DE102022127193A1

DE102022127193A1 - Verfahren zum dechlorieren einer polymerverbindung sowie entsprechende kunststoffverarbeitungsanlage

Info

Publication number: DE102022127193A1
Application number: DE102022127193.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Birr; Norio Hashimoto
Original assignee: E N T E X Rust & Mitschke GmbH; Shonan Trading Co Ltd
Current assignee: E N T E X Rust & Mitschke De GmbH; SHONAN TRADING CO. LTD., JP
Priority date: 2022-10-18
Filing date: 2022-10-18
Publication date: 2024-04-18
Also published as: WO2024083882A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren (100) zur Verölung einer Kunststoffmasse (PC), die aus mindestens einem Polymer mit einem Chloridgehalt und einer entsprechenden Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zum Durchführen des Verfahrens besteht, einschließlich der Schritte zur Bereitstellung (110) der Kunststoffmasse (PC) in der Kunststoffverarbeitungsanlage (1); dem Schmelzen (120) der Kunststoffmasse (PC) durch Erhitzen der Kunststoffmasse (PC) auf eine vorbestimmte Schmelztemperatur und dem Mischen und/oder Homogenisieren der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) in einer oder in mehreren Verarbeitungsanlage(n) (2) zum Schmelzen, Mischen und/oder Homogenisieren; chemische Trennung des Chlors (130) aus dem chlorhaltigen Polymer durch Anwenden einer Abspaltungstemperatur, die größer als die Schmelztemperatur ist, und mittels Verweilzeit der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) in einer Abspaltungseinheit (3) der Kunststoffverarbeitungsanlage (1); Extrahieren des Chlors (150) aus der Abspaltungseinheit (3) oder aus einer nachfolgenden Anlage (4) in Prozessrichtung (PD) hinter der Abspaltungseinheit (3); und Bereitstellung (160) der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) mit einem zumindest gemindertem Chloridgehalt als petrochemischer Einsatzstoff (PF) für weitere Prozesse.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Dechloren einer Kunststoffverbindung, welches mindestens ein Polymer mit Chloridgehalt und eine entsprechende Kunststoffverarbeitungsanlage beinhaltet, um das Verfahren durchzuführen.
Hintergrund der Erfindung
Chlorhaltige Kunststoffmaterialien sind aufgrund ihres Chloridgehalt s bei der weiteren Verarbeitung kritische Substanzen. Insbesondere das Recycling dieser Materialien setzt Prozesse voraus, die den Chloridgehalt entfernen können, um ein chlorfreies oder chlorgemindertes Endprodukt herzustellen. Die meisten Verpackungsmaterialien sind mit Polymeren verunreinigt, die Chlorid enthalten. Verpackungsmaterialien bestehen oft aus nicht trennbaren Verbundmaterialien mit Chloridgehalt . Daher wäre die Anwendung eines Prozesses wünschenswert, der ungeachtet des Chloridgehalt s der Materialien, die dem Prozess zugeführt werden, chlorfreie oder chlorgeminderte Endprodukte bereitstellen kann.
Die Endprodukte können zur weiteren Verarbeitung genutzt werden, z. B. in einer Verölungsanlage für Kunststoffe. JP 2007-314754 stellt eine Anlage zur Schmelzbehandlung von Abfällen bereit, die zur Entgiftung verschiedener Gase beiträgt, die bei der Verflüssigung entstehen. Die Anlage verfügt über eine Schmelzvorrichtung mit einem inneren Topf, der ein geschmolzenes Öl zum Schmelzen von Abfällen enthält und einen Aufbereitungsraum hat, in den die Abfälle eingeführt werden können, sowie einen äußeren Topf zum Erhitzen des inneren Topfes, um die Temperatur des geschmolzenen Öls im inneren Topf bei einer vorbestimmten Temperatur zu halten, eine Vorrichtung zur Entchlorung, eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines Abgases, aus dem ein chlorbasiertes Gas entfernt wurde, eine Vorrichtung zur Öl- und Wasser-Rückgewinnung zum Entfernen des Wasser- und Ölgehalts aus dem Abgas, sowie einen Gasverbrennungsofen zum Verbrennen des Gases, das nicht zurückgewonnen werden konnte. Allerdings wird die thermische Zersetzung durchgeführt, während Feststoffe darin enthalten sind; daher ist es möglich, dass die Qualität des zurückgewonnenen Öls abnimmt. Wenn der Kunststoff vor der thermischen Zersetzung des Kunststoffs nicht entchlort/entsalzen wird und in dem zu verölenden Kunststoff Polyvinylchlorid enthalten ist, besteht zudem die Möglichkeit, dass der Kunststoff nicht angemessen verölt werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Zielstellung der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine entsprechende durch dieses Verfahren betriebene Vorrichtung zur Kunststoffverarbeitung bereitzustellen, die mindestens einen Einsatzstoff der verarbeiteten Materialien der Kunststoffmasse liefert, welcher chlorfrei ist oder dessen Chloridgehalt stark gemindert ist, ungeachtet des Chloridgehalt s der nicht verarbeiteten Kunststoffmasse zu Beginn des Prozesses.
Dieses Ziel wird durch ein Verfahren erreicht, welches mindestens eine Kunststoffmasse entchlort, in der mindestens ein Polymer mit Chloridgehalt enthalten ist; dies erfolgt in einer Kunststoffverarbeitungsanlage, die folgende Schritte beinhaltet:

- Zuführen der Kunststoffmasse aus einem Einsatzstoff in die Kunststoffverarbeitungsanlage;
- Einschmelzen der Kunststoffmasse durch Erhitzen der Kunststoffmasse auf eine vorbestimmte Schmelztemperatur und Mischen und/oder Homogenisieren der geschmolzenen Kunststoffmasse in einer oder mehreren Verarbeitungsanlagen zum Schmelzen, Mischen und/oder Homogenisieren;
- chemische Trennung des Chlors vom chlorhaltigen Polymer in einer Abspaltungseinheit durch Anwenden einer Abspaltungstemperatur, die höher als die Schmelztemperatur ist, und durch eine Verweilzeit der geschmolzenen Kunststoffmasse in der Abspaltungseinheit der Kunststoffverarbeitungsanlage;
- vorzugsweise eine weitere chemische Trennung organischer Säuren aus der geschmolzenen Kunststoffmasse in der Abspaltungseinheit;
- Extrahieren des Chlors aus der Abspaltungseinheit in Prozessrichtung hinter der Abspaltungseinheit; und
- Bereitstellung der geschmolzenen Kunststoffmasse mit einem zumindest gemindertem Chloridgehalt als petrochemischer Einsatzstoff für weitere Prozesse, vorzugsweise zur Verölung des bereitgestellten petrochemischen Einsatzstoffs mit einem zumindest gemindertem Chloridgehalt mittels Temperaturanstieg auf eine Verölungstemperatur und eine Verweilzeit des Polymergemisches in einer Verölungsanlage der Kunststoffverarbeitungsanlage.

Die angemeldete Kunststoffverarbeitungsanlage kann als Recyclingvorrichtung für gebrauchte oder fehlerhaft produzierte Verpackungsmaterialien dienen, um verölte Kunststoffe zur weiteren Nutzung in nachfolgenden Verarbeitungsanlagen bereitzustellen. Üblicherweise sind Verpackungsmaterialien mit Polymeren verunreinigt, die Chlorid enthalten. Verpackungsmaterial besteht oft aus nicht trennbaren, chlorhaltigen Verbundmaterialien. Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung kann den Chloridgehalt aus der verarbeiteten Kunststoffmasse entfernen oder den Chloridgehalt zumindest auf 2 % des Gewichts des Kunststoffmaterials mindern. Beispielsweise kann die Kunststoffmasse Polyethylenterephthalat und/oder mindestens ein Polymer mit Chloridgehalt beinhalten, die das Polyvinylchlorid beeinträchtigen.
Der Begriff „chemisch getrenntes Chlor“ bezeichnet das Cracken einer chemischen Verbindung zwischen dem Chlor oder einer chlorhaltigen Fraktion des Polymers und dem anderen Polymerteil, was zu einem Restpolymer ohne Chloridgehalt und dem aufgespaltenen Chlor oder der chlorhaltigen Fraktion führt, da der Gasgehalt des geschmolzenen Bereichs noch immer mit dem Material der Kunststoffmasse vermischt ist. In der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff „Chlor“ ein Gas oder geschmolzenes Material, welches aus Chlor oder einer chlorhaltigen Fraktion oder einem aus dem vorherigen Polymer abgespaltenen Material besteht, das vor der Abspaltung Chlor enthielt. Der Begriff „Chlor“ ist nicht auf ein Cl-Molekül begrenzt. Der Begriff „Chlor“ kann auch größere organische Fraktionen bezeichnen, die aus einem oder mehreren gebundenen Cl-Atomen bestehen.
Der chemische Trennvorgang wird im Wesentlichen durch die Abspaltungstemperatur und die Verweilzeit bestimmt, wobei eine höhere Abspaltungstemperatur auch die Abspaltungsrate des Chlors erhöht. Die Abspaltungsrate bezeichnet die Chlormenge, die vom ursprünglich chlorhaltigen Polymer durch Auftrennen der Verbindung pro Zeiteinheit abgespalten wird. Bei einer bestimmten Abspaltungstemperatur steigt die Abspaltmenge mit zunehmender Verweilzeit. In diesem Fall bleibt die Abspaltungsrate konstant, aber die längere Prozesszeit (Verweilzeit) führt zu mehr chemisch getrenntem Chlor. Daher kann eine längere Verweilzeit bei einer niedrigeren Abspaltungstemperatur zur gleichen Menge an chemisch getrenntem Chlor führen als die Verarbeitung der Kunststoffmasse bei einer höheren Abspaltungstemperaur. Wenn bei der chemischen Trennung ein Vakuum angewandt wird, kann die Abspaltung aufgrund der hohen Partialdruckeffekte des Chlors weiter verbessert werden. Geeignete Verweilzeiten liegen zwischen 1 min und 15 min, je nach genutzter Abspaltungstemperatur.
Der Extraktionsschritt kann durch Freigeben des Chlorgases aus der Abspaltungseinheit oder einer nachfolgenden Anlage entlang des Prozessweges erfolgen. Vorzugsweise wird das Chlorgas so früh wie möglich in einer Prozessposition gelöst, nachdem das Chlor chemisch getrennt wurde, um die Verunreinigung oder Korrosion der Verarbeitungsanlagen nach dem Prozessablauf zu vermeiden. Nach der chemischen Trennung des Chlors kann das Chlorgas einen größeren Partialdruck haben, um die jeweilige Anlage ohne weitere Maßnahmen ausströmen zu können. Ungeachtet dessen kann die Extraktion des Chlorgases durch Anwenden eines Vakuums (Unterdruck) auf die Abspaltungseinheit oder eine nachfolgende Anlage, in der das Chlorgas extrahiert werden soll, verbessert werden. Für die Anwendung geeignete Vakuumdrücke (oder Unterdruck) müssen kleiner als 100 mbar sein, vorzugsweise kleiner als 10 mbar, wünschenswert sind weniger als 1 mbar. Menschen mit entsprechender Erfahrung können geeignete Pumpeinheiten auswählen, um ein solches Vakuum (Unterdruck) bereitzustellen, z. B. geeignete Trockenlaufpumpen. Bei Flüssigchlorgehalten in der geschmolzenen Kunststoffmasse kann der Flüssigchlorgehalt durch geeignete Schmelzfiltereinheiten nach der Abspaltungseinheit extrahiert werden. Der oben aufgeführte Prozess kann den restlichen Gehalt des Einsatzstoffs am Ende der Entchlorung auf mindestens 2 % Gewicht verringern, unter bestimmten Umständen mindestens unter 1,5 % Gewicht oder maximal sogar weniger als 1 %.
Die Kunststoffverarbeitungsanlage ist geeignet angepasst, um die Transportfähigkeit der Kunststoffmasse entlang des Prozesswegs in Prozessrichtung von der Prozessaufnahme bis zum Prozessende zu garantieren. Diese Fähigkeit kann durch kontinuierlichen Materialfluss von der Prozessaufnahme sichergestellt werden, z. B. durch ein Extrudergerät als Bestandteil der Kunststoffverarbeitungsanlage, welches das Material in Prozessrichtung (Richtung des Materialflusses) befördert und auch zur Materialbeförderung in den auf das Extrudergerät folgenden Anlagen dient. In einer Ausführungsform wird vor Eintritt in die Abspaltungseinheit ein zusätzlicher erster Mindestdruck auf die geschmolzene Kunststoffmasse angewandt, um zumindest den Schritt der chemischen Trennung durchzuführen. In einer weiteren alternativen Ausführungsform oder in Kombination mit der vorherigen Ausführungsform kann ein zweiter Mindestdruck auf die geschmolzene Kunststoffmasse mit einem zumindest gemindertem Chloridgehalt angewandt werden, bevor diese zum Durchführen der Verölung in die Verölungsanlage eintritt. Der Aufbau des ersten und/oder zweiten Drucks verbessert die Materialbeförderung im Verlauf des Prozesses immer weiter. Der Druckaufbau kann durch Rohre erfolgen, die die einzelnen Anlagen entlang des Prozessablaufs miteinander verbinden. Das Chlor bindende Material mit dem gebundenen Chlor kann mit einer Schmelzfiltereinheit, die sich in Prozessablaufrichtung hinter der Abspaltungseinheit befindet, aus der geschmolzenen Kunststoffmasse extrahiert werden. Bei der weiteren Verarbeitung des bereitgestellten petrochemischen Einsatzstoffs, z. B. Verölung der petrochemischen Einsatzstoffe, impliziert der Begriff „petrochemischer Einsatzstoff“ keine Zwischenlagerung des petrochemischen Einsatzstoffs, der auf die weitere Verarbeitung wartet. In einer Ausführungsform kann der petrochemische Einsatzstoff die Abspaltungseinheit oder eine weitere Anlage direkt für eine andere Anlage verlassen, in der die weitere Verarbeitung erfolgt. Die andere Anlage kann direkt mit der Abspaltungseinheit oder einer nachfolgenden Anlage entlang des Prozessablaufs verbunden sein. In einer anderen Ausführungsform kann der petrochemische Einsatzstoff gelagert und zur weiteren Verarbeitung an einen anderen Standort transportiert werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung stellt mindestens einen Einsatzstoff der verarbeiteten Materialien der Kunststoffmasse bereit, welcher chlorfrei ist oder einen stark geminderten Chloridgehalt hat, ungeachtet des Chloridgehalt s der noch nicht verarbeiteten Kunststoffmasse zu Beginn des Prozesses.
In einer Ausführungsform wird die vorbestimmte Schmelztemperatur auf eine Temperatur eingestellt, bei der die Kunststoffmasse geschmolzen wird, wohingegen die chemische Trennung des Chlors im Vergleich zur Chlormenge, die in der Abspaltungseinheit chemisch getrennt wird, vernachlässigbar ist. Der Begriff „vernachlässigbar“ bezeichnet eine Abspaltungsrate von 10 % oder weniger, verglichen mit der Abspaltungsrate in der Abspaltungseinheit. Die Vermeidung oder zumindest Verringerung der chemischen Trennung des Chlors innerhalb der Verarbeitungsanlage zum Schmelzen, Mischen und/oder Homogenisieren vermeidet die Korrosion der Prozessausrüstung in Stadien, bei denen kein Korrosionswiderstand vorgesehen ist. Des Weiteren beinhaltet die Schmelzverbindung keine signifikante Absenkung des Gasgehalts oder die Vermeidung eines Gasdrucks in der Verarbeitungsanlage zum Schmelzen, Mischen und/oder Homogenisieren, um den Schmelz-, Misch- und/oder Homogenisierungsprozess nicht zu stören und um negative Auswirkungen auf die Anlagenkonstruktion und das Material zu vermeiden. Typische Schmelztemperaturen liegen unter 200 °C. Allerdings hängt die erforderliche Schmelztemperatur von der jeweiligen Zusammensetzung des zu verarbeitenden Kunststoffmaterials ab. Beispielsweise erfordern Verbundstoffe und/oder Polyamidmaterialien höhere Schmelztemperaturen. Bei Anwendung von Schmelztemperaturen über 200 °C ist es vorteilhaft, wenn die zum Schmelzen, Mischen und/oder Homogenisieren verwendete Verarbeitungsanlage aus einem Material mit größerem Widerstand zum Schutz vor chemisch getrenntem Chlor oder auf Chlor basierenden Materialien besteht.
In einer anderen Ausführungsform beträgt die bei der chemischen Trennung angewandte Abspaltungstemperatur mindestens 250 °C, vorzugsweise mehr als 300 °C, wünschenswert sind zwischen 300 °C und 400 °C. Die Abspaltungstemperatur führt zu einer chemischen Trennung des Chlors vom chlorhaltigen Polymer. Das chemisch getrennte Chlor kann in dieser Prozessstufe als Gas oder Schmelzmenge in der geschmolzenen Kunststoffmasse vorliegen. Um die gewünschte Verringerung des Chloridgehalt s in der Kunststoffmasse zu erreichen, kann die angewandte Temperatur im Rahmen der oben aufgeführten Temperaturbereiche erhöht oder gesenkt werden, abhängig von den chemischen Bindungseigenschaften des Chlors im verarbeiteten Kunststoffmaterial. Mit den oben aufgeführten Abspaltungstemperaturen ist der noch verbleibende Gehalt der chlorhaltigen Polymere nach der Abspaltungsstufe kleiner als 2 % Gewicht. Im Allgemeinen ist es so, dass eine höhere Abspaltungstemperatur zu einem niedrigen Gehalt der noch chlorhaltigen Polymere in der geschmolzenen Kunststoffmasse führt.
In einer anderen Ausführungsform wird das Chlor im Extraktionsschritt als Chlorgas extrahiert, vorzugsweise durch Anwenden eines Vakuums oder als flüssiges Material, das aus Chlor oder einem chlorhaltigen Material besteht. Der Extraktionsschritt beseitigt das getrennte Chlor aus der geschmolzenen Kunststoffmasse, um einen sicheren und ungiftigen sowie nicht aggressiven Einsatzstoff zur weiteren Verarbeitung in der Kunststoffverarbeitungsanlage bereitzustellen. Nach der Extraktion kann das Chlorgas in einem Abscheider abgeregnet oder als Feststoff gelagert werden, der aus dem flüssigen, extrahierten Chlor stammt.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin einen Schritt zur Vorbehandlung des Einsatzstoffs der Kunststoffmasse, die der Kunststoffverarbeitungsanlage zugeführt werden soll, vorzugsweise gefolgt von einer Vorkonditionierung der Kunststoffmasse, bevor diese der Kunststoffverarbeitungsanlage zugeführt wird. Vorbehandlung und/oder Vorkonditionierung werden zum Filtern des Einsatzstoffs genutzt, um metallische, anorganische oder sonstige feste Stoffe wie Holz oder Sand, die nicht zur Kunststoffmasse gehören, aus dem der Kunststoffverarbeitungsanlage zuzuführenden Material zu entfernen, damit die nachfolgende Kunststoffverarbeitung nicht gestört oder verunreinigt wird. Bei Anwendung eines Einsatzstoffs mit ausreichender Reinheit sind die Schritte zur Vorbehandlung und Vorkonditionierung nicht erforderlich.
In einer anderen Ausführungsform wird ein Chlor bindender Wirkstoff zum Einsatzstoff der Kunststoffmasse hinzugefügt, bevor diese der Kunststoffverarbeitungsanlage und/oder bei einem oder mehreren folgenden Prozessschritt(en), die die Kunststoffverarbeitungsanlage durchführt, zugeführt wird; vorzugsweise muss der Chlor bindende Wirkstoff eine Cacliumverbindung sein, beispielsweise Calciumoxid oder Calciumcarbonat. Der hinzugefügte Chlor bindende Wirkstoff muss das Chlor binden und es chemisch von dem zuvor chlorhaltigen Polymer trennen. In diesem Fall liegt das abgespaltene Chlor nicht als Gas vor, sondern als gebundenes Material in einer flüssigen Phase. Dieses Verfahren zum Binden des abgespaltenen (chemisch getrennten) Chlors kann die Erzeugung von Chlorgas verhindern oder zumindest stark mindern, um Korrosionseffekte in der Abspaltungseinheit oder in nachfolgenden Anlagen zu vermeiden oder zumindest zu verringern, bis das Chlor aus der geschmolzenen Kunststoffmasse extrahiert wird. Der Chlor bindende Wirkstoff kann in einer frühen Position des Prozessablaufs hinzugegeben werden, z. B. im Einsatzstoff vor der Kunststoffverarbeitung oder zu Beginn des Schmelzvorgangs, um so für den späteren Abspaltungsprozess in der Abspaltungseinheit eine gute und homogene Verteilung des Chlor bindenden Wirkstoffs innerhalb der Kunststoffmasse zu gewährleisten. Zusätzlich ermöglicht das Hinzufügen des Chlor bindenden Wirkstoffs in einem frühen Stadium auch das Binden des chemisch getrennten Chlors, das vor der Abspaltungseinheit aufgrund des Temperatureffekts, der auch bei niedrigeren Temperaturen gegeben ist, aus dem chlorhaltigen Polymer abgespalten wird. Eine solche Chortrennung erfolgt bei erheblich niedrigeren Abspaltungsraten. Allerdings kann ein solches früh getrenntes Chlor mit dem Chlor bindenden Wirkstoff gebunden werden, bevor Probleme entstehen. Der Chlor bindende Wirkstoff kann auch in einem späteren Stadium der Kunststoffverarbeitung als alternative oder kumulative Maßnahme hinzugegeben werden, um das Chlor mit dem Chlor bindenden Wirkstoff zu binden. Daher kann es eine oder mehrere Stellen im Verlauf des Prozesses geben, bei denen der Chlor bindende Wirkstoff der zu schmelzenden oder bereits geschmolzenen Kunststoffmasse beigemengt wird. Beim Hinzufügen des Chlor bindenden Wirkstoffs in einem späteren Stadium des Prozesses wird der Chlor bindende Wirkstoff seine volle Bindungsleistung für chemisch getrenntes Chlor entfalten.
In einer anderen Ausführungsform werden flüchtige Substanzen, vorzugsweise Wasser oder Feuchtigkeit, aus der geschmolzenen Kunststoffmasse extrahiert, bevor diese den Schritt der chemischen Trennung durchläuft. Flüchtige Substanzen können extrahiert werden, um die Reinheit der verarbeiteten Kunststoffmasse zu verbessern. Beim Extrahieren von Wasser oder Feuchtigkeit kann die Anhäufung von Chlorsäure aus der Reaktion des Chlors mit Wasser oder Feuchtigkeit vermieden oder zumindest größtenteils verringert werden. Das hilft, Korrosion oder andere kritische Effekte aufgrund des Vorhandenseins von getrenntem Chlor zu verringern. Insbesondere Polyethylenterephthalat bringt einen hohen Wassergehalt in den Prozess ein und erfordert zudem höhere Schmelztemperaturen, um Chlor und/oder organische Säuren in einem bestimmten Umfang freizusetzen. Für die resultierende Menge des chemisch getrennten Chlors während des Schmelzvorgangs ist eine Verringerung von Wasser oder Feuchtigkeit in den Prozessschritten vorteilhaft, bevor die Kunststoffmasse der Abspaltungseinheit zugeführt wird.
In einer anderen Ausführungsform werden Fremdkörper vor der chemischen Trennung des Chlors und/oder vor weiteren, nachfolgenden Verarbeitungsschritten der entchlorten Kunststoffmasse mittels Schmelzefiltration aus der geschmolzenen Kunststoffmasse entfernt. Der Begriff „Fremdkörper“ bezieht sich auf Materialien, die in der entchlorten Kunststoffmasse unerwünscht sind, wenn diese als petrochemischer Einsatzstoff für die nachfolgenden Prozesse eingesetzt wird. Fremdkörper bezeichnen normalerweise Verunreinigungen des Einsatzstoffs. Das Entfernen kann mittels Schmelzefiltration durchgeführt werden. Bei Anordnung der Schmelzefiltration hinter der Abspaltungseinheit kann die Beseitigung das Entfernen (Extrahieren) des Chlor bindenden Wirkstoffs mit dem gebundenen Chlor beinhalten. Die Schmelzefiltration kann in einer Schmelzefiltrationsanlage ausgeführt werden.
In einer anderen Ausführungsform, in der der resultierende petrochemische Einsatzstoff für weitere Prozesse zum Verölen des petrochemischen Einsatzstoffes verwendet wird, ist die angewandte Verölungstemperatur höher als die Abspaltungstemperatur, um ein Kohlenwasserstoff-Ölgas durch thermische Zersetzung zu erhalten. Die angewandten Verölungstemperaturen können über 350 °C liegen, vorzugsweise über 400 °C. Die aus der Verölung des petrochemischen Einsatzstoffs resultierenden Öle können ein Öl von Monomeren oder Oligomeren sein und als Ausgangsmaterial für weitere Prozesse oder als brennbare Öle für die Energieversorgung dienen.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin einen Rückgewinnungsschritt mit Kühlung des Kohlenwasserstoff-Ölgases sowie die Rückgewinnung des Kohlenwasserstoff-Ölgases als Kohlenwasserstoff-Öl.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Kunststoffverarbeitungsanlage, um zumindest eine Kunststoffmasse zu entchloren, die aus mindestens einem Polymer mit Chloridgehalt besteht und daran angepasst ist, das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen, einschließlich:

- eine oder mehrere Verarbeitungsanlagen zum Schmelzen der aus einem Einsatzstoff bereitgestellten Kunststoffmasse durch Erhitzen der Kunststoffmasse auf eine vorbestimmte Schmelztemperatur und das Mischen und/oder Homogenisieren der geschmolzenen Kunststoffmasse;
- eine Abspaltungseinheit zur chemischen Trennung des Chlors aus dem chlorhaltigen Polymer durch Anwenden einer Abspaltungstemperatur, die höher als die Schmelztemperatur ist, sowie über eine Verweilzeit der geschmolzenen Kunststoffmasse, vorzugsweise auch zur weiteren chemischen Trennung organischer Säuren aus der geschmolzenen Kunststoffmasse; wobei die Abspaltungseinheit oder eine nachfolgende Anlage der in Prozessrichtung hinter der Abspaltungseinheit angeordneten Kunststoffverarbeitungsanlage zum Extrahieren des Chlors angepasst wird; und
- wobei die Kunststoffverarbeitungsanlage für die Bereitstellung der geschmolzenen Kunststoffmasse mit einem zumindest verringerten Chloridgehalt als petrochemischer Einsatzstoff für weitere Prozesse angepasst wird, vorzugsweise zur Verölung der geschmolzenen Kunststoffmasse mit einem zumindest gemindertem Chloridgehalt mittels Temperaturanstieg auf eine Verölungstemperatur und eine Verweilzeit des Polymergemisches in einer Verölungsanlage der Kunststoffverarbeitungsanlage.

Die Kunststoffverarbeitungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung liefert mindestens einen Einsatzstoff des verarbeiteten Materials der Kunststoffmasse, der chlorfrei ist oder einen stark geminderten Chloridgehalt hat, ungeachtet des Chloridgehalt s der nicht verarbeiteten Kunststoffmasse zu Beginn des Prozesses.
In einer Ausführungsform werden eine oder mehrere Verarbeitungsanlagen, die Abspaltungseinheit, eine Anlage zum Extrahieren des Chlors und mögliche zusätzliche Anlagen geeignet angeschlossen, um die Kunststoffmasse kontinuierlich zu verarbeiten, bis der petrochemische Einsatzstoff für weitere Prozesse erreicht wird, wobei sich die Prozessrichtung von der Anlage zum Schmelzen der Kunststoffmasse entlang weiterer Anlagen zum petrochemischen Einsatzstoff erstreckt, vorzugsweise sind noch andere Zusatzanlagen für weitere Prozessschritte enthalten, die in Prozessrichtung zwischen zwei Anlagen oder als erste oder letzte Anlage in Prozessrichtung angeordnet sind. Die optionale Verölungsanlage ist eine der möglichen zusätzlichen Anlagen. Eine geeignete Verbindung zwischen den Anlagen können Flansche an den Verbindungsrohren oder andere geeignete Anschlüsse sein. Die Anordnung der Anlagen kann linear erfolgen, was zu einer linearen Verarbeitung der Kunststoffmasse führt.
In einer anderen Ausführungsform besteht die Kunststoffverarbeitungsanlage mindestens aus einem internen Mischer, einem Einschnecken-Extruder, einem gleichlaufenden Doppelschnecken-Extruder, einen gegenläufigen Doppelschnecken-Extruder, einem Durchlaufmischer, einem Co-Kneter oder einer anderen Maschine, die sich zum Schmelzen, Mischen und/oder Homogenisieren der Kunststoffmasse eignet, vorzugsweise eine Kunststoffverarbeitungsanlage aus einem Planetwalzenextruder, als eine oder mehrere Anlagen. Die oben aufgeführten Komponenten der Kunststoffverarbeitungsanlage sind erfahrenen Personen bekannt. Ein Planetwalzenextruder ist vorteilhaft, weil der Planetwalzenextruder gute Eigenschaften beim Schmelzen, Mischen und Homogenisieren gewährleistet und mit der Möglichkeit vereint, dedizierte Prozesseigenschaften zu liefern, beispielsweise Temperaturprofile in bestimmten Prozessteilen sowie die Möglichkeit, Materialien entlang des Prozessablaufs hinzuzufügen und/oder zu entnehmen.
In einer anderen Ausführungsform umfasst die Kunststoffverarbeitungsanlage weiterhin eine oder mehrere Vorbehandlungsanlagen zur Vorbehandlung eines Einsatzstoffs der Kunststoffmasse, die der Kunststoffverarbeitungsanlage zugeführt wird, vorzugsweise eine zusätzliche Vorbehandlungsanlage zur Vorkonditionierung der Kunststoffmasse, bevor diese der Kunststoffverarbeitungsanlage zugeführt wird.
In einer anderen Ausführungsform besteht die Kunststoffverarbeitungsanlage weiterhin aus einer oder mehreren Beschickungseinheit(en), um dem Einsatzstoff der Kunststoffmasse einen Chlor bindende Wirkstoff beizumengen, bevor dieser der Kunststoffverarbeitungsanlage und/oder einem oder mehreren späteren Prozessschritten zugeführt wird, die die Kunststoffverarbeitungsanlage ausführt.
An dieser Stelle muss auch beachtet werden, dass im Kontext der vorliegenden Patentanmeldung der Ausdruck „insbesondere“ immer so verstanden werden muss, dass dabei ein optionales, gewünschtes Merkmal eingeführt wird. Demzufolge darf der Ausdruck nicht als „und zwar“ und nicht als „nämlich“ verstanden werden.
Es ist verständlich, dass die Merkmale der oben oder in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen im Bedarfsfall auch kombiniert werden können, um die hierdurch erreichbaren Vorteile und Wirkungen in entsprechend kumulativer Art und Weise zu implementieren. Die oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch mit anderen kombiniert werden, welche von den in den Ansprüchen aufgeführten Anspruchsreferenzen abweichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zusätzlich werden weitere Merkmale, Effekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Abbildungen und die folgende Beschreibung erläutert. Komponenten, die in den einzelnen Abbildungen zumindest im Wesentlichen der Funktion entsprechen, werden hier mit den gleichen Bezugszeichen markiert, wobei die Komponenten nicht nummeriert und in allen Abbildungen erläutert werden müssen.
Die Abbildungen zeigen:

: ist eine schematische Darstellung einer Kunststoffverarbeitungsanlage, um zumindest eine Kunststoffmasse zu entchloren, die mindestens ein Polymer mit Chloridgehalt als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet, und
: ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens, um mindestens eine Kunststoffmasse nach der vorliegenden Erfindung zu entchloren.

Beschreibung der detaillierten Ausführungsformen
zeigt die schematische Darstellung einer Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zur Verölung einer Kunststoffmasse (PC), die aus mindestens einem Polymer mit Chloridgehalt als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht, die aus folgenden Komponenten mit einer oder mehrerer Verarbeitungsanlagen (2) zum Schmelzen der Kunststoffmasse (PC) bestehen, die von einem Einsatzstoff (F) durch Erhitzen der Kunststoffmasse (PC) auf eine vorbestimmte Schmelztemperatur bereitgestellt wird, und das Mischen und/oder Homogenisieren der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC); eine Abspaltungseinheit (3) zum chemischen Trennen des Chlors aus dem chlorhaltigen Polymer durch Anwenden einer Abspaltungstemperatur, die höher als die Schmelztemperatur ist, und mittels einer Verweilzeit der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC), vorzugsweise auch zur weiteren chemischen Trennung der organischen Säuren aus der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC); wobei die Abspaltungseinheit (3) oder eine nachfolgende Anlage (4) der Kunststoffverarbeitungsanlage (1), die in Prozessrichtung (PD) hinter der Abspaltungseinheit (3) angeordnet ist, zum Extrahieren des Chlors angepasst werden; wobei die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zur Bereitstellung der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) mit einem zumindest geminderten Chloridgehalt als petrochemischer Einsatzstoff (PF) für weitere Prozesse angepasst wird, vorzugsweise zur Verölung der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) mit einem zumindest gemindertem Chloridgehalt mittels Temperaturanstiegs auf eine Verölungstemperatur und der Verweilzeit des Polymergemisches in einer Verölungsanlage der Kunststoffverarbeitungsanlage (1). Die eine bzw. mehrere Verarbeitungsanlagen (2), die Abspaltungseinheit (3), eine Anlage zum Extrahieren des Chlors (4) und mögliche zusätzliche Anlagen (6) werden geeignet angeschlossen (hier nicht dargestellt), um die Kunststoffmasse (PC) kontinuierlich zu verarbeiten, bis der petrochemische Einsatzstoff (PF) für weitere Prozesse erreicht wird, wobei sich die Prozessrichtung (PD) von der Anlage (2) zum Schmelzen der Kunststoffmasse (PC) entlang anderer Anlagen zum petrochemischen Einsatzstoff (PF) erstreckt, vorzugsweise bestehend aus weiteren zusätzlichen Anlagen (6) für weitere Prozessschritte in Prozessrichtung (PD). Eine zusätzliche Anlage (6) kann beispielsweise eine Schmelzefiltrationsanlage (6) sein, die in Prozessrichtung (PD) hinter der Verarbeitungsanlage (2) angeordnet ist, z. B. ein Planetwalzenextruder, oder in Prozessrichtung (PD) hinter der Abspaltungseinheit (3) oder hinter der nachfolgenden Anlage (4). In einer Ausführungsform kann die nachfolgende Anlage (4) die Schmelzefiltrationsanlage (6) sein. Um die Kunststoffmasse zu verarbeiten, besteht die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zumindest aus einem internen Mischer, einem Einschnecken-Extruder, einem gleichlaufenden Doppelschnecken-Extruder, einen gegenläufigen Doppelschnecken-Extruder, einem Durchlaufmischer, einem Co-Kneter oder anderen Maschinen, die sich zum Schmelzen, Mischen und/oder Homogenisieren der Kunststoffmasse eignen, vorzugsweise umfasst die Kunststoffverarbeitungsanlage einen Planetwalzenextruder, als eine Einheit bzw. mehrere Einheiten. Die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) umfasst weiterhin eine Vorbehandlungsanlage (7) zur Vorbehandlung eines Einsatzstoffs der Kunststoffmasse (PC), die der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zugeführt werden soll, vorzugsweise eine zusätzliche Vorkonditionierungsanlage (8) zur Vorkonditionierung der Kunststoffmasse (PC), bevor diese der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zugeführt wird. Die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) besteht weiterhin aus einem oder mehreren Beschickungseinheiten (9), um dem Einsatzstoff (F) der Kunststoffmasse (PC) einen Chlor bindenden Wirkstoff beizumengen, bevor diese der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) und/oder einem oder mehreren späteren Prozessschritt(en) zugeführt wird, die von der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) ausgeführt werden, wie durch gestrichelten Linien bei 2, 3, 4 und 6 gekennzeichnet ist. In einer Ausführungsform ist jeweils eine gesonderte Beschickungseinheit (9) mit den gekennzeichneten Anlagen 2, 3, 4 und 6 verbunden. In anderen Ausführungsformen ist ggf. nur eine Beschickungseinheit (9) vorhanden, die mit einer der Anlagen 2, 3, 4, 6 verbunden ist. In einer anderen Ausführungsform kann eine einzelne Beschickungseinheit (9) Chlor bindende Wirkstoffe in zwei oder mehr der Anlagen 2, 3, 4, 6 zuführen.
zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens (100) zum Entchloren einer Kunststoffmasse (PC) gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Kunststoffmasse (PC) aus mindestens einem Polymer mit einem Chloridgehalt in einer Kunststoffverarbeitungsanlage (1) besteht, die folgende Schritte zur Bereitstellung (110) der Kunststoffmasse (PC) in die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) aus dem Einsatzstoff (F) umfasst; Schmelzen (120) der Kunststoffmasse (PC) durch Erhitzen der Kunststoffmasse (PC) auf eine vorbestimmte Schmelztemperatur bzw. Mischen und/oder Homogenisieren der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) in einer oder mehreren Verarbeitungsanlage(n) (2) zum Schmelzen, Mischen und/oder Homogenisieren; chemisches Trennen des Chlors (130) aus dem chlorhaltigen Polymer durch Anwenden einer Abspaltungstemperatur, die größer als die Schmelztemperatur ist, sowie mittels einer Verweilzeit der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) in einer Abspaltungstemperatur (3) der Kunststoffverarbeitungsanlage (1), wobei flüchtige Substanzen, vorzugsweise Wasser oder Feuchtigkeit, aus der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) extrahiert werden, bevor diese dem Schritt der chemischen Trennung (130) zugeführt wird; vorzugsweise die weitere chemische Trennung organischer Säuren (140) aus der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) in der Abspaltungstemperatur (3) gemäß Kennzeichnung der gestrichelten Linien; Extrahieren des Chlors (150) aus der Abspaltungseinheit (3) oder aus einer nachfolgenden Anlage (4) in Prozessrichtung (PD) hinter der Abspaltungseinheit (3), wobei das Chlor als Chlorgas (CG) extrahiert wird, vorzugsweise durch Anwendung eines Vakuums, oder als flüssiges Material (FM), das aus Chlor oder chlorhaltigem Material besteht; und Bereitstellung (160) der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) mit einem zumindest verringerten Chloridgehalt als petrochemischer Einsatzstoff (PF) für weitere Prozesse. Ein weiterer Prozess kann die Verölung (170) des bereitgestellten petrochemischen Einsatzstoffs (PF) mit einem zumindest gemindertem Chloridgehalt mittels Temperaturanstieg auf eine Verölungstemperatur und Verweilzeit des Polymergemischs in einer Verölungsanlage (5) der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) sein. Die angewandte Verölungstemperatur ist höher als die Abspaltungstemperatur, um ein Kohlenwasserstoff-Ölgas durch thermische Zersetzung zu erhalten. Auf den Verölungsschritt (170) kann ein Rückgewinnungsschritt (200) mit Kühlung des Kohlenwasserstoff-Ölgases folgen, sowie die Rückgewinnung des Kohlenwasserstoff-Ölgases als Kohlenwasserstoff-Öl.
Die vorbestimmte Schmelztemperatur ist auf eine Temperatur eingestellt, bei der die Kunststoffmasse (PC) geschmolzen wird, während die chemische Trennung des Chlors verglichen mit der Menge des Chlors, das in der Abspaltungseinheit (3) chemisch getrennt wird, vernachlässigbar ist. Die im Schritt der chemischen Trennung (130) angewandte Abspaltungstemperatur beträgt mindestens 250 °C, vorzugsweise mehr als 300 °C, wünschenswert sind zwischen 300 °C und 400 °C. Fremdkörper können vor der chemischen Trennung des Chlors (130) und/oder vor weiteren nachfolgenden Verarbeitungsschritten der entchlorten Kunststoffmasse (PC) mittels Schmelzefiltration aus der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) entfernt werden.
Vor Beginn der Schmelzung der Kunststoffmasse (PC) wird der Schritt zur Vorbehandlung (180) auf den Einsatzstoff der Kunststoffmasse ausgeführt, die der Kunststoffverarbeitungsanlage zugeführt werden soll, vorzugsweise gefolgt durch die Vorkonditionierung (190) der Kunststoffmasse, bevor diese der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zugeführt wird.
Um die chemische Extraktion des Chlors aus der geschmolzenen Kunststoffmasse zu verbessern, wird ein Chlor bindender Wirkstoff zum Einsatzstoff der Kunststoffmasse (PC) hinzugefügt, bevor diese der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) und/oder einem oder mehreren folgenden Prozessschritt(en), die die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) ausführt, zugeführt wird; vorzugsweise sollte der Chlor bindende Wirkstoff eine Cacliumverbindung sein, beispielsweise Calciumoxid oder Calciumcarbonat.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, stellen die oben beschriebenen Ausführungsformen keine Beschränkung der Erfindung gemäß den Ansprüchen dar. Es muss auch beachtet werden, dass nicht alle Kombinationen der in den Ausführungsformen beschriebenen Merkmale zwingend erforderlich sind, um das mit der Erfindung adressierte Problem zu lösen.
Liste der Bezugsziffern

1: Kunststoffverarbeitungsanlage
2: eine oder mehrere Verarbeitungsanlagen zum Schmelzen, Mischen und/oder Homogenisieren
3: Abspaltungseinheit zur chemischen Trennung des Chlors vom chlorhaltigen Polymer
4: nachfolgende Anlage in Prozessrichtung hinter der Abspaltungseinheit
5: Verölungsanlage
6: Schmelzefiltrationsanlage
7: Vorbehandlungsanlage zur Vorbehandlung eines Einsatzstoffs der Kunststoffmasse
8: eine Vorkonditionierungsanlage zur Vorkonditionierung der Kunststoffmasse
9: Beschickungseinheit(en) zum Beimengen eines Chlor bindenden Wirkstoffs
100: Verfahren zum Entchloren einer Kunststoffmasse
110: Bereitstellung der Kunststoffmasse
120: Schmelzen der Kunststoffmasse durch Erhitzen dieser auf eine vorbestimmte Schmelztemperatur und Mischen und/oder Homogenisieren der geschmolzenen Kunststoffmasse
130: chemische Trennung des Chlors vom chlorhaltigen Polymer
140: chemische Trennung der organischen Säuren aus dem geschmolzenen Kunststoff
150: Extrahieren des Chlors aus der Abspaltungseinheit oder einer nachfolgenden Anlage in Prozessrichtung hinter der Abspaltungseinheit
160: Bereitstellung der geschmolzenen Kunststoffmasse mit zumindest einem gemindertem Chloridgehalt als petrochemischer Einsatzstoff
170: Verölung des bereitgestellten petrochemischen Einsatzstoffs
180: Vorbehandlung eines Einsatzstoffs der Kunststoffmasse
190: Vorkonditionierung der Kunststoffmasse
200: Rückgewinnung mittels Kühlung des Kohlenwasserstoff-Ölgases sowie Rückgewinnung des Kohlenwasserstoff-Ölgases als Kohlenwasserstoff-Öl
CG: Chlorgas
FM: flüssiges Material, das aus Chlor oder einem chlorhaltigen Material besteht
F: Einsatzstoff des Materials, das in der Kunststoffverarbeitungsanlage verarbeitet werden soll
PC: Kunststoffmasse, die aus mindestens einem Polymer mit Chloridgehalt besteht
PD: Prozessrichtung
PF: petrochemischer Einsatzstoff

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007314754 [0003]

Claims

Verfahren (100) zum zumindest Dechlorieren einer Kunststoffmasse (PC) in der mindestens ein Polymer mit Chloridgehalt enthalten ist; dies erfolgt in einer Kunststoffverarbeitungsanlage (1), die folgende Schritte aufweist: - Zuführen (110) der Kunststoffmasse (PC) von einem Einsatzstoff (F) zur Kunststoffverarbeitungsanlage (1); - Einschmelzen (120) der Kunststoffmasse (PC) durch Erhitzen der Kunststoffmasse (PC) auf eine vorbestimmte Schmelztemperatur und das Mischen und/oder Homogenisieren der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) in einer oder mehreren Verarbeitungseinheit(en) (2) zum Schmelzen, Mischen und/oder Homogenisieren; - chemisches Trennen des Chlors (130) vom chlorhaltigen Polymer in einer Abspaltungseinheit (3), indem eine Abspaltungstemperatur angewandt wird, die größer als die Schmelztemperatur ist, sowie mittels Verweilzeit der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) in der Abspaltungseinheit (3) der Kunststoffverarbeitungsanlage (1); - vorzugsweise weiteres chemisches Trennen organischer Säuren (140) aus der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) in der Abspaltungseinheit (3); - Extrahieren des Chlors (150) aus der Abspaltungseinheit (3) oder aus einer nachfolgenden Einheit (4) in Prozessrichtung (PD) hinter der Abspaltungseinheit (3); und - Bereitstellen (160) der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) mit einem zumindest verringerten Chloridgehalt als petrochemischer Einsatzstoff (PF) für weitere Prozesse, vorzugsweise zur Verölung (170) des bereitgestellten petrochemischen Einsatzstoffs (PF) mit einem zumindest reduzierten Chloridgehalt über den Temperaturanstieg auf eine Verölungstemperatur und eine Verweilzeit des Polymergemisches in einer Verölungsanlage (5) der Kunststoffverarbeitungsanlage (1).
Das Verfahren (100) zum Entchloren einer Kunststoffmasse (PC) gemäß Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Schmelztemperatur auf eine Temperatur eingestellt wird, bei der die Kunststoffmasse (PC) geschmolzen wird, während die chemische Trennung des Chlors im Vergleich zur Menge des Chlors, das in der Abspaltungseinheit (3) chemisch getrennt wird, vernachlässigbar ist.
Das Verfahren (100) zum Entchloren einer Kunststoffmasse (PC) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die im Schritt der chemischen Trennung (130) angewandte Abspaltungstemperatur mindestens 250 °C beträgt, vorzugsweise mehr als 300 °C, wünschenswert sind zwischen 300 °C und 400 °C.
Das Verfahren (100) zum Entchloren einer Kunststoffmasse (PC) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Chlor im Extraktionsschritt (150) als Chlorgas (CG) extrahiert wird, vorzugsweise durch Anwenden eines Vakuums oder als flüssiges Material (FM), das aus Chlor oder einem chlorhaltigen Material besteht.
Das Verfahren (100) zum Entchloren einer Kunststoffmasse (PC) gemäß einen der vorherigen Ansprüche, das zudem den Schritt zur Vorbehandlung (180) des Einsatzstoffs der Kunststoffmasse beinhaltet, die der Kunststoffverarbeitungsanlage zugeführt werden soll, vorzugsweise gefolgt von einem Schritt zur Vorkonditionierung (190) der Kunststoffmasse, bevor diese der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zugeführt wird.
Das Verfahren (100) zum Entchloren einer Kunststoffmasse (PC) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Chlor bindender Wirkstoff zum Einsatzstoff der Kunststoffmasse (PC) hinzugefügt wird, bevor diese der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) und/oder bei einem oder mehreren folgenden Prozessschritt(en), die die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) durchführt, zugeführt wird; vorzugsweise sollte der Chlor bindende Wirkstoff eine Cacliumverbindung sein, beispielsweise Calciumoxid oder Calciumcarbonat.
Das Verfahren (100) zum Entchloren einer Kunststoffmasse (PC) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei flüchtige Substanzen, vorzugsweise Wasser oder Feuchtigkeit, aus der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) extrahiert werden, bevor der Eintritt in die chemische Trennung (130) erfolgt.
Das Verfahren (100) zum Entchloren der Kunststoffmasse (PC) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem Fremdkörper vor der chemischen Trennung (130) des Chlors und/oder vor weiteren, nachfolgenden Verarbeitungsschritten der entchlorten Kunststoffmasse (PC) mittels Schmelzefiltration aus der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) entfernt werden.
Das Verfahren zum Entchloren einer Kunststoffmasse (PC) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der petrochemische Einsatzstoff (PF) für weitere Prozesse zur Verölung des petrochemischen Einsatzstoffs (PF) verwendet wird; die angewandte Verölungstemperatur ist höher als die Abspaltungstemperatur, um ein Kohlenwasserstoff-Ölgas mittels thermischer Zersetzung zu erhalten.
Das Verfahren zum Entchloren einer Kunststoffmasse (PC) gemäß Anspruch 9, weiterhin einschließlich eines Rückgewinnungsschritts (200) mittels Kühlung des Kohlenwasserstoff-Ölgases und einer Rückgewinnung des Kohlenwasserstoff-Ölgases als Kohlenwasserstoff-Öl.
Eine Kunststoffverarbeitungsanlage (1), um zumindest eine Kunststoffmasse (PC) zu entchloren, die aus mindestens einem Polymer mit einem angepassten Chloridgehalt besteht, um das Verfahren (100) gemäß einem der vorherigen Ansprüche durchzuführen, einschließlich: - eine oder mehrere Verarbeitungsanlagen (2) zum Schmelzen der aus einem Einsatzstoff (F) bereitgestellten Kunststoffmasse (PC) durch Erhitzen der Kunststoffmasse (PC) auf eine vorbestimmte Schmelztemperatur und das Mischen und/oder Homogenisieren der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC); - eine Abspaltungseinheit (3) zur chemischen Trennung des Chlors aus dem chlorhaltigen Polymer durch Anwenden einer Abspaltungstemperatur, die höher als die Schmelztemperatur ist, und mittels Verweilzeit der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC), vorzugsweise auch zur weiteren chemischen Trennung organischer Säuren aus der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC); wobei die Abspaltungseinheit (3) oder eine nachfolgende Anlage (4) der in Prozessrichtung hinter der Abspaltungseinheit (3) angeordneten Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zum Extrahieren des Chlors angepasst wird; und - wobei die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zur Bereitstellung der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) mit einem zumindest gemindertem Chloridgehalt als petrochemischer Einsatzstoff (PF) für weitere Prozesse angepasst wird, vorzugsweise zur Verölung der geschmolzenen Kunststoffmasse (PC) mit einem zumindest gemindertem Chloridgehalt über den Temperaturanstieg auf eine Verölungstemperatur und mittels Verweilzeit des Polymergemisches in einer Verölungsanlage der Kunststoffverarbeitungsanlage (1).
Die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) gemäß Anspruch 11, wobei eine oder mehrere Verarbeitungsanlage(n) (2), die Abspaltungseinheit (3), eine Anlage zum Extrahieren des Chlors (4) und mögliche zusätzliche Anlagen (6) geeignet angeschlossen sind, um die Kunststoffmasse (PC) kontinuierlich zu verarbeiten, bis der petrochemische Einsatzstoff (PF) für weitere Prozesse erreicht wird, wobei sich die Prozessrichtung (PD) von der Anlage (2) zum Schmelzen der Kunststoffmasse (PC) entlang weiterer Anlagen bis zum petrochemischen Einsatzstoff (PF) erstreckt, vorzugsweise einschließlich weiterer zusätzlicher Anlagen (6) für weitere Prozessschritte in Prozessrichtung (PD).
Die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zumindest aus einem internen Mischer, einem Einschnecken-Extruder, einem gleichlaufenden Doppelschnecken-Extruder, einen gegenläufigen Doppelschnecken-Extruder, einem Durchlaufmischer, einem Co-Kneter oder anderen Maschinen besteht, die sich zum Schmelzen, Mischen und/oder Homogenisieren der Kunststoffmasse eignen, vorzugsweise eine Kunststoffverarbeitungsanlage mit einem Planetwalzenextruder, als eine Einheit bzw. mehrere Einheiten.
Die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, umfassend zusätzlich eine oder mehrere Vorbehandlungsanlage(n) (7) zur Vorbehandlung des Einsatzstoffs der Kunststoffmasse (PC), die der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zugeführt werden soll, vorzugsweise eine zusätzliche Vorkonditionierungsanlage (8) zur Vorkonditionierung der Kunststoffmasse (PC), bevor diese der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) zugeführt wird.
Die Kunststoffverarbeitungsanlage (1) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14 besteht weiterhin aus einer oder mehreren Beschickungseinheit(en) (9), um dem Einsatzstoff (F) der Kunststoffmasse (PC) einen Chlor bindenden Wirkstoff beizumengen, bevor diese der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) und/oder einem oder mehreren später folgenden Prozessschritt(en) zugeführt wird, der/die von der Kunststoffverarbeitungsanlage (1) ausgeführt werden.