor (52.1), in one and the same reactor chamber (52.2) the melting and evaporation to cracking gases (58) and the drying of the solids (54) under a defined vacuum (117).

3. The method of claim 2, wherein the material entry (10.2) in the inclined (72) pyrolysis reactor (52.1), at the lowest point (52.3) and the discharge of the solids (54) and deduction of the cracking gases (58), at the top point (52.4).

4. The method according to claims 2 and 3, wherein all interconnected plant parts of Verölungsanlage (1), such as the input conveyor (21), the mixer (34), the degassing device (35), the screw shovel (52), the gas and Liquid dome (56), the degassing and slag drying zone (45) and the two screw pumps (73) are superimposed as communicating vessels with the hot oil mixture (57) and a common level (33) and a common, lowest-lying reactor emptying (69 ) exhibit.

5. The method according to claims 3 and 4, wherein the pyrolysis reactor (52.1) is designed as a screw shovel and over the entire length (88) is covered by a heating jacket.

6. The method according to claims 3 and 4, wherein the screw shovel (52) by the low speed of the rotor (52.5) of about 0.3 to max. 1.5 rpm additional solids (101) and solids (54) through the spiral (92) of the screw blade (52) promotes turbulence-free over the drying zone (89) for solids discharge (55).

7. The method according to claims 5 and 6, wherein in the degassing and drying zone (45) above liquid level (33) is followed by a drying zone (89), which is heated via the heating jacket (47) to 320 to 400 ° C. ,

8. The method according to claims 6 and 7, wherein in the heated drying zone (89) the moist heavies (101) and solids (54) on the hot inner wall (46.1) are transported before they get into the solids discharge.

9. The method according to claims 7 and 8, wherein in the gas and liquid dome (56) from the hot oil mixture (57) rising cracking gases (58) under the applied vacuum (117) via the gas space (58.1) and gas dome (59). for condensation and vacuum generation, to be fed to a quench (122).

10. The method according to claims 2 and 9, wherein formed in the spray cooler (107) quencher (122), by the sudden cooling of the hot cracking gases (58) to about + 20 ° C, formed by the gas volume reduction, a vacuum (117 ), which is adjusted over the defined length of the submergence (117.2) and the suction height (117.1) in the liquid product container (110).

11. The method according to claims 6 and 7, wherein in the gas and liquid dome (56) the hot oil mixture (57) below the level (33) via the submerged Umwälzleitungen (81) with a manometric pre-pressure, vertically three times the dimension (104). plus once the dimension (105) flows into the screw pumps (73) and the horizontal distance between the screw pumps (73) is three times the dimension (105).

12. The method according to claim 11, wherein the two screw pumps (73) on the pressure side tangentially in an offset height to each other by the dimension (105) into the mixing container (35) open.

A method according to claims 11 and 12, wherein the dimension (105.1) of the round mixing container (34) corresponds twice to the dimension (105) and the height (105.2) to three times to the dimension (105).

14. The method according to claims 11 to 13, wherein by the counter-rotating flow (82.1 and 82.2) to the entry conveyor (21) shear forces and turbulence (83) are introduced into the mixing vessel (34).

15. The method according to claims 11 to 14, wherein the screw pumps (73) over the effective length (90) of the pump housing (74) by a heating jacket (75) are covered by a liquid heating medium (76) flows and the circulation circuit (82). consisting of the hot oil mixture (57) heated to the cracking temperature of 320 to 380 ° C and thus in the mixing vessel, which melts on the entry conveyor (21) introduced mixture (10.1) and brings into solution.

16. The method according to claims 11 and 12, wherein by the attached liquid dome (57.3) between the pyrolysis reactor (52.1) and the two recirculation lines (81) the heavy materials (101) sink as sedimented solids (54) at the bottom of the screw shovel (52 ) drop.

17. The method according to claims 11 and 12, wherein by the volumetrically promoted screw pumps (73) adjusts a circulation circuit (82) of the hot oil mixture.

18. The method according to claims 15 and 17, wherein on the heating jacket (75) of the screw pumps (73) of the primary dynamic heat input (91) and over the heating jacket of the screw shovel (52), the radiation losses are compensated.

19. The method according to claims 17 and 18, wherein on a part supplied fresh material entry (10.2) or mixture (10.2) at least ten times the recirculation (82.3) of hot oil mixture (57) and a maximum of thirty times the circulation rate in the mixing vessel ( 34) is added.

20. The method according to claims 13, wherein the gas space (58.1) of the gas and liquid dome (56) via the inclined (72) disposal device and Schwebstoffaustrag (35) is spatially connected to the mixing vessel (34).

21. The method according to claim 13 and 20, wherein the rising gases (40) and floating matter (41) in the mixing vessel (34) via the in the jacket tube (37) guided conveying spiral (38) in the higher gas space (58.1) the gas and liquid gas domes (56).

22. The method of claim 2 and 16, wherein the rotor (52.5) of the inclined (72) screw shovel (52) via the direction of rotation (53.1) and the main conveying direction (53) of the spiral (92), the solids (54) and heavy materials (101) from the lowest point (52.3) to the upper point (52.4).

23. The method according to claim 17 and 18, wherein by the heat input (91) on the inner wall (46.1) of the screw shovel (52), a carbon layer (99) builds up and the layer thickness (103) the outer diameter of the spiral (99) of the Rotor (52.5) is limited.

24. The method according to claim 23, wherein excess teeth (99.1) are removed by the rotary movement (53.1) of the rotor (52.5) through the spiral (92) and conveyed as Austragsgut (100) in the main conveying direction (53) for solids discharge (54) ,

25. The method according to claims 23 and 24, wherein the carbon layer (99) together with the hot oil mixture (57) forms a permanently lubricated running surface between the inner wall (46.1) and the spirally guided spiral (99) of the rotor (52.5).

26. The method according to claims 24 and 25, wherein the rotor (80.2) of the screw pump (73) slides on a carbon layer which builds up on the pump housing (74) by heat input (91) and consists of non-liquefiable carbon compounds and together with the hot oil mixture (57) forms a permanent, lubricated running surface between the pump housing (74) and the rotor.

27. The method according to claims 2 and 3, wherein by the inclination (72) of the screw blade (52) in the upper region of the spiral (92) forming gas bubbles (58.1.1) by the rotation in the direction of rotation (53.1) of the blades (93 ) displaces them and displaces the gas bubbles (58.1.1) into the next following comb (58.3) via the free passage (102) in the main conveying direction (53) (58.2).

A device for carrying out the method according to claim 27, wherein the rotor (52.5) of the screw shovel (52) consists of a spiral (92) which is equipped with at least three pieces of blades (93) connected by welding.

29. Apparatus for carrying out the method according to claim 28, wherein the blades (52) serve as spacers and static reinforcement of the spiral (92) in order to prevent buckling and softening of the soulless spiral at ambient temperatures of over 400 ° C.

A device for carrying out the method according to claim 29, wherein the profile thickness (98) and profile height (94) in the spiral (92) and the blades (52) is identical.

31. An apparatus for carrying out the method according to claim 30, wherein the blades (93) in the profile height (94) in the same pitch (96) are embedded in the spiral.

32. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, wherein the structure of the pressing pin (19) in the mixture (10.1) compressed air (5) via the discharge container (2) is discharged.

33. Apparatus for carrying out the method according to claim 32, wherein prior to the pressing section (20) via a control valve, nitrogen (11) in the loose mixture (10.1) is input and via the vacuum pump (14) with speed-controlled drive (15) fired over the O2 measurement (13) of the remaining oxygen as an air-nitrogen mixture (16) is discharged.

34. Apparatus for carrying out the method according to claim 4, wherein the level (33) via the level control (43) and via the conveyor and speed monitoring (44) the drives (6 and 22) of the material input device (1.1) and entry conveyor (21). the supply of the mixture (10.1) is regulated.

35. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 and 34, wherein monitored with the gas chromatograph (57.1), the ingredients of the hot oil mixture (57) and the metered addition of the catalysts (4) via the data transmission (57.2) is regulated.

36. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, wherein the temperature control (85) in the mixing container (34) regulates the rotational speed of the screw pumps (73) and the quantity and temperature of the heating medium inlet (77).