DE19722586B4 - Process for the production of paraffins and / or micro waxes from waste plastics - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Gewinnung von Paraffinen und/oder Mikrowachsen aus Altkunststoffen oder deren Gemischen mit überwiegendem Polyolefinanteil durch Aufschmelzen und Vorcracken bei Temperaturen von 350 bis 390°C und teilweiser Rückführung der Schmelze im Kreislauf, anschließendes Cracken bei Temperaturen von 390 bis 430°C mit teilweiser Rückführung der Schmelze und degradativer Destillation, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststofffraktionen direkt in einem oder mehreren beheizbaren zylindrischen Rohr/Rohren (3) taktweise mittels eines Schneckenkolbens (4) plastifiziert, homogenisiert und in die Schmelze eines Vorcrackers (6) gedrückt wird.method for the production of paraffins and / or micro waxes from waste plastics or their mixtures with predominant Polyolefin content by melting and pre-cracking at temperatures from 350 to 390 ° C and partial repatriation of the Melt in the circulation, subsequent Cracking at temperatures of 390 to 430 ° C with partial recycling of Melt and degradative distillation, characterized in that the plastic fractions directly in one or more heatable cylindrical tubes / tubes (3) cyclically plasticized by means of a screw piston (4), is homogenized and pressed into the melt of a pre-cracker (6).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Paraffinen und/oder Mikrowachsen aus Altkunststoffen, die auf Grund ihrer Erscheinungsform oder ihres Schädigungsgrades nicht mehr werkstofflich verwertet werden können. Kunststoffe fallen nach ihrem Gebrauch nur zu einem geringen Teil sortenrein an, sie sind oft mit Füllgütern oder anderen Verschmutzungen versehen, oft migrieren auch Füllgüter in den Kunststoff, so daß nur ein geringer Teil der erfaßten und zurückgeführten Kunststoffe wieder werkstofflich verarbeitet werden kann. Für die werkstoffliche Wiederverwertung müssen die Kunststoffe, ob als Einzelpolymeres oder als Mischung, Aufbereitungsprozessen, wie Sortierung, Reinigung, Konditionierung (Agglomerisation, Granulierung etc), unterworfen werden. Als Einzelpolymeres konkurrieren sie in der Anwendung mit der Neuware und als Mischung mit anderen Werkstoffen, wie Holz oder Beton.The The invention relates to a process for the production of paraffins and / or Micro waxes from old plastics, due to their appearance or their degree of damage can no longer be recycled material. Plastics fall behind only a small part of their use, they are sorted often with filled goods or provide other contaminants, often migrate also filled goods in the Plastic, so that only a small part of the recorded and recycled plastics again material can be processed. For material recycling have to the plastics, whether as a single polymer or as a mixture, treatment processes, like sorting, cleaning, conditioning (agglomeration, granulation etc). As a single polymer they compete in application with the virgin material and as a mixture with other materials, like wood or concrete.
Aus diesen Gründen sind die verwertbaren Mengen des werkstofflichen Recyclings begrenzt.Out these reasons the usable quantities of material recycling are limited.
Abhilfe sollen hier die sogenannten rohstofflichen Recyclingverfahren (Pyrolyse, Coking, Visbreaking, Hydrierung, Vergasung) schaffen, bei denen als Zielstellung neue Chemierohstoffe entstehen, analog der Aufarbeitung von Erdöl zu flüssigen Kohlenwasserstoffen des Benzin- oder Mittelölbereiches oder zu gasförmigen Kohlenwasserstoffen oder zu Synthesegas.remedy Here, the so-called raw material recycling processes (pyrolysis, Coking, Visbreaking, Hydrogenation, Gasification), where as Objective new chemical raw materials arise, analogous to the work-up of petroleum to liquid Hydrocarbons of the gasoline or middle oil range or to gaseous hydrocarbons or to synthesis gas.
Bei diesen Verfahren müssen die Altkunststoffe nach der üblichen Entfernung von störenden anorganischen/organischen und metallischen Verunreinigungen in eine dosierbare Form gebracht werden. Zur Reduzierung der Molmasse haben sich im wesentlichen 3 Verfahrensvarianten herauskristallisiert, die Wirbelschichtpyrolyse, der thermische Abbau in Rührwerken und die degradative Extrusion.at need this procedure the old plastics after the usual Removal of interfering inorganic / organic and metallic impurities in a metered form become. To reduce the molecular weight have substantially 3 process variants crystallized, the fluidized bed pyrolysis, the thermal degradation in agitators and the degradative extrusion.
So
werden beispielhaft in den Schriften
Mit
diesen Verfahren ist zwar eine umweltschonende Entsorgung von Kunststoffabfällen möglich, die
Herstellung von Paraffinen und/oder Mikrowachsen gelingt jedoch
nicht. Nachteilig sind außerdem
die hohen Verfahrensdrücke
bei der Hydrierung, der Einsatz teurer Hilfsstoffe, wie Wasserstoff
oder protischer Lösungsmittel,
der hohe Energieaufwand und die vorgeschaltete Vorbehandlung (Agglomerisation)
der Kunststoffe. In den
Obwohl die bekannten Verfahren sich teilweise als zweckmäßig erwiesen haben, sind sie in ihrer allgemeinen Anwendung begrenzt. Weitgehend unbefriedigend ist noch der zu hohe Aufwand vor dem Eintrag der Kunststoffe in die Stufe der Vorcrackung.Even though the known methods have proven partially useful they are limited in their general application. Largely unsatisfactory is still too much effort before the entry of plastics in the stage of pre-cracking.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein Verfahren zu entwickeln, mit dem verunreinigte Polyolefinabfälle oder deren Gemische mit einem Minimum an Vorbereitung in den Vorcracker eingebracht und mit hoher Qualität und Effizienz zu Paraffin und bzw. oder Mikrowachsen umgewandelt werden.Of the Invention is based on the object, the disadvantages of the prior art to eliminate technology and to develop a process with which contaminated polyolefin waste or their mixtures with a minimum of preparation in the pre-cracker introduced and with high quality and efficiency to paraffin and / or micro waxes are converted.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Gewinnung von Paraffinen und bzw. oder Mikrowachsen aus Altkunststoffen oder deren Gemische mit überwiegendem Polyolefinanteil durch Aufschmelzen und Vorcracken bei Temperaturen von 350 bis 390°C und teilweiser Rückführung der Schmelze im Kreislauf, durch Cracken bei 390 bis 430°C mit teilweiser Rückführung der Schmelze und degradativer Destillation, indem die Kunststofffraktion direkt in einem oder mehreren zylindrischen Rohren taktweise mittels eines Schneckenkolbens plastifiziert, homogenisiert und in die Schmelze des Reaktors gedrückt wird.According to the invention, the object is achieved by a process for obtaining paraffins and / or micro waxes from waste plastics or mixtures thereof with predominant polyolefin content by melting and pre-cracking at temperatures of 350 to 390 ° C and partial recycling of the melt in the circuit, by cracking at 390 bis 430 ° C with partial return of the Melting and degradative distillation by the plastic fraction is plasticized directly in one or more cylindrical tubes cyclically by means of a screw flask, homogenized and pressed into the melt of the reactor.
Dabei ist es vorteilhaft, das Folienmaterial als lose Schüttung, nach Auflösen des Ballens und Entfernung von eventuell vorhandenen groben Störstoffen, z. B. Eisenteilen, einem Aufgabehälter zuzuführen und mittels eines Stempels auf den Schneckenkolben der Einzugsöffnung des zylindrischen Rohres zu drücken.there It is advantageous, the film material as a loose bed, after Dissolve bale removal and removal of any coarse contaminants, z. As iron parts, a feed container and by means of a punch on the screw piston of the intake opening of the cylindrical tube to press.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Einzugsöffnung vom Aufgabebehälter während des Füllens durch einen Schieber getrennt. Außerdem können der Stempel und der Schieber mit feinen Bohrungen versehen sein, durch die rückwärts Luft und Feuchtigkeit entweichen können. Die Bohrungen verkleben nicht, da in diesem Bereich noch kein plastifiziertes Produkt vorliegt. Zusätzliche kann der Aufgabehälter noch mantelgekühlt werden.To Another feature of the invention is the intake opening of feed container while of filling separated by a slider. In addition, the stamp and the slider can be provided with fine holes through which air and moisture escape backwards can. The holes do not stick together, as in this area still no plasticized Product is available. additional can the task container still jacket-cooled become.
Darüber hinaus kann der Schneckenkolben im Bereich des Einzuges erfindungsgemäß mit aufgeschweißten Knetelmelementen, vorzugsweise T-förmig, in gleichen Abständen oder wendelförmig in Produktflußrichtung versehen sein. Außerdem ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, den Schneckenkolben in drei Zonen auszuführen, wobei die Gangtiefe in Produktflußrichtung abnimmt, so daß das Produkt gefördert, verdichtet und über Friktion plastifiziert wird. Der Schneckenkolben kann auch teilweise gekühlt werden, so daß der Kunststoff an der Zylinderwand stärker als an der Schnecke haftet und dadurch besser umgewälzt und gefördert wird.Furthermore the worm piston in the region of the intake according to the invention with welded Knetelmelementen, preferably T-shaped, at equal intervals or helical in the product flow direction be provided. Furthermore it is according to the present Invention possible, to carry out the screw in three zones, whereby the channel depth in product flow decreases, so that the Product promoted, compacted and over Friction is plasticized. The snail piston can also partially chilled so that the Plastic adheres more strongly to the cylinder wall than to the screw and thereby better circulated and being promoted.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Mantel des zylindrischen Rohres beheizt werden. Darüber hinaus befindet sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zwischen Reaktorwand und Schneckenspitze ein mit Schmelze gefülltes Kammervolumen, das bis zu 80% dem Volumen des mit lockerer Schüttung versehenen Kunststoffmaterials im Aufgabetrichter entspricht.To Another feature of the invention, the shell of the cylindrical Tube to be heated. About that In addition, according to a further feature of the invention between Reactor wall and screw tip a chamber volume filled with melt, up to 80% of the volume of the loosely packed plastic material in the hopper corresponds.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung befindet sich zwischen der Reaktorwand und dem zylindrischen Rohr ein Rückschlagventil. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Schneckenkolben taktweise in Produktflußrichtung axial verfahren, wodurch die aufgeschmolzene, homogenisierte Masse in den Reaktor dosiert werden kann.To Another feature of the invention is located between the Reactor wall and the cylindrical tube a check valve. In another Embodiment of the invention, the worm piston is cyclically in product flow moved axially, causing the molten, homogenized mass can be metered into the reactor.
Die Erfindung wird am folgenden Beispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt:The Invention will be explained in more detail in the following example. In the accompanying drawing shows:
Es
wurden, von einer Sortieranlage kommende Folienballen aus dem DSD,
von den Umreifungsbändern
befreit und gemäß
In
dem zylindrischen Rohr
In einem weiteren Teilversuch wurde der Einzugsbereich durch tiefgeschnittene Gänge ausgestattet. Auch diese Verfahrensweise erwies sich als äußerst zweckmäßig. In diesem Fall wurde die Gangtiefe in Produktflußrichtung in drei Zonen mit abnehmender Gangtiefe ausgelegt. Der Kolben wurde dabei im ersten Drittel in Produktflußrichtung gekühlt.In Another part of the experiment was the catchment area through deep - cut Gears equipped. This procedure proved to be extremely useful. In In this case, the passage depth was in the product flow direction in three zones with decreasing passage depth. The piston was in the first Third in product flow direction cooled.
Das
zylindrische Rohr
Nachdem
der Stempel
Der
Stempel
Die
in das zylindrische Rohr
Wenn
sich die Schmelze in der Kammer staut, drückt sie den Schneckenkolben
axial nach hinten, bis zu einer vorher definierten Länge. Bei
Erreichen dieser Länge
wird die Rotationsbewegung des Schneckenkolbens unterbrochen und
der Schneckenkolben axial in Produktflußrichtung hydraulisch verschoben
und somit die Schmelze in den Vorcracker
Nach
Beendigung des Einspritzvorganges wird das Rückschlagventil
In
einem weiteren Teilversuch wurde die Zuführungsleitung zwischen Rückschlagsventil
Die
Schmelze des Vorcrackers
Ein
Teil der Schmelze wurde gemäß
Ein
Teil der Schmelze des Crackers
- 11
- Stempelstamp
- 22
- Aufgabeschachtfeed chute
- 33
- zylindrisches Rohrcylindrical pipe
- 44
- Schneckenkolbenreciprocating screw
- 55
- Schieberpusher
- 66
- VorcrackerVorcracker
- 77
- Rückschlagventilcheck valve
- 88th
- Filterfilter
- 99
- Pumpepump
- 1010
- Röhrenofentube furnace
- 1111
- Röhrenofentube furnace
- 1212
- Crackercracker
- 1313
- Fraktionierkolonnefractionating
- 1414
- Filterfilter
- 1515
- Pumpepump
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1997
- 1997-05-30 DE DE1997122586 patent/DE19722586B4/en not_active Expired - Fee Related
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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8141 | Disposal/no request for examination | ||
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