DE102019001702A1 - Plant and process for the catalytic production of diesel oils from organic materials - Google Patents

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Abstract

Anlage und Verfahren zur katalytischen Herstellung von Dieselöl aus einem Ausgangsstoff aus der Gruppe der Reststoffe, wie Kunsstoffe (PE, PP, PET, PVC, etc.), cellulosehaltige Stoffe und Biomaterialien, umfassend mindestens ein Einleitsystem für den festen Ausgangsstoff, einer Reaktionseinheit, mindestens eine ein- oder mehrteilige Trenn- und Abscheideeinheit und mindestens eine Sedimentaufbereitungsstufe für Feststoffe und/oder Sedimente, wobei die Reaktionseinheit einen Reaktor zur Behandlung einer Mischphase aus einer flüssigen Trägerphase und einem festen Ausgangsstoff aufweist, wobei der Reaktor einen Einlass für den Ausgangsstoff, einen Kopfauslass für die Gas- oder Dampfphase und einen Auslass umfasst, der mit dem Ausleitsystem verbunden ist, sowie mindestens ein motorisch angetriebenes Rühraggregat zur Homogenisierung und Umwälzung des Reaktorinhaltes, wobei der Reaktor weiterhin ein motorisch rotativ angetriebenes Schneidwerk aufweist, zur schlagenden und/oder schneidenden Zerkleinerung des Ausgangsstoffes.Plant and process for the catalytic production of diesel oil from a starting material from the group of residues, such as plastics (PE, PP, PET, PVC, etc.), cellulose-containing substances and biomaterials, comprising at least one feed system for the solid starting material, a reaction unit, at least a one-part or multi-part separation and separation unit and at least one sediment treatment stage for solids and / or sediments, the reaction unit having a reactor for treating a mixed phase of a liquid carrier phase and a solid starting material, the reactor having an inlet for the starting material, a head outlet for the gas or vapor phase and an outlet which is connected to the discharge system, as well as at least one motor-driven agitator unit for homogenizing and circulating the reactor contents, the reactor also having a motor-driven rotary cutter for beating and / or cutting Ze reduction of the raw material.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur katalytischen Herstellung von Dieselöl aus Reststoffen, wie Kunsstoffen (PE, PP, PET, PVC, etc.), cellulosehaltigen Stoffen und Biomaterialien gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein entsprechendes Verfahren nach Oberbegriff des Anspruches 18.The invention relates to a system for the catalytic production of diesel oil from residues such as plastics (PE, PP, PET, PVC, etc.), cellulose-containing substances and biomaterials according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a corresponding method Preamble of claim 18.

Aus der WO 2005/071043 A1 ist eine Anlage bekannt, bei der kohlenwasserstoffhaltige Reststoffe oder Rückstände in einem mehrstufigen Prozess aufgeheizt, gecrackt und fraktioniert werden, wodurch unter anderem Dieselöl gewonnen wird. Weiterhin ist aus der DE103 56 245 B4 ebenfalls eine solche Anlage bekannt, wobei der Hauptwärmeeintrag über die Strömungsenergie bzw. die Friktion und innere Reibung der Pumpen erfolgt, die durch ein gegenläufiges Rührwerk gebremst werden. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass diese Anlagen noch sehr störanfällig sind.From the WO 2005/071043 A1 a system is known in which residues or residues containing hydrocarbons are heated, cracked and fractionated in a multi-stage process, whereby, among other things, diesel oil is obtained. Furthermore, from the DE103 56 245 B4 Such a system is also known, the main heat input taking place via the flow energy or the friction and internal friction of the pumps, which are braked by a counter-rotating agitator. However, it has been found that these systems are still very susceptible to failure.

Die Aufgabe der Erfindung ist somit, eine Anlage und ein Verfahren bereit zu stellen, dass leichter betrieben werden kann und eine geringere Störungsanfälligkeit zeigt.The object of the invention is therefore to provide a system and a method that can be operated more easily and is less susceptible to failure.

Diese Aufgabe wird durch eine Anlage nach Anspruch 1 gelöst, die dadurch geprägt ist, dass der zentrale Reaktor, der den Ausgangsstoff in einem Trägeröl aufnimmt und in welchem die katalytische Reaktion erfolgt, mindestens ein motorisch rotativ angetriebenes Schneidwerk aufweist, mittels welchem mindestens zeitweise eine schlagende und/oder schneidende Zerkleinerung des Ausgangsstoffes erfolgt. Ein entsprechendes Verfahren ist gemäß Anspruch 18 gelöst.This object is achieved by a system according to claim 1, which is characterized in that the central reactor, which receives the starting material in a carrier oil and in which the catalytic reaction takes place, has at least one motor-driven rotary cutter, by means of which at least temporarily a beating and / or cutting comminution of the starting material takes place. A corresponding method is achieved according to claim 18.

Als Ausgangsstoff sollen vorwiegend alle kohlenwasserstoffhaltigen Roh- und Reststoffe gelten, insbesondere Rest- und Abfallmaterialien aus der Gruppe der Kunsstoffen (PE, PP, PET, PVC, etc.), cellulosehaltigen Stoffe und Biomaterialien, wie Holz, Säge- oder Holzspähne, Papier, Karton, Pflanzenteile und dergleichen. Weiterhin soll unter einer granularen Partikelgröße rieselfähige Partikel verstanden werden, die in ihrer größten räumlichen Erstreckung im Mittel kleiner oder gleich 20mm aufweisen, vorteilhafterweise kleiner oder gleich 10mm aufweisen. Idealerweise sind diese als Spähne, Flakes oder vergleichbare flache Partikel ausgebildet.All raw and residual materials containing hydrocarbons should be considered as the starting material, in particular residual and waste materials from the group of plastics (PE, PP, PET, PVC, etc.), cellulose-containing materials and biomaterials such as wood, sawdust or wood chips, paper, Cardboard, plant parts and the like. Furthermore, a granular particle size is to be understood as meaning free-flowing particles which, in their largest spatial extent, have on average less than or equal to 20 mm, advantageously less than or equal to 10 mm. Ideally, these are designed as chips, flakes or comparable flat particles.

Vorliegend soll unter Diesel oder Dieselöl eine Kerosinmischung verstanden werden, die so genannten Mitteldestillatfraktionen bei bekannten Fraktionierungen von Erdöl. Das Trägeröl hingegen ist ein tiefersiedendes Schweröl oder Schwerölgemisch. Derartige Trägeröle sind in der Regel Thermoöle, welche sich bei hohen Betriebstemperaturen, wie vorliegend beispielsweise in dem Bereich von 280°C bis 320°C, nicht zersetzen. Weiterhin können sogenannte Zweitraffinate verwendet werden. Diese sind Öle, die nicht zu chemischen Reaktionen, einem Ausgasen oder Schaumbildung führen.In the present case, diesel or diesel oil is to be understood as meaning a kerosene mixture, the so-called middle distillate fractions in the case of known fractionations of petroleum. The carrier oil, on the other hand, is a lower-boiling heavy oil or heavy oil mixture. Such carrier oils are generally thermal oils which do not decompose at high operating temperatures, as in the present case, for example, in the range from 280 ° C to 320 ° C. So-called secondary refiners can also be used. These are oils that do not lead to chemical reactions, outgassing or foaming.

Diese Anlage zur katalytischen Herstellung von Dieselöl aus dem vorgenannten Ausgangsstoff, umfasst ein Einleitsystem für den Ausgangsstoff, eine Reaktionseinheit, mindestens eine ein- oder mehrteilige Trenn- und Abscheideeinheit und mindestens eine Sedimentaufbereitungsstufe für Feststoffe und/oder Sedimente, u.a. wie Aschen, Teerstoffe, und dergleichen. Dabei umfasst die Reaktionseinheit in der Regel nur einen zentralen Reaktor zur Behandlung einer Mischphase aus einer flüssigen Trägerphase (Trägeröl) und dem festen Ausgangsstoff, wobei der Reaktor häufig auch Schmelzreaktor genannt wird, weil in diesem die Feststoffe katalytisch in ein Dieselöl umgewandelt werden. Der Reaktor weist idealerweise nur einen Reaktorinnenraum auf, und hat aber im bestimmunggemäßen Betrieb einen gas- oder dampfgefüllten Kopfraum und einen mit der Mischpahse gefüllten Produktraum. Weiterhin umfasst er mind. einen Einlass für den Ausgangsstoff, mindestens einen Kopfauslass für eine Gas- oder Dampfphase, an den sich unmittelbar eine Abscheidekolonne anschließen kann oder hieran angebracht sein kann. Weiterhin ist ein Auslass vorhanden, der mit der Sedimentaufbereitungsstufe verbunden ist, sowie mindestens ein motorisch angetriebenes Rühraggregat zur Homogenisierung und Umwälzung des Reaktorinhaltes, welches mit mindestens einem Rührkörper in den Produktraum ragt.This plant for the catalytic production of diesel oil from the aforementioned starting material comprises a feed system for the starting material, a reaction unit, at least one one-part or multi-part separation and separation unit and at least one sediment processing stage for solids and / or sediments, among others. such as ashes, tar matter, and the like. The reaction unit generally comprises only one central reactor for treating a mixed phase of a liquid carrier phase (carrier oil) and the solid starting material, the reactor often also being called a melt reactor, because in this the solids are catalytically converted into diesel oil. The reactor ideally has only one reactor interior, but in normal operation it has a gas or steam-filled head space and a product space filled with the mixed phase. Furthermore, it comprises at least one inlet for the starting material, at least one top outlet for a gas or vapor phase, to which a separation column can directly adjoin or be attached. There is also an outlet that is connected to the sediment processing stage, as well as at least one motor-driven agitator for homogenizing and circulating the reactor contents, which protrudes into the product space with at least one agitator.

Die Sedimentaufbereitungsstufe zum Ausleiten und Abtrennen von festen Inhaltsstoffen aus dem Produktraum umfasst dabei ein Förderaggregat, einen Sedimentationskessel, ein vertikal unterhalb des Sedimentationskessels oder bodennah im Sedimentationskessel angeordnetes Ausleitelement. Dieses Ausleitelement ist als kratzendes oder schleifendes Fördermittel ausgebildet, insb. als Förderschnecke und dient zum Abtransport von ölhaltigen Feststoffen. Weiterhin ist der Sedimentationskessel über ein motorisch antreibbares Transportelement, welches als kratzendes oder schabendes Fördermittel ausgebildet ist, wie bspw. eine Förderschnecke, mit einem Rückführeinlass des zentralen Reaktors verbunden . Im Falle einer Förderschnecke, ist diese idealerweise als ziehende Förderschnecke konzipiert, so dass keine Rest- und Schmutzstoffe mechanisch auf die Dichtungsmaterialien einwirken. Dies hat den großen Vorteil gegenüber einer üblichen Pumpe, dass der gesamte Förderweg permanent mechanisch freigehalten wird und keine lokalen Anhaftungen und Querschnittsverengungen erfolgen können.The sediment processing stage for discharging and separating solid ingredients from the product space comprises a conveying unit, a sedimentation tank, a discharge element arranged vertically below the sedimentation tank or close to the bottom in the sedimentation tank. This diverting element is designed as a scratching or grinding conveying means, in particular as a screw conveyor and is used to remove oily solids. Furthermore, the sedimentation vessel is connected to a return inlet of the central reactor via a motor-driven transport element, which is designed as a scraping or scraping conveyor, such as a conveyor screw. In the case of a screw conveyor, this is ideally designed as a pulling screw conveyor so that no residues or contaminants affect the sealing materials mechanically. This has the great advantage over a conventional pump that the entire conveying path is permanently kept mechanically free and no local adhesions and cross-sectional constrictions can occur.

Der Sedimentationskessel dient als Separator und hat idealerweise einen konischen oder trichterförmigen Boden. Die Abscheidung im Sedimentationskessel kann gesteigert werden, wenn die Einlassleitung gegenüber dem Radius in der horizontalen Ebene geneigt ist, so dass die Flüssigkeit in Umfangsrichtung einströmen kann und sich ständiger Flüssigkeitswirbel ausbildet und hierdurch eine Art Zyklonabscheidung veranlasst wird.The sedimentation kettle serves as a separator and ideally has a conical or funnel-shaped bottom. The separation in the sedimentation tank can be increased if the inlet line is inclined in relation to the radius in the horizontal plane, so that the liquid can flow in in the circumferential direction and constant liquid vortices are formed and a type of cyclone separation is thereby initiated.

Eine Verbesserung besteht darin, dass das motorisch antreibbare, rückführende Transportelement im oberen Drittel des Sedimentationskessels mit diesem verbunden und/oder in diesen mit dem Einlassende hinein ragt. Weiterhin kann das rückführende Transportelement mit dem vom Sedimentationskessel entfernten Ende in den Reaktor hinein ragen und/oder dichtend mit diesem verbunden sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dieses rückführende Transportelement in Richtung vom Sedimentationskessel zum Reaktor in Förderrichtung ein Gefälle aufweist, d.h. gegen die Horizontale geneigt ist. Ein Winkel im Bereich von 10° bis 45° hat sich als vorteilhaft erwiesen.An improvement is that the motor-driven, return transport element in the upper third of the sedimentation vessel is connected to the latter and / or protrudes into it with the inlet end. Furthermore, the return transport element can protrude into the reactor with the end remote from the sedimentation vessel and / or be connected to it in a sealing manner. It is particularly advantageous if this returning transport element has a gradient in the direction of the sedimentation tank to the reactor in the conveying direction, i.e. is inclined to the horizontal. An angle in the range from 10 ° to 45 ° has proven to be advantageous.

Bei einer Ausführungsvariante verfügt der Sedimentationskessel über ein motorisch antreibbares Kratz- und Schabelement, womit der Austrag der abgesetzten Anteile, wie Aschen, Feststoffe, Kalkanteile usw. als schwerer öliger Schlamm verbessert wird.In one embodiment, the sedimentation boiler has a motor-driven scraper and scraper element, which improves the discharge of the deposited fractions, such as ash, solids, lime fractions, etc. as heavy oily sludge.

Der Sedimentationskessel ist bei einer Anlagenvariante über dieses Ausleitelement mit einer Kopplungs- und Aufreinigungseinheit verbunden, welche eine Trocknungs- und Verdampfereinheit für diese ölhaltigen Feststoffe (Ölschlamm) und/oder eine Abscheideeinheit für die Dampf- und/oder Gasinhaltsstoffe umfasst.In one system variant, the sedimentation boiler is connected to a coupling and purification unit via this diverting element, which comprises a drying and evaporating unit for these oily solids (oil sludge) and / or a separation unit for the steam and / or gas constituents.

Wie beschrieben, ist weiterhin mindestens ein motorisch rotativ angetriebenes Schneidwerk zur schlagenden und/oder schneidenden Zerkleinerung des Ausgangsstoffes vorgesehen, welches mindestens eine Schneide oder einen Schneidabschnitt aufweist.As described, there is also at least one motor-driven, rotationally driven cutting mechanism for the percussive and / or cutting comminution of the starting material, which has at least one cutting edge or a cutting section.

Bei einer Ausführungsform des Schneidwerkes ist dieses an derselben Antriebswelle angebracht und von dieser angetrieben, wie der mindestens eine Rührkörper, wobei alternativ oder zusätzlich auch der mindestens eine Rührkörper als Schneide oder mit einem Schneidabschnitt aufgebildet sein kann. Eine weitere Alternative besteht darin, dass das Schneidwerk in den Produktraum hineinragt und eine eigene Antriebswelle und einen eigenen vom Antrieb des Rühraggregats unabhängigen Antrieb aufweist.In one embodiment of the cutting mechanism, it is attached to and driven by the same drive shaft as the at least one stirring body, wherein the at least one stirring body can alternatively or additionally be designed as a cutting edge or with a cutting section. Another alternative is that the cutting mechanism protrudes into the product space and has its own drive shaft and its own drive that is independent of the drive of the stirring unit.

Eine Verbesserung besteht darin, dass mindestens ein Rührkörper in vertikaler Höhenlage zwischen zwei Schneidwerken angeordnet ist, so dass diese unmittelbar ober- und unterhalb des Rührwerkes in der gerichteten Strömung schneidend und/oder zerteilend arbeiten können.An improvement is that at least one agitator is arranged in a vertical position between two cutting units, so that they can cut and / or divide directly above and below the agitator in the directed flow.

Der Antrieb muss dabei derart ausgelegt sein, dass er eine permanente vollständige Durchmischung und vielfache Umwälzung pro Minute ermöglicht, wozu er eine Geschwindigkeit des Rühraggregates von mindestens 400 bis 500 U/min ermöglichen muss. Vorteilhafterweise wird eine Umdrehung von 440 bis 470 U/min vorgenommen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Umfangsgeschwindigkeit des Rühraggregats im Bereich von 10 bis 20 m/s liegt, und idealerweise eine Umfangsgeschwindigkeit von 13 bis 18 m/s mittels des Antriebes erreichbar und im Betrieb der Anlage eingestellt werden kann. Für den Antrieb des Schneidwerkes gilt analog, dass eine Geschwindigkeit von mindestens 400 bis 500 U/min vorliegen sollte, wobei vorteilhafterweise eine Geschwindigkeit von über 440 bis 470 U/min beim Betrieb aufrecht gehalten werden sollte.The drive must be designed in such a way that it enables permanent, complete mixing and multiple circulations per minute, for which purpose it must enable a speed of the agitator of at least 400 to 500 rpm. A revolution of 440 to 470 rpm is advantageously carried out. It is advantageous if the circumferential speed of the agitator is in the range of 10 to 20 m / s, and ideally a circumferential speed of 13 to 18 m / s can be achieved by means of the drive and set during operation of the system. The same applies to the drive of the cutting unit that a speed of at least 400 to 500 rpm should be present, with a speed of over 440 to 470 rpm advantageously being maintained during operation.

Eine weitere Verbesserung besteht darin, dass das Rührwerk, insb. dessen Antriebswelle im Reaktor exzentrisch angeordnet ist, wodurch sich eine besonders vorteilhafte dreidimensionale Strömung im Produktraum des Reaktors einstellt. Dabei hat sich eine Achsexzentrizität der Rührorganachse zur Mittelachse des Reaktors als vorteilhaft herausgestellt, die im Bereich von 0,15 bis 0,25 liegt.Another improvement is that the agitator, in particular its drive shaft, is arranged eccentrically in the reactor, whereby a particularly advantageous three-dimensional flow is established in the product space of the reactor. An axial eccentricity of the stirrer axis to the central axis of the reactor which is in the range from 0.15 to 0.25 has proven to be advantageous.

Die stromabwärts dem Reaktor nachgeschaltete ein- oder mehrteilige Trenn- und Abscheideeinheit umfasst mindestens einen Kondensator und/oder eine Destillationskolonne zur Abtrennung des Dieselöls. Es hat sich überraschenderweise herausgesellt, dass es hinreichend ist, nach dem Reaktor - ggf. unmittelbar auf diesem, eine einfache Abscheidekolonne vorzusehen, um nachfolgend hierzu ein oder zwei Kondensatoren vorzusehen zur Abscheidung des Produktöls.The one-part or multi-part separating and separating unit connected downstream from the reactor comprises at least one condenser and / or a distillation column for separating the diesel oil. It has surprisingly been found that it is sufficient to provide a simple separation column after the reactor - possibly directly on top of it - in order to subsequently provide one or two condensers for separating the product oil.

Wie angedeutet, bildet dann die Abscheidekolonne mit dem Reaktor eine Baueinheit und ist direkt am Kopfraum angebracht oder über einen Flansch unmittelbar mit diesem verbunden. Dabei erstreckt sich der Kopfraum des Reaktors unmittelbar in den untersten Boden- oder Einlaufbereich der Kolonne und bildet einen einzigen Raum.As indicated, the separation column then forms a structural unit with the reactor and is attached directly to the head space or directly connected to it via a flange. The head space of the reactor extends directly into the lowest floor or inlet area of the column and forms a single space.

Weiterhin ist eine Heizeinrichtung für die Mischphase vorgesehen, welche bei einer verbesserten Variante als außen an der Reaktorwand anliegende Einrichtung vorgesehen ist und durch die Behälterwand hindurch auf das Fluid wirkt. Alternativ kann im Reaktor eine solche Heizeinrichtung umfasst sein. Diese Heizeinrichtungen sind so ausgelegt und dimensioniert, dass eine Erwärmung einer eingefüllten Mischphase auf über 200 °C erfolgen kann, idalerweise auf eine Temperatur zwischen 280 °C und 320°C.Furthermore, a heating device is provided for the mixed phase which, in an improved variant, is provided as a device resting on the outside of the reactor wall and acting on the fluid through the container wall. Alternatively, such a heating device can be included in the reactor. These heating devices are designed and dimensioned so that a filled mixed phase can be heated to over 200 ° C, ideally to a temperature between 280 ° C and 320 ° C.

Als besonders bevorzugt hat sich eine Mikrowellenheizeinrichtung als Heizeinrichtung herausgestellt. Diese hat einen sehr hohen Wirkungsgrad und an den Austauschflächen bzw. den aussendenden Oberflächen der Mikrowellenheizung erfolgt nicht, wie bei konventionellen Heizoberflächen, eine thermisch bedingte Anhaftung aufgrund lokaler Überhitzung. Mindestens eine solche Mikrowellenheizeinrichtung ist idealerweise im flüssigkeitsgefüllten Raum des Reaktorinnenraumes angeordnet. Die Leistung des Mikrowellengenerators sollte im Bereich von über 70kW liegen, idealerweise im Bereich von 80kW bis 250kW. Bedarfsweise kann die Leistung auch darüber liegen oder mehr als ein Mikrowellengenerator vorgesehen werden. A microwave heating device has proven to be particularly preferred as the heating device. This has a very high degree of efficiency and, as with conventional heating surfaces, there is no thermally induced adhesion due to local overheating on the exchange surfaces or the emitting surfaces of the microwave heater. At least one such microwave heating device is ideally arranged in the liquid-filled space of the interior of the reactor. The power of the microwave generator should be in the range of over 70kW, ideally in the range of 80kW to 250kW. If necessary, the power can also be higher or more than one microwave generator can be provided.

Die Mikrowellenheizung umfasst dabei als Hauptkomponenten in bekannter Weise ein Magnetron und einen Hohlleiter. Dieser Hohlleiter umfasst in der Regel unter anderem mindestens eine zum Produktraum angrenzende und abtrennende Glas- oder Quarzglasscheibe, einen Tuner zur Minimierung der reflektierten Mikrowellen, einen Zirkulator und eine Wasserlast sowie geeignete Detektoren und Richtkoppler. Bei einer verbesserten Ausführungsform grenzt an den Produktraum nicht nur eine Glas- oder Quarzglasscheibe, sondern eine Sicherheitsschleuse mit beidseitigem Abschluss durch eine Glas- oder Quarzglasscheibe, wobei deren Innenraum mit einem Inertgas gefüllt werden oder durch den ein Inertgas strömen kann. Dabei ist unter beidseitig die Richtung der Haupterstreckung des Hohlleiters zu verstehen, in welchem die Mikrowellen geführt werden. Der Vorteil besteht darin, dass der Innenraum evakuierbar ist und im Falle von Beschädigung der an den Produktraum angrenzenden Scheibe, kein Sauerstoff in den Reaktor gelangt und weiterhin die sonstigen Komponenten der Mikrowellenheizung geschützt bleiben.The microwave heater comprises a magnetron and a waveguide as main components in a known manner. This waveguide usually includes at least one glass or quartz glass pane adjoining and separating the product space, a tuner to minimize the reflected microwaves, a circulator and a water load, as well as suitable detectors and directional couplers. In an improved embodiment, the product space is not only adjoined by a glass or quartz glass pane, but a safety lock with a double-sided closure by a glass or quartz glass pane, the interior of which can be filled with an inert gas or through which an inert gas can flow. In this context, both sides are to be understood as the direction of the main extension of the waveguide in which the microwaves are guided. The advantage is that the interior can be evacuated and, in the event of damage to the pane adjoining the product space, no oxygen can get into the reactor and the other components of the microwave heating remain protected.

Eine Alternative Bauform besteht darin, dass nicht der Reaktorinhalt unmittelbar durch vorstehend genannte Scheibe in der Reaktorwand oder einem Befestigungsstutzen mittels Mikrowellenheizung erwärmt wird, sondern die mindestens eine Mikrowellenheizung durch ein Glas- oder Quarzglasrohr auf einen Seitenstrom der Mischphase einwirkt. Dieser Seitenstrom in einer Umlaufleitung wird vorteilhafterweise von einem geeigneten Fördermittel angetrieben, wie beispielsweise einer Doppelschneckenpumpe.An alternative design is that the reactor contents are not heated directly by the aforementioned disk in the reactor wall or a fastening nozzle by means of microwave heating, but rather the at least one microwave heating acts on a side stream of the mixed phase through a glass or quartz glass tube. This side stream in a circulation line is advantageously driven by a suitable conveying means, such as a twin screw pump.

Zur Dichtung der Sicherheitsscheiben der Sicherheitsschleuse im Hohlkanal werden vorteilhafterweise Papierdichtungen oder Dichtungen aus einem Kupfermaterial (Weichkupfer) vorgesehen, so dass eine gasdichte Trennung hergestellt ist. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass diese gasdichte Strecke vom zentralen Reaktor als sehr vorteilhafte Abkühlungsstrecke fungiert.To seal the safety panes of the safety lock in the hollow channel, paper seals or seals made of a copper material (soft copper) are advantageously provided so that a gas-tight separation is produced. It has surprisingly been found that this gas-tight section from the central reactor functions as a very advantageous cooling section.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Lage der Mikrowellenheizung im Deckel und/oder Kopfraum des Reaktors, was den Vorteil hat, dass die thermischen und mechanischen Einflüsse verringert werden. Weiterhin ist so eine gute Zugänglichkeit im Wartungsfalle gegeben.In an alternative embodiment, the position of the microwave heater is in the cover and / or head space of the reactor, which has the advantage that the thermal and mechanical influences are reduced. Furthermore, there is good accessibility in the event of maintenance.

Weiterhin besteht eine verbesserte Variante darin, dass ein Rückführungseinlass am Reaktor vorgesehen ist, der mit der Sedimentaufbereitungsstufe verbunden ist und über welchen Teilströme oder Teilmengen, die über einen Auslass entnommen wurden, in den Reaktor zurückgeführt werden können. Die rückgeführten Teilströme oder Teilmengen sind in der Regel flüssig und angereichert an Feststoffen, wie Kalk, Katalysator, Asche oder Teeranteile.Furthermore, an improved variant consists in that a recirculation inlet is provided on the reactor, which is connected to the sediment processing stage and via which partial flows or partial quantities that were withdrawn via an outlet can be returned to the reactor. The returned partial flows or partial amounts are usually liquid and enriched in solids, such as lime, catalyst, ash or tar fractions.

Der Reaktoreinlass und/oder der Rückführungseinlass sind derart ausgeformt, dass ein Gehäuse einer einleitenden Förderschnecke hieran gehalten und abgedichtet ist. Hierzu können bekannte Flansch- oder Kupplungselemente vorgesehen werden. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn zwischen dem Reaktoreinlass und dem Auslassende der einleitenden Förderschnecke kein separates Rohrstück mehr vorhanden ist.The reactor inlet and / or the return inlet are shaped in such a way that a housing of an introducing screw conveyor is held on and sealed off. Known flange or coupling elements can be provided for this purpose. It is particularly advantageous if there is no longer a separate pipe section between the reactor inlet and the outlet end of the introducing screw conveyor.

Dabei besteht eine Verbesserung darin, dass das Gehäuse der einleitenden Förderschnecke unmittelbar am Reaktor mit dem Auslassende endet bzw. den Reaktorflansch bildet.An improvement is that the housing of the feed screw ends directly at the reactor with the outlet end or forms the reactor flange.

Prozess- und Hilfsstoffe, wie ein zu ergänzendes Trägeröl, Kalk, Katalysator können in eine der sonstigen Zuführungs- oder Rückführungsströme eingeleitet werden. Vorteilhafterweise ist aber eine separate Zuführungseinheit für Prozess- und Hilfsstoffe vorgesehen, die leitungsmäßig mit dem Reaktor verbunden ist, wobei hierfür ein eigener Zugangsstutzen im Reaktor vorgesehen ist.Process and auxiliary materials, such as a carrier oil to be supplemented, lime, catalyst, can be introduced into one of the other feed or return streams. Advantageously, however, a separate supply unit for process materials and auxiliary materials is provided, which is connected to the reactor in terms of lines, with a separate access port being provided in the reactor for this purpose.

Nicht im Einzelnen beschrieben, weil für den Fachmann fachüblich, sind nötige Leitungsverbindungen, Verbindungsflansche, Tragwerkselemente und dergleichen, sowie die bekannten und üblichen Steuerungs- und Regelungseinheiten.Necessary line connections, connecting flanges, structural elements and the like, as well as the known and customary control and regulation units, are not described in detail because they are customary for the person skilled in the art.

Unter Nutzung dieser Anlage und insbesondere des Reaktors, ist somit ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Dieselöl aus dem vorgenannten Ausgangsstoff möglich, welcher als granulare Feststoffphase in eine flüssige Phase aus dem vorgenannten Trägeröl eingebracht und katalytisch umgeformt wird.Using this system and in particular the reactor, a process for the continuous production of diesel oil from the aforementioned starting material is thus possible, which is introduced as a granular solid phase into a liquid phase from the aforementioned carrier oil and is catalytically converted.

Hierbei ist die Temperatur in der Mischphase zwischen 200 und 400 °C, und liegt idalerweise zwischen 280 °C und 320°C. Die Mischphase umfasst weiterhin einen Anteil an Kalk von 1,5 Gew.% bis 10 Gew.% (2-5), wobei Kalk hier als Sammelbegriff für Calcium- oder calciumcarbonathaltige Stoffe oder Stoffmischungen zu verstehen ist. Weiterhin umfasst die Mischphase einen Katalysator in einem Anteil von 1 Gew.% bis 15 Gew. % (2-10) .The temperature in the mixing phase is between 200 and 400 ° C, and is ideally between 280 ° C and 320 ° C. The mixed phase also includes a proportion of lime of 1.5% by weight to 10% by weight (2-5), with lime here as a collective term is to be understood as referring to substances or mixtures of substances containing calcium or calcium carbonate. The mixed phase also comprises a catalyst in a proportion of 1% by weight to 15% by weight (2-10).

Die gas- oder dampfförmige Phase wird kontinuierlich abgeführt, idealerweise mittels mind. einer Vakuumpumpe kontinuierlich aus dem Kopfraum des Reaktors abgezogen. Stromabwärts des Reaktors wird in mind. einem Kondensator das Dieselöl von der leichterflüchtigen gas- oder dampfförmigen Phase abgetrennt.The gas or vapor phase is continuously removed, ideally continuously withdrawn from the headspace of the reactor by means of at least one vacuum pump. Downstream of the reactor, the diesel oil is separated from the more volatile gas or vapor phase in at least one condenser.

Dabei wird parallel in der Mischphase der enthaltende garanulare Ausgangsstoff mittels der mindestens einen Schneide oder dem Schneidabschnitt mechanisch zerschnitten und/oder zerkleinert. Zur optimalen Durchmischung im Reaktorinnenraum und zur Vermeidung von jeglicher Sedimentation, beträgt die Umfangsgeschwindigkeit des Rühraggregates zwischen 8 bis 20 m/s, wobei es sich heraus gestellt hat, dass diese idealerweise zwischen 13 bis 17 m/s liegen sollte.In this case, in parallel in the mixing phase, the garannular starting material contained is mechanically cut and / or comminuted by means of the at least one cutting edge or the cutting section. For optimal mixing in the interior of the reactor and to avoid any sedimentation, the peripheral speed of the stirring unit is between 8 and 20 m / s, whereby it has been found that this should ideally be between 13 and 17 m / s.

Der Katalysator ist vorteilhafterweise ein Bentonith oder Zeolith, insb. ein Aluminium Silicat, der einen pulverförmigem Zustand aufweist. Das Drucknivau im Kopfraum des Reaktors ist kleiner oder gleich 1 bar und liegt idealerweise im Bereich von 25 bis 60 mbar.The catalyst is advantageously a bentonite or zeolite, in particular an aluminum silicate, which is in a powdery state. The pressure level in the head space of the reactor is less than or equal to 1 bar and is ideally in the range from 25 to 60 mbar.

Nachstehend wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert, dabei zeigt

  • 1 als Blockdiagramm einen Verfahrensablauf und die wichtigsten Verfahrensschritte,
  • 2 schematisch den Aufbau der Sedimentaufbereitungsstufe,
  • 3 eine Schnittdarstellung durch den Sedimentationskessel auf Höhe des Einlassstutzens,
  • 4 eine zweite Variante der Sedimentationsstufe,
  • 5 eine dritte Variante der Sedimentationsstufe und
  • 6 den Aufbau der Mikrowellenheizeinrichtung des zentralen Reaktors.
The invention is explained in more detail below by way of example, and shows
  • 1 a block diagram of a process sequence and the most important process steps,
  • 2 schematically the structure of the sediment processing stage,
  • 3 a sectional view through the sedimentation tank at the level of the inlet nozzle,
  • 4th a second variant of the sedimentation stage,
  • 5 a third variant of the sedimentation stage and
  • 6th the construction of the microwave heating device of the central reactor.

In der 1 ist schematisch die gesamte Anlage 1 zur katalytischen Herstellung von Dieselöl 9 aus dem Ausgangsstoff 7 als Blockdiagramm dargestellt. Der Ausgangsstoff 7 wird über das Einleitsystem 100 der Reaktionseinheit 10 zugeführt, die mindestens einen Reaktor aufweist, aber auch zwei oder mehr parallel geschaltete Reaktoren umfassen kann (nicht dargestellt). Der Ausgangsstoff 7 wird wie gezeigt, in den Reaktor 11 über den Reaktoreinlass 12 zugeführt.In the 1 is a schematic of the entire system 1 for the catalytic production of diesel oil 9 from the starting material 7th shown as a block diagram. The starting material 7th is via the delivery system 100 the reaction unit 10 fed, which has at least one reactor, but can also include two or more reactors connected in parallel (not shown). The starting material 7th is placed in the reactor as shown 11 via the reactor inlet 12 fed.

Weiterhin ist eine Produktaufbereitungsstufe 300 für das Dieselöl 9 leitungsmäßig mit oder an dem Kopfraum 11.1 des Reaktors 11 über den Kopfauslass 13 verbunden. In der Produktaufbereitungsstufe 300 wird aus der Gas-und Dampfphase der Dieselölanteil von der leichter siedenden wässrigen Phase getrennt. Das Dieselöl 9 wird im Speichertank 24 gelagert.There is also a product preparation stage 300 for the diesel oil 9 wired with or on the headspace 11.1 of the reactor 11 via the head outlet 13 connected. In the product preparation stage 300 the diesel oil fraction is separated from the lower-boiling aqueous phase from the gas and vapor phases. The diesel oil 9 is in the storage tank 24 stored.

Bodennah mit Verbindung zum Produktraum 11.2 ist der Reaktor 11 über den Bodenauslass 14 und die Auslassleitung 14.1 mit einer Sedimentaufbereitungsstufe 200 verbunden, von der aus in den Rückführeinlass 23 die Rückführleitung 23.1 führt, so dass eine flüssige Phase in den Reaktor 11 zurück geleitet werden kann. Weiterhin umfasst die Anlage 1 eine Kopplungs- und Aufreinigungseinheit 400, welche optional ist und mittels welcher das Dieselöl 9 beispielsweise entschwefelt werde kann und die Fest- und Sedimentationstoffe weiter aufbereitet und konfektioniert werden können. Zu diesem Zweck sind die Produktaufbereitungsstufe 300 und/oder die Sedimentaufbereitungsstufe 200 in geeigneter Weise über geeignete Fördermittel und/oder Leitungen miteinander verbunden.Close to the floor with a connection to the product area 11.2 is the reactor 11 via the floor outlet 14th and the outlet pipe 14.1 with a sediment treatment stage 200 connected, from the into the return inlet 23 the return line 23.1 leads so that a liquid phase enters the reactor 11 can be directed back. The plant also includes 1 a coupling and purification unit 400 which is optional and by means of which the diesel oil 9 For example, it can be desulfurized and the solids and sedimentation materials can be further processed and packaged. For this purpose are the product preparation stage 300 and / or the sediment treatment stage 200 connected to one another in a suitable manner via suitable conveying means and / or lines.

In 1 und den nachstehenden Figuren sind übliche Aggregate zur Steuerung, Regelung, Förderung, Anzeigen usw. aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.In 1 and the following figures, conventional units for control, regulation, promotion, displays, etc. are not shown for the sake of clarity.

Wie weiterhin in 1 zu erkennen, weist der Reaktor 11 ein Rühraggregat 15, mit einem Antrieb 19, einer Antriebswelle 17, einem Rührkörper 16 und einem Schneidwerk 18 auf. Der Rührkörper 16 ist in diesem und den nachfolgenden Ausführungsbeispielen als 2- bis 4-flügeliger Propeller ausgebildet.As continued in 1 to see the reactor points 11 a stirring unit 15th , with one drive 19th , a drive shaft 17th , a stirring body 16 and a cutting unit 18th on. The stirring body 16 is designed in this and the following exemplary embodiments as a 2- to 4-bladed propeller.

2 zeigt die Sedimentaufbereitungsstufe 200 stärker im Detail, die leitungsmäßig über den Bodenauslass 14 und den Rückführungseinlass 23 mit dem Reaktor 11 verbunden ist. Die Auslassleitung 14.1 führt zu einem Sedimentationskessel 60, in dem Feststoffanteile, wie Kalk, Asche, Teere, usw. von einer leichteren Ölphase durch Sedimentation getrennt werden. In der Auslassleitung 14.1, vorteilhafterweise in der Nähe des Bodenauslasses 14, ist das Fördermittel 61 angeordnet, das idealerweise eine Pumpe ist, die gut für ausgasende Misch- und Schlammphasen mit Feststoffanteilen geeignet ist, wie beispielsweise eine Schneckenpumpe oder eine Spindelpumpe. 2 shows the sediment preparation stage 200 more in detail, the pipeline via the floor outlet 14th and the return inlet 23 with the reactor 11 connected is. The outlet line 14.1 leads to a sedimentation kettle 60 , in which solids such as lime, ash, tar, etc. are separated from a lighter oil phase by sedimentation. In the outlet line 14.1 , advantageously near the floor outlet 14th , is the grant 61 arranged, which is ideally a pump that is well suited for outgassing mixed and sludge phases with solids, such as a screw pump or a screw pump.

Der Sedimentationskessel 60 weist vorteilhafterweise einen motorisch angetriebenen Kratzrührer 64 auf, der den abgesunkenen, feststoffreichen Ölschlamm kontinuierlich zum Einlass der unterhalb des Sedimentationskessels 60 angeordneten Schlammförderschnecke 63 schiebt. Diese Schlammförderschnecke 63 weist den Antrieb 63.1 auf und ist idealerweise als Stopfschnecke oder Doppelschnecke ausgebildet, so dass der flüssige Anteil in diesem Ölschlamm zu einem hohen Anteil in den Sedimentationskessel 60 zurückgedrückt wird. Am Auslass der Schlammförderschnecke 63 wird der feuchte, ölhaltige Rückstand in einen Reststoffsammelbehälter 65 geleitet.The sedimentation kettle 60 advantageously has a motor-driven scraper stirrer 64 on, which the sunk, high-solids oil sludge continuously to the inlet below the sedimentation vessel 60 arranged sludge screw conveyor 63 pushes. This sludge screw conveyor 63 shows the drive 63.1 on and is ideally designed as a plug screw or twin screw, so that a large proportion of the liquid content in this oil sludge enters the sedimentation vessel 60 is pushed back. At the outlet of the sludge screw conveyor 63 the moist, oily residue is placed in a waste collection container 65 directed.

Wie in der 3 gut zu erkennen, ist der Sedimentationskessel 60 im unteren Kesselabschnitt 60.3 konisch oder trichterartig ausgebildet und dessen Einlassstutzen 60.1, der über die Auslassleitung 14.1 mit dem Bodenauslass 14 des Reaktors 11 verbunden ist, ist zum Radius R60 um den Winkel δ geneigt, der Winkel δ im gezeigten Beispiel 45° beträgt. Der Radius R60 erstreckt sich dabei in einer horizontalen Ebene (Schnittebene) von der Mitte zu dem theoretischen Schnittpunkt des Umfangs des Sedimentationskessels 60 mit der Lotrechten auf der freien Strömungsfläche des Einlassstutzens 60.1. Darüber wird die Abscheidung im Sedimentationskessel 60 gesteigert, weil die eingeleitete, feststoffhaltige Mischphase in Umfangsrichtung einströmt und somit sich ein ständiger Flüssigkeitswirbel ausbildet, der eine Art Zyklonabscheidung veranlasst. Weiterhin ist der Auslass 60.2 am Boden des Sedimentationskessels 60 dargestellt, der den Übergang zur Schlammförderschnecke 62 bzw. deren Anschlussflansch bildet. Am Boden des Sedimentationskessels 60 sind die beiden Paddel 64.1 des Kratzrührers 64 zu erkennen.Like in the 3 The sedimentation kettle is easy to see 60 in the lower boiler section 60.3 conical or funnel-shaped and its inlet nozzle 60.1 that is via the outlet line 14.1 with the floor outlet 14th of the reactor 11 connected is to the radius R60 around the angle δ inclined to the angle δ in the example shown is 45 °. The radius R60 extends in a horizontal plane (sectional plane) from the center to the theoretical intersection of the circumference of the sedimentation kettle 60 with the perpendicular to the free flow surface of the inlet connection 60.1 . Above this is the deposition in the sedimentation tank 60 increased, because the introduced mixed phase containing solids flows in in the circumferential direction and thus a constant fluid vortex is formed, which causes a kind of cyclone separation. Furthermore is the outlet 60.2 at the bottom of the sedimentation kettle 60 shown, the transition to the sludge screw conveyor 62 or their connection flange forms. At the bottom of the sedimentation kettle 60 are the two paddles 64.1 of the scraper 64 to recognize.

In der 2 ist weiterhin dargestellt, dass das Dieselöl 9 aus der Produktaufbereitungsstufe 300 über die Leitung 27 in den Speichertank 24 und eine leichtflüchtige Gasphase zum Kamin 25 geleitet wird. Ebenfalls dargestellt ist die Kopplungs- und Aufreinigungseinheit 400, die leitungsmäßig mit der vorgenannten Produktaufbereitungsstufe 300 verbunden ist. Insbesondere kann aber der Reststoffsammelbehälter 65 bereits Teil der Kopplungs- und Aufreinigungseinheit 400 sein, indem über Verdampfer, Kompaktierer oder sonstige Trenn- und Konvektionierungsmittel eine weitere Behandlung der Rückstandsstoffe erfolgt.In the 2 is also shown that the diesel oil 9 from the product preparation stage 300 over the line 27 into the storage tank 24 and a volatile gas phase to the chimney 25th is directed. The coupling and purification unit is also shown 400 , the line-wise with the aforementioned product preparation stage 300 connected is. In particular, however, the waste collection container 65 already part of the coupling and purification unit 400 by further treating the residues via evaporators, compactors or other separating and convection agents.

Wie in den 2, 4 und 5 gut zu erkennen, ist die Rückführförderschnecke 62 in Transportrichtung nach unten geneigt. Die Einlassseite 62.1 ist dabei mit dem Sedimentiationskessel 60 verbunden und die Auslassseite 62.2 ist analog wie zur einleitenden Förderschnecke 42 beschrieben, direkt mit dem Rückführeinlass 23 des Reaktors 11 verbunden und/oder in diesen eingeführt. Der Neigungswinkel β der Rückführschnecke 62 beträgt ca. 10°. Der große Vorteil besteht darin, dass der Leitungsweg vollständig und ständig mechanisch durch die Drehung der Schnecke freigearbeitet und freigehalten wird. Der Antrieb 62.3 der Rückführschnecke 62 ist an einer verlängerten Antriebsewelle 62.4 aus dem Innenraum des Sedimentiationskessels 60 herausgeführt. Der weitere Vorteil besteht darin, dass im Stör- oder Wartungsfall der antreibende Kern der Rückführschnecke 62 zur Seite des oben liegenden Antriebes 62.3 gezogen werden kann, weitestgehend ohne das der Inhalt des Sedimentationskessels 60 oder des Reaktors 11 abgelassen werden muss.As in the 2 , 4th and 5 The return screw conveyor is easy to see 62 inclined downwards in the transport direction. The inlet side 62.1 is with the sedimentation kettle 60 connected and the outlet side 62.2 is analogous to the introductory screw conveyor 42 described, directly to the return inlet 23 of the reactor 11 connected and / or introduced into this. The angle of inclination β the return screw 62 is approx. 10 °. The great advantage is that the line path is completely and constantly mechanically cleared and kept clear by the rotation of the screw. The drive 62.3 the return screw 62 is on an extended drive shaft 62.4 from the interior of the sedimentation kettle 60 led out. The further advantage is that in the event of a breakdown or maintenance the driving core of the return screw 62 to the side of the overhead drive 62.3 can be drawn, largely without the contents of the sedimentation kettle 60 or the reactor 11 must be drained.

Wie in den 2 und 4 bezüglich der Schlammförderschnecke 63 gut zu erkennen, wurde dort aus den selben Gründen eine Neigung des Förderaggregates vorgenommen. Diese ist im gezeigten Beispiel um 45° gegen die Horizontale geneigt. Allerdings steigt die Schlammförderschnecke 63 in Förderrichtung an, um zum einen eine insgesamt geringe Bauhöhe der Anlage 1 zu ermöglichen und weiterhin den Kern der Schlammförderschnecke 63 in Richtung des Antriebes 63.1 ziehen zu können ohne auf die Inhalte der Behälter 60 oder 65 einwirken zu müssen.As in the 2 and 4th regarding the sludge screw conveyor 63 It is easy to see that the conveyor unit was tilted there for the same reasons. In the example shown, this is inclined by 45 ° to the horizontal. However, the sludge auger will rise 63 in the conveying direction, on the one hand, to reduce the overall height of the system 1 to enable and continue the core of the sludge screw conveyor 63 in the direction of the drive 63.1 to be able to draw without affecting the contents of the container 60 or 65 to have to act.

In einer alternativen, nicht dargestellten Anordnung der Anlage 1, können die Höhenlagen der Behälter 11, 60, 65 so gewählt werden, dass die Schlammförderschnecke 63 in Transportrichtung nach unten führt und gleichzeitig der Antrieb 63.1 oben liegt und damit direkt unter der Schlammförderschnecke 63 angeordnet wäre.In an alternative, not shown arrangement of the system 1 , can change the altitude of the container 11 , 60 , 65 be chosen so that the sludge screw conveyor 63 leads down in the transport direction and at the same time the drive 63.1 is on top and thus directly under the sludge screw conveyor 63 would be arranged.

Die in der 4 dargestellte Anlagenvariante entspricht der in 2 gezeigten Ausführungsform. Die Erweiterung betrifft einen Sicherheitskreislauf, der den dargestellten Tank 70 als Sicherheitstank einbindet. In diesen Tank 70 kann im Störungs- und/oder Wartungsfall der Inhalt des Reakors 11 über die Leitungen 14.1, 71.1 oder des Sedimentiationskessels 60 über die Leitungen 72, 71.1 abgelassen werden. Für besondere Störungsfälle ist auch eine direkte Befüllung des Reststoffsammelbehälters 65 über die Leitungen 14.1, 71.1 und 71.3 möglich. Die üblichen Ventile, Fördermittel usw. sind nicht dargestellt.The ones in the 4th The system variant shown corresponds to that in 2 embodiment shown. The extension concerns a safety circuit, which the tank shown 70 as a safety tank. In this tank 70 In the event of a malfunction and / or maintenance, the content of the reactor 11 over the lines 14.1 , 71.1 or the sedimentation kettle 60 over the lines 72 , 71.1 be drained. In the case of special malfunctions, the waste collection container can also be filled directly 65 over the lines 14.1 , 71.1 and 71.3 possible. The usual valves, funds, etc. are not shown.

Auch der Tank 70 ist vorteilhafterweise mit einer Heizeinrichtung 70.1 und einem Rührwerk 70.2 aufgerüstet, um die Mischphase förderfähig zu erhalten.The tank too 70 is advantageously with a heating device 70.1 and an agitator 70.2 upgraded to get the mixed phase eligible.

Zur Verbesserung der Homogenisierung der Feststoffpartikel im Reaktor 11 ist dieser im Produktraum 11.2 mit einem Ultraschallemitter 33 ausgestattet, der über entsprechende Leitungen mit einer Steuer- und Versorgungseinheit 32 verbunden ist. Dabei wirken die Ultraschallwellen 35 auch vorteilhaft auf den Rückführungseinlass 23 und die dort in der Rückführschnecke 62 anstehende Mischphase ein und verhindert Sedimentation.To improve the homogenization of the solid particles in the reactor 11 is this in the product room 11.2 with an ultrasonic emitter 33 equipped with a control and supply unit via appropriate lines 32 connected is. The ultrasonic waves work here 35 also beneficial to the return inlet 23 and the one there in the return screw 62 pending mixed phase and prevents sedimentation.

Der Reaktor nach dem Ausführungsbeispiel der Anlage 1 der 4 ist auch mit einer innen liegenden Mikrowellenheizung 22.1 ausgestattet, die im Gasraum 11.1 unterhalb des Klöpperbodens 30.1 angebracht ist. Alternativ kann eine oder mehrere Mikrowellenheizungen 22.1 auch im Produktraum 11.2 angeordnet sein (nicht dargestellt).The reactor according to the exemplary embodiment of the plant 1 of the 4th is also with an internal microwave heating 22.1 equipped in Gas compartment 11.1 below the dished bottom 30.1 is appropriate. Alternatively, one or more microwave heaters can be used 22.1 also in the product room 11.2 be arranged (not shown).

Die Ausführung der Anlage 1 nach 5 ist vergleichbar der nach 2 und zeigt eine alternative Ausführungsform des Sedimentiationskessels 60, der eine Heizeinrichtung 60.1 umfasst und ebenfalls mit einem motorisch angetriebenen Kratzrührer 64 ausgestattet ist. Die sehr ausleitende Schlammförderschnecke 63 ist vorliegend horizontal ausgerichet und entlässt den mit Feststoffen, Aschen und Teeranteilen stark angereicherten Ölschlamm über ein Absperrorgan 67 in den Reststoffsammelbehälter 65.The execution of the plant 1 to 5 is comparable to that after 2 and shows an alternative embodiment of the sedimentation kettle 60 holding a heater 60.1 includes and also with a motor-driven scraper stirrer 64 Is provided. The very draining sludge screw conveyor 63 is horizontally aligned in the present case and releases the oil sludge, which is heavily enriched with solids, ashes and tar, via a shut-off device 67 into the waste collection container 65 .

Das Fördermittel 61 im Bereich des Bodenauslasses 14 des Reakors 11 ist eine Schnecken- oder Spindelpumpe, die besonders geeignet ist, heiße, ausgasende Mischphasen zu fördernThe funding 61 in the area of the floor outlet 14th of the reactor 11 is a screw or screw pump that is particularly suitable for pumping hot, outgassing mixed phases

Weiterhin zeigt die 5 die Zulaufleitung für Hilfs- und Prozessmedien 8, wie das Schwer- oder Trägeröl, Kalk oder Katalysator, sowie einen Misch- und Vorlagetank 8.1. Die für den Fachmann üblichen Fördermittel, sonstige Armaturen etc. sind nicht dargestellt. Mit dem Bezugszeichen 22 ist die Heizeinrichtung gekennzeichnet, mit der die eingefüllte Mischphase im Produktraum 11.2 erwärmt bzw. auf Temperatur gehalten wird. Zur optimalen Durchmischung ist der Reaktor 11 mit einem Rührwerk 15 ausgestattet, das eine gemeinsame Antriebswelle 17 antreibt, an der ein erster Rührkörper 16.1 oberhalb des Scheidwerks 18 und darunter ein zweiter Rührkörper 16.2 befestigt ist.Furthermore shows the 5 the supply line for auxiliary and process media 8th , such as the heavy or carrier oil, lime or catalyst, as well as a mixing and storage tank 8.1 . Conveyance means, other fittings, etc. that are usual for the person skilled in the art are not shown. With the reference number 22nd the heating device is marked with which the filled mixed phase in the product space 11.2 is heated or kept at temperature. The reactor is used for optimal mixing 11 with an agitator 15th equipped with a common drive shaft 17th drives, on which a first agitator 16.1 above the separator 18th and underneath a second stirring body 16.2 is attached.

In der 6 ist die Einbausituation und Aufbau der Mikrowellenheizung 22.1 im Detail gezeigt. Diese kann ansonsten analog in allen Ausführungsvarianten der vorherigen Figuren einfach oder mehrfach vorgesehen werden. Dabei zeigt die 5 einen von gegebenenfalls mehreren Mikrowellenheizungen 22.1, die unmittelbar an der Außenwand des zentralen Reaktors 11 angeordnet sind. Die Mikrowellenheizung 22.1 weist ein Magnetron 37, einen Hohlleiter 38 und eine Sicherheitsschleuse 36 auf, die mit einem ersten Ende und der dort angeordneten Sicherheitsscheibe 36.2 an den Reaktor 11 angrenzt.In the 6th is the installation situation and structure of the microwave heating 22.1 shown in detail. This can otherwise be provided in a single or multiple manner analogously in all the embodiment variants of the previous figures. The 5 one of possibly several microwave heaters 22.1 which is directly on the outer wall of the central reactor 11 are arranged. The microwave heating 22.1 exhibits a magnetron 37 , a waveguide 38 and a security gate 36 on, the one with a first end and the safety disc arranged there 36.2 to the reactor 11 adjoins.

Übliche Flansch- und Verbindungselemente sind vorgesehen, aber nicht weiter ausgeführt. In den Innenraum 36.1 der Sicherheitsschleuse 36 kann über den Einlass 36.3 ein Inertgas, bspw. Stickstoff in den Innenraum 36.1 geleitet werden. An dem zweiten Ende der Sicherheitsschleuse 36 ist eine weitere Sicherheitsscheibe 36.4 angeordnet, beide Sicherheitsscheiben 36.2, 36.4 sind aus einem Glas- oder Quarzglas. Das Magnetron 37 erzeugt die Mikrowellen, die als kräftiger Pfeil, der in Richtung des Reaktors 11 weist, angedeutet sind. Nur erwähnt, ohne detaillierte Darstellung, sind die bekannten sonstigen Elemente der Mikrowellenheizung, wie ein Tuner zur Minimierung der reflektierten Mikrowellen, die als schmaler Pfeil angedeutet sind, ein Zirkulator, eine Wasserlast, sowie geeignete Detektoren und ein Richtkoppler.Usual flange and connecting elements are provided, but not detailed. In the interior 36.1 the security gate 36 can through the inlet 36.3 an inert gas, e.g. nitrogen, into the interior 36.1 be directed. At the second end of the security gate 36 is another safety disc 36.4 arranged, both safety discs 36.2 , 36.4 are made of a glass or quartz glass. The magnetron 37 generates the microwaves as a powerful arrow pointing in the direction of the reactor 11 indicates are indicated. Only mentioned, without detailed representation, are the other known elements of microwave heating, such as a tuner to minimize the reflected microwaves, which are indicated as a narrow arrow, a circulator, a water load, as well as suitable detectors and a directional coupler.

Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform grenzt an den Produktraum 11.2 nicht nur eine einzelne Glas- oder Quarzglasscheibe 36.2, sondern eine Sicherheitsschleuse 36, wobei bei einer vereinfachten Bauart auch nur eine einzige Sicherheitsscheibe 36.2 zwischen Produktraum 11.2 des Reaktors 11 und der Mikrowellenheizung 22.1 vorgesehen werden kann.In this advantageous embodiment it is adjacent to the product space 11.2 not just a single sheet of glass or quartz glass 36.2 but a security gate 36 , with a simplified design also only a single safety disc 36.2 between product space 11.2 of the reactor 11 and microwave heating 22.1 can be provided.

Bei einer nicht dargestellten Bauform zur 5 wird die im Produktraum 11.2 eingefüllte Mischphase nicht unmittelbar erhitzt. Es ist vielmehr eine Leitung vorgesehen, die im Kreislauf aus dem Reaktor heraus und wieder hinein führt und in welcher ein Fördermittel, wie beispielsweise eine Doppelspindelpumpe arbeitet. Weiterhin ist als ein Abschnitt der Leitung ein Glas- oder Quarzglasrohr vorgesehen, über welches die Mikrowellen von zwei Mikrowellenheizung 22.1 auf die strömende Mischphase einwirken. Zur Vermeidung von zu starken Rückstrahlungen der Mikrowellen in die Mikrowellenheizung 22.1 kann es vorteilhaft sein, mehrere Glas- oder Quarzglasrohre an unterschiedlichen Leitungsabschnitten der mit jeweils einer einzelnen Mikrowellenheizung vorzusehen.In a design not shown for 5 becomes the one in the product room 11.2 mixed phase filled in is not heated immediately. Rather, a line is provided which circulates out of the reactor and back in again and in which a conveying means, such as a double spindle pump, operates. Furthermore, a glass or quartz glass tube is provided as a section of the line, via which the microwaves from two microwave heaters 22.1 act on the flowing mixed phase. To avoid excessive reflection of the microwaves in the microwave heater 22.1 it can be advantageous to provide several glass or quartz glass tubes on different line sections, each with a single microwave heater.

Wie bereits erwähnt, ist es von Vorteil, wenn ein oder mehrere Ultraschallemitter vorgesehen werden.As already mentioned, it is advantageous if one or more ultrasonic emitters are provided.

Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn beispielsweise als Dichtungsmaterial für die erste Sicherheitsscheibe 36.2, die an den die Mischphase führenden Rohrinnenraum und/oder Produktraum 11.2 grenzt, mindestens einseitig eine Dichtung aus einem Kupfermaterial vorgesehen wird, idealerweise beidseitig. Auf der zweiten, der hiervon abgewandten Seite des Sicherheitskanals 36 ist zur Dichtung der Innenseite der Sicherheitsscheibe ein Fluorkautschuk und auf der zum Magnetron weisenden Außenseite ein Kühlflansch aus einem Aluminiumwerkstoff vorgesehen.It has been found to be advantageous if, for example, as a sealing material for the first safety pane 36.2 that to the pipe interior and / or product space leading the mixed phase 11.2 a seal made of a copper material is provided at least on one side, ideally on both sides. On the second side of the safety channel facing away from it 36 A fluororubber is provided to seal the inside of the safety pane and a cooling flange made of an aluminum material is provided on the outside facing the magnetron.

Die teilweise nicht dargestellten Aggregate können wie vorstehend ausgeführt einzeln oder gemeinschaftlich vorgesehen werden, insb. die Mikrowellenheizung 22.1 und/oder die Ultraschallemitter 33 betreffend.The units, some of which are not shown, can be provided individually or collectively as stated above, in particular the microwave heating 22.1 and / or the ultrasonic emitters 33 concerning.

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele sind stark vereinfacht, wobei übliche Elemente zur Prozessführung, Wartung, Überwachung und Steuerung vom Fachmann bedarfsweise vorzusehen sind. Weiterhin sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle Elemente in allen Figuren gezeigt, wobei eine Kombinierbarkeit grundsätzlich gegeben ist und ausdrücklich vorgeschlagen wird.The above exemplary embodiments are greatly simplified, with the usual elements for process management, maintenance, monitoring and control being to be provided by the person skilled in the art as required. Furthermore, for the sake of clarity, not all elements are shown in all the figures, although combinability is fundamentally given and is expressly suggested.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Anlageinvestment
44th
AbscheidekolonneSeparation column
77th
AusgangsstoffRaw material
88th
Hilfs- und ProzessmedienAuxiliary and process media
8.18.1
Tanktank
8.28.2
FördermittelFunding
99
Dieselöl/-leitungDiesel oil / pipe
1010
ReaktoreinheitReactor unit
1111
Reaktorreactor
11.111.1
KopfraumHeadroom
11.211.2
ProduktraumProduct room
1212
ReaktoreinlassReactor inlet
12.112.1
EinlassleitungInlet pipe
1313
KopfauslassHead outlet
1414th
BodenauslassFloor outlet
14.114.1
AuslassleitungOutlet pipe
1515th
RühraggregatAgitator
1616
RührkörperAgitator
16.116.1
Rührkörper ersterAgitator body first
16.216.2
Rührkörper zweiterStirring body second
1717th
Antriebswelledrive shaft
1818th
SchneidwerkCutting unit
18.118.1
Schneide oder SchneidabschnittCutting edge or cutting section
1919th
Antriebdrive
2222nd
HeizeinrichtungHeating device
22.122.1
MikrowellenheizungMicrowave heating
22.222.2
Mikrowellemicrowave
2323
RückführungseinlassReturn inlet
23.123.1
RückführungsleitungReturn line
2424
SpeichertankStorage tank
2525th
Kaminstack
2626th
Gehäusecasing
2727
ProduktleitungProduct management
3232
Steuer- und VersorgungseinheitControl and supply unit
3333
UltraschallemitterUltrasonic emitter
3434
Daten- und/oder EnergieleitungData and / or power line
3535
UltraschallwellenUltrasonic waves
3636
SicherheitsschleuseSecurity gate
36.136.1
Innenrauminner space
36.236.2
SicherheitsglasSafety glass
36.336.3
Einlassinlet
36.436.4
SicherheitsglasSafety glass
3737
MagnetronMagnetron
3838
HohlleiterWaveguide
3939
Glas- oder QuarzglasrohrGlass or quartz glass tube
6060
SedimentationskesselSedimentation kettle
60.160.1
EinlassstutzenInlet port
60.260.2
AuslassöffnungOutlet opening
60.360.3
Kesselabschnitt, konischCup section, conical
6161
FördermittelFunding
6262
RückführschneckeReturn screw
62.162.1
EinlassseiteInlet side
62.262.2
AuslassseiteOutlet side
62.362.3
Antriebdrive
62.462.4
Antriebswelledrive shaft
6363
SchlammförderschneckeSludge screw conveyor
6464
KratzrührerScraper
64.164.1
Paddelpaddle
64.264.2
Antriebswelledrive shaft
6565
ReststoffsammelbehälterResidual waste collection container
6767
AbsperrorganShut-off device
7070
SedimentationskesselSedimentation kettle
70.170.1
HeizeinrichtungHeating device
70.270.2
RührwerkAgitator
7171
Leitungmanagement
71.171.1
ZuleitungSupply line
71.271.2
RückleitungReturn line
71.371.3
ZuleitungSupply line
7272
Leitung management
100100
EinleitsystemDelivery system
200200
SedimentaufbereitungsstufeSediment processing stage
300300
ProduktaufbereitungsstufeProduct preparation stage
400400
Kopplungs- und Aufreinigungseinheit Coupling and purification unit
α, β, γ, δα, β, γ, δ
Winkel angle
MAMA
MittelachseCentral axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2005/071043 A1 [0002]WO 2005/071043 A1 [0002]
  • DE 10356245 B4 [0002]DE 10356245 B4 [0002]

Claims (23)

Anlage (1) zur katalytischen Herstellung von Dieselöl (9) aus einem Ausgangsstoff (7) aus der Gruppe der Reststoffe, wie Kunsstoffe (PE, PP, PET, PVC, etc.), cellulosehaltige Stoffe und/oder Biomaterialien, umfassend mindestens ein Einleitsystem (100) für den Ausgangsstoff (7), einer Reaktionseinheit (10), mindestens eine ein- oder mehrteilige Trenn- und Abscheideeinheit (3) und mindestens eine Sedimentaufbereitungsstufe (200) für Feststoffe und/oder Sedimente, wobei die Reaktionseinheit (10) mindestens einen Reaktor (11) zur Behandlung einer Mischphase aus einer flüssigen Trägerphase (Trägeröl) und dem festen Ausgangsstoff (7), wobei der Reaktor (11) mindestens eine Heizeinrichtung (22) umfasst oder eine Heizeinrichtung (22) unmittelbar an diesen angrenzt, und wobei der Reaktor (11) im bestimmunggemäßen Betrieb einen gas- oder dampfgefüllten Kopfraum (11.1) und einen mit der Mischphase gefüllten Produktraum (11.2) aufweist, umfassend einen Einlass (12) für den Ausgangsstoff (7), einen Kopfauslass (13) für eine Gas- oder Dampfphase, einen Auslass (14) der mit einer Sedimentaufbereitungseinheit (200) verbunden ist und mindestens ein motorisch angetriebenes Rühraggregat (15) zur Homogenisierung und Umwälzung des Reaktorinhaltes, welches mit mindestens einem Rührkörper (16) in den Produktraum (11.2) ragt, wobei die Sedimentaufbereitungseinheit (200) zum Ausleiten und Abtrennen von festen Inhaltstoffen aus dem Produktraum (11.2) ein Förderaggregat (61), ein Sedimentationskessel (60), ein vertikal unterhalb des Sedimentationskessels (60) oder bodennah im Sedimentationskessel (60) angeordnetes Ausleitelement (63) umfasst, welches als kratzendes oder schleifendes Fördermittel ausgebildet ist, insb. als Förderschnecke, zum Abtransport von öl- und feststoffhaltigen Reststoffen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sedimentationskessel (60) über ein motorisch antreibbares Transportelement, welches als kratzendes oder schabendes Fördermittel ausgebildet ist, wie bspw. eine Förderschnecke (62), mit dem Rückführeinlass (23) des Reaktors (11) verbunden ist, die im Wesentlichen die Rückführleitung (23.1) bildet.Plant (1) for the catalytic production of diesel oil (9) from a starting material (7) from the group of residues, such as plastics (PE, PP, PET, PVC, etc.), cellulose-containing substances and / or biomaterials, comprising at least one feed system (100) for the starting material (7), a reaction unit (10), at least one one-part or multi-part separating and separating unit (3) and at least one sediment processing stage (200) for solids and / or sediments, the reaction unit (10) at least a reactor (11) for treating a mixed phase of a liquid carrier phase (carrier oil) and the solid starting material (7), the reactor (11) comprising at least one heating device (22) or a heating device (22) directly adjacent to this, and wherein the reactor (11) in normal operation has a gas or steam-filled head space (11.1) and a product space (11.2) filled with the mixed phase, comprising an inlet (12) for the starting material (7), a Head outlet (13) for a gas or vapor phase, an outlet (14) which is connected to a sediment processing unit (200) and at least one motor-driven agitator (15) for homogenizing and circulating the reactor contents, which is connected to at least one agitator (16) the product space (11.2) protrudes, the sediment processing unit (200) for discharging and separating solid contents from the product space (11.2), a conveying unit (61), a sedimentation vessel (60), a vertically below the sedimentation vessel (60) or close to the bottom in the sedimentation vessel (60) comprises a diverting element (63) arranged as a scratching or grinding conveying means, in particular as a screw conveyor, for the removal of residues containing oil and solids, characterized in that the sedimentation boiler (60) has a motor-driven transport element which is used as a scratching or scraping conveyor is formed, such as. A conveyor screw (62), is connected to the return inlet (23) of the reactor (11), which essentially forms the return line (23.1). Anlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das motorisch antreibbare Transportelement eine Rückführschnecke (62) ist, die im oberen Drittel des Sedimentationskessels (60) mit diesem verbunden und/oder unmittelbar an diesen angeflanscht ist.Appendix (1) Claim 1 , characterized in that the motor-driven transport element is a return screw (62) which is connected in the upper third of the sedimentation vessel (60) to the latter and / or flanged directly to it. Anlage (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das motorisch antreibbare Transportelement (62) mit dem vom Sedimentationskessel (60) entfernten Ende dichtend mit diesem verbunden ist, und insb. das motorisch antreibbare Transportelement (62) vom Sedimentationskessel (60) zum Reaktor (11) in Förderrichtung ein Gefälle aufweist, welche gegen die Horizontale um den Winkel β geneigt ist, insb. um einen Winkel β von 10° bis 45° geneigt ist.Appendix (1) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the motor-driven transport element (62) is sealingly connected to the end remote from the sedimentation vessel (60), and in particular the motor-driven transport element (62) from the sedimentation vessel (60) to the reactor (11) in the conveying direction Has a gradient which is inclined to the horizontal by the angle β, in particular is inclined by an angle β of 10 ° to 45 °. Anlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sedimentationskessel (60) ein motorisch antreibbares Kratz- und Schabelement (64) aufweist.Plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the sedimentation vessel (60) has a motor-driven scraping and scraping element (64). Anlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sedimentationskessel (60) über das Ausleitelement (63), insb. einer Schlammförderschnecke, mit einer Kopplungs- und Aufreinigungseinheit (400) verbunden ist, welche insbesondere eine Trocknungs- und Verdampfereinheit für ölhaltige Reststoffe und eine Abscheideeinheit für Dampf- und/oder Gasinhaltsstoffe umfasst.Plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the sedimentation boiler (60) is connected to a coupling and purification unit (400), which in particular is a drying and evaporation unit, via the discharge element (63), especially a sludge conveyor screw for oily residues and a separation unit for steam and / or gas constituents. Anlage (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückführleitung (23.1, 62) von der Trocknungs- und Verdampfereinheit und/oder der Abscheideeinheit vorgesehen ist, die mit mind. einer Einführung am Reaktor (11) und/oder am Transportelement (62), welches vom Sedimentationkessel (60) zum Reaktor (11) führt, verbunden ist.Appendix (1) Claim 5 , characterized in that a return line (23.1, 62) is provided from the drying and evaporator unit and / or the separation unit, which with at least one inlet on the reactor (11) and / or on the transport element (62), which is from the sedimentation boiler ( 60) leads to the reactor (11) is connected. Anlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (11) ein motorisch rotativ angetriebenes Schneidwerk (18) aufweist, zur schlagenden und/oder schneidenden Zerkleinerung des Ausgangsstoffes (7), wobei a) das Schneidwerk (18) mindestens eine Schneide oder einen Schneidabschnitt (18.1) aufweist und an derselben Antriebswelle (17) angebracht und von dieser angetrieben wird, wie der mindestens eine Rührkörper (16, 16.1, 16.2) und/oder b) der mindestens eine Rührkörper (16) als Schneide oder mit einem Schneidabschnitt (18.1) aufgebildet ist oder c) das Schneidwerk (18) eine Antriebswelle (20) und einen eigenen und vom Antrieb (19) des Rühraggregats (15) unabhängigen Antrieb (21) aufweist.Plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the reactor (11) has a motor-driven rotary cutting unit (18) for the percussive and / or cutting comminution of the starting material (7), wherein a) the cutting unit (18) has at least one cutting edge or a cutting section (18.1) and is attached to and driven by the same drive shaft (17) as the at least one stirring body (16, 16.1, 16.2) and / or b) the at least one stirring body (16) as a cutting edge or is formed with a cutting section (18.1) or c) the cutting mechanism (18) has a drive shaft (20) and its own drive (21) independent of the drive (19) of the stirring unit (15). Anlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (19) die Geschwindigkeit des Rühraggregates (15) von mindestens 400 bis 500 U/min ermöglicht, vorteilhafterweise eine Umdrehung von 440 bis 470 U/min ermöglicht und/oder eine Umfangsgeschwindigkeit des Rühraggregats (15) von 10 bis 20 m/s erreichbar ist, idealerweise eine Umfangsgeschwindigkeit von 13 bis 18 m/s erreichbar ist..Plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive (19) enables the speed of the stirring unit (15) of at least 400 to 500 rpm, advantageously enables a rotation of 440 to 470 rpm and / or a circumferential speed of the agitator (15) of 10 to 20 m / s can be achieved, ideally a circumferential speed of 13 to 18 m / s can be achieved .. Anlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ein- oder mehrteiligen Trenn- und Abscheideeinheit (3) mindestens einen Kondensator (5) und/oder eine Destillationskolonne (4) zur Abtrennung des Dieselöles (9) umfasst.Plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the one-part or multi-part separation and separation unit (3) comprises at least one condenser (5) and / or a distillation column (4) for separating the diesel oil (9). Anlage (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts nach dem Reaktor (11) die Abscheidekolonne (4) und nachfolgend der mindestens eine Kondensator (5), idealerweise zwei Kondensatoren (5.1, 5.2) angeordnet sind. Appendix (1) Claim 9 , characterized in that downstream of the reactor (11) the separation column (4) and subsequently the at least one condenser (5), ideally two condensers (5.1, 5.2), are arranged. Anlage (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidekolonne (4) mit dem Reaktor (11) eine Baueinheit bildet und direkt am Kopfraum (11.1) angebracht oder mit diesem verbunden ist.Appendix (1) Claim 9 or 10 , characterized in that the separation column (4) forms a structural unit with the reactor (11) and is attached directly to the head space (11.1) or is connected to it. Anlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (11) eine Heizeinrichtung (22) umfasst, die ausgelegt ist, um eine Erwärmung einer eingefüllten Mischphase auf über zwischen 200 °C, idalerweise zwischen 280 °C und 320°C zu erreichen.Plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the reactor (11) comprises a heating device (22) which is designed to heat a filled mixed phase to between 200 ° C, ideally between 280 ° C and 320 To reach ° C. Anlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (22) mindestens eine Mikrowellenheizung (22.1) ist, und die mindestens eine Mikrowelleheizung (22.1) insbesondere eine Leistung von 80 bis 200 KW oder mehr aufweist, und welche vom Produktraum (11.2) des Reaktors (11) oder die Mischphase führende, umlaufende Leitung (58) durch mindestens eine Scheibe, Fenster und/oder Rohrleitung aus Glas- oder Quarzglas getrennt ist.System (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device (22) is at least one microwave heater (22.1), and the at least one microwave heater (22.1) in particular has a power of 80 to 200 KW or more, and which of Product space (11.2) of the reactor (11) or the mixed phase leading, circumferential line (58) is separated by at least one pane, window and / or pipe made of glass or quartz glass. Anlage (1) nach Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrowellenheizung (22.1) eine Sicherheitsschleuse (36) als Hohlleiterabschnitt umfasst, die einen evakuierbaren Innenraum (36.1) aufweist, insbesondere einen Inneraum (36.1), an welchem beidseitig Glas- oder Quarzglasscheiben (36.2, 36.4) angeordnet sind.Appendix (1) Claim 13 , characterized in that the at least one microwave heater (22.1) comprises a safety lock (36) as a waveguide section which has an interior space (36.1) that can be evacuated, in particular an interior space (36.1) on which glass or quartz glass panes (36.2, 36.4) are arranged on both sides are. Anlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktoreinlass (12) derart ausgeformt ist, dass ein Gehäuse (26) einer Förderschnecke (25) hieran gehalten und abgedichtet ist, insb. unmittelbar hieran angeflanscht werden kann.Plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the reactor inlet (12) is shaped in such a way that a housing (26) of a screw conveyor (25) is held and sealed on it, in particular can be flanged directly to it. Anlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführungseinheit für Hilfs- und Prozessmedien (8) vorgesehen ist, die leitungsmäßig mit dem Reaktor (11) verbunden ist.Plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a supply unit for auxiliary and process media (8) is provided, which is connected to the reactor (11) by lines. Anlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (11) mindestens einen Ultraschallemitter umfasst, wobei der mindestens eine Ultraschallemitter (33) insbesondere im Bereich des Produktraumes (11.1) angeordnet ist.Plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the reactor (11) comprises at least one ultrasonic emitter, wherein the at least one ultrasonic emitter (33) is arranged in particular in the region of the product space (11.1). Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Dieselöl aus einem Ausgangsstoff (7) aus der Gruppe der Reststoffe, wie Kunsstoffen (PE, PP, PET, PVC, etc.), cellulosehaltigen Stoffe (Sägespäne, Schreddergut) und Biomaterialien, welche als granulare Feststoffphase in eine flüssige Phase aus einem Trägeröl eingebracht und katalytisch umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 17 vorgesehen ist, und wobei - die Temperatur in der Mischphase zwischen 200 und 400 °C liegt, idalerweise zwischen 280 °C und 350°C und - die Mischphase weiterhin einen Anteil an Kalk von 1,5 Gew.% bis 10 Gew.% (2-5) und einen Anteil an Katalysator von 1 Gew.% bis 15 Gew. % (2-10) aufweist, und wobei - die gas- oder dampfförmige Phase mittels mind. einer Vakuumpumpe kontinuierlich aus dem Kopfraum (11.1) abgezogen und stromabwärts des Reaktors (11) in mind. einem Kondensator (5) das Dieselöl (9) von der leichtflüchtigen gas- oder dampfförmigen Phase abgetrennt wird.Process for the continuous production of diesel oil from a starting material (7) from the group of residual materials, such as plastics (PE, PP, PET, PVC, etc.), cellulose-containing materials (sawdust, shredded material) and biomaterials, which are converted into a liquid as a granular solid phase Phase is introduced from a carrier oil and catalytically transformed, characterized in that a system (1) according to one of the previous Claims 1 to 17th is provided, and where - the temperature in the mixed phase is between 200 and 400 ° C, ideally between 280 ° C and 350 ° C and - the mixed phase continues to have a proportion of lime of 1.5% to 10% by weight ( 2-5) and a proportion of catalyst of 1% by weight to 15% by weight (2-10), and wherein - the gaseous or vapor phase is continuously withdrawn from the head space (11.1) and downstream by means of at least one vacuum pump of the reactor (11) in at least one condenser (5) the diesel oil (9) is separated from the volatile gaseous or vapor phase. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Mischphase enthaltene Ausgangsstoff (7) mittels der mindestens einen Schneide oder dem Schneidabschnitt (18) im Reaktor (11) mechanisch zerkleinert wird.Procedure according to Claim 18 , characterized in that the starting material (7) contained in the mixed phase is mechanically comminuted by means of the at least one cutter or the cutting section (18) in the reactor (11). Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein Bentonith oder Zeolith ist, insb. ein Aluminium Silicat.Method according to one of the Claims 18 or 19th , characterized in that the catalyst is a bentonite or zeolite, especially an aluminum silicate. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Rühraggregates (15) zwischen 8 bis 20 m/s beträgt, idealerweise zwischen 13 bis 17 m/s beträgt.Method according to one of the Claims 18 to 20th , characterized in that the peripheral speed of the agitator unit (15) is between 8 and 20 m / s, ideally between 13 and 17 m / s. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Kopfraum (11.1) des Reaktors (11) kleiner oder gleich 1 bar ist, idealerweise im Bereich von 25 bis 60 mbar liegt.Method according to one of the Claims 18 to 21st , characterized in that the pressure in the head space (11.1) of the reactor (11) is less than or equal to 1 bar, ideally in the range from 25 to 60 mbar. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass am Bodenauslass (14) eine Teilmenge der Mischphase entnommen und einem Sedimentationskessel (60) zugeleitet wird, und wobei die obere Phase aus dem Sedimentationskessel (60) mitttel einem schabenden oder kratzenden Fördermittel, insbesondere einer Rückführungsförderschnecke (62) unmittelbar zurück geleitet wird.Method according to one of the Claims 17 to 21st , characterized in that a portion of the mixed phase is removed at the bottom outlet (14) and fed to a sedimentation tank (60), and the upper phase is returned directly from the sedimentation tank (60) by means of a scraping or scraping conveyor, in particular a return screw conveyor (62) is directed.
DE102019001702.1A 2019-03-11 2019-03-11 Plant and process for the catalytic production of diesel oils from organic materials Pending DE102019001702A1 (en)

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