CZ101897A3

CZ101897A3 - Process of obtaining chemical raw materials and components from used or waste plastics

Info

Publication number: CZ101897A3
Application number: CZ971018A
Authority: CZ
Inventors: Rolf Holighaus; Klaus Niemann; Claus Strecker
Original assignee: Veba Oel Ag
Priority date: 1994-10-04
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 1997-08-13
Also published as: GR3027760T3; DE59502919D1; DK0784661T3; BR9509235A; ATE168714T1; BG101423A; CN1159821A; NZ294602A; EP0784661A1; ES2120770T3; EP0784661B1; NO971486D0; FI971375A; SK283104B6; AU3744895A; SK41997A3; PL319453A1; PL185814B1; RU2151163C1; ZA958364B

Description

Oblast techniky složek

L 6 ΛΙ S Z paliv

Ol^OQ

I 1: I f, o •f-o

Vynález se týká způsobu získávání chemických strTOvin“ a/nebo kapalných složek paliv z použitých nebo odpadních plastů, jakož i použití depolymerizátu získaného tímto způsobem, při kterém se použité nebo odpadní plasty depolymerují při zvýšené teplotě popř. za přídavku kapalné pomocné fáze, rozpouštědla nebo směsí rozpouštědel a kondenzovatelné depolymerační produkty (kondenzát) jakož i čerpatelné viskozní depolymerační produkty obsahující těžká fáze (depolymerizát) se odvádějí v oddělených dílčích proudech a kondenzát jakož i depolymerizát se zpracovávají vzájemně odděleně.

Dosavadní stav techniky

Takový způsob je popsán v DE-A-4311034.

Produkty způsobu depolymerace se v podstatě dělí do tří hlavních produktových proudů:

1) Depolymerizát v množství mezi 15 a 85 % hmotn., vztaženo na vsazenou směs plastů, který se vždy podle složení a příslušných požadavků může dělit hydrogenací těžké fáze, tlakovým zplyňováním, nízkotepelnou karbonizací (pyrolýzou) a/nebo jinými procesy a použitím přiváděných dílčích proudů produktu.

Jedná se přitom převážně o těžké uhlovodíky vroucí při > 480 °C, které obsahují všechny inertní látky jako jsou hliníkové folie, pigmenty, plniva, skelná vlákna, vnesené do procesu použitými a odpadními plasty.

2) Kondenzát v množství 10 až 80, výhodně 20 až 50 % hmotn., vztaženo na vsazenou směs plastů, který vře v oblasti mezi 25 °C a 520 °C a může obsahovat až asi 1000 ppm organicky vázaného chloru.

Kondenzát je možno přeměnit např. hydrogenací na pevných obchodně dostupných Co-Mo- nebo Ni-Mo-katalyzátorech na vysoce cenný syntetický surový olej (Syncrude) nebo také přímo zavádět do chlor tolerujících chemicko-technických nebo pro rafinaci obvyklých způsobů jako uhlovodíky obsahující základní složku.

3) Plyn v množství asi 5 až 20 % hmotn., vztaženo na použitou směs plastů, který vedle methanu, ethanu, propanu a butanu také může obsahovat plynné halogenovodíky, jako je zejména chlorovodík, jakož i snadno těkavé, chlor obsahující uhlovodíkové sloučeniny.

Chlorovodík je možno např. vymýt vodou z plynného proudu za získání 30% vodné kyseliny chlorovodíkové. Zbylý plyn může být hydrogenován v hydrogenaci těžké fáze nebo v hydrogenačním zařízení zbaven organicky navázaného chloru a např. být veden do zpracování rafinačního plynu. Výhodně se přitom parametry způsobu volí tak, aby vznikal v co možná nejvyšším podílu kondenzát.

Přitom se parametry procesu volí přednostně tak, aby vznikal co nejvyšší podíl kondenzátu.

Jednotlivé proudy produktu, zejména kondenzát, mohou být potom použity následkem jejich dalšího zpracování ve smyslu znovu zhodnocení surovin, např. jako suroviny pro výrobu olefinů v ethylenových jednotkách.

Výhoda způsobu spočívá v tom, že anorganické vedlejší složky použitých, popřípadě odpadních plastů se koncentrují v těžké fázi, zatímco tyto látky neobsahující kondenzát může být dále zpracováván méně pracným způsobem. Zejména optimálním nastavením parametrů způsobu - teploty a doby zdržení - může být dosaženo toho, že jednak vzniká relativně vysoký podíl kondenzátu a jednak zůstává viskozní depolymerizát těžké fáze za podmínek způsobu čerpatelný. Jako použitelné přiblížení přitom platí, že zvýšení teploty o 10 °C při střední době zdržení zvýší výtěžek produktů, přecházejících do těkavé fáze, o více než 50 %. Závislost doby zdržení pro dvě typické teploty ukazuje obr. 6.

Výhodná oblast teploty pro způsob depolymerace činí 150 až 470 °C. Zvláště vhodná je oblast od 250 do 450 °C. Doba zdržení může činit 0,1 až 20 h. Obecně se jako dostačující prokázala oblast od 1 do 10 h. Tlak je méně kritickou veličinou. Může být výhodné provádět způsob za sníženého tlaku, např. jestliže musí být odváděny těkavé složky z provozních důvodů. Také relativně vysoké tlaky jsou použitelné, vyžadují však zvýšené náklady na zařízení. Obecně by měl být tlak v oblasti od 0,01 do 300 bar, zejména 0,1 až 100 bar. Způsob je možno dobře provádět za normálního tlaku nebo mírně nad ním např. při asi 2 bar, což výrazně snižuje náklady na zařízení. Aby byl depolymerizát co nejvíce odplyněn a aby se podíl kondenzátu ještě zvýšil, provádí se způsob výhodně za mírně sníženého tlaku až asi 0,2 bar.

Depolymerace může být prováděna v běžném reaktoru např. reaktoru, kterým je míchaný kotel, který odpovídá požadovaným parametrům procesu jako je tlak a teplota. Vhodné reaktory jsou popsány v nezveřejněných německých patentových přihláškách P 4417721.6 a P 4428355.5. Výhodně se obsah reaktoru pro ochranu před přehřátím vede přes uzavřený oběhový systém v reaktoru. Tento oběhový systém zahrnuje ve výhodné formě provedení pec/tepelný výměník a výkonné čerpadlo. Výhodou tohoto způsobu je, že se vysokým oběhovým průtokem proudu přes vnější pec/tepelný výměník dosahuje, že jednak potřebné teplotní přehřátí materiálu, nacházejícího se v oběhovém systému, zůstává nízké a jednak výhodné přestupové poměry v peci/výměníku umožňují mírné teploty stěn. Takto se v širokém rozsahu zabrání místnímu přehřátí, a tedy nekontrolovanému rozkladu a tvorbě koksu. Vyhřívání obsahu reaktoru probíhá tak poměrně velmi šetrně.

Vyššího oběhového proudu je možno dosáhnout výhodně výkonnými oběhovými čerpadly. Tato však vykazují, stejně jako další citlivé prvky oběhového systému, tu nevýhodu, že nejsou odolné k erozi.

Proti tomu je možno se bránit tím, že obsah reaktoru odváděný do oběhového systému před svým výstupem do odváděcího vedení prochází stoupačkou integrovanou do reaktoru, kde se odloučí hrubé pevné částice s odpovídající vyšší rychlostí klesání.

Reaktor je uspořádán tak, že odváděči zařízení pro oběh (oběhový systém) leží ve dráze stoupání pro v podstatě, kapalný obsah reaktoru. Vhodným nastavením rychlosti stoupání, v podstatě stanovenou dimenzováním dráhy stoupání a určením oběhového proudu mohou být z oběhu vyřazeny částice s vyšší rychlostí klesání, které jsou pro erozi podstatné. Dráha stoupání uvnitř reaktoru může být vytvořena ve formě trubky, která je v reaktoru umístěna v podstatě svisle (viz obr. 1).

Místo trubky může být dráha stoupání také realizována tak, že dělící stěna rozdělí reaktor na segmenty (viz obr. 2) .

Trubka popř. dělící stěna nekončí s víkem reaktoru, ale zasahují přes plnící výšku. Od dna reaktoru je trubka popř. dělící stěna vzdálena tak, že obsah reaktoru může bez zábran a bez větší turbulence proudit do stoupací dráhy.

Odvod pevných látek se provádí na dně reaktoru společně s množstvím depolymerizátu, které má být vedeno k dalšímu zpracování. Tím, že se sedimentované inertní látky pokud možno plně odstraní z reaktoru, je zařízení pro odběr depolymerizátu výhodně umístěno ve spodní oblasti, zejména u dna reaktoru.

Aby se dále podpořilo co možná nejúplnější odstranění inertních látek, je reaktor výhodně v oblasti dna naspodku zúžen, např. konicky nebo je na jeho špičce vytvořen kuželový plášť.

Přehled obrázků na výkresech

Obrázek 1 představuje takové zařízení ve smyslu příkladů provedení. Do reaktoru 1. se ze zásobníku 13 zavádějí použité a odpadní plasty přes podávači zařízení 18 pomocí plynotěsně uzavřeného dávkovacího zařízení 14 např. pneumatickou cestou. Jako takové dávkovači zařízení je například vhodný turniketový uzávěr. Depolymerizát s obsaženými inertními látkami může být odebírán přes zařízení Ί_ ^na dně reaktoru. Přidávání plastu jakož i odběr depolymerizátu se výhodně provádí kontinuálně a je uspořádáno tak, že je udržována přibližná plnící výška 3 obsahu reaktoru. Přes zařízení £ se odvádějí vznikající plyny a kondenzovatelné produkty z oblasti hlavy reaktoru. Přes odváděči vedení 16 k oběhovému systému se obsah reaktoru přes čerpadlo 5 vede k šetrnému zahřívání v peci/tepelném výměníku 6 a přepadem 17 se recirkuluje do reaktoru 1. V reaktoru JL je svisle umístěna trubka 20, která vytváří stoupací dráhu .2 pro reaktorový oběhový proud.

Proud depolymerizátu odebíraný z reaktoru je o faktor 10 až 40 menší než oběhový proud. Tento proud depolymerizátu se např. vede do mokrého mlýna 9, pro převedení v něm obsažených inertních složek na velikost potřebnou pro další zpracování. Proud depolymerizátu může ale také být veden přes další dělící zařízení j8, kde se dále zbavuje inertních částic. Vhodná dělící zařízení jsou například hydrocyklony nebo dekantér. Inertní složky 11 mohou pak být odebírány odděleně a například vedeny ke znovuzhodnocení. Je také možné zavádět část přes mokrý mlýn popř. dělící zařízení zpětně přes čerpadlo 10 opět do reaktoru. Zbývající část se dále zpracovává např. hydrogenaci karbonizací nebo zplyňováním 12 odebírána vedením 15 přímo z k dalšímu zpracování.

těžké fáze, nízkotepelnou · Část depolymerizátu může být oběhového systému a vedena

Obrázek 2 představuje podobně sestavený reaktor jako na obrázku 1 s tím rozdílem, že stoupací dráha není vytvořena trubkou, ale reaktorovým segmentem, který je od zbývajícího reaktoru oddělen dělící stěnou 19.

Při použití použitých plastů a plastů z domovního odpadu jsou inertní složky 11 odloučené dělícím zařízením 8^ převážně složeny z hliníku, který tímto způsobem může být odváděn k materiálovému znovuzhodnocení. Odloučení a znovuzhodnocení hliníku otevírá navíc možnost také plně materiálově zhodnotit vrstvené obaly. Zhodnocení může být provedeno společně s plastovými obaly. To poskytuje výhodu, že se nemusí provádět dělení těchto obalových materiálů. Vrstvené obaly sestávají obvykle z papíru nebo lepenky spojených s plastovou a/nebo hliníkovou folií. V reaktoru se plastový podíl zkapalní, papír popř. lepenka se rozloží na primární vlákna, která díky svému malému sklonu k sedimentaci následují kapalinu. Hliník může být v širokém rozsahu získán oddělením. Plast a papír se po provedené depolymeraci zavádějí do zhodnocení surovin.

Obrázek 3 představuje depolymerační zařízení se dvěma nádobami, které mohou pracovat na rozdílné úrovni teplot. První depolymerizační nádoba 28 je například vybavena míchadlem 33, aby do přítomného horkého depolymerizátu mohly být rychle zamíchány použité a odpadní plasty, zaváděné násypkou 31. Zařazená druhá depolymerizační nádoba 1 odpovídá reaktoru z obrázku 1. Oběh pro šetrné zahřátí, v podstatě tvořený čerpadlem 5 a pecí/tepelným výměníkem 6, je proto chudý na pevné látky. Depolymerizát včetně pevných složek se odebírá ze dna reaktoru. Poměr množství pevná látka/kapalina na odebíracím zařízení T_ nádoby 1 může ležet mezi 1:1 a 1:1000.

Výhodně je za odebíracím zařízením Ί_ bezprostředně umístěna spádová dráha 21 s v podstatě pravoúhlým rozvětvením

22.

Spádová dráha 21 a rozvětvení 22 mohou být vytvořeny jako trubka tvaru T.

Rozvětvení může být navíc vybaveno mechanickými uzavíracími pomocnými prostředky 23.

Přes rozvětvení 22 může být odváděn proud za přítomných podmínek v podstatě kapalných složek depolymerizátu. Přes čerpadlo 27 je možno alespoň částečně odvádět depolymerizát pro další zpracování nebo je možno jej alespoň částečně zavádět zpět vedením 23 do reaktoru 1.

Odváděné množství může činit až tisícinásobek množství vypouštěných pevných látek. V extrémním případě a popř. přechodně nemusí být přes rozvětvení 22 odváděno nic. Určením množství depolymerizátu odváděného přes rozvětvení 22 je možno zajistit vhodné poměry proudění pro bezpečné vynášení pevných látek. Současně by měl být odváděný proud stanoven tak, aby pevné částice pokud možno nebyly strhávány v podstatném objemu. Výhodně činí poměr vypouštěného množství pevných látek k zaváděnému množství 1:50 až 1:200.

Spádová dráha 21 popř. spádová trubka je ve zvláštním provedení na spodním konci opatřena výpustí 24. Nad touto výpustí je umístěno přídavné zařízení 25 pro výplachový olej·.

Obrázek 5 představuje technickou alternativu způsobu, při které je za spádovou dráhou 21 přímo zařazeno oddělovací zařízení 2 6. Na ně je výhodně připojeno přídavné zařízení 25 pro výplachový olej.

Přídavným zařízením 25 se přidává výplachový olej s vyšší hustotou než je hustota depolymerizátu v množství, které vyvolá nepatrnou ve směru vzhůru směrovanou rychlost proudění kapaliny uvnitř spádové dráhy mezi přídavným zařízením 25 a rozvětvením 22 . Dosáhne se tak toho, že spádová dráha 21 popř. spádová trubka pod rozvětvením 22 je vždy naplněna relativně čerstvým výplachovým olejem. V této části spádové dráhy 21 existuje takzvané stabilní rozvrstvení s výplachovým olejem. Jestliže není přes rozvětvení 22 odváděno nic, stoupá výplachový olej ve spádové dráze 21 a nakonec dosáhne do reaktoru

Zatímco se výhodně hlavní množství organických složek depolymerizátu odvádí rozvětvením 22, jsou v depolymerizátu obsažené, převážně anorganické pevné částice, které vykazují vynikající rychlost klesání, protlačovány výplachovým olejem naplněnou částí spádové dráhy 21. Navíc se ve výplachovém oleji vymyjí popř. rozpustí organické složky depolymerizátu ještě nalepené na pevných částicích.

Rozdíl hustoty mezi depolymerizátem a výplachovým olejem by měl činit nejméně 0,1 g/ml, výhodně 0,3 až 0,4 g/ml.

Depolymerizát vykazuje při teplotě 400 °C hustotu obvykle 0,5 g/ml. Jako vhodný výplachový může být například použit na 100 °C zahřátý vakuový plynový olej s hustotou asi 0,8 g/ml.

Délka výplachovým olejem naplněné spádové dráhy 21 se určí tak, aby pevné částice na spodním konci spádové dráhy 21 byly alespoň z velké části prosty nalepených organických depolymerizátových složek. Je také závislá na typu, složení, teplotě jakož i procházejících množstvích depolymerizátu a použitého výplachového oleje. Odborník může relativně jednoduchým způsobem stanovit optimální délku výplachovým olejem naplněné části spádové dráhy 21.

Jak je znázorněno na obr. 3, jsou částice pevných látek vynášeny s částí výplachového olej přes výpust 24. Výpust 24 slouží k tlakovému oddělení předcházejícího a následujícího zařízení. Výhodně se použije turniketová výpust. Jsou ale také vhodné pro tento účel jiné typy výpustí jako např. taktové výpusti. Vynášená směs vykazuje obsah pevných částic asi 40 až 60 % hmotn.

Účelně následuje za výpustí 24 další oddělovací zařízení 26 pro oddělování výplachového oleje a částic pevných látek.

Výhodně se jako oddělovací zařízení 26 použije lopatkový transportér nebo dopravníkový šnek. Tyto jsou ve směru podávání umístěny šikmo směrem nahoru. Výhodně je úhel k horizontální poloze od 30 do 60°, zejména asi 45°.

Obrázek 5 představuje jinou variantu způsobu. Zde procházejí částice pevných látek po protlačení spádovou dráhou 21 ihned do oddělovacího zařízení 26. Přes plynový polštář např. z dusíku a přídavkem výplachového oleje se v oddělovacím zařízení 26 nastaví požadovaná hladina kapaliny 34. Částice pevných látek zbavené výplachového oleje se pak vynášejí přes výpust 24 např. turniketovou výpustí nebo taktovou výpustí.

Na obr. 3 je schematicky znázorněn odvodňovací šnek 26, který může fungovat jako vhodné oddělovací zařízení. Vedením 30 může být také přidáván výplachový olej nižší hustoty, např. střední destilační olej. Tím se těžší výplachový olej promyje od částic pevných látek. Nízkoviskozní lehký výplachový olej je možno jednoduše a bez větších obtíží alespoň v širokém rozsahu oddělit od částic pevných látek. Použitý výplachový olej může být odváděn přes vedení 29 nebo alespoň částečně zaváděn do depolymerizátu odváděného přes rozvětvení 22 . Oddělovací zařízení 26 zde výhodně pracuje za atmosférických podmínek. Takto oddělené částice pevných látek se vynášejí přes vedení 11 a mohou být zaváděny ke zpětnému zhodnocení.

Jestliže se jako použité a odpadní plasty použijí hmoty z odpadu z domácností, je pevná látka vystupující vedením 11 převážně tvořena kovovým hliníkem, který může být veden k následujícímu látkového zhodnocení tohoto materiálu.

Obrázek 4 představuje zvětšený průřez na obr. 3 uvedeného uspořádání spádové dráhy 21 a rozvětvení 22 ve tvaru T. Rovněž jsou znázorněny mechanické odlučovací pomocné prostředky 23 a schematicky šipkami vyznačené poměry proudění.

S depolymerizátem se po oddělení plynu a kondenzátu jednoduše zachází, protože zůstává nad 200 °C dobře čerpatelný a v této formě představuje dobrý výchozí materiál pro následující stupně způsobu a další účely použití.

Depolymerizát může být ale také veden ke ztuhnutí pomocí takzvaného chladícího pásu a tím uveden do pevné formy. Vhodné jsou např. nekonečné pásy z nerezové oceli. Probíhají obvykle pod tahem přes vratné bubny nebo vratné kotouče. Produkt může popřípadě být uveden pomocí plošné trysky jako film do přední oblasti chladícího pásu. Spodní strana chladícího pásu se postřikuje chladicí kapalinou, přičemž však produkt není smáčen. Tímto chlazením pásu dochází také u produktu, který se na něm nachází, k poklesu teploty a tuhnutí. Navíc ke chlazení zespoda může depolymerizát být chlazen přívodem vzduchu shora. Vytvořený pevný film může být na konci chladícího pásu drcen např. pomocí běžného drtícího válce nebo pomocí mřížkového drtícího zařízení. Pro následující zpracování nebo také skladování se ukázalo být výhodné, když rozdrcené kusy nejsou větší než velikosti dlaně. Popřípadě mohu být rozdrcené kusy dále rozmělněny popř. rozemlety.

Depolymerizát může být v čerpatelné formě použit přímo v následujících stupních způsobu nebo může být veden k jinému použití. Jestliže je nutné meziskladování, mělo by probíhat v tancích, ve kterých se depolymerizát udržuje na teplotách, při kterých zůstává dobře čerpatelný, obvykle nad 200 °C. Jeli požadováno delší skladování, nabízí se skladovat depolymerizát v pevné formě. V drcené formě může být depolymerizát transportován, skladován a veden k následujícímu procesu a použití analogicky jako fosilní palivo kamenné uhlí.

Podstata vynálezu

Předložený vynález se týká způsobu podle nároků 1, 3 a 5 jakož i použití podle nároků 7 a 8. Výhodně se použije depolymerizát, který je alespoň z větší části zbaven hrubých anorganických pevných částic, zejména kovového hliníku.

Ve způsobu podle vynálezu podle nároku 1 se alespoň dílčí proud depolymerizátu společně s uhlím podrobí zkoksování. Ne každé uhlí je vhodné pro výrobu vysoce hodnotného koksu. Takový koks, například hutní koks, musí být co možná ve hrubých kusech a s malým otěrem. Musí vykazovat nejnižší pevnost, se kterou je možno dosáhnout vyhovujícího nasypání do vysoké pece, aniž by se koks pod tíhou násypu rozpadl a následkem toho byla vysoká pec ucpána. Vhodná uhlí jsou například spékavá mastná uhlí z ruhrské oblasti nebo také plynové uhlí. Taková spékavá uhlí jsou omezeně použitelná a dražší než například energetické uhlí.

S překvapením bylo zjištěno, že při procesu koksování se spékají také hůře spékavá uhlí, když se přidá depolymerizát. Během vysokoteplotního koksovacího procesu, který obvykle probíhá v oblasti mezi 900 až asi 1400 °C za uzavření přístupu vzduchu, vznikají z použitého depolymerizátu často produkty koksování s pojivými vlastnostmi, které přispívají ke spečení uhlí. Analogicky to platí pro koksování hnědého uhlí pro výrobu hnědouhelného koksu např. v nístějových pecích. Požadovaný účinek spečení se dosáhne, jestliže se depolymerizát a uhlí použijí v poměru 1:200 až 1:10. Jako zvláště výhodná se ukázala oblast od 1:50 do 1:20.

Ve způsobu podle vynálezu podle nároku 3 se alespoň dílčí proud depolymerizátu podrobí tepelnému zhodnocení. Pod tepelným zhodnocením se rozumí oxidace substrátu za využití přitom vznikajícího tepelného zabarvení. Na základě svého vysokého energetického obsahu a svého ve srovnání s použitými nebo odpadními plasty s relativně nízkým obsahem chloru při současné vyšší homogenitě je depolymerizát vhodným palivem pro použití v elektrárnách všech typů jakož i v cementárnách. Přitom může být depolymerizát použit jak v kapalném stavu rozprašováním při teplotách nad 200 °C, např. jako náhrada za těžký topný olej, nebo také vnášen v pevné formě např. drcený nebo mletý.

Ve způsobu podle vynálezu podle nároku 5 se alespoň částečný proud depolymerizátu zhodnotí jako redukční činidlo ve vysokopecním procesu. Depolymerizát může také zde být použit jako náhrada za těžké topné oleje, které se k tomuto účelu obvykle používají. Přitom se stejně jako u tepelného zhodnocení ukázal jako zvláštní přednost relativně malý obsah chloru v depolymerizátu - menší než 0,5 % hmotn.

Depolymerizát může být rovněž s výhodou použit jako pojivá přísada při koksování uhlí, jako redukční činidla při vysokopecních procesech a jako palivo v topných zařízeních, elektrárnách a cementárnách.

Dále se může depolymerizát použít jako přísada k bitumenu a bitumen obsahujícím produktům. Polymerem modifikované bitumeny se používají v mnoha oblastech stavebního průmyslu, speciálně v materiálech pro těsnění střech a ve výstavbě silnic. Polymery obsaženými v depolymerizátu se zlepšují vlastnosti bitumenu jako je tažnost, průtažnost a obrusnost. Depolymerizát vytváří na základě své zbytkové reaktivity při společném zahřívání s bitumeny a bitumenovými deriváty chemické vazby. To je z části příčinou jmenovaných a požadovaných zlepšení vlastností.

Tímto modifikováním může být zlepšena flexibilita za studená jakož i stabilita materiálů, obsahujících bitumen. Přimíšením polymerů může být rovněž dosaženo zlepšení elastických vlastností bitumenu a přilnavosti na minerální plnící materiál. Chemická reakce s bitumenem má navíc tu výhodu, že např. při skladování za tepla nedochází k žádnému rozdělování směsi nebo je silně omezeno. Zbytková reaktivita depolymerizátu může být zvýšena zavedením funkčních skupin, například způsobem podle evropských patentových přihlášek EP 0 327 698, EP 0 436 803 a EP 0 537 638. Popřípadě mohou takto modifikované bitumeny nebo bitumen obsahující produkty také obsahovat zesíťovací činidlo (viz. EP 0 537 638 Al).

Jako prakticky proveditelná se ukázala přísada 1 až 20 hmotn. dílů depolymerizátu na 100 hmotn. dílů bitumenu. Zvláště výhodná je přísada 5 až 15 hmotn. dílů depolymerizátu na 100 hmotn. dílů bitumenu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Depolymerace použitých plastů

Do míchaného kotle jako reaktoru s obsahem 80 m³, který je vybaven oběhovým systémem s kapacitou 150 m³/h, se kontinuálně pneumaticky zavádí 5 t/h promísených aglomerovaných částic plastu o středním průměru částice 8 mm. U směsi plastů se jedná o materiál, který pochází z domácího odpadu „Duales System Deutschland (DSD) a typicky obsahuje 8 % PVC.

Směs plastů se depolymeruje v reaktoru při teplotách mezi 360 °C a 420 °C. Přitom vznikají čtyři frakce, jejichž jednotlivá množství v závislosti na teplotě reaktoru jsou shrnuta v následující tabulce:

	I	II	III	IV
T	plyn	kondenzát	depolymerizát	HC1
(°C)	(hmotn.%)	(hmotn.%)	(hmotn.%)	(hmotn.%)
360	4	13	81	2
380	8	27	62	3
400	11	39	46	4
420	13	47	36	4

Proud depolymerizátu III se odvádí kontinuálně. Viskozita depolymerizátu činí 200 mPas při 175 °C.

Příklad 2

Depolymerizát ze zpracování odpadních plastů ze sběru domácího odpadu DSD podle příkladu 1 se přimísí v různých poměrech ke koksovatelnému uhlí. Směsi se koksují v pokusné koksovací peci.

Byly získány koksy s dále popsanými vlastnostmi:

Pokus číslo 1 poměr uhlí/depolymerizát 100;0 CRI-index 29

CSR-index 59 pevnost koksu M 40 (v %) 73 otěr koksu M 10 (v %) 8

2	3	4
99:1	98:2	95: 5
28	27	27
61	62	63
76	77	7 8
7	6	5

Hodnoty ukazují, že přídavek depolymerizátu zlepšuje pevnost koksu (M 40) a snižuje sklon k otěru (M 10) . Dále se snižuje zplyňovací reaktivita (CRI-index), doprovázená zlepšenou pevností koksu po zplynění (CRI-index) za přídavku depolymerizátu.

CRI: Coke Reaction .Index

CSR: Coke Strength after Reaction (Index M 40: MICUM-Test 40 M 10: MICUM-Test 10

40/8-9%

JAiOINiSVlA

3h3AOlSAW0ad

CM/Ai ci

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY

Z 6 Al S z

1.

0150a τ í; í ž g o j

Způsob získávání chemických surovin a kapalných složek · -f-₀ paliv z použitých nebo odpadních plastů, při kterém sě použité nebo odpadní plasty depolymerují při zvýšené teplotě popřípadě za přídavku pomocné kapalné fáze, rozpouštědla nebo směsi rozpouštědel, a depolymerační produkty viskozní depolymerační vzniklé plynné a kondenzovatelná (kondenzát) jakož i čerpatelné produkty obsahující těžká fáze (depolymerizát) se odvádějí v oddělených dílčích proudech a kondenzát jakož i depolymerizát se zpracovávají vzájemně odděleně, vyznačující se tím, že se alespoň dílčí proud depolymerizátu zavádí ke koksovatelnému uhlí za účelem zlepšení spékání při koksovacím procesu a společně s uhlím se podrobí zkoksování.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se depolymerizát a uhlí se použijí v poměru 1 :

200 až 1 : 10, výhodně 1 : 50 až 1 : 20.
3. Způsob podle předvýznaku nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že se alespoň dílčí proud depolymerizátu podrobí oxidaci za využití přitom vznikajícího tepelného zabarvení.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že oxidace depolymerizátu probíhá v elektrárnách a cementárnách.
5. Způsob podle předvýznaku nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že se alespoň dílčí proud depolymerizátu zhodnotí jako redukční činidlo ve vysokopecním procesu.
6. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se depolymerizát použije jako čerpatelná hmota s teplotou nad 200 °C nebo jako po ochlazení výhodně rozemletá nebo rozdrcená pevná látka.
7. Použití depolymerizátu vyrobeného způsobem podle předvýznaku nároku 1 jako paliva pro topná zařízení, elektrárny a cementárny, jako redukčního činidla ve vysokopecních procesech jakož i jako pojící přísady při koksování uhlí.
8. Použití depolymerizátu vyrobeného způsobem podle předvýznaku nároku 1 jako přísady k bitumenu a bitumen obsahujícím produktům.
9. Použití podle nároku 8, vyznačující se tím, že se na 100 hmotnostních dílů bitumenu přidává 1 až 20, výhodně 5 až 15 hmotnostních dílů depolymerizátu.
10. Použití podle některého z nároků 7 až 9, vyznačující se tím, že se použije depolymerizát, který je alespoň dalekosáhle zbaven hrubých anorganických pevných částic.

v

1/6