CZ20013791A3 - Způsob transformace polyolefinových odpadů na uhlovodíky a zařízení k provedení tohoto způsobu - Google Patents

Způsob transformace polyolefinových odpadů na uhlovodíky a zařízení k provedení tohoto způsobu Download PDF

Info

Publication number
CZ20013791A3
CZ20013791A3 CZ20013791A CZ20013791A CZ20013791A3 CZ 20013791 A3 CZ20013791 A3 CZ 20013791A3 CZ 20013791 A CZ20013791 A CZ 20013791A CZ 20013791 A CZ20013791 A CZ 20013791A CZ 20013791 A3 CZ20013791 A3 CZ 20013791A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
catalyst
silicates
resin
reactor
tank
Prior art date
Application number
CZ20013791A
Other languages
English (en)
Inventor
Henryk ®Muda
Original Assignee
Henryk ®Muda
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henryk ®Muda filed Critical Henryk ®Muda
Publication of CZ20013791A3 publication Critical patent/CZ20013791A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G47/00Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • C10G47/02Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/10Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by stirrers or by rotary drums or rotary receptacles or endless belts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/002Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor with a moving instrument
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/087Heating or cooling the reactor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B1/00Retorts
    • C10B1/02Stationary retorts
    • C10B1/04Vertical retorts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/07Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/10Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00132Tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00504Controlling the temperature by means of a burner
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002Chemical plants
    • B01J2219/00004Scale aspects
    • B01J2219/00006Large-scale industrial plants
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/143Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

(57) Anotace:
Rozdrcený surový polyolefínový materiál je podroben v reaktoru postupnému ohřevu na teplotu pod 600 °C společně s katalyzátorem, vybraným ze skupiny zahrnující cementy, křemičitany a resináty těžkých kovů a jejich směsi, kde katalyzátor je použit v množství menším než 30 % hmotn., s výhodou 5 až 10 % hmotn., vztaženo na hmotnost surového polyolefínového materiálu. Zařízení pro transformaci polyolefinových odpadů na uhlovodíky zahrnuje reaktor tvaru vertikální nádrže, vybavený systémem ohřevu ve formě spalovací komory (8), obklopující nádrž zespodu, a tato komora (8) je ohřívána alespoň jedním hořákem (9) zásobovaným reakčními produkty, a ve spalovací komoře jsou symetricky po jejím obvodu, s výhodou v řadách, rozmístěny zahřívací trubky (10), které procházejí skrz vnitřkem nádrže nad úrovní horního klínu míchadla (6) a jsou vedeny ven skrz sítovou membránu (7) do komory pro odvod spalin.
C 2443 - UPRAVENĚ ZNĚNÍ, JAK BYLO ZVEŘEJNĚNO (PRO PODÁNI V ČR)
Způsob transformace polyolefinových odpadů na uhlovodíky a zařízení k provedení tohoto způsobu
Oblast techniky
Předmětem vynálezu je katalytický způsob transformace polyolefinových odpadů na uhlovodíkové produkty, jako je benzín, motorová nafta a neupravený olej, a zařízení kjeho provedení.
Dosavadní stav techniky
Rozvoj výroby polyolefinů a jejich použití v téměř všech oblastech života způsobuje následný nárůst souvisejících odpadů shromažďovaných na skládkách, kde zabírají relativně velký objem vzhledem ke své hmotnosti.
Chemická stabilita polyolefinů je činí stabilními po stovky let, kdy nepodléhají rozkladu a stávají se zvláště obtížným kontaminantem životního prostředí. Problematika získání produktů z polyolefinových odpadů je v současnosti zvláště prioritní a je velmi důležitou součástí ochrany životního prostředí.
Dosud používané způsoby jako spalování a zplyňování způsobují více problémů, než samy řeší.
Zatím jsou to nejdražší způsoby využití plastových odpadů a všechny pokusy o jejich zlevnění vedly k ekologickým katastrofám. Uvedená situace vede k tomu, že země, které dbají na ochranu životního prostředí, nepovolují spalování plastových odpadů.
Určité způsoby termického rozkladu polyolefinů na uhlovodíky při teplotách v rozmezí 650 až 850 °C jsou známy. Rovněž jsou uveřejněny způsoby kombinující vysokoteplotní pyrolýzu s následnou katalytickou konverzí produktů pyrolýzy na benzín, motorovou naftu a neupravený olej. V těchto známých způsobech byly použity katalyzátory ve formě zeolitů, jak bylo popsáno v patentu US No. 4 016 218. Nejznámější je použití vodíkové formy zeolitu ZMS-5, známé z patentu US 3 702 886. Použití dalších zeolitů, například ZMS-11 (US 3 709 979), ZMS-12 (US 3 832 449), ZMS-23 (US 4 076 842), ZMS-35 (US 4 016 245) a ZMS-48 (US 4 375 573) je také • · · A · A · * · ···« a a a a a · a • A A A A A ·
AAA AA AAA
AAAA AA AAA AAAA AA AAA uveřejněno. U známých a používaných způsobů se používají také katalyzátory ve formě zeolitů s atomy kovů, například platiny.
Základní nedokonalostí zeolitových katalyzátorů je jejich citlivost vůči chlorovodíku, který způsobuje zničení katalyzátoru při koncentracích v produktu nad 200 ppm. Vezmeme-li v úvahu fakt, že plastové odpady vždy obsahují polyvinylchlorid, použití drahých zeolitových katalyzátorů je ekonomicky nevýhodné.
Americký patent č. US 4 584 421 a evropská patentová přihláška č. 0276081 A2 popisují termický rozklad polyolefinů a proces katalytické konverze produktů za použití zeolitů.
Nicméně i v tomto způsobu musí být vytříděny a separovány polymery obsahující chlor, což činí celý proces prodělečným.
Německý patent č. DE-A-196 41 743 se týká způsobu přeměny polyolefinových odpadů na uhlovodíky, kde polyolefinový odpad je vystaven teplotám 180 až 620 °C, s výhodou 300 až 450 °C za přítomnosti křemičitanů těžkých kovů, které jsou použity jako katalyzátor v množství do 30 % hmotn., vztaženo na polyolefinový odpad.
Výše uvedené způsoby umožnily získat uhlovodíky ve výtěžku 60 až 94 % a získané uhlovodíky obsahovaly převážně řetězce do počtu 39 uhlíků. Kromě toho produkt obsahoval velké množství plynných sloučenin, které způsobovaly časté přerušování procesu a nutnost čištění reaktoru, což rušilo plynulost procesu mezi pravidelnou údržbou. Reaktory používané při těchto způsobech k provedení reakce měly obvykle tvar typického chemického reaktoru ve formě cylindrické nádrže, vybavené systémem dávkování, ohřevu a nízkorychlostním míchadlem zabraňujícím usazování reakční směsi.
Analýza informačního materiálu týkajícího se dosavadního stavu techniky vedla k závěru, že ideální technologické řešení je způsob rozkladu polyolefinů při nízkých teplotách v jednokrokovém procesu provedeném v kapalné fázi rozpuštěného polymeru, kdy použitý katalyzátor bude odolný vůči chlorovodíku a levný.
Tohoto cíle je dosaženo způsobem podle tohoto vynálezu, používajícím jako katalyzátor cementy. Navíc bylo zjištěno, že resináty těžkých kovů jsou odolné vůči chlorovodíku a jsou ideálními katalyzátory pro štěpení vazeb C-C v polyolefinových řetězcích při nízkých teplotách.
• ·
Podstata vynálezu
U způsobu podle vynálezu je surový rozdrcený polyolefinový materiál v reaktoru vystaven postupnému zahřívání na teplotu do 600 °C společně s katalyzátorem vybraným ze skupiny zahrnující cementy a resináty těžkých kovů a jejich kombinace s křemičitany těžkých kovů, kdy katalyzátor je použit v množství pod 30 % hmotn., s výhodou v množství 5 až 10 % hmotn., vztaženo na hmotnost surového polyolefinového materiálu. Reakce má zvláště výhodný průběh při teplotách mezi 300 a 450 °C. S výhodou jsou použity resináty chrómu Cr3+, železa Fe3+, niklu Ni2+, kobaltu Co2+, manganu Mn2+, kadmia Cd2+, mědi Cu2+ a zinku Zn2+. Rovněž je výhodné použití křemičitanů chrómu Cr3+, železa Fe3+, niklu'Ni2+, kobaltu Co2+, manganu Mn2+, kadmia Cd2+, mědi Cu2+, zinku Zn2+ a olova Pb2+ jako přísad do uvedeného cementu a/nebo resinátů těžkých kovů. Katalyzátor může obsahovat směs dvou nebo více křemičitanů a/nebo resinátů těžkých kovů.
Použití cementu s příměsí křemičitanů chrómu a/nebo niklu v množství do 20 % hmotn., vztaženo na hmotnost cementu, zajišťuje zvláště výhodný průběh reakce s výtěžkem blízkým teoretickému.
Výhodné je, je-li katalyzátor deponován na nosiči z oxidu hlinitého AI2O3.
Způsob může být realizován jako periodický nebo kontinuální proces.
Způsobem podle tohoto vynálezu může být transformován nízkohustotní a vysokohustotní polyethylen, polypropylen, polyizobutylen, polystyren a přírodní i syntetický kaučuk.
Proces transformace polyolefinových odpadů na kapalné uhlovodíky probíhá v zařízeni podle vynálezu, zahrnujícím nejméně jeden reaktor tvaru vertikální nádrže, vybavený přívodním plnicím otvorem, napojeným na dávkovači zařízení surového polyolefinového materiálu a katalyzátoru, odvod spalin, odvod produktu, míchadlo a sítovou membránu a ohřevný systém ve formě spalovací komory obklopující nádrž zespodu, a tato komora je zahřívána alespoň jedním hořákem zásobovaným reakčními produkty, a ve spalovací komoře jsou po obvodu nádrže symetricky, s výhodou v řadách, rozmístěny zahřívací trubky, které procházejí vnitřkem nádrže nad úrovní horního klínu míchadla a jsou vedeny ven skrz sítovou membránu do komory pro odvod spalin. Součástí zařízení je také kondenzor pro kondenzaci produktu, vyrovnávací nádrž pro surový produkt a destilační kolona. Produkty reakce vychází • · » · 9 9 9 ·· *
9 9 · 9 9 9 9 · · · · λ 9 99 9 9 9 9 9 · · 9 · 9 9 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9
9999 99 999 9999 99 999 z reaktoru odváděči trubkou. Jsou ochlazovány a kondenzují, a pak jsou odvedeny do vyrovnávací nádrže vyhřáté na 40 °C.
Nejlepší regulace procesu je dosaženo, když je vyrovnávací nádrž vybavena čidlem pro měření hladiny, zapojeným do automatického regulačního systému dávkovacího zařízení surového materiálu, což zaručuje udržení hladiny obsahu reaktoru ve stejném rozsahu.
Z vyrovnávací nádrže je produkt veden na destilační kolonu, kde jsou odděleny frakce o různém bodu varu.
Zavedení ohřívacích trubek nad míchadlem umožňuje účinnější míchání, zejména ve spodní části, rovnoměrnou distribuci katalyzátoru v reakční směsi a významně snižuje tvorbu aglomerátů a koksu.
Přehled obrázků na výkresech
Zařízení podle vynálezu je představeno na přiloženém nákresu jako příkladné provedení vynálezu.
Zařízení se skládá z jednoho reaktoru 1 podle vynálezu ve tvaru vertikální nádrže vybavené přívodním plnicím otvorem 2, napojeným na dávkovači zařízení 3 surového polyolefinového materiálu a katalyzátoru, trubkou 4 pro odvod spalin, trubku 5 pro odvod produktu, míchadlo 6 a sítovou membránu 7 a zahřívací systém ve formě spalovací komory 8 obklopující nádrž i zespodu, a tato spalovací komora 8 je zahřívána alespoň jedním hořákem 9 zásobovaným reakčními produkty, a ve spalovací komoře 8 jsou po obvodu nádrže reaktoru symetricky, s výhodou v řadách, rozmístěny zahřívací trubky 10, které procházejí vnitřkem tanku nad úrovní horního klínu míchadla 6 a jsou vedeny ven skrz sítovou membránu 7 do komory pro odvod spalin. Součástí zařízení je také kondenzor 11 pro kondenzaci produktu, vyrovnávací nádrž 12 pro surový produkt a destilační kolona 13.
Produkty reakce, vycházející z reaktoru trubkou pro odvod produktu, jsou vedeny do kondenzoru H, kde jsou ochlazovány a kondenzují, a pak jsou odvedeny do vyrovnávací nádrže 12, která je vyhřátá na 40 °C.
Vyrovnávací nádrž 12 je vybavena čidlem pro měření hladiny, zapojeným do automatického regulačního systému dávkovacího zařízení 3 surového materiálu, což zaručuje udržení hladiny obsahu reaktoru 1 ve stejném rozsahu, čímž je dosaženo výhodné regulace procesu.
* ·
Z vyrovnávací nádrže 12 je surový produkt veden na destilační kolonu 13, kde jsou odděleny frakce o různém bodu varu.
Způsob podle tohoto vynálezu umožnil využití polyolefinových odpadů, které jsou zvláště stabilními kontaminanty životního prostředí, a vytvoření plnohodnotného ekologického produktu, který je surovinou pro výrobu požadovaných uhlovodíkových materiálů.
Ve výsledku jsou produkovány nízkomolekulární uhlovodíky od C4 do C20 s vysokým stupněm izomerizace.
Ve vztahu k petrochemickým produktům neobsahuje produkt získaný způsobem podle vynálezu žádnou síru nebo těžké kovy. Tento produkt může být surovinou pro výrobu benzínů, motorové nafty a neupraveného oleje.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Do reaktoru podle vynálezu vybaveného míchadlem 6, šnekovým dávkovacím zařízením 3, odvodnou trubkou 5 k získání destilačního produktu připojenou k vodnímu chladiči 11, bylo nadávkováno 180 kg aglomerovaných odpadních polyethylenových a polypropylenových (1:1) odpadních fólií. Do reaktoru bylo přidáno 15 kg portlandského cementu a obsah byl zahřát na bod tání. Jakmile obsah změknul, bylo spuštěno míchadlo a obsah zahřát na 350 °C, a tato teplota byla udržována, dokud nebyla tvorba produktu zastavena. Po kondenzaci veškerého produktu ve vyrovnávací nádrži bylo získáno 179 kg viskózního oleje, jehož vlastnosti jsou uvedeny v tabulkách 1 a a 1b.
Tabulka 1a
Fyzikální vlastnosti produktu
Vlastnost Hodnota
Hustota [g/cmJ] 0,786
Teplota vznícení [°C] 20
Viskozita při 80 °C [mm2/s] 1,51
Výhřevnost [kJ/kgj 42 120
• ·
Tabulka 1b
Elementární analýza produktu
Prvek Obsah (%)
uhlík 85,51
vodík 14,13
síra žádná
dusík stopové množství
chlor žádný
kovy stopové množství
Příklad 2
Do reaktoru 1 vybaveného míchadlem 6, šnekovým dávkovacím zařízením 3 a odvodnou trubkou 5 pro získání destilačního produktu bylo přidáno 15 kg portlandského cementu a 150 kg polyolefinových odpadů ve formě rozsekaných obalů od mléčných výrobků, kanystrů a lahví od motorového oleje. Obsah reaktoru 1 byl ohřevem rozpuštěn a poté bylo spuštěno míchadlo. Reakční směs byla zahřáta na 390 °C a za stálého míchání udržována při této teplotě. Produkt odpařující se z reakční směsi byl zkondenzován v kondenzoru 11. /vodní chladič/. Jako produkt bylo získáno 148 kg žlutohnědé hmoty, která po nějaké době ztuhla. Výsledná hmota byla podrobena destilaci, jejíž průběh je uveden v tabulce 2:
Tabulka 2: Průběh destilace surového produktu
objem frakce (% obj.) start 5 7,5 10 20 30 40 50 60 70 80 90
teplota (°C) 48 77 100 115 153 186 224 265 325 365 372 375
Příklad 3
Reaktoři byl velmi pomalu zahříván až do rozpuštění obsahu. Po přidání 5% křemičitanu chrómu bylo spuštěno míchadlo 6 a teplota byla pomalu zvýšena na 390 °C. Jak se objem reakční směsi zmenšoval, rozložené polyolefiny byly dávkovány do reaktoru. Doba dávkovacího zařízení 3 surového materiálu byly regulovány hladinou surového produktu ve vyrovnávací nádrži. Během reakce bylo množství reakční směsi udržováno v rozmezí 75 až 80 % pracovního objemu reaktoru. Po ochlazení a zkondenzování produktu byla získána směs uhlovodíků.
Výsledky skutečných teplot varu jsou uvedeny níže, jak byly získány v Podbielniakově aparatuře, typ Hyper Col série 3800 podle ASTM D 2892.
-do 170°C
-od 170 °C do 300 °C
- od 300 °C do 350 °C
- nad 350 °C
- ztráty při destilaci
40.1 % obj. (benzín)
30.2 % obj. (motorová nafta N1)
10,1 % obj. (motorová nafta N2)
15,9% obj.
% obj.
Celkový obsah palivových frakcí v produktu je 81,1 %, což je více než obsah těchto frakcí v přírodní naftě.
Příklad 4
Do reaktoru 1 vybaveného míchadlem 6, trubkou 5 pro odvod destilátu a ohřevným systémem bylo nadávkováno 150 kg nasekaného polyethylenového odpadu a 10 kg resinátu kobaltu. Obsah byl ohřevem rozpuštěn a poté bylo spuštěno míchadlo 6. Za stálého míchání byl obsah reaktoru 1 zahřát až na 400 °C a destilován produkt. Průběh destilace je uveden v tabulce 4:
Tabulka 4: Průběh destilace surového produktu
objem frakce (% obj.) start 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90
teplota (°C) 51 72 112 145 172 220 251 354 368 375 382
Příklad 5
Do reaktoru 1 vybaveného systémem ohřev - chlazení, míchadlem 6 a odvodnou trubkou 5 bylo přidáno 150 kg nasekaných polyolefinových odpadů s 2 kg resinátu manganu naneseného na nosiči z oxidu hlinitého. Poté, co bylo dosaženo teploty 200 °C a obsah byl rozpuštěn, bylo spuštěno míchadlo a reakční směs byla mírně zahřívána až na 380 °C, přičemž docházelo k destilaci produktu. Průběh destilace je uveden v tabulce 5.
Tabulka 5: Průběh destilace surového produktu
objem frakce (% obj.) start 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90
teplota (°C) 45 70 85 115 140 185 195 220 255 285 320
Tabulka 6: Fyzikálně-chemické vlastnosti benzínu odpovídající frakce produktu katalytické degradace získané způsobem podle tohoto vynálezu
Vlastnosti Hodnota Způsob stanovení
Průběh destilace °C PN-81/C-04012
počátek 48
5% vydestilovaných do 73
10% vydestilovaných do 83
20% vydestilovaných do 96
30% vydestilovaných do 110
40% vydestilovaných do 120
50% vydestilovaných do 126
60% vydestilovaných do 130
70% vydestilovaných do 133
80% vydestilovaných do 137
90% vydestilovaných do 143
95% vydestilovaných do 151
konec destilace 155
hustota při 20°C [g/cm3] 0,73 PN-90/C-0404
tlak par [kPa] 29 PN-84/C-4404
Indukční perioda [min] 40 PN-57/C-04040, metoda A
Obsah síry [%] žádný PN-88/C-04005
Obsah vody [%] PN-81/C-04959
Oktanové číslo 88 PN-82/C-0412
Reakce vodného extraktu neutrální PN-84/C-04064, metoda B
Obsah prvků stopy Ca, V, Fe, Ni RTG
Q · · · · · · · · 7 ··«· · ····· ··· · · · · · ···· ·· ·»· ···· ·· ·*·
Tabulka 7: Fyzikálně-chemické vlastnosti motorové naftě odpovídající frakce produktu katalytické degradace získané způsobem podle tohoto vynálezu
Vlastnosti Hodnota Způsob stanovení
Průběh destilace N1 N2 PN-81/C-04012
počátek 190 292
5% vydestilovaných do 200 305
10% vydestilovaných do 203 307
20% vydestilovaných do 210 308
30% vydestilovaných do 214 309
40% vydestilovaných do 220 310
50% vydestilovaných do 227 311
60% vydestilovaných do 235 313
70% vydestilovaných do 243 315
80% vydestilovaných do 251 317
90% vydestilovaných do 262 322
95% vydestilovaných do 270 327
konec destilace 273 333
hustota při 20 °C [g/cm3] 0,789 0,813 PN-90/C-0404
Kinematická viskozita při 1,7 5,0 PN-81/C0411
40°C [mm2/s]
Bod zákalu [°C] (-)45 (-)2 PN-76/C-04115
Bod vzplanutí /v uzavřené 69 150 PN-75/C-04009
nádobě/ [°C]
Obsah síry [%] PN-88/C-04005
Obsah PCB [ppm] metoda ITN 3794
Obsah WWA [ppm] metoda ITN 4693
Cetanové číslo 66,5 84,0 PN-85/C-040093
Koroze 1a 1a PN-85/C-040093,
metoda B
Tabulka 8: Fyzikálně-chemické vlastnosti rezidua zbylého po destilaci palivových frakcí z produktu katalytické degradace, získaného způsobem podle tohoto vynálezu
Vlastnosti Hodnota Způsob stanovení
teplota > 350 °C
hustota při 20 °C [g/cm3] 0,851 PN-90/C-0404
Kinematická viskozita při 60°C [mm2/s] 5,6 PN-81/C0411
bod vzplanutí /v otevřené nádobě/ [°C] 224 PN-75/C-04009
Teplota toku [°C] 46 PN-83/C-04117
Zbytek po spálení [%] 0,06 PN-82/C-04077
Obsah parafínu [%] 37,4 PN-91/C-04109
Obsah síry [%] 0,001 PN-88/C-04005
Obsah PCB [ppm] metoda ITN 3794
Obsah WWA [ppm] 0,03 metoda ITN 4693
Obsah benzo-a-pyrenu [ppb] 10 metoda ITN 2693
Obsah prvků stopy Fe, Zn, Ti, Ni RTG
Čistá výhřevnost [kJ/kg] 43500 PN-86/C-04062
·« ··

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob transformace polyolefinových odpadů na uhlovodíky, kde rozdrcený surový polyolefinový materiál je podroben postupnému zahřívání v uzavřeném reaktoru spolu s katalyzátorem, a produkt je po kondenzaci podrobený destilaci, vyznačující se tím, že rozdrcený surový polyolefinový materiál je v reaktoru podroben postupnému ohřevu na teplotu pod 600 °C spolu s katalyzátorem vybraným ze skupiny zahrnující cementy a/nebo resináty těžkých kovů a směsi těchto materiálů, c výhodou s příměsí křemičitanů těžkých kovů, kde katalyzátor je použit v množství pod 30 % hmotn., nejlépe 5 až 10 % hmotn., vztaženo na hmotnost surového polyolefinového materiálu.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že reakce probíhá v rozmezí teplot 300 až 450 °C.
  3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že katalyzátor je použit v množství 5 až 10 % hmotn., vztaženo na hmotnost surového polyolefinového materiálu.
  4. 4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že alespoň jeden katalyzátor je vybrán ze skupiny resinátu chrómu Cr3+, resinátu železa Fe3+, resinátu niklu Ni2+, resinátu kobaltu Co2+, resinátu manganu Mn2+, resinátu kadmina Cd2+, resinátu mědi Cu2+, resinátu zinku Zn2+ a resinátu olova Pb2+.
  5. 5. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že jako příměs je použita alespoň jedna sloučenina vybraná ze skupiny křemičitanů chrómu Cr3+, křemičitanů železa Fe3+, křemičitanů niklu Ni2+, křemičitanů kobaltu Co2+, křemičitanů manganu Mn2+, křemičitanů kadmina Cd2+, křemičitanů mědi Cu2+ a křemičitanů zinku Zn2+.
  6. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že katalyzátor obsahuje bílý cement a/nebo portlandský cement a/nebo pucolánový cement nebo směs alespoň dvou uvedených látek.
  7. 7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako katalyzátor je použita směs obsahující bílý cement a resinát chrómu Cr3+, s výhodou s příměsí křemičitanů chrómu Cr3+, v množství do 20 % hmotn., vztaženo na hmotnost cementu.
  8. 8. Způsob podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že katalyzátor je nanesen na oxidu hlinitém AI2O3.
  9. 9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že proces může probíhat jako periodický nebo kontinuální.
  10. 10. Zařízení pro transformaci polyolefinových odpadů na uhlovodíky, které zahrnuje reaktor tvaru vertikální nádrže vybavený přívodním plnicím otvorem, napojeným na dávkovači zařízení surového polyolefinového materiálu a katalyzátoru, trubku pro záchyt par produktu, míchadlo a regulační systém hladiny kapaliny a destilační kolonu, vyznačující se tím, že reaktor je vybaven systémem ohřevu ve formě spalovací komory (8) obklopující nádrž zespodu a tato komora (8) je ohřívána alespoň jedním hořákem (9) zásobovaným reakčními produkty, a ve spalovací komoře jsou symetricky po jejím obvodu, s výhodou v řadách, rozmístěny zahřívací trubky (10), které procházejí skrz vnitřek nádrže nad míchadlem (6) a jsou vedeny ven skrz sítovou membránu (7) do komory pro odvod spalin.
  11. 11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že vyrovnávací nádrž (22) je vybavena detektorem hladiny, zahrnutým do automatického regulačního systému dávkovacího zařízení (3) surového materiálu.
CZ20013791A 1999-04-26 2000-04-10 Způsob transformace polyolefinových odpadů na uhlovodíky a zařízení k provedení tohoto způsobu CZ20013791A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL99332762A PL188936B1 (pl) 1999-04-26 1999-04-26 Sposób przekształcania odpadów poliolefinowych w węglowodory oraz instalacja do realizacji tego sposobu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20013791A3 true CZ20013791A3 (cs) 2002-04-17

Family

ID=20074223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20013791A CZ20013791A3 (cs) 1999-04-26 2000-04-10 Způsob transformace polyolefinových odpadů na uhlovodíky a zařízení k provedení tohoto způsobu

Country Status (27)

Country Link
US (2) US6777581B1 (cs)
EP (1) EP1212387B1 (cs)
JP (1) JP3875494B2 (cs)
KR (1) KR100474396B1 (cs)
AT (1) ATE317886T1 (cs)
AU (1) AU776901B2 (cs)
BR (1) BR0011161A (cs)
CA (1) CA2367937C (cs)
CZ (1) CZ20013791A3 (cs)
DE (1) DE60026014T2 (cs)
DK (1) DK1212387T3 (cs)
ES (1) ES2258449T3 (cs)
HU (1) HUP0200078A3 (cs)
ID (1) ID30451A (cs)
IL (1) IL145928A0 (cs)
IS (1) IS2510B (cs)
MX (1) MXPA01010840A (cs)
MY (1) MY133387A (cs)
NO (1) NO20015229L (cs)
NZ (1) NZ514978A (cs)
PE (1) PE20010089A1 (cs)
PL (1) PL188936B1 (cs)
PT (1) PT1212387E (cs)
SK (1) SK285956B6 (cs)
TR (1) TR200103087T2 (cs)
WO (1) WO2000064998A1 (cs)
ZA (1) ZA200108350B (cs)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100383844B1 (ko) * 2001-02-21 2003-05-14 (주)그린테크 폐 플라스틱 유화설비의 분해로
EP1252940A3 (en) * 2001-03-29 2004-04-07 Osada Giken Co., Ltd. Method for decomposing plastic
JP2002363337A (ja) * 2001-06-07 2002-12-18 Osada Giken Kk プラスチックの再資源化方法
PL204961B1 (pl) * 2002-10-07 2010-02-26 Zbigniew Tokarz Zespół stabilizatora do ciągłej transformacji termokatalitycznej odpadów z tworzyw sztucznych poliolefinowych
JP4861652B2 (ja) * 2005-04-28 2012-01-25 タピオカ コマーシオ エ サービコス ソシエダーデ ウニペッソアル エルディーエー 加熱油化装置及び加熱油化方法
EP2018899A1 (en) * 2007-07-23 2009-01-28 Total Petrochemicals Research Feluy Method for cooling in distillation and polymerisation process by absorption refrigeration
WO2009069161A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Energy & Ecology S.R.L. Method for the thermocatalytic depolymerisation of plastic material
US20090299110A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Moinuddin Sarker Method for Converting Waste Plastic to Lower-Molecular Weight Hydrocarbons, Particularly Hydrocarbon Fuel Materials, and the Hydrocarbon Material Produced Thereby
US20110224451A1 (en) * 2008-06-11 2011-09-15 Rajiv Kumar Chaturvedi Process for production of biodiesel
WO2010024700A1 (en) * 2008-09-01 2010-03-04 Thurgau Investment Group Ag The method of thermocatalytic depolymerization of waste plastics, a system for thermocatalytic depolymerization of waste plastics and a reactor for thermocatalytic depolymerization of waste plastics
EP2161299A1 (de) * 2008-09-04 2010-03-10 Adam Handerek Thermokatalytische Depolymerisation von Kunststoffabfällen, Anlage für thermokatalytische Depolymerisation von Kunststoffabfällen und Reaktor für thermokatalytische Depolymerisation von Kunststoffabfällen
US8217410B2 (en) * 2009-03-27 2012-07-10 Wisconsin Alumni Research Foundation Hybrid vertical cavity light emitting sources
DE102009018514B4 (de) * 2009-04-23 2012-09-27 Dietmar Guschl Verfahren zur Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Abfallprodukten
EP2721098A4 (en) 2011-06-17 2015-04-01 Amit Tandon METHOD AND APPARATUS FOR CONTINUOUS RECYCLING OF PLASTIC WASTE IN LIQUID FUELS
DE102013205996A1 (de) 2013-04-04 2014-10-09 Achim Methling Josef Ranftl GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter: Achim Methling, A-1110 Wien, Josef Ranftl, 82256 Fürstenfeldbruck) Verfahren zum Abbau von synthetischen Polymeren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung
SG2013081963A (en) * 2013-06-04 2015-12-30 Enviro Power Pte Ltd System and method for converting plastic/rubber to hydrocarbon fuel by thermo-catalytic process
PL234408B1 (pl) * 2015-11-12 2020-02-28 Green Solutions Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Sposób odbioru, frakcjonowania i skraplania mieszanin gazowych, szczególnie węglowodorowych powstałych w procesie termokatalitycznej degradacji tworzyw sztucznych oraz zespół urządzeń służący do realizacji tego sposobu
CN111643956A (zh) * 2020-05-27 2020-09-11 河北诚昊化工有限公司 一种蒸馏釜排污排入缓冲罐提纯节省原料装置
IT202100028121A1 (it) 2021-11-04 2023-05-04 Lifenergy Italia S R L Impianto e processo di depolimerizzazione termo-catalitica di materie plastiche poliolefiniche per la produzione di idrocarburi
WO2023194184A1 (en) * 2022-04-04 2023-10-12 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Thermocatalytic plastic depolymerization process
CN117293998B (zh) * 2023-09-25 2024-04-19 云南储能有限公司 基于发电机组的厂用电恢复控制方法和装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3739553A (en) * 1971-06-14 1973-06-19 H Aine Exhaust emission control means for internal combustion apparatus
JPS5219596B2 (cs) * 1973-09-06 1977-05-28
US4584421A (en) * 1983-03-25 1986-04-22 Agency Of Industrial Science And Technology Method for thermal decomposition of plastic scraps and apparatus for disposal of plastic scraps
GB8501526D0 (en) * 1985-01-22 1985-02-20 Ici Plc Catalyst
DE3835038A1 (de) * 1987-11-19 1990-04-19 Asea Brown Boveri Verfahren zum verringern der nebenprodukte bei der erzeugung vn pyrolysegas
JPH0823021B2 (ja) * 1992-06-16 1996-03-06 東洋製罐株式会社 プラスチックの化学的再利用方法
JPH09279157A (ja) * 1996-04-17 1997-10-28 Mitsui Petrochem Ind Ltd プラスチックの油化方法および装置
DE19623732A1 (de) * 1996-06-14 1997-12-18 Gut Ges Fuer Umwelttechnik Mbh Katalytisches Schwelverfahren für Kunststoffe und Gemischen aus Kunststoffen und organischen Materialien, wie Papier und organischen Ölen, zur Produktion von hochwertigem Brenn- oder Dieselöl
DE19641743B4 (de) * 1996-10-10 2004-04-01 Cet-Umwelttechnik-Entwicklungsgesellchaft Mbh Verfahren zur Gewinnung von flüssigen Brennstoffen aus Polyolefine-Abfällen
US6423878B2 (en) * 1998-03-20 2002-07-23 Riccardo Reverso Process and apparatus for the controlled pyrolysis of plastic materials
US5951826A (en) * 1998-07-10 1999-09-14 Mcc Co., Ltd. Recycling apparatus for obtaining oil from plastic waste

Also Published As

Publication number Publication date
HUP0200078A2 (hu) 2002-05-29
MXPA01010840A (es) 2002-05-06
PE20010089A1 (es) 2001-04-05
WO2000064998A1 (en) 2000-11-02
ID30451A (id) 2001-12-06
US20030185730A1 (en) 2003-10-02
SK15272001A3 (sk) 2002-03-05
JP2002543236A (ja) 2002-12-17
AU776901B2 (en) 2004-09-23
NZ514978A (en) 2004-02-27
PT1212387E (pt) 2006-06-30
IS6113A (is) 2001-10-19
ZA200108350B (en) 2002-03-13
DE60026014D1 (de) 2006-04-20
KR20010106138A (ko) 2001-11-29
AU3577900A (en) 2000-11-10
PL188936B1 (pl) 2005-05-31
ATE317886T1 (de) 2006-03-15
KR100474396B1 (ko) 2005-03-08
SK285956B6 (sk) 2007-12-06
NO20015229D0 (no) 2001-10-25
CA2367937C (en) 2010-02-02
MY133387A (en) 2007-11-30
EP1212387B1 (en) 2006-02-15
JP3875494B2 (ja) 2007-01-31
ES2258449T3 (es) 2006-09-01
US6777581B1 (en) 2004-08-17
IS2510B (is) 2009-05-15
HUP0200078A3 (en) 2002-06-28
EP1212387A1 (en) 2002-06-12
PL332762A1 (en) 2000-11-06
DE60026014T2 (de) 2007-02-15
DK1212387T3 (da) 2006-06-19
IL145928A0 (en) 2002-07-25
BR0011161A (pt) 2006-07-18
CA2367937A1 (en) 2000-11-02
TR200103087T2 (tr) 2002-04-22
NO20015229L (no) 2001-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20013791A3 (cs) Způsob transformace polyolefinových odpadů na uhlovodíky a zařízení k provedení tohoto způsobu
EP1725633B1 (en) Process and plant for conversion of waste material to liquid fuel
Kartik et al. Valorization of plastic wastes for production of fuels and value-added chemicals through pyrolysis–A review
SK121695A3 (en) Processing method of old or waste artificial mass
US11319493B2 (en) Method for catalytic conversion of waste plastic into liquid fuel
CA2130019C (en) Process for the preparation of synthesis gas
US20130274535A1 (en) Process for termical degradation of pvc and other wastes containing halogen-containing polymer waste
ANBARASU et al. Catalytic pyrolysis of dairy industrial waste LDPE film into fuel
Erawati et al. Pyrolysis Process of Mixed Polypropylene (PP) and High-Density Polyethylene (HDPE) Waste with Natural Zeolite as Catalyst
TW498094B (en) A method for transformation of polyolefine wastes into hydrocarbons and a plant for carrying thereof
PL235526B1 (pl) Sposób utylizacji odpadów polimerowych do frakcji węglowodorowych
RU2453523C2 (ru) Процесс получения жидких углеводородов путем расщепления молекул углерода и водорода
Dawale Journal of Environmentally Friendly Processes
Galan‐Sanchez et al. Chemical Recycling of Mixed Plastic Waste for the Production of Aromatics and Olefins as Monomers for Circular Polyolefins and Polycarbonate. SABIC TRUCIRCLE™(Case Study)
Ghewade et al. A Review on Liquid Fuel Recovery from Waste Plastic Using Pyrolysis Process
PL196880B1 (pl) Sposób przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych metodą krakingu oraz reaktor do krakingu odpadowych tworzyw sztucznych
WO2023009398A1 (en) Catalyst assisted pyrolysis process for converting mixed plastic waste to fuels
Miskolczi et al. Converting of MSW into Valuable Hydrocarbons by Pyrolysis: Effect of Paper/Plastic Ratio and Reaction Time
PL337413A1 (en) Method of obtaining liquid fuels from plastic wastes and apparatus therefor
PL191891B1 (pl) Sposób otrzymywania paliw ciekłych z odpadów tworzyw sztucznych, zwłaszcza odpadów poliolefinowych i urządzenie do realizacji tego sposobu
PL209842B1 (pl) Sposób otrzymywania komponentów paliw ciekłych