DE3137502A1

DE3137502A1 - Verfahren zur herstellung eines weichmachers fuer gummimischungen und kesselbrennstoff

Info

Publication number: DE3137502A1
Application number: DE19813137502
Authority: DE
Inventors: Vulf Pejsachovi&ccaron; Bobruisk Kovaler&ccaron;ik; Genrich Deonis'evi&ccaron; Minsk Ljachevi&ccaron;; Aleksandr Evgen'evi&ccaron; Minsk Sokolovskij; Vasilij Grigor'evi&ccaron; Bobruisk Suzanskij
Original assignee: BRUSS TI KIROVA
Current assignee: BRUSS TI KIROVA
Priority date: 1981-09-21
Filing date: 1981-09-21
Publication date: 1983-04-28
Also published as: DE3137502C2

Description

Verfahren zur Herstellung eines Weichmachers für Gummimischungen und Kesselbrennstoff Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die chemische Technologie und betrifft insbesondere Verfahren zur Herstellung von Weichmachern für Gummimischungen und Kesselbrennstoff.
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Weichmachern bzw. Plastifizierungsmitteln für Gummimischungen und Kesselbrennstoff aus Erdöl (s. beispielsweise N. J.
Tschernochukow, Technologija pererabotki i gasa, Verlag "Chimija", Moskau, 1967, S. 133 - 140) bekannt. Bei der Erdölkomplexverarbeitung wird ein Kesselbrennstoff durch Vermischen von Rückständen des thermischen Crackverfahrens und Verkoken eines direkten Abdestillats hergestellt. Die Weichmacher werden in diesem Falle mit Hilfe von solchen Lösungsmitteln, wie Phenol, Furfural, extrahiert. Da das Erdöl schwer beschaffbar ist und da die Rohölkosten in der letzten Zeit hoch gestiegen sind, hat man mehrmals versucht, eine andere Rohstoffquelle zur Erzeugung der eingangs genannten Produkte zu finden.
Es wurde beispielsweise die Technologie zur Herstellung eines Weichmachers für Gummimischungen und Kesselbrennstoff ausgearbeitet, welche den Wärmeabbau von vulkanisierten Kautschuken beimErhitzen in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel mit nachfolgender Abdestillierung des Endproduktes (CSSR - PS 106 402) beinhaltet. Es ist selbstverständlich, daß bei diesem Verfahren als Ausgangs stoff verschiedene Abfallprodukte von Kautschuk bzw. Gummierzeugnissen verwendet werden können. Unumstößlicher Vorteil der beschriebenen Technologie besteht in der vollkommenen Ausnutzung der Abfallprodukte und wesentlicher Herabsetzung von Herstellungsselbstkosten der Endprodukte.
Auch dieses Verfahren hat jedoch wesentliche Nachteile.
Die Qualität des Plastifizierungsmittels und des Kesselbrennstoffes ist nicht immer zufriedenstellende Dies ist dadurch bedingt, daß beim Erhitzen bis auf eine Temperatur des Thermoabbaues ein Teil des Ausgangsstoffes lokal überhitzt wird. Eine derartige Uberhitzung führt zum Verkoken und hat eine Verschlechterung der Qualität des Endproduktes zur Folge. Ein anderer Nachteil der beschriebenen Technologie besteht darin, daß die Gummimischungen (Vulkanisate), welche unter Verwendung eines derartig gewonnenen Plastifizierungsmittels hergestellt sind, schlechte Eigenschaften und Kenndaten aufweisen und hohe Erstarrungs temperaturen haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Plastifizierungsmittels für Gummimischungen und Kesselbrennstoff bereitzustellen, bei welchem technologische Betriebsdaten der Thermoabbaus und die Methode der Endproduktabtrennung es gestatten, die Verkokung des Ausgangsstoffes auszuschlieSen und demzufoige die Qualität des zur Herstellung von Gummimischungen erforderlichen Plastifizierungsmittels und des Kesselbrennstoffes zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird, wie aus den vorstehenden Ansprüchen ersch-tich, gelöst. Sie weist folgende Vorteile auf.
Die vorherige Erwärmung des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels und sein starker Kreislauf durch die Reaktionsmischung sowie die Beachtung der eingangs beschriebenen Bedingungen des Wärmeabbaus und des Abdestillierens erlauben es, die Verkokung des Ausgangsstoffes praktisch auszuschließen und die Qualität des Endproduktes erheblich zu erhöhen. Dafür spricht die Tatsache, daß die Kenndaten und die Eigenschaften der unter Verwendung von derartigen Plastifizierungsmitteln hergestellten Gummimischungen der Vulkanisate wesentlich verbessert sind.Die erfindungsgemäße Technologie führt außerdem zur Herabsetzung der Temperatur des Festwerdens der Gummimischungen und Verbesserung deren Temperatur- und Viskositätseigenschaften.
Es stellte sich heraus, daß die eingangs erläuterten technologischen Besonderheiten ermöglichen, das vorgeschlagene Verfahren im Vergleich zu den bekannten Verfahren intensiver durchzuführen. Dazu trägt sowohl der Kreislauf des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels, als auch die Einführung eines gasförmigen inerten Mittels bei.
Vorteilhaft ist das Temperaturintervall von 150 - 6000C.
Eine Erhöhung der Leistungsfähigkeit des ganzen Verfahrens hat die Einhaltung einer bestimmten Zeitspanne zur Folge.
Das bevorzugte Verhältnis hat folgende Vorteile: - hohe Qualität des Endproduktes, - eine Verminderung der Betriebszeit und - eine Herabsetzung des Energieverbrauchs.
Hält man das bestimmte Umlaufverhältnis ein, so erfolgt der Thermoabbau in diesem Falle vollständiger.
Die Anwendung der bevorzugten inerten Medien erlaubt es, die relativ billigen, weit verbreiteten und zugänglichen Nebenrohstoffe zu verwenden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausfi;hrungsform ist es mög.-lich,die Spuren von-Schwefeldioxid praktisch restlos-zu entfernen und das Verfahren intensiver durchzuführen.
Das Einhalten bevorzugter Temperatur- und Druckbereiche gestattet es, Kesselbrennstoff mit maximaler Ausbeute und hoher Qualität zu erhalten0 Unter den bevorzugten Betriebsdaten der Technologie zur Herstellung des Weichmachers erhält man das Endprodukt mit maximaler Ausbeute.
Das Verfahren verläuft dabei sehr intensiv. Alle Arbeitsgänge des Verfahrens sind nicht mehr zeitaufwendig.
Im weiteren wird das Wesen der vorliegenden Erfindung arr hand einer ausführlichen Beschreibung des Verfahrens und dessen konkreten Ausfuhrungsbeispielen erläutert.
Das Verfahren zur Herstellung eines Weichmachers für Gummimischungen und von Kesselbrennstoff wird folgenderweise durchgeführt. Erfindungsgemäß erhitzt man vorher ein Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel auf eine Temperatur von 150 bis 6000c0 Als Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel können Erdölfraktionen mit einer Siedetemperatur von 40 bis 1200C, von 50 bis 2500C, von 250 bis 4000C und von 200 bis 5000 c, eine kokschemische Fraktion mit einer Siedetemperatur von 320 bis 5350cm sowie ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltener Kesselbrennstoff verwendet werden.
Das erhitzte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird ferner mit Abfallprodukten von vulkanisierten und nichtvulkanisierten Gummi- bzw. Kautschuk-Produkten kräftig vermischt.
Als Rohstoffe können abgenutzte Kfz-Reifendecken, beim Gewinnen von Gummierzeugnissen erhaltene Abfallprodukte, sowie Abfallprodukte auf der Basis von Butadien-, Isopren-, Acryl- und Carboxylat-, Butadienmethylstyrol- und Butadiennitrilkautschuk verwendet werden.
Die Abfallprodukte der vulkanisierten und nichtvulkanisierten Stoffe werden in diesem Fall mit dem erwähnten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel in einem Verhältnis der Masseteile von 1:1 bis 1:100 sorgfältig vermischt.
Das erhaltene Gemisch wird weiterhin dem Thermoabbau bei einer Temperatur von 150 bis 485°C und unter einem Druck von 5.10² bis 25.105 N/m² im Laufe von 1 bis 300 s bis zum vollständigen Lösen der erwähnten Abfallprodukte und bis zur Erzeugung einer Suspension unterworfen.
Es ist zu betonen, daß der Thermoabbau für die Herstellung des Weichmachers bei einer Temperatur von 200 bis 4000C und unter einem Druck von 1.105 bis 4.105 N/m2 durchgeführt wird.
Der Thermoabbau erfolgt außerdem unter Bedingungen des kontinuierlichen Kreislaufs des besagten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels durch die Reaktionsmischung in einer Menge von 1 bis 30 l/h je 1 kg Abfallprodukt der vulkanisierten und nichtvulkanisierten Gummi-bzw.Kautschutprodukte.
Aus der derartig gewonnenen Suspension wird das Endprodukt bei einer Temperatur von 200 bis 5600C unter einem Druck von 10 bis 2.105 N/m2 in der Atmosphäre eines gasartigen inerten Mittels abdestilliert.
Als gasartiges Mittel können Stickstoff, Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid, Rauchgase;die ein Gemisch aus Stickstoff und Kohlenstoffdioxid, Methan, Äthan, Propan und einer Fraktion von Kohlenwasserstoffen CD - C6 darstellen, sowie deren Gemische verwendet werden. Das gasartige Mittel sollte im Laufe des Abdestillierens ineiner Menge von 0,01 bis 90 l/h je 1 kg Suspension kontinuierlidi zugegeben werden: Es ist zu betonen, daß der Vorgang des Abdestillierens bei der Erzeugung des Kesselbrennstoffes bei einer Temperatur von 250 bis 5600C und unter einem Druck von 10 bis 1.105 N/m2 bevorzugt ist. Bei der Herstellung eines Weichmachers für die Gummimischung wird vorzugsweise das Abdestillieren bei einer Temperatur von 220 bis 4000C und unter einem Druck von 1.103 bis 2.105 N/m2 durchgeführt.
3eisiel 1 Gemäß der Erfindung wird der Kesselbrennstoff aus alten abgenutzten Kfz-Reifendecken (Stoffe auf der Basis von Äthylenpropylen- und Butyl-Kautschuk) hergestellt. Dafür wird vorher das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel auf eine Temperatur von 36200 erhitzt. Das Kohlernqasserstoff-Lösungsmittel (eine kokschemische Fraktion mit einer Siedetemperatur von 335 bis 5020C) weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ................. 0,9594 - Brechungsindex nD20 ....................... 1,5671 - bedingte Viskosität bei 50°C in °E ....... 7,6 - Schwefelgehalt in Masseprozenten ......... 1,57 - Molekularmasse .......................... 357 - Fraktionseigenschaften, °C Siedebeginn .............................. 335,5 50 %-iges Auskochen ...................... 452 Siedeende ................................. 502 - chemische Zusammensetzung in Masseprozenten: gesättigte Paraffinkohlenwasserstoffe .... 12,5 monocyclische aromatische Kohlenwasserstoffe ................................. 10,1 bicyclische aromatische Kohlenwasserstoffe 32,7 polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe ................................. 42,8 Harze .................................... 1,9 Das erwärmte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird ferner mit den erwähnten Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:10 vermischt. Der Thermoabbau erfolgt im Laufe von 290 s bei einer Temperatur von 362°C und unter einem Druck von 4,5.105 N/m2, sowie unter Bedingungen des intensiven Kreislaufs des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels durch das Reaktionsgemisch in einer Menge von 7 l/h je 1 kg Abfallprodukte. Aus der gebildeten Suspension wird das Endprodukt (Kesselbrennstoff) bei einer Temperatur von 356°C und unter einem Druck von 5.104 N/m2 abdestilliert. Die Spuren von Schwefeldioxid werden während des Abdestillierens unter Verwendung eines gasartigen inerten Mittels (in diesem Fall kann beispielsweise Dampf verwendet werden) entfernt. Der Verbrauch an Dampf beträgt 9 l/h je 1 kg Suspension.
Der daraus erhaltene Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 200C in g/cm2 0,9624 - bedingte Viskosität bei 500C in °E ......... 8,65 - Aschegehalt in Masseprozenten ............. 0,05 - Gehalt in Masseprozenten an mechanischen Beimischungen ............................. 0,03 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel), 0°C 98 - Verbrennungswärme (minimale Größe, bezogen auf den Trockenbrennstoff) in kcal/kg ..... 9845 Die angeführten Werte sprechen dafür, daß der so hergestellte Kesselbrennstoff den aus dem Erdöl gewonnenen Masuten ähnliche Eigenschaften aufweist. Die Herstellungskosten werden dabei erheblich gesenkt.
Beispiel 2 Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so wie es in Beispiel 1 beschrieben ist unter Verwendung des gleichen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels hergestellt.
Als Ausgangs stoff können in diesem Falle Abfallprodukte auf der Basis von Butadienstyrol- und Isopren-Kautschuk verwendet werden.
Der Wärmeabbau erfolgt unter folgenden Bedingungen: - Verhältnis von dem Ausgangs stoff und Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel in der Reaktionsmischung, Masseteile ................................. 1:10,2 - Temperatur in °C ........................... 362 - Druck in N/m2 ....... 4,5-105 - Dauer in s ................................ 300 Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel läuft dabei durch die ganze Reaktionsmischung in einer Menge von 5 l/h je 1 kg Abfallprodukte intensiv um. Das Abdestillieren erfolgt in Anwesenheit von Wasserdampf als gasartiges inertes Mittel bei einer Temperatur von 3560C undunter einem Druck von 5.104 N/m2. Der Verbrauch an Wasserdampf beträgt 9,0 lih je 1 kg Suspension.
Der erhaltene Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ............... 0,9624 - bedingte Viskosität bei 500C in °E 8,65 - Aschegehalt in Masseprozenten ee 0,05 - Gehalt ifl Masseprozenten an mechanischen Beimischungen ........ .... 0,03 Schwefel ............................... 1,4 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel) in OC 98 - Verbrennungswärme in kcal/kg ........ 9845 Der hergestellte Kesselbrennstoff hat dem in Beispiel 1 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und die gleichen Herstellungskosten.
Beispiel S Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt.
Als Ausgangsstoff werden jedoch Abfallprodukte auf der Basis von Isoprenkautschuk und als Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel eine Erdölfraktion mit einer Siedetemperatur von 250 bis 4000C verwendet.
Das erwähnte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ............... 0,9007 - Brechungsindex, nD20 .................... 1,5204 - bedingte Viskosität bei 500C in °E . 1,8 - Schwefelgehalt in Masseprozenten ....... 1,34 - Molekularmasse ........................... 283 - Fraktionseigenschaften, °C Siedebeginn .............................. 250 50 %-iges Auskochen ...................... 381 Siedeende ................................ 400 - chemische Zusammensetzung in Masseprozenten gesättigte Paraffinkohlenwasserstoffe .... 51,4 monocyclische aromatische Kohlenwasserstoffe 10,5 bicyclische aromatische Kohlenwasserstoffe 17,1 polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe 20,3 Harze ..................................... 0,7 Das besagte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird zuerst bis auf eine Temperatur von 468°C erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:100 kräftig vermischt. Der Wärmeabbau erfolgt im Laufe von 239 s bei einer Temperatur von 4680C und unter einem Druck von 12.105 N/m2, sowie unter Bedingungen des intensiven Kreislaufs des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels in einer Menge von 2,3 lih je 1 kg Abfallprodukte durch die Reaktionsmischung. Das Abdestillieren wird in Anwesenheit von Äthan (als gasartiges inertes Mittel)durdhgeführt. Der Verbrauch an Äthan beträgt 6,7 l/h je 1 kg Suspension. Das Abdestillieren erfolgt bei einer Temperatur von 2500C und unter einem Druck von 1,5e105 N/m2.
Der erhaltene Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 200C in g/cm3 ................... 0,9701 - bedingte Viskosität bei 500C in °E ......... 20,2 - Aschegehalt in Masseprozenten .............. 0,06 - Gehalt in Masseprozenten an mechanischen Beimischungen 0,04 Schwefel .................................... 1,5 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel) 0C 139 - Verbrennungswärme in kcal/kg ............... 9968 Der erhaltene Kesselbrennstoff hat dem in Beispiel 1 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und die gleichen Herstellungskosten.
Beispiel 4 Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt. Als Ausgangs stoff können in diesem Falle Abfallprodukte auf der Basis von Butadienstyrolkautschuk und als Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel die in Beispiel 3 beschriebene Erdölfraktion verwendet werden.
Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird vorher auf eine Temperatur von 4610C erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von I:II kräftig vermischt Die Bedingungen, unter welchen der Wärmeabbau erfolgt, sind folgende: - Temperatur in °C ............................ 461 - Druck in N/m² .............................. 8,7.105 - Dauer in s ................................. 245 Dabei läuft das Kohlenstoffwasserstoff-Lösungsmittel in einer Menge von 1,4 1/kg h je 1 kg Abfallprodukte intensiv durch die Reaktionsmischung um.
Das Abdestillieren erfolgt in Anwesenheit von Rauchgas (als gasartiges inertes Mittel)bei einer Temperatur von 3830C und unter einem Druck von 6,70103 N/m2. Der Verbrauch an Rauchgas beträgt 1,8 l/h je 1 kg Suspension.
Der daraus hergestellte Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ .................. 0,9649 - bedingte Viskosität bei 500C in °E ........ 18,4 - Aschegehalt in Masseprozenten ............. 0,02 - Gehalt in Masseprozenten an mechanischen Beimischungen ................ 0,03 Schwefel 9 1,3 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel) 0C 117 - Verbrennungswärme in kcal/kg ,............... 10412 Der daraus erhaltene Kesselbrennstoff hat somit dem in Beispiel 1 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und die gleichen Herstellungskosten.
Beispiel 5 Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt. Als Ausgangsstoff werden jedoch Abfallprodukte auf der Basis von Butadienacrylnitrilkautschuk und als Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel eine Erdölfraktion mit einer Siedetemperatur von 200 bis 5000C verwendet.
Das erwähnte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ................... 0,9812 20 - Brechungsindex nD 1,5823 - bedingte Viskosität bei 500C in °E ......... 1,2 - Schwefelgehalt in Masseprozenten ..... 1,37 - Molekularmasse ............................... 265 - Fraktionseigenschaften in °C Siedebeginn .................................. 200 50 %-iges Auskochen ......................... 364 Siedeende .................................... 500 - chemische Zusammensetzung in Masseprozenten gesättigte Paraffinkohlenwasserstoffe ...... 9,7 monocyclische aromatische Kohlenwasserstoffe 8,6 bicyclische aromatische Kohlenwasserstoffe . 25,8 polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe 54,5 Harze ........................................ 1,4 Das besagte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird vorher bis auf eine Temperatur von 4530C erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von I:II,6 kräftig vermischt.
Der Thermoabbau erfolgt ferner im Laufe vdn 250 s bei einer Temperatur von 4530C und unter einem Druck von 9,2.105 N/m2, sowie unter Bedingungen des intensiven Kreislaufs des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels in einer Menge von 1,8 l/h je 1 kg Abfallprodukte durch die Reaktionsmischung.
Das Abdestillieren erfolgt unter Verwendung einer Fraktion der Kohlenwasserstoffe C3 - C6 (als gasartiges inertes Mittel). Der Verbrauch an die erwähnte Fraktion der Kohlenwasserstoffe beträgt 2,1 l/h je 1 kg Suspension. Das Abdestillieren erfolgt bei einer Temperatur von 4320C und unter einem Druck von 2,5.10³ N/m2.
Der erhaltene Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ................... 0,9657 - bedingte Viskosität bei 500C in °E ......... 17,6 - Aschegehalt in Masseprozenten .............. 0,04 - Gehalt in Masseprozenten an mechanischen Beimischungen ................. 0,02 Schwefel ................................... 1,7 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel) °C 124 - Verbrennungswärme in kcal/kg ............... 9941 Der erhaltene Kesselbrennstoff hat somit dem in Beispiel 1 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und die gleichen Herstellungskosten.
Beispiel 6 Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt. Als Ausgangsstoff werden jedoch Abfallprodukte auf der Basis von Butadienstyrolacrylmethylkautschuk und als Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel eine kokschemische Fraktion mit einer Siedetemperatur von 320 bis 5350C verwendet.
Das erwähnte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ................... 1,1204 - Brechungsindex, nD20 ......................... 1,6095 - bedingte Viskosität bei 50°C in °E .......... 2,3 - Schwefelgehalt in Masseprozenten ............ 0,38 - Molekularmasse ............................. 275 - Fraktionseigenschaften in °C Siedeanfang ................................. 320 50 -iges Auskochen ........................ 447 Siedeende ................................... 535 - chemische Zusammensetzung in Masseprozenten gesättigte Paraffinkohlenwasserstoffe ....... 0 monocyclische aromatische Kohlenwasserstoffe. 13,5 bicyclische aromatische Kohlenwasserstoffe... 31,3 polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe. 50,9 Harze ....................................... 4,3 Das besagte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird vorher bis auf eine Temperatur von 600°C erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von I:II,4 sorgfältig vermischt. Die erhaltene Reaktionsmischung wird ferner dem Thermoabbau im Laufe von 1 s bei einer Temperatur von 60000 und unter einem Druck von 8,3.105 N/m2 unterworfen. Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel läuft dabei durch die genannte Reaktionsmischung in einer Menge von 1,2 l/h je 1 kg Abfallprodukte intensiv um.
Das Abdestillieren erfolgt in Anwesenheit von Rauchgas (als gasartiges Mittel) bei einer Temperatur von 560°C und unter einem Druck von 1.105 N/m². Der Verbrauch an Rauchgas beträgt 90 l/h je 1 kg Suspension.
Der derartig gewonnene Kesselbrennstoff weist-folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ................... 1,0017 bedingte Viskosität bei 500C in OE ........ 40,2 - Aschegehalt in Masseprozenten ............. 0,09 - Gehalt in Masseprozenten an mechanischen Beimischungen ................. 0,1 Schwefel .................................. 0,3 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel) °C 139 - Verbrennungswärme in kcal/kg .............. 9894 Der erhaltende Kesselbrennstoff hat somit dem in Beispiel 1 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und die gleichen Herstellungskosten0 Beispiel 7 Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt.
Als Ausgangsstoff werden jedoch Abfallprodukte auf der Basis von Äthylenpropylenkautschuk und als Kohlenwasserstoff Losungsmittel eine Erdölfratkion mit einer Siede temperatur von 40 bis 1200C verwendet.
Das erwähnte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel weist folgende Eigenschaften auf: Dichte bei 200C in g/cm3 ................. 0,6715 - Brechungsindex, nD20 ...................... 1,3802 - bedingte Viskosität bei 500C in °E ....... 01 - Schwefelgehalt in Masseprozenten ......... 0,01 Molekularmasse ............................. 92 - Fraktionseigenschaften in °C Siedebeginn ............................ 40 50%iges Auskochen ...................... 89 Siedeende 120 - chemische Zusammensetzung in Masseprozenten gesättigte Paraffinkohlenwasserstoffe 99,9 monocyclische aromatische Kohlenwasserstoffe 0,1 bicyclische aromatische Kohlenwasserstoffe ...............................
polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe -Harze -Das besagte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird zuerst bis auf eine Temperatur von 437°C erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von I:II,0 kräftig vermischt. Die erhaltene Reaktionsmischung wird ferner dem Wärmeabbau im Laufe von 300 s bei einer Temperatur von 437 °C und unter einem Druck von 25.105 N/m² unterworfen. Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel läuft dabei durch die genannte Reaktionsmischung in einer Menge von 1,4 l/h je 1 kg Abfallprodukte intensiv um.
Das Abdestillieren erfolgt in Anwesenheit von Methan, welches als gesartiges Mittel verwendet wird, bei einer Temperatur von 325°C und unter einem Druck von 7,2-10³ N/m2.
Der Verbrauch an Methan beträgt 2,4 lih je 1 kg Suspension.
Der derartig erhaltene Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 2000 in g/cm3 0,9563 - bedingte Viskosität bei 50 in °E .... 12,7 - Aschegehalt in Masseprozenten ......... 0,01 - Gehalt in Masseprozenten an mechanischen Beimischungen ........ 0,02 Schwefel .......................... 1,2 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel), °C ............................. 93 - Verbrennungswärme in ckal/kg ......... 10625 Der erhaltene Kesselbrennstoff hat somit dem im Beispiel 1 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und Herstellungskosten.
Beispiel 8.
Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 7 beschrieben ist, hrgestellt.
Als Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird jedoch der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kesselbrennstoff verwendet.
Das besagte KohlenwaEserstoff-Lösungmittel weist folgendeEigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ................. 0,9736 20 - Brechungsindex, nD . 1,5729 - bedingte Viskosität bei 50°C in 0E ..... 8,4 - Schwefelgehalt in Masseprozenten .. 1,25 - Molekularmasse ................... ---- 342 - Fraktionseigenschaften in °C Siedeanfang ........................ 293 50%iges Auskochen .................. 378 Siedeende ........................ 529 - chemische Zusammensetzung in Masseprozenten gesättigte Paraffinkohlenwasserstoffe ... 41,3 monocyclische aromatische Kohlenwasserstoffe 12,1 bicyclische aromatische Kohlenwasserstoffe .. 13,4 polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe 30,5 Harze ...................................... 2,7 Das erwähnte e Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird vorher bis auf eine Temperatur von 4300C erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von I:II,3 kräftig vermischt. Die erhaltene Reaktionsmischung wird ferner dem Wärmeabbau im Laufe von 262 s bei einer Temperatur von 430°C und unter einem Druck von 7.105 N/m2 unterworfen. Das Kohlenwasserst off-lösungemittel läuft dabei durch die genannte Reaktionsmischung in einer Menge von 1,2 l/h je 1 kg Abfallprodukte intensiv um.
Das Abdestillieren erfolgt in Anwesenheit von Propan als gasarigesinertes Mittel bei einer Temperatur von 284 °C und unter einem Druck von 10 N/m2. Der Verbrauch an Propan beträgt 0,01 l/h je l kg Suspension.
Der auf diese Weise gewonnene Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm3 ................. 0,9962 - bedingte Viskosität bei 50°C in °E ....... 27,1 - Aschegehalt in Masseprozenten ..... 0,03 - Gehalt in Masseprozenten an mechanischen Beimischungen ........... 0,04 Schwefel ............................. 1,8 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel),°C ..95 - Verbrennungswärme in ckal/kg ........ . 10296 Der erhaltene Kesselbrennstoff hat somit dem im Beispiel 1 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und diegleiche Herstellungskosten.
Beispiel 9.
Das erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt.
Als Ausgangsstoff werden jedoch Abfallprodukte auf der Basis von Butadienstyrolisoprenkautschuk verwendet.
Das Kohlenwasserstoff-Iiösungsmittel wird zuerst bis auf eine Temperatur von 3720C erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von I:I kräftig vermischt. Die erhaltene Reaktionsmischung wird ferner dem Wärmebbau im Laufe von 95 s bei einer Temperatur von 372 °C unter einem Druck von 8 . 104 N/m² unterworfen. Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel läuft dabei durch die genannte Reaktionsmischung in einer Menge von 1 l/h je 1 kg Abfallprodukte intensiv um.
Das Endprodukt wird danach in Anwesenheit von Stickstoff, welcher als gasartiges inertes Mittel verwendet wird,bei ein einer Temperatur von 1400C und einem Druck von 5.104 N/m2 abdestilliert. Der Verbrauch an Stickstoff beträgt 16 l/h je 1 kg Suspension.
Der derartig erhaltene Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ............... 0,9745 - bedingte Viskosität bei 50°C in °E ..... 8,9 - Aschegehalt in Masseprozenten .... 0,05 - Gehalt in Masseprozenten an mechanischen Beimischungen . 0,05 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel), °C ...145 - Verbrennungswärme in ckal/kg ..................9942 Der erhaltene Kesselbrennstoff hat somit dem im Beispiel 1 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und diegleiche Herstellungskosten.
Beispiel 10.
Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 9 beschrieben ist, unter Verwendung desselben Ausgangsstoffes und desselben Kohlenwasserstoff-Lösungmittels hergestellt.
Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird jedoch zuerst bis auf eine Temperatur von 150°C erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:5,9 kräftig vermischt. Die erhaltene Reaktionsmischung wird ferner einem Wärmeabbau im Laufe von 300 s bei einer Temperatur von 15000 und unter einem Druck von 5.102 N/m2 unterworfen. Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel läuft dabei durch die genannte Reaktionsmischung in einer Menge von 30 l/h je 1 kg Abfallprodukte intensiv um.
Das Endprodukt wird danach in Anwesenheit von Stickr stoff als gasartiges inertes Mittel bei einer Temperatur von 25000 und unter einem Druck von 1 l.l02 N/m2 abdestilliert.
Der Verbrauch an Stickstoff beträgt 0,09 lih je 1 kg Suspension.
Der erhaltene Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf - Dichte bei 20°C in g/cm³ .................... 0,9741 - bedingte Viskosität bei 50°C in °E .......... 9,37 - Aschegehalt in Masseprozenten ................. 0,08 - Gehalt an mechanischen Beimischungen in Masseprozenten ..................... 0,05 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel), OC ................................... 161 - Verbrennungswärme in ckal/kg 9913 Der erhaltene Kesselbrennstoff hat somit dem im Beispiel 1 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und diegleichen Herstellungskosten.
Beispiel 11 (zum Vergleich).
Der erfindungsgemäße Kesselbreiinstoff wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel I beschrieben ist, unter Verwendung desselben Ausgangsstoffes und desselben Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel hergestellt.
Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird jedoch zuerst bis auf eine Temperatur von 61000, welche den maximalen Grenzwert überschreitet, erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von I:I1,2 sorgfältig vermischt. Die erhaltene Reaktionsmischung wird ferner dem Wärmeabbau im Laufe von 129 s bei einer Temperatur von 61000, welche ebenfalls den maximalen Grenzwert überschreitet, und unter einem Druck von 26-105 N/m2, was auch über dem oberen Grenzwert liegt, unterworfen. Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmit--tel läuft dabei durch die genannte Reaktionsmischung in einer Menge von 1,5 l/h je 3 kg Abfallprodukte intensiv um.
Das Endprodukt wird danach in Anwesenheit von Stickstoff als gasartiges inertes Mittel bei einer Temperatur von 570°C, welche den maximalen Grenzwert überschreitet, und unter einem Druck von 7,2 IO4 N/m² abdestilliert. Der Verbrauch an Stickstoff beträgt 95 l/h je 1 kg Suspension, was eben über dem oberen Grenzwert liegt.
Der auf diese Weise hergestellte Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm3 . 0,9505 - bedingte Viskosität bei 50°C in 0E ....... 18,3 - Aschegehalt in Masseprozenten ............ 0,2 - Gehalt in Masseprozenten an mechanischen Beimischungen ........... 1,2 Schwefel ............................. 0,7 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel ..83 - Verbrennungswärme in ckal/kg ................. 9875 Die Durchführung des Verfahrens bei den erhöhten Temperaturen der Thermodestruktion führt zur teilweisen Verkokung der Reaktionsmischung, was eine wesentliche Verschlechterung der Qualität des gewonnenen Kesselbrennstoffes zur Folge hat.
Beispiel 12 (zum Vergleich).
Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 4 beschrieben ist, unter Verwendung desselben Ausgangsstoffes und desselben Kohlenwasserstoff-losungsmittels hergestellt.
Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird jedoch zuerst bis auf eine Temperatur von 44600 erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von I:II,5 kräftig vermischt. Die erhaltene Rektionsmischung wird ferner dem Wärmeabbau im Laufe von 320 s, was über dem maximalen Grenzwert liegt, bei einer Temperatur von 446° und unter einem Druck von 8,6.IO5 N/m2, sowie unter Bedingungen des intensiven Kreislaufes des Kohlenwasserstoff-tösungsmittels durch die ge -nannte Reaktionsmischung in einer Menge von 2,1 l/h je 1 kg Abfallprodukte unterworfen. Das Endprodukt wird danach in Anwesenheit von Wasserdampf als gasförmiges inertes Mittel bei einer Temperatur von 3950C und unter einem Druck von 5 N/m2, was unter dem minimalen Grenzwert liegt, abdestilliert. Der Verbrauch an Wasserdampf beträgt 0,005 l/h je 1 kg Suspension, was auch unter dem minimalen Grenzwert liegt.
Der auf diese Weise hergestellte Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 2000.in g/cm2 1,0945 - bedingte Viskosität bei 500C in °E 38,6 - Aschegehalt in Masseprozenten ............ 0,I - Gehalt in Masseprozenten an mechanischen Beimischungen........... 0,8 - Schwefel . . . . . 1,9 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel), °C .............................198 - Verbrennungswärme in ckal/kg .... . 9802 Die Qualität des erhaltenen Kesselbrennstoffes ist in diesem Falle beeinträchtigt. Darüber hinaus ist die erwähnte Druckgröße bei dem Wärmeabbau schwer zu erhalten.
Beispiel 13 (zum Vergleich).
Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, w-ie es im Beispiel 4 beschrieben ist, unter Verwendung desselben Ausgangsstoffes und desselben Kohlenwasserstoff-tösungsmittels hergestellt. Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird jedoch bis auf eine Temperatur von 43500 erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von I:II kräftig vermischt. Die erhaltene Reaktionsmischung wird ferner dem Wärmeabbau im Laufe von 0,5 s,was unter dem minimalen, in Patentansprüchen an gegebenen Grenzwert liegt, bei einer Temperatur von 435°C und unter einem Druck von 9,7 ,,5 N/m2, sowie unter Bedingungen des intensiven Kreislaufes des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels durch die genannte Reaktionsmischung in einer Menge von I,8 l/h je 1 kg Abfallprodukte unterworfen. Das Endprodukt wird danach in Anwesenheit von Wasserdampf als gasartiges inertesMttel bei einer Temperatur von 308°C und unter einem Druck von 3,5.I0 N/m2 abdestilliert. Der Verbrauch an Wasserdampf beträgt 1,7 l/h je l kg Suspension.
Der auf diese -Weise hergestellte Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 200C in g/cm3 ................. 0,9813 - bedingte Viskosität bei 50°C in 0E .15,9 - Aschegehalt in Masseprozenten ............ 3,9 - Gehalt in Masseprozenten an mechanischen Beimischungen ........... 2,7-Schwefel ............................. 2,1 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel), °C .............................. 79 - Verbrennungswärme in ckal/kg ................ 9897 Infolge der ungenügenden Dauer des Wärmeabbaues zeichnet sich der auf diese Weise hergestellte Kesselbrennstoff durch hohen Gehalt an mechanischen Beimischungen und an hohen Aschegehalt aus, was zur wesentlichen Verschlechterung der Qualität des Endproduktes führt.
Beispiel 14 (zum Vergleich).
Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 2 beschrieben ist, unter Verwendung desselben Ausgangsstoffes und desselben Kohlenwasserstoff-tösungsmittels hergestellt. Das Kohlenwasserstoff--Lösungsmittel wird jedoch bis auf eine Temperatur von 2720C erwärmt und mit dem Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:0,5, was unter dem minimalen Grenzwert liegt, kräftig vermischt. Die erhaltene Reaktionsmischung wird ferner dem Wärmeabbau im Laufe von 197 5 bei einer Temperatur von 272°C und unter einem Druck von 9,0 104 N/m2, sowie unter Bedingungen des inintensiven Kreislaufes des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels durch die genannte Reaktionsmischung in einer Menge von 12 l/h je 1 kg Abfallprodukte unterworfen. Das Endprodukt wird danach in einer Stickstoffatmosphäre (als gasartiges inertes Mittel) bei einer Temperatur von 3590C und unter einem Druck von 1,4.10³ N/m2 abdestilliert. Der Verbrauch an Stickstoff beträgt 1,9 l/h je 1 kg Suspension.
Der hergestellte Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 200C in g/cm3 .................. 0,9845 - bedingte Viskosität bei 500C in . 16,8 - Aschegehalt in Masseprozenten ............... 4,3 - Gehalt in Masseprozenten an mechanischen Beimischungen ................ 3,1 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel), °C ................................. 76 - Verbrennungswärme in ckal/kg ................ 9505 Bei dem genannten Verhältnis der Abfallprodukte und des Eohlenwasserstoff-Lösungsmittels vergrößert sich erheblich der Gehalt an mechanischen Beimischungen und der Aschegehalt des derartig hergestellten Kesselbrennstoffes, was eine Verschlechterung der Qualität des Endproduktes zur Folge hat.
Beispiel 15 (zum Vergleich).
Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 2 beschrieben ist, unter Verwendung desselben Ausgangs stoffes und desselben Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels verwendet werden. Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird jedoch bis auf eine Temperatur von 264 0C erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:101, was über dem maximalen Grenzwert liegt, kräftig vermischt. Die erhältene Reaktionsmischung wird dem Wärmeabbau im Laufe von 204 s bei einer Temperatur von 2640C und unter einem Druck von 7. 104 m/m2, sowie unter Bedingungen des intensiven Kreislaufes des Kohlenwasserstoff-Tösungsmittels durch die genannte ReaktionsmiQchung in einer Menge von 9 l/h je l kg Abfallprodukte unterworfen. Das Endprodukt wird in Anwesenheit von Stickstoff (als gasartiges inertes Mittel bei einer Temperatur von 2000G und unter einem Druck von 5.104 N/m2 abdestilliert. Der Verbrauch an Stickstoff beträgt 0,001 l/h he 1 kg Suspension.
Der derartig hergestellte Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 200C in g/cm3 0,9013 - bedingte Viskosität bei 500C in °E ......... 5,4 - Aschegehalt in Masseprozenten .............. 0,l - Gehalt an mechanischen Beimischungen in Masseprozenten ........................... 0,2 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel), °C 26 - Verbrennungswärme in ckal/kg .............. 9868 Der auf diese Weise hergestellte Kesselbrennstoff weist somit ein niedriger Flammpunkt auf, was eine Herabsetzung der Qualität zur Folge hat. Außerdem sind die oben genannten Betriebsdaten wirtschaftlich ungünstig, da infoge des hohen Gehaltes an Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel in der Reaktionsmischung der Wärmeabbau mit einem höhen Wärmeverbrauch erfolgt. Darüber hinaus wird in diesem Falle die teistungsfähigkeit des Verfahrens durch den niedrigen Verbrauch an Ausgangsstoff erheblich gesenkt.
Beispiel 16 (zum Vergleich).
Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichenso, wie es im Beispiel 2 beschrieben ist, unter Verwendung desselben Ausgangsstoffes und desselben Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels hergestellt. Das Kohlenwasserstoff--Lösungsmittel wird jedoch bis auf eine Temperatur von I400C, was unter dem minimalen Grenzwert liegt, erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:4,3 kräftig vermischt.
Die daraus erhaltene Reaktionsmischung wird ferner einem Wärmeabbau bei einer Temperatur von 14000, was unter dem minimalen Grenzwert liegt, und unter einem Druck von 4.102 N/m2 im Laufe von 0,5 s, was auch unter dem minimalen, in Patentansprüchen angegebenen Grenzwert liegt, unterworfen. Dabei läuft das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel durch die genannte Reaktionsmischung in einer Menge von 8 l/h je 1 kg Abfallprodukte intensiv um. Das Endprodukt wird danach in Anwesenheit von Wasserdampf (als gasartiges inertes Mittel)bei einer Temperatur von 36100 und unter einem Druck von 1,5 . 10³ N/m2 abdestilliert.
Der auf diese Weise hergestellte Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ................... 0,9901 - bedingte Viskosität bei 50°C in °E 19,7 - Aschegehalt in Masseprozenten ............. 4,7 - Gehalt an mechanischen Beimischungen in Masseprozenten ......................... 3,9 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel) , °C . . 78 - Verbrennungswärme in ckal/kg 9912 Die erwähnten technologischen Betriebsdaten erlauben es: somit , den Kesselbrennstoff mit dem hohen Gehalt an mechanischen Beimischungen und mit dem hohen Aschegehalt herzustellen, was auch eine Verschlechterung dessen Qualität zur Folge hat.
Aiißerdem wird der Ausgangsstoff während der Wärmeabbau nicht vollständig gelöst und erneut verwendet. Dies führt zur erheblichen Herabsetzung der Leistungsfähikeit des Verfahrens und zur Steigerung des Energieverbrauchs.
Beispiel 17 (zum Vergleich).
Der erfindungsgemäße Kesselbrennstoff wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 2 beschrieben ist, unter Verwendung desselben Ausgangsstoffes und desselben Kohlenwasser-Etoff-Lösungsmittels hergestellt. Das Kohlenwasserstoff--Lösungsmittel wird jedoch bis auf eine Temperatur von 445°C erwärmt und mit -den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:4,7 kräftig vermischt. Die daraus erhaltene Reaktionsmischung wird ferner dem Wärmeabbau bei einer Temperatur von 4450 und unter einem Druck von 13-I05 N/m2 im Laufe von 125 s unterworfen. Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel läuft dabei durch die genannte Reaktionsmischung in einer Menge von 35 l/h je 1 kg Abfallprodukte, was den maximalen Grenzwert überschreitet, intensiv um. Das Endprodukt wird danach in Anwesenheit von Rauchgase (als gasförmiges inertes Mittel) bei einer Temperatur von 470% und unter einem Druck von 2.105 NIm2, was auch den maximalen Grenzwert überschreitet, abdestilliert.
Der auf diese Weise hergestellte Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ................ 0,9712 - bedingte Viskosität bei 50°C in °E ...... 10,3 - Aschegehalt in Masseprozenten ........... 3,1 - Gehalt an mechanischen Beimischungen in Masseprozenten ....................... 2,7 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel), °C ............................... 24 - Verbrennungswärme in ckal/kg ... 9814 Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei den erwähnten Betriebsdaten führt somit zur Erzeugung eines Kesselbrennstoffes mit niedrigem Flammpunkt und mit einem erhöhten Gehalt an mechanischen Beimischungen, sowie mit einem hohen Aschegehalt, was auch eine Verschlechterung des sen Qualität zur'Folge hat. Außerdem werden in diesem Falle erhöhter Energieverbrauch erfordert.
Beispiel 18 (zum Vergleich).
Das erfindungsgemäBe Kesselbrennstoff wird in diesem Falle im wesentlichen so, wei es im Beispiel 2 beschrieben ist-, unter Verwendung des gleichen Äusgangsstoffes und des gleichen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels verwendet. Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird jedoch bis auf eine Temperatur von 2930C erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:5,5 kräftig vermischt. Die erhaltene Reaktionsmischung wird ferner einem Wärmeabbau bei einer Temperatur von 2930C und unter einem Druck von 4.104 N/m², sowie unter Bedingung des intensiven Kreislaufes durch die genannte Reaktionsmischung in einer Menge von 0,5 l/h je 1 kg Abfallprodukte, was unter dem minimalen, Grenzwert liegt, im Laufe von I84 s unterworfen. Das Endprodukt wird danach in Anwesenheit von Stickstoff (als gasförmiges inertes Mittel) bei einer Temperatur von 300°C und unter einem Druck von 5.104 N/m2 abdestilliert.
Der auf diese Weise hergestellte Kesselbrennstoff weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 200 in g/cm3 ................. 0,87 94 - bedingte Viskosität bei 50°C in °E 10,13 - Aschegehalt in Masseprozenten ........... 4,3 - Gehalt an mechanischen Beimischungen in Masseprozenten .......................... 1,3 - Flammpunkt (in einem geschlossenen Tiegel), OC 163 - Verbrennungswärme in ckal/kg ............ 9963 Durch die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter der Beachtung der anQeführten Betriebsdaten erhält man ein Kesselbrennstoff mit einem niedrigen Flammpunkt, hohen Gehalt an mechanischen Beimischungen und hohen Aschengehalt, wodurch dessen Qualität beeinträchtigt wird. Darüber hinaus bildet sich während des Wärmeabbaues des Ausgangsstoffes unter Bedingungen des besagten Kreislaufes des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels eine umfließende Zone, Was seinerseits zur Verkokung des genannten Ausgangsstoffes führt.
Beispiel 19.
Der erfindungsgemäße Weichmacher wird aus Abfallprodukten auf der Basis von Butadien - Naturkautschuk hergestellt. Das im Beispiel 7 beschriebene Kohlenwasserstoff--Lösungsmittel wird zuerst bis auf eine Temperatur von 391°C erwärmt. Das erwärmte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird ferner mit den genannten Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von I:II,7 vermischt.
Der Wärmeabbau erfolgt dabei im Laufe von 254 s bei einer Temperatur von 391°C und unter einem Druck von 3,7. 105 N/m2, sowie unter Bedingungen des intensiven Kreislaufes des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels durch die erhaltene Reaktionsmischung in einer Menge von 2,5 l/h je 1 kg Abfallprodukte.
Aus der gewonnenen Suspension wird das Plastifizierungsmittel bei einer Temperatur von 3020C und unter einem Druck von 2,410 N/m2 abdestilliert. Während des Abdestillierens werden die Spuren von Schwefeldioxid mit Hilfe eines gasartigen inerten Mittels (in diesem Falle wird Äthan verwendet), dessen Verbrauch 2,1 l/h je l kg Suspension beträgt, entfernt.
Der daraus hergestellte Weichmacher für Gummimischungen weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 200C in g/cm3 ............... 0,9249 - kinematische Viskosität bei 1000C in cSt 6,5 - Viskositätsindex 183 - Fraktionseigenschaften in 0C Siedebeginn ..........................3I2 50%iges Auskochen ....................401 Siedeende ............................ 480 - Molekularmasse ..........................373 - Schwefelgehalt in MIasseprozenten ........ 0,35 - Stockpunkt in 0C ....................... -46 Die Viskositätsindexprüfung wird nach dem folgenden Verfahren durchgeführt.
Der Viskositätsindex für ein Erdölerzeugnis (Weichmacher für Gummimischungen) dient zur Bestimmung der Abhängigkeit der Viskosität des Erzeugnisses in einem Bereich von zwei allgemeingültigen, zur Viskositätsmessung erforderlichen Temperaturwerten. Die Viskositätsindexbestimmung er- folgt mit Hilfe eines Nomogramms, auf dessen Koordinatenachsen die Viskositätsgrößen bei 50 und 1000C aufgetragen sind und die geneigten Linien dem Viskositätsindex in einem Bereich von 40 bis 200 entsprechen. Aus den der Viskosität des zu prüfenden Weichmachers bei 50 und I00°C entsprechenden Punkten werden die Senkrechten zu den Koordinatenachsen gezogen. Die Schnittpunkte der Senkrechten und den geneigten Linien entsprechen den gesuchten Größen des Viskosftätsin-' dexes.
Die Stockpunktprüfung eines Erdölerzeugnisses (Weichmacher für Gummimischungen) wird nach dem folgenden Verfahren durchgeführt. Der Weichmacher wird in einem Reagenzglas einer Wärmebehandlung unterworfen, d.h., daß er auf eine Temperatur erwärmt wird, bei welcher die harten, harzhaltigen Stoffe und Paraffine teilweise oder restlos geschmolzen oder in dem Weichmacher gelöst werden.
Der erwärmte Weichmacher wird ferner bis auf einen vorausgesetzten Stockpunkt mit Hilfe eines Kühlmittelsabgekühlt. Das Reagenzglas wird bei dieser Temperatur um einen Winkel von 450 geneigt. Unabhängig davon, ob der Stand des Weichmachers verändert oder kaum verändert wird, wird das Verfahren erneut durchgerührt. Nach der Wärmebehandlung wird der Weichmacher bis auf eine niedrige oder höhere Temperatur abgekühlt. Auf diese Weise wird die maximale Temperaturgröße, bei welcher sich der Stand des Weichmachers in dem um 45° geneigten Reagenzglas im Laufe einer bestimmten Zeit nicht verändert wird, registriert. Diese Temperatur wird als - Stockpunkt des Weichmachers für Gummimischungen genannt.
Mit Hilfe des erhaltenen Weichmachers werden Vulkanisate auf der Basis von Butadiennitrilkautschuk hergestellt. Die Menge an Weichmacher pro 100 Masseteile des Kautschuks beträgt dabei 12 Masseteile.
Das daraus hergestellte Vulkanisat weist folgende Eigenschaften auf: - Härte .................................... 62 - Rückprallelastizität bei 20°C in % ....... 36 - Bruchfestigkeit in kp/cm² ................ 300 - Bruchfestigkeit in kp/cm2 ... 300 - bezogene Bruchdehnung in % ............... 709 - bleibende Dehnung in % ................... 15 - Wärmealterungskoeffizient in einer Zeitspanne von 5 d bei I00°C entsprechend der Bruchfestigkeit in % ............. 1,0 der bezogenen Bruchdehnung in %....... 0,8? - Zerreißfestigkeit in kp/cm ............... 71 - Sprödigkeitstemperatur in °C .............5? Die Härte der Vulkanisatsprobe wird in Abhängigkeit vom Grad der Absenkung einer Nadel mit vorbestimmten Abmessungen in die Probe unter Einwirkung einer geeichten Feder bestimmt. Die Untersuchungen werden wenigstens in drei Punkten der Oberfläche der Probe durchgeführt. Als Ergebniss wird den Durchschnittswert angenommen.
Die Rückprallelastizität wird durch den Stoß eines von der vorgegebenen Hohe auf die Prüfprobe absteigenden Pendels bestimmt. Die Prüfproben werden in Form von einer Scheibe mit einem Durchmesser von 5 mm und einer Dicke von 6 mm ausgeführt.
Jede Prüfprobe wird in drei Punkten der Prüfung unterzogen.
Die Abstände zwischen den genannten Punkten und die Abstände zwischen den Punkten und den genannten Scheibenkanten betragen von wenigstens 10 mm. Die Untersuchungen werden bei einer Temperatur von 20 0C durchgeführt. Eür die Bestimmung der Rückprallelastizität wird de Wert nach dem vierten Stoß des Pendels in dem vorgegebenen Punkt abgelesen. Die Rückprallelastizität wird nach der Formel: bestimmt, wo mit W = mgh - Energie, welche für die VerSormung der Prüfprobe bei deren Stoß mit dem von der Höhe h fallenden Pendel erforderlich ist, und W1= mg.h1- Rückenergie, welche für den Ausschlag des Pendels auf die Hohe h erforderlich ist, bezeichnet sind.
Die Bruchfestigkeit wird nach der Beanspruchungsgröße beim Bruch einer Vulkanisatsprüfprobe, bezogen auf eine Einheit des anfänglichen Schnittes dieser Prüfprobe bestimmt.
Für die Bestimmung werden die Prüfproben als Schaufelnmit einer Dicke von 2 mm verwendet. Die Bruchfestigkeit wird nach der folgenden Formel: bestimmt, wo mit f - Bruchfestigkeit in kp/cm², p - Beanspruchung, welche für den Bruch erforderlich ist, in kp, So =bo.ho - anfängliche Oberfläche des Querschnittes der Prüfprobe in cm2, bo - anfängliche Breite der Prüfprobe in cm, h0 ~ anfängliche Stärke der Prüfprobe in om bezeichnet sind.
Die bezogene Bruchdehnung wird nach der folgenden Formel: bestimmt, wo mit 6 - bezogene,Bruchdehnung in %, 11 Länge des Arbeitsbereiches beim Bruch in mm, lo anfängliche Länge des Arbeitsbereiches in mm bezeichnet sind.
Die bleibende Dehnung nach dem Bruch wird nach der folgenden Formel: bestimmt, wo mit Q - bleibende Dehnung nach dem Bruch in %, 12- Lange des in zwei Teile zerreißenden Arbeitsbereiches, welche nach dem Bruch zusammen gelegt werden, in'mm, lo anfängliche Länge des Arbeitsbereiches der Prüfprobe in mm bezeichnet sind.
Die Wärmealterung wird nach der Eigenschaftenänderung -einer Vulkanisatsprüfprobe vor und nach der Alterung bestimmt.
Die Prüfprobe wird dabei der Prüfung entsprechend der Bruchfestigkeit und der bezogenen Bruchdehnung unterzogen. Die Warmealterung erfolgt in diesem Falle in 5 Tagen bei der Temperatur von100°C.Der Wärmealterungskoeffizient wird nach der Formel: bestimmt, wo mit k - Wärmealterungskoeffizient in /%, 0 - Durchschnittswert der Gütekennziffer vor der Alterung A - Durchschnittswert der Gütekennziffer nach der Alterung Der Kerbwiderstand wird nach dem Zerreißverfahren festgestel7t.Dabei wird die Beanspruchung registriert, bei welcher der Vollbruch der Probe eintrat. Es werden Flachproben mit in einem rechten Winkel zur Probenfläche ausgeführten inneren mittigen Kerben geprüft. Die prüfreife Probe wird in der Spannvorrichtung der Zerreißmaschine eingespannt und danach gestreckt.
Der Kerbwiderstand wird nach der Formel: B = Pp/ho bestimmt, wo mit B - Kerbwiderstand in kp/cm, Pp maximale Beanspruchung in kp, h0- anfängliche Stärke der Prüfprobe in cm bezeichnet sind.
Für die Bestimmung der Sprödigkeitstemperatur werden Prüfproben eines Vulkanieats in Form von Streifen mit einer Länge von 25 mm, einer Breite von 6,5 mm und einer Stärke von 2mm verwendet. Es werden 10 - 15 gleichartigen Prüfproben ausgewählt und dem Gefrieren unterzogen. Dabei wird maximale Temperatur nach der Rißbildung registriert, d.h. die Temperatur, bei welcher zwei Proben spröd sein werden.
Die angeführten Kennwerten sprechen dafür, daß das unter Verwendung des erfindungsgemäßen Weichmachers für Gummimischungen gewonnene Vulkanisat hat bessere Eigenschaften in Vergleich zu den bekannten Vulkanisaten und niedrige Herstellungskosten.
Beispiel 20.
Der erfindungsgemäße Weichmacher für Gummimischungen wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 19 beschrieben ist, hergestellt. Als Ausgangsstoff werden in diesem Falle Gummiabfälle auf der Basis von Butadienstyrolkautschuk und als Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel das im beispiel 7 beschriebene Lösungsmittel verwendet.
Das erwähnte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird zuerst bis auf eine Temperatur von 20000 erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:100 vormischt. Die erhaltene Reaktionsmischung wird ferner dem Wärmeabbau im Laufe von 254 s bei einer Temperatur von 20000 und unter einem Druck von 1-105 N/m2, sowie unter Bedingungen des kontinuierlichen Kreislaufes des Kohlenwasserstoff-tösun0smittels in einer Menge von 2,5 l/h je 1 kg Abfallprodukte durch die genannte Reaktionsmischung unterworfen.
Aus der gebildeten Suspension wird der Weichmacher bei einer Temperatur von 20G°C unter einem Druck von 1.10³ N/m2 abdestilliert.
Die Schwefeldioxidspuren werden beim Abdestillieren mit Hilfe eines inerten Mittels (Stickstoff) entfernt. Der Verbrauch an Stickstoff beträgt 14 l/h je I kg Suspension.
Der erhaltene Weichmacher weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm3 . 0,9526 - kinematische Viskosität bei 1000 C in cSt... 7,9 -Viskositätsindex ....................... 145 - Fraktionseigenschaften in oC Siedeanfang ....................... 350 50,%'iges Auskochen ................. 410 Siedeende ........................ 450 - Molekularmasse , 356 -Schwefelgehalt in Masseprozenten ........ 1,3 - Stockpunkt in OC ....................... -40 Mit Hilfe des erhaltenen Weichmachers werden Vulkanisate auf der Basis von Butadiennitrilkautschuk hergestellt. Die Liege an ,NTeichnacher pro 100 Masseteile des Kautschuks beträgt dabei 5 Ivasseteile . Das erfindungsgemäße Vulkanisat weist folgende Eigenschaften auf: - Härte ................................. 66 - Rückprallelastizität bei 2000 in % ....... 31 - Bruchfestigkeit in kp/cm2 ............... 302 - bezogene Bruchdehnwng in % .............. 551 - bleibende Dehnung nach dem Bruch in % .... 11 - Wärmealterungskoeffizient, gemessen im Laufe von 5 d bei einer Temperatur von 100°C entsprechend der Bruchfestigkeit in zu ............ 0,98 der bezogenen Bruchdehnung in % ..... 0,66 -Kerbwiderstand ........................ 66 -Sprödigkeitstemperatur in °C ............ -53 Der so hergestellte Vulkanisat hat somit dem im bei spiel 19 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und diegleiche Herstellungskosten.
Beispiel 2I.
Der erfindungsgemäße Weichmacher für Gummi- mischungen wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 19 beschrieben ist, hergestellt. Als Ausgangsstoff werden dabei Abfallprodukte auf der Basis von Butadienstyrolkautschuk und als Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel - das im Beispiel 7 beschriebene Lösungsmittel. Das erwähnte Kohlenwasserstoff--Lösungsmittel wird zuerst bis auf eine Temperatur von 40000 erwärmt und mit den besagten Abfallprodukten in einem Verhältnis der 1 asseteile von l:l kräftig vermischt. Der Wärmeabbau erfolgt in diesem Falle im Laufe von 250 s bei einer Temperatur von 400°C und unter einem Druck von 4.105 N/m2, sowie unter bedingungen des kontinuierlichen Kreislaufes des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels in einer Menge von 3 l/h je 1 kg Abfallprodukte.
Der Weichmacher wird aus der erhaltenen Suspension bei einer Temperatur von 400°C und unter einem Druck von 2.105 N/E2 ab d e st ill iert .
Die Scnwefeld ioxidspuren werden beim Abdestillieren mit Hilfe eines inerten Mittels (Stickstoff) entfernt. Der Verbrauch an Stickstoff beträgt dabei 10 l/h je 1 kg Suspension.
Der erhaltene Weichmacher weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ .......... ........ 0,9545 - kinematische Viskosität bei 100°C in cSt 12,3 -Viskositätsindex ..........................96 - Fraktionseigenschaften in oC Siedebeginn .......................... 402 50%iges Auskochen ..................... 436 Siedeende ............................ 496 -Molekularmasse ........................... 398 -Schwefelgehalt in Masseprozenten .......... 1,2 -Stockpunkt in °C ........................ -38 Mit Hilfe des erhaltenen Weichmachers werden Vulkanisate auf der Basis von Butadiennitrilkautschuk hergestellt. Die Menge an Weichmacher pro 100 Vassteile des Kautschuks betragt dabei 10 Masseteile.
Das so hergestellte Vulkanisat weist folgende Eigenschaften auf: - Härte ................................. 65 - Rückprallelastizität bei 20°C ............ 33 - Bruchfestigkeit in kp/cm2 308 - bezogene Bruchdehnung in % ............... 605 - bleibende Dehnung nach dem Bruch in X ..... 13 - Wärmealterungskoeffizient, gemessen im Laufe von 5 d bei einer Temperatur von 10000, entsprechend der Bruchfestigkeit in % ............ 0,99 bezogene Bruchdehnung in % ......... 0,72 - Kerbwiderstand in kp/cm ................. 67 - Sprödigkeitstemperatur in °C -54 Das so hergestellte Vulkanisat hat dem im Beispiel I9 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und diegleiche Herstellungskosten.
Beispiel 22.
Der Weichmacher für Gummimischungen wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 19 beschrieben ist, hergestellt. Als Ausgangsstoff werden dabei Abfallprodukte auf der Basis von Äthylenpropylenisoprenkautschuk und als Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel das im Beispiel 8 beschriebene Lösungsmittel verwendet. Das erwähnte Kohlenwasserstoff-tösungsmittel wird zuerst bis auf eine Temperatur von 395°C erwärmt und mit den besagten Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:11,5 kräftig vermischt. Der Wärmeabbau erfolgt in diesem Falle 225 s bei einer Temperatur von 395°C und unter einem Druck von 3,5-105 N/m2, sowie unter Bedingungen des kontinuierlichen Kreislaufes des beschriebenen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels in einer Menge von 1,3 l/h je 1 kg Abfallprodukte durch die genannte Reaktionsmischung. Aus der erhaltenen Suspension wird danach der Weichmacher bei einer Temperatur von 3060C und unter einem Druck von 8,1-104 N/m2 abdestilliert. Die Schwefeldioxidspuren werden während des Abdestillierens mit Hilfe eines inerten Mittels(Rauchgase) entfernt. Der Verbbrauch an Rauchgase beträgt dabei 2,4 l/h je 1 kg Suspension.
Der erhaltene Weichmacher weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ..................... 0,9318 - kinematische Viskosität bei 10000 in cSt .... 6,7 - Visositätsindex 176 - Fraktionseigenschaften in °C Siedebeginn 323 50%iges Auskochen .....................408 Siedeende .............................483 - Molekularmasse 376 - Schwefelgehalt in Masseprozenten ............ 0,43 - Stockpunkt in °C ..................... -45 Mit Hilfe des erhaltenen Weichmachers wird ferner ein Vulkanisat auf der Basis von Butadiennitrilkautschuk hergestellt. Die Menge an Weichmacher pro I00 Elasseteile des Kautschuks beträgt dabei I2 Masseteile.
Das so gewonnene Vulkanisat weist folgende Eigenschaften auf: - Härte , 65 - Rückprallelastizität bei 20°C in % .... 35 - Bruchfestigkeit in kp/cm2 ............. 304 - bezogene Bruchdehnung in ,0 ............. 702 - bleibende Dehnung nach dem Bruch in ... 14 - Warmealterungskoeffizient, gemessen im Laufe von 5 d bei einer Temperatur von 1000C, entsprechend der Bruchfestigkeit in ,0 1,0 der bezogenen Bruchdehnung in % 0,80 - Kerbwiderstand in kp/cm ............... 72 - Sprödigkeitstemperatur in °C -56 Das so hergestellte Vulkanisat hat dem im Beispiel 19 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und diesleichen Herstellungskosten.
Beispiel 23.
Der erfindungsgemäße Weichmacher für Gummimischungen wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 19 beschrieben ist, hergestellt. Als Ausgangsstoffe werden dabei Abfallprodukte auf der Basis von Butadienstyrolkautschuk verwendet.
Das für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 2000 in g/cm3 ................ 0,7663 - Brechungsindex nD20 ........................ 1,4325 - bedingte Viskosität bei 500C in 0E ........ 0,3 - Molekularmasse ............................. 141 - Fraktionseigenschaften in °C Siedeanfang ............................ 50 50%iges Auskochen ...................... 165 Siedeende .............................. 250 - Schwefelgehalt in Masseprozenten 0,12 - chemische Zusammensetzung in Masseprozenten gesättigte Paraffinkohlenwasserstoffe .. 69,8 monocyclische aromatische Kohlenwasser-' stoffe ................................... 20,3 bicyclische aromatische Kohlenwasserstoffe 8,4 polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe ................................. 1,5 Das erwähnte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird vorläufig bis auf eine Temperatur von 398 0G erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:12,3 kräftig vermischt.
Der Wärmeabbau erfolgt in diesem Falle 282 s bei einer Temperatur von ,3980C und unter einem Druck von 3,1-10 N/m2, sowie unter Bedingungen des kontinuierlichen Kreislaufs fes des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels in einer Menge von 1,7 l/h je 1 kg Abfallprodukte durch die genannte Reaktionsmischung.
Der Weichmacher wird aus der gebildeten Suspension bei einer Temperatur von 3040C und unter einem Druck von 5,7-103 N/m2 abdestilliert. Während des Abdestillierens werden die Schwefeldioxidspuren mit Hilfe eines inerten Mittels(Wasserdampf) entfernt. Der Verbrauch an Wasserdampf be- trägt in diesem Falle 1,3 l/h je l kg Suspension.
Der auf diese Weise heraestellte Weichmacher' we.ist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 200G in g/cm3 0,9506 - kinematische Viskosität bei 1000C in cSt 8,6 - Viskositätsindex ............................148 - Reaktionseigenschaften in OC Siedebeginn ............................ 345 50%iges Auskochen ...................... 412 Siedeende .............................. 498 - Molekularmasse ....................... 382 - Schwefelgehalt in Massprozenten ....... 0,51 - Stockpunkt in 0C ............................ -42 Mit Hilfe des erhaltenen Weichmachers werden Vulkanisate auf der Basis von Butadiennitrilkautschuk hergestellt. Die Menge an Weichmacher pro 100 Masseteile beträgt dabei I2 Masseteile, Das so hergestellte Vulkanisat weist folgende Eigenschaften auf: - Härte ....................................... 67 - Rückprallelelastizität bei 20°C in % ....... 34 - Bruchfestigkeit in kp/cm² .................. 301 - bezogene Bruchdehnung in /% ................ 685 - bleibende Dehnung nach dem Bruch in % ..... 12 - Wärmealterungskoeffizient, gemessen bei einer Temperatur von 100°C im Laufe von 5 d, entsprechend der Bruchfestigkeit in % ............... 0,98 der bezogenen Bruchdehnung in ,0 ........ 0,72 - Kerbwiderstand in kp/cm ..................... . 73 - Sprödigkeitstemperatur in °C ................. -54 Das auf diese Weise hergestellte Vulkanisat hat dem im Beispiel 19 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und diegleiche Herstellungskosten.
Beispiel 24.
Der erfindungsgemäße Weichmacher wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 19 beschrieben ist hergestellt. Als Ausgangsstoff werden dabei Abfallprodukte auf der Basis von Äthylenpropilenakrylkautschuk und als Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel das im beispiel 7 beschriebene Lösungsmittel verwendet.
Das erwähnte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird vorläufig bis auf eine Temperatur von 392 0C erwärmt und mit den genannten Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:11,2 kräftig vermischt.
Der Wärmeabbau erfolgt in diesem Falle im Laufe von 293 s bei einer Temperatur von 392 0C und unter einem Druck von 3,1.105 N/m2, sowie unter Bedingungen des kontinuierlichen Kreislaufes des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels in einer Benge von 1,4 l/h je 1 kg Abfallprodukte durch die genannte Reaktionsmischung.
Der Wärmeabbau wird aus der gebildeten Suspension bei einer Temperatur von 30100 und unter einem Druck von 5,4.10³ N/m2 abdestilliert. Während des Abdestillierens werden die Spuren von Schwefeldioxid mit Hilfe eines inerten Mittels (Propan) entfernt. Der Verbrauch an Propan beträgt dabei 2,5 l/h je 1 kg Suspension.
Der auf diese Weise hergestellte Weichmacher weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 2000 in g/cm3 .D 0,9322 - kinematische Viskosität bei 100°C in cSt .. 6,8 - Viskositätsindex ........................... 179 - Fraktionseigenschaften in oC Siedebeginn ............................ 326 50%iges Auskochen ...................... 409 Siedeende .............................. 485 - Molekularmasse ........................... 374 - Schwefelgehalt in Masseprozenten .......... 0,48 - Stockpunkt in OG .......................... -43 Mit Hilfe des so hergestellten Weichmachers werden Vulkanisate auf der Basis von Butadiennitrilkautschuk hergestellt. Die ivienge an ITeichmacher pro IOO Masseteile des Kautschuks beträft dabei 12 Masseteile.
Das auf diese Weise hergestellte Vulkanisat weist folgende Eigenschaften auf: - Härte .............................. 64 - Rückprallelastizität bei 20°C in % ..... 35 - Bruchfestigkeit in kp/cm² .............. 310 - bezogene Bruchfestigkeit in % .......... 694 - bleibende Dehnung nach dem Bruch in .. 14 - W'armealterungskoeffizient, gemessen bei einer Temperatur von 100°C im Laufe von 5 d entsprechend der Bruchfestigkeit in % ........... 0,99 der bezogenen Bruchdehnung in % .... 0,75 - Kerbwiderstand in kp/cm ................ 70 - Sprödigkeitstemperatur in 0C ............ -56 Das auf diese Weise hergestellte Vulkanisat hat dem im Beispiel 19 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und diegleichen Herstellungskosten.
Beispiel 25.
Der erfindungsgemäBe Weichmacher wird so, wie es im Beispiel 19 beschrieben ist, hergestellt. Als Ausgangsstoff werden in diesem Falle Abfallprodukte auf der Basis von Äthylenpropylenkautschuk und als Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel das im Beispiel 23 beschriebene Lösungsmittel verwendet.
Das erwähnte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird vorläufig bis auf eine Temperatur von 394 0C erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von I:II,I kräftig vermischt. Der Wärmeabbau erfolgt in diesem Falle im Laufe von 275 s bei einer Temperatur von 3940C und unter einem Druck von 3,20.105 N/m2, sowie unter denBedingungendes kontinuierlichen Kreislaufes des Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteis in einer Menge von 2,3 l/h je 1 kg Abfallprodukte durch die Reak'tionsmischung.
Der Weichmacher wird aus der gebildeten Suspension bei einer Temperatur von 27500 und unter einem Druck von 3,1.10³ N/m² abdestilliert. Beim Abdestillieren werden die Spuren von Xchwefeldioxid mit Hilfe eines inerten Mittels (Wasserdampf) entfernt. Der Verbrauch an Wasserdampf betragt 2,7 l/h je I kg Suspension.
Der auf dies Weise hergestellte Weichmacher weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ .................... 0,9I23 - kinematische Viskosität bei I00°C in cSt ... 4,9 - Viskositätsindex 194 - Fraktionseigenschaften in °C Siedebeginn ............................. 301 50%iges Auskochen ....................... 395 Siedeende 463 - Molekularmasse ............................ 369 - Schwefelgehalt in Masseprozenten .......... 0,28 - Stockpunk, °C ............................ -56 JUit Hilfe des erhaltenen Weichmachers werden Vulkanisate auf der Basis von Butadiennitrilkautschuk hergestellt. Die Menge an Weicbinacher pro 100 der Masseteile des Kautschuks beträgt dabei 10 Masseteile.
Das auf diese Weise hergestellte Vulkanisat weist folgende Eigenschaften auf: - Härte .................................... 61 - Rückprallelastizität bei 20 0C in 7o ......... 39 - Bruchfestigkeit in kp/cm2 308 - bezogene Bruchfestigkeit in % ............. 727 - bleibende Dehnung nach dem Bruch in % ..... 16 - Wärmealterungskoeffizient, gemessen im Laufe von 5 d bei einer Temperatur von IOO0C, entsprechend der Bruchfestigkeit in % ............... 0,96 der bezogenen Bruchdehnung %............ 0,84 - Kerbwiderstand in kp/cm ................... 74 - Sprödigkeitstemperatur in 0C .............. -59 Das auf diese Weise hergestellte Vulkanisat hat dem im Beispiel 19 beschriebenen ähnliche Eigenschaften und diegleiche Herstellungskosten.
Beispiel 26 (zum Vergleich).
Der Weichmacher wird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 19 beschrieben ist, hergestellt. Als Ausgangsstoff werden in diesem Falle Abfallprodukte auf der Basis von Äthylenpropylenkautschuk und als K9hlenwasserstoff-Lösungs mittel das im Beispiel 23 beschriebene Lösungsmittel verwendet.
Das erwannte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird vorläufig bis auf eine Temperatur von 41000 erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der kasseteile von 1:11,2 kräftig vermischt. Der Wärmeabbau erfolgt im Laufe von 272 s bei einer Temperatur von 410 OG und unter einem Druck von 4,5.105 N/m2, was den oberen Grenzwert überschreitet, sowie unter Bedingungen des kontinuierlichen Kreislaufes des Sohlenwasserstoff-Löeungsmittels in einer Menge von 2,5 l/h je 1 kg Abfallprodukte durch die genannte Reaktionsmischung.
Aus der gebildeten Suspension wird der Weichmacher bei einer Temperatur von 4100C und unter einem Druck von 2,5Q105 N/m2, was auch den maximalen Grenzwert überschreitet,abdestilliert. Während des Abdestillierens werden die Spuren von Schwefeldioxid mit Hilfe eines inerten Mittels (Wasserdampf) entfernt. Der Verbrauch an Wasserdampf beträgt dabei 2,7 l/h je 1 kg Suspension.
Der erhaltene Weichmacher weist folgende Eigen schaften auf: - Dichte bei 200 C in g/cm3 0,9015 - kinematische Viskosität bei 1000C in cSt 0,6 - Viskositätsindex 61 - Fraktionseigenschaften in 0C Siedeanfang w 154 50iges auskochen ................... 315 Siedeende .............................. 407 - Molekularmasse ......................... 265 - Schwefelgehalt in Masseprozenten ......... 0,69 - Stockpunkt in oC ........................ -57 Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter den angeführten Bedingungen führt zur Verschlechterung der Temperatur- und Viskositätseigenschaften des Weichmachers sowie zur Erhöhung des Schwefelgehaltes, wodurch dessen Qualität beeinträchtigt wird.
Beispiel 27 (zum Vergleich) Der erfindungsgemäße Weichmacherwird im wesentlichen so, wie es im Beispiel 19 beschrieben ist, hergestellt.
Als Ausgangsstoff werden in diesem Falle Abfallprodukte auf der Basis von Isoprenkautschuk und als Kohlenwasserstoff-Lösungsmitte das im Beispiel 6 beschriebene Lösungsmittel verwendet.
Das erwähnte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wird zuerst bis auf eine Temperatur von 1900C erwärmt und mit den Abfallprodukten in einem Verhältnis der Masseteile von 1:11,3 kräftig vermischt. Der Wärmeabbau erfolgt in diesem Falle im Laufe von 300 5 bei einer Temperatur von 190 0C und bei einem Druck von 0,5Z105 N/m2, was den unteren Grenzwert unterschreitet, sowie unter Bedingungen des kontinuierlichen Kreislaufes des Kohlenwasserstoff-tösungsmittels in einer enge von 1,9 l/h je 1 kg Abfallprodukte.
Aus der gebildeten Suspension wird ferner der Weichmacher bei einer Temperatur von 19000 und unter einem Druck von 0,5 103 N/m2, was auch den unteren Grenzwert unterschreitet, abdestilliert. Während des Abdestillierens werden die Spuren von Schwefeldioxid mit Hilfe von einem Inertmittel (Wasserdampf) entfernt. Der Verbrauch an Wasserdampf beträgt dabei 3,1 l/h je l kg Suspension.
Der auf diese Weise hergestellte Weichmacher weist folgende Eigenschaften auf: - Dichte bei 20°C in g/cm³ ................... 0,9982 - kinematische Viskosität bei 100°C in cSt..19,9 - Viskositätsindex 23 - Fraktionseigenschaften in OC Siedeanfang , 228 50%iges Auskochen .................. 495 Siedeende .......................... 570 - Molekularmasse ....................... 498 - Schwefelgehalt in Masseprozenten 0,93 - Stockpunkt in °C .................... +1 Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter den erwahnten Betriebsdaten führt zur wesentlichen,Verschlechterung der Temperatur- und Viskositätseigenschaften des weichmachers und zur Erhöhung dessen Schwefelgehalt.
Der Stockpunkt wird dabei erhöht.
Oben sind nur einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäsen Verfahrens angeführt. Es sind offensichtlich auch andere Ausführungen und Modifikationen des Verfahrens möglich, wobei der Erfindungstatbestand und -inhalt im Rahmen der beigelegten Patentansprüchen erhalten bleiben.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Weichmachers für Gummimischungen und Kesselbrennstoff PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung eines Weichmachers für Gummimischungen und Kesselbrennstoff durch einen Thermoabbau von Polymeren beim Erhitzen in einem Kohlen>nsserstoff-Lösungsmittel mit nachfolgender Abtrennung des Endproduktes, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß - das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel zuvor erhitzt und - danach mit den Abfallprodukten aus vulkanisierten und nichtvulkanisierten Kautschuk- bzw. Gummiprodukten kräftig vermischt, - die erhaltene Reaktionsmischung ferner unter einem Druck von 5.10² bis 25.105 N/m² und unter den Bedingungen eines kontinuierlichen Kreislaufs des Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels durch die genannte Reaktionsmischung unterworfen und schließlich - das Endprodukt aus der gebildeten Suspension bei einer Temperatur von 200 bis 5600C und unter einem Druck von 10 bis 2.1ob N/m2 in Anwesenheit eines inerten gasförmigen Mittels abdestilliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Kohlenwasserstoff-Löungsmittel bis auf eine Temperatur von 150 bis 6000C erhitzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Thermoabbau der Abfallprodukte im Laufe von 1 bis 300 s durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Abfallprodukte mit dem erwähnten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel in einem Verhältnis der Masseteile von 1:1 bis 1:100 vermischt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel bei dem Thermoabbau durch die Reaktionsmischung in einer Menge von 1 bis 30 l/h je 1 kg Abfallprodukte kontinuierlich umläuft.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß als inertes Medium bzw. Mittel Stickstoff, Wasserdampf, Rauchgase, Kohlenstoffioxid, Methan, Äthan, Propan, eine traktion der Kohlenwasserstoffe C3 - C6 oder deren Gemische verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Medium während des Abdestillierens in einer Menge von 0,01 bis 90 l/h je 1 kg Suspension kontinuierlich zugeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Abdestillieren bei der Herstellung von Kesselbrennstoff bei einer Temperatur von 250 bis 560C und unter einem Druck von 10 bis 110 N/m2 durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß als Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel zwecks Thermoabbau der Abfallprodukte Erdöl-, kokschemische Fraktionen und ein nach dem besagten Abdestillieren erhaltener Kesselbrennstoff, enthaltend aromatische Kohlenwasserstoffe und Harze in einer Menge von 0,1 bis 100 Masseprozenten, verwendet werden können.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß bei der Herstellung des Plastifizierungsmittels für Gummimischungen der Thermoabbau bei einer Temperatur von 200 bis 4000C und unter einem Druck von 1.105 bis 4.105 N/m2, das Abdestillieren bei einer Temperatur von 200 bis 400 und unter einem Druck von 1-103 bis 2.105 N/m2 durchgeführt werden0