CZ20032464A3 - Způsob recyklace odpadních polymerních materiálů - Google Patents

Abstract

Při způsobu recyklace odpadních polymerních materiálů na bázi polyolefinů nebo syntetických kaučuků ajejich kopolymerů s minerálním znečištěním nepřesahujícím 7 % hmotn. s podílemjiných odpadních plastů než polyolefiny nepřesahujícím 5 % hmotn. s podílem odpadních plastů obsahujících chlór, síru a/nebo dusík, nepřesahujícím 2 % hmotn. sjiným znečištěním organického původu současně nepřesahujícím 10 % hmotn., se materiál mechanicky rozdrtí na lineární rozměr 10 až 20 mm a následně podrobí termokatalytickému krakování na výslednou směs kapalných uhlovodíků při teplotě 430 až 480 °C. Probíhá-li termokatalytická reakce za přítomnosti katalyzátoru SiO2 a A12O3, je postačující teplota 380 °C.

Description

Oblast techniky

Vynález je z oblasti recyklace odpadních plastických hmot na bázi polyolefinů a týká se způsobu výroby kapalných komponent paliv krakováním. Uvedený způsob rovněž umožňuje -tpvftěž využívání některých odpadních syntetických kaučuků a kopolymefů uvedených plastických hmot.

Dosavadní stav techniky

Rozhodující většina užívaných způsobů recyklace plastických hmot je Založena na materiálové recyklaci, spočívající ve vytřídění odpadů a následně jejich drcení, mytí a závěrečné regranulaci pro další tepelné zpracování na nové výrobky.

Podstata vynálezu

Popsaný způsob sekundárního využívání odpadních plastických hmot vyžaduje značné náklady, spojené zejména se zorganizováním sítě sběr nich míst, následného třídění plastových odpadů a jejich čištění od nežádoucích příměsí před jejich dalším zpracováním.

Způsob recyklace odpadních plastických hmot na bázi polyolefinů, syntetických kaučuků a jejich kopolymerů dle vynálezu eliminuje největší nedostatek, zejména finančně, personálně i časově náročný způsob jejich recyklace, jakým je třídění a čištění odpadních plastických hmot. Jeho podstata spočívá v tom, že před tepelným zpracováním odpadních plastických hmot není zapotřebí jejich třídění a mytí, příčený je využíván jev termokrakování odpadních polyoíefinových plastických hmot k výrob< kapqjpých komponentů paliv.

Tímto způsobem mohou být zpracovávány všechny libovolně prorpíchané odpady odpadových plastických hmot na bázi polyolefinů, tj. všechny polymery a kopolymery získané z uhlovodíků s obecným vzorcem C_nH_2n s podvojnou vazbou.

• 9 99 99 99 9999 • 9 99 9999 «9 9

9 9999 999 • · 99 999999 9 9

9 99 9 9999

999 999 99 99 99 99

Mezi plastické hmoty na bázi polyolefinu náleží zejména polyetylén, polypropylén, poly-l-buten, polyizobutylén, poly-4-metylo-penten, jakož i kopolymery zde uvedených látek.

Způsob dle vynálezu umožňuje rovněž využívání některých odpadních 5 syntetických kaučuků, mezi něž náleží izoprenový kaučuk IR, butadienový kaučuk BR, kučuky etyléno — propyléno —- dienové EPM, EPDM.

Minimální vstupní kváltitátivní požadavky, kladené na odpady, Určené kě zpracování ( polyolefinové plastické hmoty a syntetické kaučuky) způsobem dle vynálezu následující:

· barva, resp. zbarvení vstupní suroviny nemá žádný negativní vliv;

• minerální znečištění suroviny v podobě prachu, bláta, písku, atd., nesmí přesahovat 7 % hmotnostních;

• přípustný obsah jiných polymerovaných hmot než olefiny nesmí přesahovat 5 % hmotnostních, s výjimkou polymerovaných hmot obsahujících chlór, síru a/nebo dusík, jež nemohou tvořit více než 2 % hmotnostní;

• jiná organická Znečištění, jako například etikety, znečištění tukem, oleji, barvami jsou přípustná do 10 % hmotnostních;

• zpracovávané odpadní plastické hmoty mohou být rovněž metalizovány nebo obsahovat drobné zatavené kovové částečky.

· odpady určené ke zpracování mohou být shromažďovány v libovolném tvaru, například slisované balíky.

Úvodní Zpracování odpadů spočívá v jejich drcení bez potřeby mytí a separace stabilních znečištění. K drcení může být použita libovolná drtlčka nebo mlýn na odpady z plastických hmot. Odpady, rozmělněné na lineární rozměr 10 — 20 mm, jsou následně podrobeny termokatalytickému krakování. Katalytické krakování se provádí při teplotě 430 — 480°C, při níž probíhají uvedené reakce se Značnou rychlostí dokonce bez užití katalyzátoru. Při přítomnosti hlínitokřemičitého katalyzátoru n ····

SiO₂ + Al₂O₃ uvedené reakce probíhají se značně větší rychlostí a mimoto tento katalyzátor zvyšuje v tomto případě žádoucí izomerizaci alkenů.

Mezi nejvýznamnějšf výhody, dosažené využitím způsobu recyklace odpadních plastických hmot na bázi polyolefinů, některých syntetických kaučuků anebo jejich kopolymeru dle vynálezu, patří zejména úspora materiálových a časových nákladů, spojených s dosud nezbytným tříděním uvedených typů odpadních plastických hmot a jejich mytím před dalším zpracováním. Další výhodou je skutečnost, že současně v průběhu reakce rozkladu molekul uhlovodíků dochází k druhotným reakcím: kondenzaci, a cyklizaci čili izomerizaci. Mezi výhody rovněž patří skutečnost, že výsledná surovina může být dále podrobena procesům rafinace a frakcionace destilací v naftové rafinerii, kde může sloužit jako komponenta při výrobě paliv.

Příklad provedení vynálezu

Podstata způsobu recyklace plastických hmot na bázi polyolefinů je v další části popisu podrobněji objasněna prostřednictvím popisu jeho příkladného provedení.

Popis příkladného provedení vynálezu

Úvodní zpracování odpadů na bázi netříděných polymerovaných olefinů spočívalo v jejich drcení na lineární rozměr 10 — 20 mm bez současné potřeby mytí a separace stabilních znečištění. K drcení byla použita běžná drtička, užívaná k drcení odpadů z plastických hmot. Rozdrcené odpady byly následně podrobeny termokatalytickému krakování při konečné teplotě 370 °C a za použiti hlinitokřemičitého katalyzátoru SiO₂ + Al₂O₃.

Současně v průběhu reakce rozkladu molekul uhlovodíků došlo současně k druhotným reakcím: kondenzaci, cyklizaci čili izomerizaci. Katalytické krakování se provádí při teplotě 430 — 480 °C, při niž probíhají uvedené reakce se značnou rychlostí dokonce bez užití katalyzátoru.

Jako Výsledek tohoto procesu byly získány uhlovodíkové produkty v podobě par, které po kondenzaci tvořily kapalnou směs uhlovodíků, která vykazovala následující fyzikálně — chemické vlastnosti:

• · · * · · · ·· · • · · · · · « • · * · · · · • · ·····« · * • · · · »· ·· ♦ · · · · ·

Měrná hmotnost 0,800 - 0,835 kg/dm³

Obsah síry 0,01- 1,0 % hmotnostní

Kinematická viskozita znečištění při 40 °C 0,0230 - 0,055 . 10⁴m².s¹

Teplota tuhnutí Destilace — počátek Při teplotě 150 °C Při teplotě 180 °C Při teplotě 350 °C Konec destilace Bod vzplanutí °C °C % hmotnostních 28 % hmotnostních 65% hmotnostních 370 °C 36 °C

Průmyslová využitelnost

Uvedené vlastnosti kapalné uhlovodíkové směsi, získané z odpadních plastických hmot na bázi polyolefinů umožňují, že výsledná surovina může být dále podrobena procesům rafinace a frakci onace destilací v naftové rafinerii, kde může sloužit jako komponenta při výrobě paliv.

•· ·« 9 9 4 4 4 4

9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 999999 4 4

4 · · · · · 4 4 • 44 444 4 4 4 4 44 44

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob recyklace odpadních plastických hmot na bázi poloyolefinů, vyznačující se tím, že odpadní umělé hmoty na bázi polyolefinů nebo syntetických kaučuků a jejich kopoíymeru s minerálním

   5 znečištěním nepřesahujícím 7 % hmotnostních, podílem jiných odpadních plastických hmot než polyolefiny nepřesahujícím 5 % hmotnostních a podílem odpadních plastických hmot obsahujících chlór, síru a/nebo dusík, nepřesahujícím 2 % hmotnostní, přičemž jiná znečištění organického původu současně nepřesahují 10 % hmotnostních, jsou mechanicky rozdrceny na lineární rozměr 10 — 20 mm a

   10 následně podrobeny termokatalytickému krakování na výslednou směs kapalných uhlovodíků.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že katalytické krakování se provádí při teplotě 430 — 480°C.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že 15 termokatalytická reakce probíhá za přítomnosti katalyzátoru SiO₂ + Al₂O₃ při teplotě do 380 ’C.
4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že odpadní umělé hmoty jsou metalizovány a/nebo obsahují zatavené drobné kovové částečky.
5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že odpadní

   20 umělé hmoty obsahují barevné pigmenty.