DE10309530A1

DE10309530A1 - Industrieverfahren zum Pyrolysieren von kohlenwasserstoffhaltigen Produkten

Info

Publication number: DE10309530A1
Application number: DE2003109530
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2004-09-16

Abstract

Industrieverfahren zur Verschwelung von kohlenwasserstoffhaltigen Produkten. Bei der Erfindung wird ein industriell anwendbares Verfahren zum Verschwelen von kohlenwasserstoffhaltigen Produkten jedweder Art beschrieben, bei dem das zu pyrolysierende Produkt in einen Reaktor, ohne es im Vornherein zu zerkleinern, zu reinigen oder zu trocknen, bei einer Temperatur von bis zu ca. 600 DEG C stufenweise, mit in Abhängigkeit vom Ausgangsmaterial festgelegten Verweilzeiten bei bestimmten Temperaturen pyrolisiert. Wesentlich dabei ist, dass das Ausgangsmaterial in ganzen Stücken, ungereinigt und ungetrocknet oder auch gereinigt und getrocknet in einen Reaktor eingebracht wird, welcher dann im Weiteren in den Ofen eingebracht wird. Der wesentliche Vorteil besteht bei dieser Erfindung darin, dass der Prozess der Abkühlung außerhalb des eigentlichen Pyrolyseofens vollzogen wird und somit der Ofen für die erneute Aufnahme eines Pyrolysereaktors zur Verfügung steht. Des Weiteren ist es möglich, durch die Gestaltung der Reaktoren die Voraussetzung für die Aufnahme von verschiedenen Produkten zu schaffen, ohne die Konstruktion oder aber den Prozess zu verändern.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein industriell nutzbares Verfahren zum pyroiysieren von kohlenwasserstoffhaltigen Produkten jedweder Art, wodurch eine umweltschonende und saubere Nutzung organischer Abfälle, auch Tierkadaver, Knochen oder andere Biomasse, Plaste und Elaste, zellulosehaltige Stoffe wie zum Beispiel Papier und oder Pappe sowie Forst- oder landwirtschaftliche Abfälle gewährleistet wird.
Die durchgeführten Recherchen zeigen, dass eine Vielzahl von Verfahren zum pyrolysieren von kohlenwasserstoffhaltigen Produkten existent sind. Jedoch weisen all diese Verfahren einen entscheidenden Mangel auf. Sie sind entweder nur auf eine Art von Stoffen ausgelegt oder aber die Aufbereitung des zu pyrolysierenden Materials erfordert einen großen und kostenintensiven Materialeinsatz. Durch die in den bereits bekannten Prozessen beschriebenen Verfahren, so z. B. in DE 2658371 oder auch DE 3523653 handelt es sich um sogenannte Wirbelschichtreaktoren, bei welchen das zu pyrolysierende Material von oben in den Reaktor eingegeben wird und die festen Reststoffe nach unten aus dem Reaktor herausgezogen werden. Der Aufbau derartiger Vorrichtungen ist sehr kompliziert und verlangt nach Abschluss der eigentlichen Pyrolyse eine Zwangsabkühlung so auch in DE 19834596 beschrieben, wodurch der eigentliche Prozess der Pyrolyse zwangsunterbrochen wird und dadurch nicht das endgültig gewünschte Resultat bringt.
Weiterhin sind die sogenannten Durchlauföfen bzw. Fließbettöfen z. B. in DE 2724813 : DE 4447357 ; DE 2925202 ; DE 2520754 und DE 2639165 bekannt. Hier steht einer industriellen Nutzung gleichfalls die sehr komplexe und aufwendige Konstruktionsweise entgegen. Des weiteren ist die Pyrolyse von verschiedenen Materialien nur durch eine jeweiligen Umbau möglich.
Andere Verfahren wiederum beschreiben einen sogenannten Rollenofen, in welchem die Reifen als ganzes eingebracht werden mit ca. 390 °C heißem Öl berieselt werden und bei diesen Temperaturen dann im weiteren pyrolysiert werden ( DE 3138128 ). Weitere Erfindungen sprechen davon, dass der Prozess bei einer Temperatur von ca. 500 °C vollzogen wird und dann sofort aus dem Ofen entfernt wird und im Weiteren von Fremdstoffen wie z.B. Eisen getrennt wird. ( DE19834596 ). Hierdurch wird im Wesentlichen auch der Pyrolyseprozess unterbrochen, da ein Entweichen der eigentlichen Pyrolysegase, die auch bei der Abkühlung der Materialien entstehen unterbrochen wird und somit der Prozess der Pyrolyse nicht vollständig abgeschlossen wird.
Aufgabe der Erfindung ist, somit eine Verfahrenstechnologie zu entwickeln, welche eine breite Anwendungsmöglichkeit bietet und gleichzeitig in seiner Komplexität den gesamten Prozess der Pyrolyse von sowohl ungereinigten und feuchten als auch gereinigten und trockenen Produkten abschließt und dadurch weitestgehend reine Endprodukte gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein industriell anwendbares Verfahren mit den Merkmalen der zu stellenden Ansprüche gelöst.
Erfindungsgemäß wird das zu pyrolysierende Material in einen, nicht fest mit dem Ofen verbundenen Reaktor, welcher bei Einbringung in den Ofen mit einer speziell vorgesehenen Entgasungsvorrichtung automatisch, halbautomatisch oder auch manuell verbunden wird, gegeben. Im Weiteren wird die Temperatur, stufenweise, mit Verweilzeiten zum Vollständigen Abschluss der jeweils bei unterschiedlichen Temperaturen ablaufenden Prozesse bis auf ca. 600 °C erhöht. Durch die genaue Definition der jeweils ablaufenden Prozesse werden bei den festgelegten
Verweilzeiten die jeweils von den Temperaturen abhängigen chemischen oder auch physikalischen Prozesse weitestgehend abgeschlossen. Die bei dem Prozess der Pyrolyse entstehenden Gase werden im Verlaufe des Prozesses abgekühlt und im weiteren zu Pyrolyseöl gereinigt und kondensiert. Die nach Abschluss des gesamten Prozesses, einschließlich einer natürlichen Abkühlung des Reaktors, anfallenden festen Rückstände, werden im Weiteren von Fremdstoffen wie z.B. Metall separiert und einer weiteren Verwendung zugeführt. Durch die besondere Art der Konstruktion des Reaktors ermöglicht die zu schützende Erfindung, ohne weitere technische oder konstruktive Veränderung am Ofen vorzunehmen, einen Einsatz bei den verschiedensten Materialien.
Der besondere Vorteil dieser Anlage besteht darin, dass durch den Einsatz der Reaktoren, welche unmittelbar nach abstellen des Ofens aus diesem entfernt werden und im weiteren wieder an eine Entgasungsanlage angeschlossen werden, um den Prozess der Pyrolyse zum Abschluss zu bringen. Im Weiteren werden die Reaktoren entleert und für eine erneute Beschickung mit dem jeweils notwendigen Material vorbereitet.

Claims

Verfahren zum pyrolysieren von kohlenwasserstoffhaltigen Produkten gekennzeichnet dadurch, dass a: das zu pyrolysierende Produkt ungereinigt, gereinigt, trocken oder auch nass in den Pyrolysereaktor eingebracht wird, b: das Ausgangsmaterial im Ganzen oder auch zerkleinert in den Reaktor eingebracht wird, c: der Reaktor luftdicht verschlossen wird
Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass a: der Reaktor in den Pyrolyseofen eingebracht wird, b: der sich im Ofen befindliche Reaktor mit einer Entgasungsanlage fest verbunden wird und somit ein druckloses arbeiten gewährleistet,
Verfahren nach Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, dass a: der Pyrolyseofen mit dem sich in diesem befindlichen Reaktor stufenweise auf eine Temperatur von bis zu ca. 600 °C geheizt wird, b: die Temperaturerhöhung mit gleichzeitigen Verweilzeiten bei bestimmten Temperaturen vollzogen wird, um somit den Abschluss bestimmter chemischer oder auch physikalischer Prozesse zu gewährleisten
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 gekennzeichnet dadurch. dass a: durch die an den Reaktor angeschlossene Entgasungsvorrichtung die entstehenden Pyrolysegase aus dem Ofen abgeleitet werden, b: die entweichenden Gase über einen Kühler geleitet werden, c: die Gase nach Abkühlung in einen Entspanner geleitet werden, in welchem sie zu Pyrolyseöl kondensieren und einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden, d: die nichtkondensierten Gase über eine speziell hierfür vorgesehenes Filtersystem gereinigt werden
Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 gekennzeichnet dadurch, dass a: nach Erreichen der Temperatur von ca. 600 °C der Reaktor aus dem Ofen entnommen wird, b: nach Ausbringen des Reaktors aus dem Ofen dieser mit einer Entgasungsanlage fest oder auch flexibel verbunden wird, c: der Reaktor auf eine Temperatur bis auf ca. 20 °C bis ca. 40°C heruntergekühlt wird, d: die entweichenden Gase über einen Kühler geleitet werden, e: die Gase nach Abkühlung in einen Entspanner geleitet werden, in welchem sie zu Pyrolyseöl kondensieren und einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden, f: die nichtkondensierten Gase über eine speziell hierfür vorgesehenes Filtersystem gereinigt werden
Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 gekennzeichnet dadurch, dass a: nach Abkühlung des Reaktors dieser entleert wird, b: die sich in dem Reaktor befindlichen Stoffe von Metallen oder anderen nicht pyrolysierten Stoffen getrennt werden und einer weiteren Verwendung zugeführt werden.