DE4441699A1 - Process for recycling plastics in a steam cracker - Google Patents
Process for recycling plastics in a steam crackerInfo
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- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/34—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
- C10G9/36—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts with heated gases or vapours
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recyclen von Kunst stoffen in einem Steamcracker.The invention relates to a method for recycling art substances in a steam cracker.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können Kunststoffe, beispielsweise reine polymere Kunststoffabfälle, gemischte Kunst stoffabfälle oder Folienabfälle, einschließlich eventueller Verschmutzungen, Aufklebematerialien, Füllstoffen, Inhaltsresten etc., in hochwertige Einsatzstoffe für den bekannten Steam crackerprozeß umgewandelt werden. Diese Einsatzstoffe werden wiederum in dem bekannten Steamcrackerprozeß in Spaltprodukte wie Ethylen, Propylen, C₄-Gemische, Pyrolysebenzin etc. umgewandelt, wobei dieselben in nahezu gleicher oder sogar höherer Ausbeute anfallen, als wenn der Steamcracker mit den traditionellen Einsatzstoffen wie Naphtha, Liquid Petroleum Gas (LPG) und Gasöl gefahren wird. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es daher möglich, in dem Steamcrackerprozeß die oben erwähnten traditionellen Einsatzstoffe durch aus Kunststoffabfällen ge wonnene Einsatzstoffe zu ersetzen, wobei eine Zumischung von Naphtha, LPG oder Gasöl zu den aus Kunststoffabfällen gewonnenen Einsatzstoffen nicht notwendig ist.By means of the method according to the invention, plastics, for example, pure polymeric waste plastics, mixed art waste or foil waste, including any Dirt, sticking materials, fillers, leftovers etc., in high quality ingredients for the well-known Steam cracker process. These feeds will be again in the known steam cracking process in fission products such as Converted ethylene, propylene, C₄-mixtures, pyrolysis gasoline, etc., the same in almost equal or even higher yield incurred as if the steam cracker with the traditional Feedstocks such as naphtha, liquid petroleum gas (LPG) and gas oil is driven. It is by means of the method according to the invention therefore possible in the steam cracker process the above mentioned ones traditional feedstocks due to plastic waste wonnene starting materials to replace, with an admixture of Naphtha, LPG or gas oil to those obtained from plastic waste Starting materials is not necessary.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher ein wesentlicher volkswirtschaftlicher Beitrag zum Recyclen von Kunststoffen geleistet.With the method according to the invention is therefore an essential Economic contribution to the recycling of plastics done.
Unter dem bekannten Steamcrackerprozeß wird üblicherweise eine Verdampfung und Aufheizung der Einsatzstoffe bei Temperaturen bis 650°C mit anschließender Behandlung bei im allgemeinen 700 bis 1100°C, beispielsweise 780 bis 860°C, im Verlaufe von üblicher weise 0,02 bis 10 Sekunden, beispielsweise 0,1 bis 2 Sekunden in Gegenwart von Dampf verstanden.Under the known steam cracking process is usually a Evaporation and heating of the starting materials at temperatures up to 650 ° C followed by treatment at generally 700 to 1100 ° C, for example 780-860 ° C, in the course of conventional Example, 0.02 to 10 seconds, for example 0.1 to 2 seconds in Understood the presence of steam.
Bekanntermaßen bestehen die im Müll anfallenden Kunststoffabfälle zu ca. 70 Gew.-% aus Polyolefinen wie Polyethylen und Poly propylen, zu ca. 15 Gew.-% aus Styrolpolymerisaten, zu ca. 10 Gew.-% aus PVC und in geringen untergeordneten Mengen von ca. 5 Gew.-% aus anderen Kunststoffen wie Polyurethan, Polyester und Polyamid. Diese Kunststoffabfälle sind im allgemeinen ver schmutzt, d. h. sie enthalten noch Aufklebermaterialien, Füll stoffe, Inhaltsreste u. a. Die Kunststoffabfälle werden üblicher weise sortiert und fallen daher in verschiedenen an sich bekann ten Fraktionen an. Genannt sei die Flaschen- oder auch Hohl körperfraktion, bestehend aus Flaschen, Behältern etc., die im wesentlichen aus Polyolefinen wie Polyethylen oder Polypropylen bestehen, eine Mixed Plastic Fraktion, bestehend im wesentlichen aus Polyolefinen wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Styrol polymerisat wie Polystyrol (PS) und Polyvinylchlorid (PVC); eine Folienfraktion, bestehend im wesentlichen aus PE und PP etc. und eine Leichtfraktion, bestehend im wesentlichen aus PE, PP und PS, jeweils eventuell mit anhaftenden Verschmutzungen, Aufklebe materialien, Füllstoffen, Inhaltsresten etc. Im wesentlichen heißt dabei, daß die Fraktionen andere als die genannten Kunst stoffe nur in untergeordneten Mengen, beispielsweise weniger als 10 Gew.-%, in vielen Fällen weniger als 5 Gew.-%, und ins besondere weniger als 2 Gew.-% enthalten.As is known, the waste plastics generated in the garbage to about 70 wt .-% of polyolefins such as polyethylene and poly propylene, about 15% by weight of styrene polymers, to ca. 10 wt .-% of PVC and in small minor amounts of about 5 wt .-% of other plastics such as polyurethane, polyester and polyamide. These plastic waste are generally ver dirty, d. H. they still contain sticker materials, filling substances, residues of contents u. a. The plastic waste becomes more common wise sorted and therefore fall in various known ten fractions. Called the bottle or hollow body fraction, consisting of bottles, containers, etc., in the essentially of polyolefins such as polyethylene or polypropylene exist, a mixed plastic fraction consisting essentially from polyolefins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), styrene polymer such as polystyrene (PS) and polyvinyl chloride (PVC); a Film fraction consisting essentially of PE and PP etc. and a light fraction consisting essentially of PE, PP and PS, in each case possibly with adhering dirt, adhesive materials, fillers, leftovers, etc. Essentially means that the factions other than the mentioned art only in minor quantities, for example less than 10 wt .-%, in many cases less than 5 wt .-%, and ins contain special less than 2 wt .-%.
Um Kunststoffabfälle in weiterzuverarbeitende Produkte umzuwan deln, sind eine Reihe von Verfahren bekannt und in der Patent literatur beschrieben, so beispielsweise katalytische bzw. thermische Verfahren, Hydrocrackverfahren, Extruderverfahren etc. Beispielsweise ist in der Europ. Patentanmeldung 0 502 618 ein Verfahren beschrieben, in dem Kunststoffabfälle, speziell Poly olefine, in niedere Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden. Hier bei werden obige Kunststoffabfälle in einer Wirbelbettapparatur bei einer Temperatur von ca. 300-630°C umgesetzt. Die dabei an fallenden niederen Kohlenwasserstoffe, wie Paraffine oder Wachse, können mittels des bekannten Steamcrackerverfahrens in Olefine umgewandelt werden. Durch die Kombination Wirbelbettapparat/ bekanntes Steamcrackerverfahren können Kunststoffabfälle in obige Olefine umgewandelt werden.To convert plastic waste into further processed products a number of methods are known and in the patent literature, such as catalytic or thermal processes, hydrocracking processes, extruder processes, etc. For example, in the Europ. Patent Application 0 502 618 Procedures described in the plastic waste, especially poly olefins, are converted into lower hydrocarbons. here at above plastic waste in a fluidized bed apparatus reacted at a temperature of about 300-630 ° C. The case falling lower hydrocarbons, such as paraffins or waxes, can by means of the known steam cracking process in olefins being transformed. By the combination fluidized bed apparatus / Known steam cracking process can waste plastics in the above Olefins are converted.
Als Nachteil bei diesem Verfahren ist ersichtlich, daß den gewonnenen Einsatzstoffen für den Steamcrackerprozeß Naphtha zugegeben werden muß, also die Umwandlung der Kunststoffabfälle in Spaltprodukte wie Ethylen, Propylen etc. gelingt nicht ohne Zugabe von traditionellen Einsatzstoffen. Des weiteren erweist sich das Feststoffhandling in der Wirbelschicht stets als nach teilig. Außerdem ist die Vergrößerung eines solchen Verfahrens in eine großtechnische Größenordnung problematisch.A disadvantage of this method can be seen that the recovered feedstocks for the steam cracker process naphtha must be added, so the conversion of plastic waste in cleavage products such as ethylene, propylene, etc. succeed not without Addition of traditional ingredients. Furthermore proves the solid handling in the fluidized bed always as after pieces. In addition, the magnification of such a process problematic in a large-scale order of magnitude.
In der am 16. September 1993 veröffentlichten Patentanmeldung WO 93/18112 wird ein Verfahren zur Herstellung von Olefinen aus Kunststoffabfällen durch Einstellung einer gewünschten Viskosität durch thermische Vorbehandlung der Kunststoffabfälle in einem Temperaturbereich von 380 bis 680°C und anschließende thermische Behandlung des Produktes bei einer Temperatur von 700 bis 1100°C beschrieben. Das Verfahren betrifft keine destillative Auf trennung des Produktes. Das Verfahren kann kein rückstandsfrei verdampfbares Produkt erzeugen.In the patent application published on 16 September 1993 WO 93/18112 discloses a process for the preparation of olefins Plastic waste by setting a desired viscosity by thermal pretreatment of the plastic waste in one Temperature range from 380 to 680 ° C and subsequent thermal Treatment of the product at a temperature of 700 to 1100 ° C described. The process does not affect distillation separation of the product. The process can not be residue-free produce vaporizable product.
In der PCT-Anmeldung EP 94/01647 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem man eine aus Kunststoffabfällen erhaltene Schmelze bei 400 bis 550°C in Produkte umwandelt, aus den Produkten eine Destillatfraktion abtrennt und diese einem Steamcracker zuführt.PCT application EP 94/01647 describes a method in which a melt obtained from plastic waste at 400 to 550 ° C converted into products, from the products one Separates distillate fraction and feeds it to a steam cracker.
Inertbedingungen beim Aufschmelzen der Kunststoffabfälle werden nicht beschrieben.Inert conditions when melting the plastic waste not described.
Es stellte sich die Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, das großtechnisch einsetzbar ist, mit dem Kunststoffabfälle in hoch wertige Einsatzstoffe für einen gegebenenfalls schon vorhandenen Steamcracker umgewandelt werden, damit aus diesen Einsatzstoffen ohne Zugabe von beispielsweise Naphtha, LPG und Gasöl in dem Steamcrackerprozeß Spaltprodukte wie Ethylen, Propylen, C₄-Ge mische und Pyrolysebenzin mit hoher Ausbeute gewonnen werden können.The object was to provide a method that can be used industrially, with the plastic waste in high valuable starting materials for any already existing Steam crackers are converted to make these feeds without adding, for example, naphtha, LPG and gas oil in the Steam Cracker Process Fission Products such as ethylene, propylene, C₄-Ge Mix and pyrolysis gasoline are obtained in high yield can.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man unter Inertbedingungen Kunststoffabfälle aufschmilzt, die erhaltene Schmelze bei 370 bis 550°C bevorzugt 380 bis 530°C in Produkte umwandelt, aus den Produkten eine Destillatfraktion bei 150 bis 280°C, häufig bei 200 bis 280°C bevorzugt bei 220 bis 260°C und insbesondere bei 230 bis 250°C abtrennt und diese als Einsatzstoff einem Steamcracker zuführt.This object is achieved by reacting under inert conditions Plastic waste melts, the melt obtained at 370 to 550 ° C preferably 380 to 530 ° C converted into products, from the Products a distillate fraction at 150 to 280 ° C, often at 200 to 280 ° C preferably at 220 to 260 ° C and especially at 230 separated up to 250 ° C and this as a feedstock a steam cracker supplies.
Das Aufschmelzen und üblicherweise auch die folgenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden unter Inertbedingungen, d. h. unter Vermeidung von Sauerstoff durchgeführt. Dadurch wer den unerwünschte Oxidationsvorgänge schon während des Aufschmel zens und auch während der nachfolgenden Pyrolyse unterbunden, die die Ausbeute an für den Steamcracker geeigneten Produkten redu ziert. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß die Bildung von Ultragiften wie halogenierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane (Dioxin) deutlich verringert wird. Dazu werden die Kunststoffabfälle vor der Zuführung in die Aufschmelzvorrichtung durch Austausch der Luft durch ein Inertgas wie Stickstoff, Argon, CO₂ oder ein Kohlenwasserstoffgas wie Methan oder ein Spaltgas, bevorzugt Stickstoff intertisiert. Als Spaltgas gut geeignet ist der Abzug 5 nach Entfernung der HCl und Abzug D in Fig. 2. Da keine Sauerstoffeinleitung im weiteren Verfahren erfolgt, liegen die Inertbedingungen während des gesamten Ver fahrens vor. Im allgemeinen liegt die Sauerstoffkonzentration vor der Aufschmelzvorrichtung unter 10, bevorzugt unter 1 Vol %. The melting and usually also the subsequent steps of the process according to the invention are carried out under inert conditions, ie while avoiding oxygen. As a result, who the undesirable oxidation processes already during the melting cens and also during the subsequent pyrolysis prevented, the redu benefits of suitable for the steam crackers products. A particular advantage of the method is that the formation of Ultragiften such as halogenated dibenzodioxins and dibenzofurans (dioxin) is significantly reduced. For this purpose, the plastic waste before being fed into the melting device by exchanging the air with an inert gas such as nitrogen, argon, CO₂ or a hydrocarbon gas such as methane or a cracking gas, preferably nitrogen intertisiert. As a cracking gas well suited to the deduction 5 after removal of the HCl and deduction D in Fig. 2. Since no oxygen is introduced in the further process, the inert conditions are present during the entire process. In general, the oxygen concentration before the reflow device is below 10, preferably below 1% by volume.
Eine vorteilhafte Ausprägung des Verfahrens ist durch nach stehende Verfahrensmerkmale gekennzeichnet:An advantageous embodiment of the method is by standing process features characterized:
- - Aufschmelzen der Kunststoffabfälle im allgemeinen bei 280 bis 380°C,Melting of plastic waste generally at 280 up to 380 ° C,
- - Zuführen der Schmelze in einen Reaktor, wobei bei 370 bis 550°C die Polymere in Produkte umgewandelt werden, die im Steamcracker in herkömmlicher Weise verdampft und gespalten werden können,- feeding the melt into a reactor, wherein at 370 to 550 ° C the polymers are converted into products that are in the Steam crackers in a conventional manner evaporated and split can be
- - destillatives Abtrennen einer Destillatfraktion bei 150 bis 280, bevorzugt 220 bis 260 und insbesondere 230 bis 250°C aus den Produkten,- Distillative separation of a distillate fraction at 150 to 280, preferably 220 to 260 and in particular 230 to 250 ° C from the products,
- - Rückführen der übrigen Produkte in den Reaktor bis auf Rück stände und Feststoffe und gegebenenfalls anorganische Säuren und eventuell Aromaten und- Return the remaining products in the reactor to the rear and solids and optionally inorganic acids and possibly aromatics and
- - Einleiten der abgetrennten Destillatfraktion, gegebenenfalls nach weiterer Trennung, als Einsatzstoff in den Steamcracker.- Introducing the separated distillate fraction, optionally after further separation, as feedstock in the steam cracker.
In manchen Fällen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, aus der Destillatfraktion Aromaten wie Ethylbenzol und Styrol abzu trennen, bevor sie im Steamcracker eingesetzt wird. Dies kann mit bekannten Methoden wie Extrahieren oder Destillieren geschehen. Die Aromaten können dann einer gesonderten Verwendung zugeführt werden, beispielsweise direkt der Aromatenfraktion (Pyrolyse benzin) der Produkte des Steamcrackers zugesetzt werden.In some cases, it has turned out to be advantageous the distillate fraction aromatics such as ethylbenzene and styrene before it is used in the Steamcracker. This can with known methods such as extraction or distillation. The aromatics can then be supplied for separate use are, for example, directly the aromatic fraction (pyrolysis gasoline) of the products of the steam cracker.
Das Verfahren wird mit Vorteil für Hohlkörperfraktionen und Folienfraktionen eingesetzt. Das Aufschmelzen der Kunststoffab fälle erfolgt dabei vorzugsweise bei 280 bis 350°C, in manchen Fällen bei 300 bis 350°C, insbesondere 290 bis 320°C und die Um wandlung im Reaktor vorzugsweise bei 400 bis 450°C.The process is advantageous for hollow body fractions and Film fractions used. The melting of the plastic ab Cases takes place preferably at 280 to 350 ° C, in some Cases at 300 to 350 ° C, especially 290 to 320 ° C and the Um conversion in the reactor preferably at 400 to 450 ° C.
Bevorzugt werden zur Abtrennung der Destillatfraktion oder -fraktionen folgende Verfahrensschritte benutzt:Preference is given to separating the distillate fraction or fractions used the following process steps:
-
- Trennen der Produkte mittels einer direkt dem Reaktor nach
geschalteten 1. Kolonne, in
- - ein bei 350 bis 470°C, insbesondere 390 bis 450°C anfallendes Sumpfprodukt, das nach Ausschleusen der Rückstände und Feststoffe in den Reaktor zurückgeführt wird, und in
- - ein bei 150 bis 280°C, bevorzugt 220 bis 260°C, ins besondere 230 bis 250°C anfallendes Kopfprodukt, das nach partieller Kondensation einer 2. Kolonne bei 70 bis 150, insbesondere 100 bis 120°C zugeführt wird,
- a bottom product obtained at 350 ° to 470 ° C., in particular 390 ° to 450 ° C., which is returned to the reactor after removal of the residues and solids, and in
- a head product obtained at 150 to 280 ° C., preferably 220 to 260 ° C., in particular 230 to 250 ° C., which after partial condensation is fed to a second column at 70 to 150, in particular 100 to 120 ° C.,
-
- Trennen des nach der partiellen Kondensation anfallenden
Flüssigkeits-/Gasgemisches mittels obiger 2. Kolonne, in
- - ein am Sumpf der 2. Kolonne im allgemeinen bei 50 bis 100°C austretendes Flüssigkeitsgemisch, das einerseits als Rücklauf für die 1. Kolonne verwendet wird und andererseits als Einsatzstoff für den Steamcracker verwendet wird, und in
- - ein am Kopf der 2. Kolonne im allgemeinen bei 20 bis 80°C austretendes Gasgemisch, das als Einsatzstoff für den Steamcracker verwendet wird.
- a liquid mixture leaving the bottom of the second column generally at 50 ° to 100 ° C., used on the one hand as reflux for the first column and on the other hand as feedstock for the steam cracker, and in US Pat
- - At the top of the second column generally at 20 to 80 ° C exiting gas mixture, which is used as feedstock for the steam cracker.
Finden sich in den Kunststoffabfällen nennenswerte Anteile, d. h. üblicherweise mehr als 5 Gew.-%, an chlorhaltigem Kunststoff wie Polyvinylchlorid und/oder aromatenhaltigem Kunststoff wie Styrol polymerisat, wie beispielsweise in einer Mixed Plastic Fraktion, so hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Kunststoffab fälle bei 280 bis 380, bevorzugt 330 bis 380, insbesondere 320 bis 350°C, aufzuschmelzen, wobei gleichzeitig das Polyvinylchlorid dehydrohalogeniert wird, und die Umwandlung im Reaktor bei 390 bis 530, bevorzugt 400 bis 480°C, insbesondere 410 bis 460°C in Produkte durchzuführen.Are found in the plastic waste appreciable shares, d. H. usually more than 5 wt .-%, of chlorine-containing plastic such as Polyvinyl chloride and / or aromatics-containing plastic such as styrene polymer, for example in a mixed plastic fraction, so it has proven to be advantageous, the Kunststoffab at 280 to 380, preferably 330 to 380, in particular 320 to 350 ° C, melting, at the same time the polyvinyl chloride dehydrohalogenated, and the conversion in the reactor at 390 to 530, preferably 400 to 480 ° C, in particular 410 to 460 ° C in Perform products.
Zur Dehydrohalogenierung reicht bei den verwendeten Temperaturen im allgemeinen eine Verweilzeit von 1 Stunde bis 20 Stunden. Die benötigte Zeit hängt vom gewünschten Dehydrohalogenierungsgrad ab und läßt sich vom Fachmann durch einfache Vorversuche leicht ermitteln. In manchen Fällen, insbesondere wenn die Dehydro halogenierung nach dem Aufschmelzen, beispielsweise bei 250 bis 300°C, weitergeführt wird, kann die gewünschte Verweilzeit bis ca. 5 Tage betragen. Dieses kann vorteilhafterweise während einer Zwischenlagerung geschehen.Dehydrohalogenation is sufficient at the temperatures used generally a residence time of 1 hour to 20 hours. The the time required depends on the desired degree of dehydrohalogenation from and can be easily by the expert by simple preliminary determine. In some cases, especially if the dehydro halogenation after melting, for example at 250 to 300 ° C, the desired residence time can be up to about 5 days. This can advantageously during a Interim storage done.
Bevorzugt werden zur Abtrennung der Destillatfraktion folgende Verfahrensschritte benutzt:The following are preferred for the separation of the distillate fraction Process steps used:
-
- Trennen der Produkte mittels einer direkt dem Reaktor nach
geschalteten 1. Kolonne, in
- - ein bei 330 bis 450, insbesondere 350 bis 400°C anfallen des Sumpfprodukt, das nach Ausschleusen der Rückstände und Feststoffe in den Reaktor zurückgeführt wird, und in
- - ein bei 150 bis 280, insbesondere 230 bis 250°C anfallen des Kopfprodukt, das nach partieller Kondensation einer 2. Kolonne bei 70 bis 150, insbesondere 100 bis 120°C zugeführt wird,
- - One at 330 to 450, in particular 350 to 400 ° C accrue of the bottom product, which is recycled after discharging the residues and solids in the reactor, and in
- - A obtained at 150 to 280, in particular 230 to 250 ° C of the overhead product, which is supplied after partial condensation of a second column at 70 to 150, in particular 100 to 120 ° C,
-
- Trennen des nach der partiellen Kondensation anfallenden
Flüssigkeits-/Gasgemisches mittels obiger 2. Kolonne, in
- - ein am Sumpf der 2. Kolonne im allgemeinen bei 50 bis 100°C austretendes Flüssigkeitsgemisch, das einerseits als Rücklauf für die 1. Kolonne verwendet wird, und andererseits einer zur Abtrennung von Aromaten geeigneten Destillations- oder Extraktionseinheit zugeführt wird, und in
- - ein am Kopf der 2. Kolonne im allgemeinen bei 20 bis 80°C austretendes Gasgemisch, das als Einsatzstoff für den Steamcracker verwendet wird.
- - A at the bottom of the second column generally at 50 to 100 ° C exiting liquid mixture, which is used on the one hand as reflux for the 1st column, and on the other hand is supplied to a separation of aromatics suitable distillation or extraction unit, and in
- - At the top of the second column generally at 20 to 80 ° C exiting gas mixture, which is used as feedstock for the steam cracker.
Das der obigen Destillations- oder Extraktionseinheit zugeführte Flüssigkeitsgemisch wird im allgemeinen inThe supplied to the above distillation or extraction unit Liquid mixture is generally in
- - eine Flüssigfraktion, die als Einsatzstoff für den Steam cracker verwendet wird, und in- A liquid fraction, which is used as feed for the Steam Cracker is used, and in
- - eine Aromatenfraktion aufgetrennt.- An aromatic fraction separated.
Die Kondensationswärme des Kopfproduktes aus der ersten Kolonne kann zur Erzeugung von Wasserdampf verschiedener Drucke verwendet werden.The heat of condensation of the top product from the first column Can be used to generate water vapor of various pressures become.
Die Intertisierung erfolgt üblicherweise bereits vor dem Einfüh ren der Kunststoffabfälle in die Schmelzapparatur. Dies kann durch eine Intertgasdusche oder durch geeignete Inertgaseinlei tungen in die Fördereinrichtung und/oder den vorgeschalteten La ger- oder Vorratsbehälter in an sich bekannter Weise erfolgen. Wird pneumatisch gefördert, bietet sich das Inertgas als Förder mittel an. Manchmal ist es auch von Vorteil, das Inertgas, gege benenfalls zusätzlich, in die Schmelzapparatur oberhalb oder un terhalb des Flüssigkeitsspiegels einzuleiten. The intertization usually takes place before the introduction the plastic waste into the melting apparatus. This can by a Intertgasdusche or by suitable inert gas Einlei tions in the conveyor and / or the upstream La ger or reservoir in a conventional manner done. If pneumatically conveyed, the inert gas offers itself as a conveyor medium on. Sometimes it is also an advantage, the inert gas, gege in addition, in the melting apparatus above or un initiate below the liquid level.
Das Aufschmelzen der Kunststoffabfälle kann in geeigneten Appara turen erfolgen, die einen ausreichenden Wärmeübergang und die erforderliche Durchmischung gewährleisten. Bewährt hat sich der Rührbehälter wie Rührkessel oder insbesondere Intensivrührkessel, der mit Heizmantel und/oder Innenheizung ausgestattet sein kann. Üblicherweise ist der Aufschmelzvorgang relativ rasch, d. h. nach 0,5 bis 30 Minuten, abgeschlossen. Vorteilhafterweise, beispiels weise wenn dehydrohalogeniert wird, werden mehrere dieser Rühr behälter, z. B. zwei oder drei, in Kaskade betrieben.Melting of plastic waste can be carried out in suitable apparatus done, which provide sufficient heat transfer and the ensure required mixing. Has proven the Stirred tank such as stirred tank or in particular intensive stirred tank, which can be equipped with heating jacket and / or internal heating. Usually, the reflow process is relatively fast, i. H. to 0.5 to 30 minutes, completed. Advantageously, for example when dehydrohalogenated, several of these stirring container, z. B. two or three, operated in cascade.
Als Reaktor zur Umwandlung der Schmelze in Produkte können ge bräuchliche Apparaturen wie Rührbehälter oder Extruder eingesetzt werden. Vorteilhaft ist ein Röhrenofen. In vielen Fällen hat es sich als günstig erwiesen, einen Teil der den Röhrenofen ver las senden Reaktionsprodukte zur Erhöhung der Verweilzeit dem Röhrenofen wieder zuzuführen. Bei dieser Fahrweise findet die Umwandlungsreaktion zu den Produkten je nach den Temperatur- und Verweilzeitverhältnissen zum Teil in der dafür verwendeten Rück führleitung, gegebenenfalls in einem Verweilzeitbehälter, statt. Bei dem Röhrenofen handelt sich allgemein um einen Wärmetauscher, in dem aus der außerhalb der Röhren befindlichen Gasphase Wärme in den in den Röhren befindlichen Stoff, beispielsweise die Schmelze, übertragen wird. Mit Vorteil kann man einen Reformer ofen, Kokerofen, Raffinerieofen oder insbesondere einen Röhren spaltofen einsetzen, wie er beispielsweise im Steamcracker einge setzt wird (s. z. B. Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 3, S. 476 und S. 330/331).As a reactor for the conversion of the melt into products ge usual equipment such as stirred tanks or extruders can be used. Advantageous is a tube furnace. In many cases, it has proven to be favorable to supply a portion of the tube furnace ver las send reaction products to increase the residence time of the tube furnace again. In this procedure, the conversion reaction takes place to the products depending on the temperature and Verweilzeitverhältnissen partly in the return line used for this purpose, optionally in a dwell time instead. The tube furnace is generally a heat exchanger in which heat is transferred from the gas phase outside the tubes to the material in the tubes, for example the melt. It is advantageous to use a reformer furnace, coker oven, refinery furnace or, in particular, a tube cracking furnace, as used, for example, in the steam cracker (see, for example, Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie, 4th Edition, Volume 3 , page 476 and page 330 / 331).
Rückstände und Feststoffe im Sinne dieser Erfindung sind solche Stoffe, die bei der destillativen Abtrennung zurückbleiben und, falls überhaupt, nicht unter 500°C sieden. Es handelt sich bei spielsweise um den Kunststoffabfällen anhaftende Verunreinigun gen, Papierrückstände, Verkokungsprodukte, Glas- und Metallreste, Sand, Pigmentreste, Füllstoffe oder ähnliches.Residues and solids in the context of this invention are those Substances which remain in the separation by distillation and, if anything, do not boil below 500 ° C. It concerns with For example, to the plastic waste adhering impurities paper residues, coking products, glass and metal residues, Sand, pigment residues, fillers or the like.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren hat es sich als vorteilhaft er wiesen, das Sumpfprodukt der ersten Kolonne zumindest teilweise als Heizmedium durch den Heizmantel des Aufschmelzbehälters zu führen, bevor es wieder dem Reaktor zugeführt wird. Die mittlere Verweilzeit im Reaktor ist üblicherweise von 0,05 bis 10 Stunden.In the method according to the invention, it has proven to be advantageous Mead, the bottom product of the first column at least partially as heating medium through the heating jacket of the reflow tank too lead before it is returned to the reactor. The middle Residence time in the reactor is usually from 0.05 to 10 hours.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemeinen bei einem Druck von 0,8 bis 2,0 bar, bevorzugt bei Atmosphärendruck, also 1 bar, durchgeführt. Die angegebenen Siedepunkte oder Siede bereiche beziehen sich auf 1 bar. The inventive method is generally in a Pressure of 0.8 to 2.0 bar, preferably at atmospheric pressure, ie 1 bar, performed. The specified boiling points or boiling ranges refer to 1 bar.
Die Kunststoffabfälle können ungetrocknet oder trocken eingesetzt werden. Je nach Dimensionen der Aufschmelzanlage und ihrer Zu führungsorgane kann es erforderlich sein, die Kunststoffabfälle durch allgemein bekannte Methoden wie Shreddern oder Mahlen zu zerkleinern. Mit mittleren Teilchengrößen von 2 bis 10 mm werden gute Ergebnisse erzielt. Teilchengrößen von 1 bis 10 cm, in eini gen Fällen auch unzerkleinerte Kunststoffabfälle, sind ebenfalls geeignet.The plastic waste can be used undried or dry become. Depending on the dimensions of the melting plant and its Zu It may be necessary to remove the plastic waste by well-known methods such as shredding or grinding mince. With average particle sizes of 2 to 10 mm achieved good results. Particle sizes from 1 to 10 cm, in one Even uncrushed plastic waste is also present suitable.
Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.Further features of the method according to the invention are the subject the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird beispielhaft anhand eines vereinfachten Verfahrensschemas nachstehend detailliert beschrie ben; Fig. 1.The process according to the invention is described in detail below by way of example with reference to a simplified process scheme; Fig. 1.
Über ein Förderorgan 1 - beispielsweise eine Förderschnecke, Tragkettenförderer oder pneumatische Förderung - werden trockene und zerkleinerte Kunststoffabfälle 2, beispielsweise eine Hohl körperfraktion, aus einem Lagerbehälter 3 einem mit einem Heiz mantel oder Heizbündel ausgerüsteten Rührbehälter 4 zugeführt. Der Lagerbehälter 3 wird durch Einleiten von beispielsweise Stickstoff von unten inertisiert (14). Restsauerstoff verläßt bei 15 das System, wo auch überschüssiger Stickstoff abgegeben wird. Es ist sinnvoll, eine an sich bekannte Meßsonde zur Kontrolle der Sauerstoffkonzentration unterhalb der Inertgaseinleitung 14 vor zusehen. In dem Rührbehälter 4 werden die Kunststoffabfälle bei ca. 300°C in eine leicht pumpbare Schmelze übergeführt. Dabei findet eventuell eine Dehydrohalogenierung statt, falls durch Sortierfehler der Kunststoffabfälle ein Schlupf an PVC enthalten ist. Eventuell entstehende HCl 5 wird mittels Wasser nach bekann ten Verfahren - nicht erfindungsrelevant - in wäßrige HCL über geführt, diese kann anderen Produktionsverfahren zugeführt oder mit NaOH neutralisiert werden. Obige Schmelze wird mittels einer Pumpe - Zwangsumlauf - einem Röhrenspaltofen 6 (im weiteren Spaltofen genannt) zugeführt. In diesem Spaltofen werden die Polymere ohne Zusatz von Wasserstoff, Dampf, Katalysatoren, Lösungs- oder Verdünnungsmitteln in Produkte umgewandelt, die im Steamcracker in herkömmlicher Weise verdampft und gespalten wer den können. Hierbei erfolgt bei ca. 420°C eine thermische Flüssig spaltung, des weiteren findet im Spaltofen eventuell die Restde hydrohalogenierung statt. Die notwendige Wärme wird extern, bei spielsweise durch Öl- oder Gasheizung, zugeführt. Das den Spalt ofen verlassende Flüssigkeits-Dampfgemisch wird direkt einer Ko lonne 7, beispielsweise einer Verstärkungskolonne, zugeführt. Als Sumpfprodukt werden bei ca. 350°C die höher siedenden, nicht in kurzkettige Kohlenwasserstoffe umgewandelten Produkte abgezogen. About a conveyor member 1 - for example, a screw conveyor, chain conveyor or pneumatic conveying - dry and shredded plastic waste 2 , for example, a hollow body fraction, from a storage container 3 a with a heating jacket or heating bundle equipped stirred tank 4 is supplied. The storage container 3 is made inert by introducing, for example, nitrogen from below ( 14 ). Residual oxygen leaves the system at 15 , where excess nitrogen is also released. It is useful to watch a known per se probe for controlling the oxygen concentration below the inert gas 14 before. In the stirred tank 4 , the plastic waste at about 300 ° C are converted into an easily pumpable melt. Dehydrohalogenation may take place if, due to a sorting error of the plastic waste, there is a slip of PVC. Any resulting HCl 5 is carried out by means of water by well-th method - not relevant to the invention - in aqueous HCL over, this can be fed to other production processes or neutralized with NaOH. The above melt is fed by means of a pump - forced circulation - a tube gap oven 6 (called further cracking furnace). In this cracking furnace, the polymers without the addition of hydrogen, steam, catalysts, solvents or diluents are converted into products that are vaporized and cracked in the steam cracker in a conventional manner who can. In this case, takes place at about 420 ° C, a thermal liquid cleavage, the further takes place in the cracking furnace possibly the Restde hydrohalogenation instead. The necessary heat is supplied externally, for example by oil or gas heating. The gap-furnace leaving liquid-vapor mixture is directly a Ko lonne 7 , for example, a reinforcing column fed. The bottom product is withdrawn at about 350 ° C, the higher-boiling, not converted into short-chain hydrocarbons products.
Diese werden einerseits direkt in den Spaltofen zurückgeführt und andererseits als Wärmeträger durch die Schmelze in dem Rühr behälter und durch den Heizmantel des Rührbehälters geleitet und letztendlich in den Spaltofen zurückgeführt. Aus obigem Sumpf produkt werden nach Austritt aus der Kolonne Rückstände und Feststoffe 8 ausgeschleust, beispielsweise mittels eines Hydro zyklons 9. Das am Kopf der Kolonne bei ca. 240°C austretende Dampfgemisch wird nach einer partiellen Kondensation einer wei teren Kolonne 10, beispielsweise einer Füllkörperkolonne, bei ca. 110°C, zugeführt. Das in die Füllkörperkolonne eintretende Flüssigkeits-/Gasgemisch wird mit Wasser oder wäßriger NaOH 11 im Gegenstrom ausgewaschen; eventuell noch im Gas enthaltene HCl wird als wäßrige HCl oder wäßrige NaCl-Lösung mit dem Flüssig keitsgemisch am Sumpf ausgeschleust. Das am Sumpf austretende Flüssigkeitsgemisch = organische Flüssigkeit/wäßrige HCl oder wäßrige NaCl-Lösung wird in einem nachgeschalteten Phasentrennge fäß 12 getrennt. Die spezifisch leichtere, organische Phase wird einerseits als Einsatzstoff A für den Steamcracker aus dem Prozeß ausgeschleust und andererseits als Rücklauf der Kolonne zuge fahren. Die spezifisch schwerere, wäßrige Phase, eventuell ange reichert mit HCl oder NaCl 13, wird aus dem Prozeß ausgeschleust. Das am Kopf der Füllkörperkolonne austretende HCl-freie Gas gemisch wird ebenfalls als Einsatzstoff B dem Steamcracker zuge fahren.These are on the one hand returned directly into the cracking furnace and on the other hand, as a heat carrier through the melt in the stirring container and passed through the heating jacket of the stirred tank and ultimately returned to the cracking furnace. From the above bottoms product residues and solids 8 are discharged after exiting the column, for example by means of a hydrocyclone. 9 The at the head of the column at about 240 ° C exiting vapor mixture is after a partial condensation of a white direct column 10 , for example, a packed column, at about 110 ° C, respectively. The entering into the packed column liquid / gas mixture is washed with water or aqueous NaOH 11 in countercurrent; HCl possibly still contained in the gas is discharged as aqueous HCl or aqueous NaCl solution with the liquid keitsgemisch sump. The liquid mixture emerging at the sump = organic liquid / aqueous HCl or aqueous NaCl solution is separated vessel 12 in a downstream phase separation vessel. The specific lighter, organic phase is discharged on the one hand as feedstock A for the steam cracker from the process and on the other hand go as reflux of the column fed. The specific heavier, aqueous phase, possibly enriched with HCl or NaCl 13 , is discharged from the process. The exiting at the top of the packed column HCl-free gas mixture is also fed as feed B to the steam cracker.
Des weiteren gilt - bezogen auf das vereinfachte Verfahrens schema - beispielsweise für eine Mixed Plastic Fraktion, Fig. 2:Furthermore, with reference to the simplified method, it is the case, for example, for a mixed plastic fraction, FIG. 2:
Über ein Förderorgan 1 - beispielsweise eine Förderschnecke, Tragekettenförderer oder pneumatische Förderung - werden zerklei nerte, trockene Kunststoffabfälle 2, beispielsweise eine Mixed Plastic Fraktion, aus einem Lagerbehälter 3 einem mit einem Heiz mantel oder Heizbündel ausgerüsteten Rührbehälter 4 zugeführt. Der Lagerbehälter 3 wird durch Einleiten von beispielsweise Stickstoff von unten inertisiert (14). Restsauerstoff verläßt bei 15 das System, wo auch überschüssiger Stickstoff abgegeben wird. Es ist sinnvoll, eine an sich bekannte Meßsonde zur Kontrolle der Sauerstoffkonzentration unterhalb der Inertgaseinleitung 14 vor zusehen. In dem Rührbehälter 4 werden die Kunststoffabfälle bei ca. 350°C in eine leicht pumpbare Schmelze übergeführt. Dabei fin det eine Dehydrohalogenierung bis zu 98-99% statt, bezogen auf den Chlorgehalt im PVC. Das entstehende HCl 5 wird mittels Wasser nach bekannten Verfahren - nicht erfindungsrelevant - in wäßrige HCl übergeführt, diese kann anderen Produktionsverfahren zuge führt oder mit NaOH neutralisiert werden. Obige Schmelze wird mittels einer Pumpe - Zwangsumlauf - einem Spaltofen 6 zugeführt. In diesem Spaltofen werden die Polymere ohne Zusatz von Wasser stoff, Dampf, Katalysatoren, Lösungs- oder Verdünnungsmitteln in Produkte umgewandelt, die im Steamcracker in herkömmlicher Weise verdampft und gespalten werden können. Hierbei erfolgt bei ca. 450°C eine thermische Flüssigspaltung, des weiteren findet im Spaltofen die Restdehydrohalogenierung statt. Die notwendige Wärme wird extern, beispielsweise durch Öl- oder Gasheizung, zu geführt. Das den Spaltofen verlassende Flüssigkeits-Dampfgemisch wird direkt einer Kolonne 7, beispielsweise einer Verstärkungs kolonne, zugeführt. Als Sumpfprodukt werden bei ca. 380°C die höher siedenden, nicht in kurzkettige Kohlenwasserstoffe umgewan delten Produkte abgezogen. Diese werden einerseits direkt in den Spaltofen zurückgeführt und andererseits als Wärmeträger durch die Schmelze in dem Rührbehälter und durch den Heizmantel des Rührbehälters geleitet und letztendlich in den Spaltofen zurück geführt. Aus obigem Sumpfprodukt werden nach Austritt aus der Kolonne Rückstände und Feststoffe 8 ausgeschleust, beispielsweise mittels eines Hydrozyklons 9. Das am Kopf der Kolonne bei ca. 240°C austretende Dampfgemisch wird nach einer partiellen Konden sation einer weiteren Kolonne 10, beispielsweise einer Füll körperkolonne, bei ca. 110°C, zugeführt. Das in die Füllkörper kolonne eintretende Flüssigkeits-/Gasgemisch wird mit Wasser oder wäßriger NaOH 11 im Gegenstrom ausgewaschen; die im Gas enthal tene HCl wird als wäßrige HCl oder wäßrige NaCl-Lösung mit dem Flüssigkeitsgemisch am Sumpf ausgeschleust. Das am Sumpf aus tretende Flüssigkeitsgemisch = organische Flüssigkeit/wäßrige HCl oder wäßrige NaCl-Lösung wird in einem nachgeschalteten Phasen trenngefäß 12 getrennt. Die spezifisch leichtere, organische Phase - siehe Tabelle 11 - wird einerseits einer zur Abtrennung von Aromaten geeigneten Destillations- oder Extraktionseinheit 20 zugeführt und andererseits als Rücklauf der Kolonne zugefahren. Die spezifisch schwerere, wäßrige Phase, angereichert mit HCl oder NaCl 13, wird aus dem Prozeß ausgeschleust. Das am Kopf der Füllkörperkolonne austretende HCl-freie Gasgemisch wird als Einsatzstoff D dem Steamcracker zugefahren. Die obiger Destilla tions- oder Extraktionseinheit zugeführte organische Flüssigkeit wird einerseits in den Einsatzstoff C für den Steamcracker und andererseits in eine Aromatenfraktion X in einer Kolonne 20 ge trennt; beide Fraktionen werden aus dem Verfahren ausgeschleust.About a conveyor member 1 - for example, a screw conveyor, chain conveyors or pneumatic conveying - zerklei nerte, dry plastic waste 2 , for example, a mixed plastic fraction, from a storage container 3 with a heating jacket or heating bundle equipped stirred 4 are supplied. The storage container 3 is made inert by introducing, for example, nitrogen from below ( 14 ). Residual oxygen leaves the system at 15 , where excess nitrogen is also released. It is useful to watch a known per se probe for controlling the oxygen concentration below the inert gas 14 before. In the stirred tank 4 , the plastic waste at about 350 ° C are converted into an easily pumpable melt. In this case, a dehydrohalogenation takes place up to 98-99%, based on the chlorine content in the PVC. The resulting HCl 5 is converted by means of water by known methods - not relevant to the invention - in aqueous HCl, this can be supplied to other production processes supplied or neutralized with NaOH. The above melt is fed by means of a pump - forced circulation - a cracking furnace 6 . In this cracking furnace, the polymers without the addition of hydrogen, steam, catalysts, solvents or diluents are converted into products that can be vaporized and cleaved in the steam cracker in a conventional manner. This takes place at about 450 ° C, a thermal liquid cleavage, further takes place in the cracking furnace, the Restdehydrohalogenierung instead. The necessary heat is externally, for example by oil or gas heating, led to. The cracking furnace leaving liquid-vapor mixture is directly a column 7 , for example, a reinforcing column supplied. The bottom product at about 380 ° C, the higher-boiling, not umgewan in short-chain hydrocarbons products withdrawn. On the one hand, these are recycled directly into the cracking furnace and, on the other hand, passed as heat transfer medium through the melt in the stirred tank and through the heating jacket of the stirred tank and finally returned to the cracking furnace. From the above bottom product residues and solids 8 are discharged after exiting the column, for example by means of a hydrocyclone. 9 The vapor mixture exiting at the top of the column at about 240 ° C. is fed to a further column 10 , for example a column body, at about 110 ° C. after a partial condensation. The column entering the packed column liquid / gas mixture is washed with water or aqueous NaOH 11 in countercurrent; the contained in the gas contained HCl is discharged as aqueous HCl or aqueous NaCl solution with the liquid mixture at the bottom. The at the bottom of passing liquid mixture = organic liquid / aqueous HCl or aqueous NaCl solution is separated in a downstream phase separation vessel 12 . The specific lighter, organic phase - see Table 11 - is supplied on the one hand to a suitable for the separation of aromatics distillation or extraction unit 20 and on the other hand fed as reflux of the column. The specific heavier, aqueous phase, enriched with HCl or NaCl 13 , is discharged from the process. The HCl-free gas mixture leaving the top of the packed column is fed to the steam cracker as feedstock D. The above distillation or extraction unit supplied organic liquid is separated on the one hand in the feedstock C for the steam cracker and on the other hand in an aromatic fraction X in a column 20 ge; both fractions are removed from the process.
Die erhaltenen Einsatzstoffe können im Steamcracker in herkömm licher Weise verdampft und gespalten werden.The starting materials obtained can in Steamcracker in conven Licher manner be evaporated and split.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat u. a. den Vorteil, daß bei Betreiben des Steamcrackers mit dem aus den Kunststoffabfällen erhaltenen Wertprodukt Heizenergie gegenüber Naphtha als Einsatz stoff eingespart werden kann. Es kommt ohne Zusatz von Wasser stoff, Verdünnungs- oder Lösungsmitteln aus und arbeitet prak tisch drucklos. Weiterhin hat das Verfahren den Vorteil, den Steamcracker mit rückstandsfrei verdampfbaren Einsatzstoffen zu versorgen.The inventive method has u. a. the advantage that at Operating the steam cracker with the one from the plastic waste obtained value product heating energy to naphtha as an insert can be saved. It comes without added water fabric, diluents or solvents and works prak table depressurized. Furthermore, the method has the advantage that Steamcracker with residue-free volatile feedstocks too supply.
In manchen Fällen hat es sich als günstig erwiesen, aus den ausgeschleusten Rückständen und Feststoffen 8 durch übliche Vergasung nach bekannten Verfahren wie Shell- oder Texaco-Verfahren (z. B. Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 14, S. 395 bis 397), z. B. in einem Zyklonver gaser, Synthesegas zu erzeugen. Die dabei anfallende Schlacke kann deponiert oder als Bauhilfsstoff eingesetzt werden.In some cases, it has been found to be favorable to recover from the discharged residues and solids 8 by customary gasification by known processes, such as Shell or Texaco processes (eg Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie, 4th Edition, Volume 14, p. 395 to 397), e.g. B. in a Zyklonver gaser to produce synthesis gas. The resulting slag can be dumped or used as a construction aid.
Häufig lassen sich die aus der - für sich allein nicht erfin dungsrelevanten - Destillations- oder Extraktionseinheit 20 erhaltenen Aromaten weiterverarbeiten. Es handelt sich im all gemeinen um ein Gemisch aus Styrol, Ethylbenzol, Toluol und Benzol als Hauptbestandteile. Sie können beispielsweise in an sich bekannten Anlagen zur Umsetzung von Ethylbenzol zu Styrol wie in Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 22, S. 293 bis 309, beschrieben als Rohstoff eingesetzt werden. Weiterhin können sie nach Hydrierung der Doppelbindungen in sogenannten Aromatenanlagen, in denen aus einem Gemisch aus Benzol, Toluol und Xylol im wesentlichen Benzol hergestellt wird (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 8, Seite 383 bis 411), eingesetzt werden.Frequently, the aromatics obtained from the distillation or extraction unit 20 , which is not itself relevant to the invention, can be further processed. It is generally a mixture of styrene, ethylbenzene, toluene and benzene as main constituents. They can be used, for example, in plants known per se for the conversion of ethylbenzene to styrene as described in Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie, 4th edition, volume 22, pages 293 to 309. Furthermore, they can after hydrogenation of the double bonds in so-called aromatic systems, in which from a mixture of benzene, toluene and xylene is prepared essentially benzene (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th Edition, Volume 8, page 383 to 411) are used.
In der oben beschriebenen Anlage der Fig. 1 wird eine von der Fa. Duales System Deutschland GmbH, Bonn, Deutschland, erhaltene Hohlkörperfraktion, deren Kunststoffanteil im wesentlichen aus Polyethylen und Polypropylen besteht, einschließlich eventuell anhaftender Verschmutzungen, Aufklebematerialien, Füllstoffen, Inhaltsresten etc. verarbeitet. Es wurde im Lagerbehälter bei 14 mit Stickstoff inertisiert. Der Sauerstoffgehalt der Gasphase un terhalb der Stickstoffeinleitung betrug 0,2 Vol %. Die entste henden Einsatzstoffe A (Flüssigkeitsgemisch) und B (Gasgemisch) für den Steamcracker haben die tabellarisch aufgezeigten Zusam mensetzungen, Tabellen 1 und 2.In the above-described system of FIG. 1, a hollow body fraction obtained from the company Duales System Deutschland GmbH, Bonn, Germany, whose plastic content essentially consists of polyethylene and polypropylene, including possibly adhering soiling, adhesive materials, fillers, contents residues, etc., is processed , It was rendered inert in the storage container at 14 with nitrogen. The oxygen content of the gas phase below the nitrogen inlet was 0.2% by volume. The starting materials A (liquid mixture) and B (gas mixture) for the steam cracker have the tabulated compositions, Tables 1 and 2.
Die damit aus dem Steamcrackerprozeß erhältlichen Spaltprodukte haben die tabellarisch angegebenen Zusammensetzungen; Tabellen 3 und 4. Zum Vergleich sind in diesen beiden letzteren Tabellen jeweils die Zusammensetzungen der Spaltprodukte angegeben, falls der Steamcracker mit dem klassischen Einsatzstoff Naphtha betrie ben wird. Beim Vergleich zeigt sich, daß die Ausbeute an Ethylen und Propylen, falls der Steamcracker mit den Einsatzstoffen - gewonnen aus der Hohlkörperfraktion - betrieben wird, höher ist, als wenn der Steamcracker mit Naphtha betrieben wird. Bei der Konversion der Hohlkörperfraktion werden die Kunststoff abfälle wie nachstehend umgewandelt:The resulting from the steam cracker process fission products have the tabulated compositions; Tables 3 and 4. For comparison, in these two latter tables each stated the compositions of the cleavage products, if the steam cracker with the classic feed naphtha betrie ben will. The comparison shows that the yield of ethylene and propylene, if the steam cracker with the feeds - Obtained from the hollow body fraction - is operated, higher is like running the steam cracker with naphtha. at the conversion of the hollow body fraction are the plastic Waste converted as follows:
In der oben beschriebenen Anlage der Fig. 2 wird eine von der Fa. Duales System Deutschland GmbH, Bonn, erhaltene Mixed Plastic Fraktion, deren Kunststoffanteil im wesentlichen aus Polyethylen, Polypropylen, Styrolpolymerisat und Polyvinylchlorid besteht, einschließlich eventuell anhaftender Verschmutzungen, Aufklebe materialien, Füllstoffen, Inhaltsresten etc. verarbeitet. Es wurde im Lagerbehälter bei 14 mit Stickstoff inertisiert. Der Sauerstoffgehalt der Gasphase unterhalb der Stickstoffeinleitung betrug 0,2 Vol %. Die entstehenden Einsatzstoffe C (Flüssig keitsgemisch) und D (Gasgemisch) für den Steamcracker haben die tabellarisch aufgezeigten Zusammensetzungen, Tabellen 12 und 13.In the above-described Appendix of Fig. 2 is obtained from the Fa. Dual System Germany GmbH, Bonn, mixed plastic fraction whose plastic content consists essentially of polyethylene, polypropylene, styrene polymer and polyvinyl chloride, including any adhering contamination, adhesive materials, fillers , Leftovers, etc. processed. It was rendered inert in the storage container at 14 with nitrogen. The oxygen content of the gas phase below the nitrogen inlet was 0.2% by volume. The resulting feedstocks C (liquid keitsgemisch) and D (gas mixture) for the steam cracker have tabular shown compositions, Tables 12 and 13th
Die damit aus dem Steamcrackerprozeß erhältlichen Spaltprodukte haben die tabellarisch angegebenen Zusammensetzungen; Tabellen 14 und 15.The resulting from the steam cracker process fission products have the tabulated compositions; Tables 14 and 15.
Bei der Konversion der Mixed Plastic Fraktion wurden die Kunst stoffabfälle wie nachstehend umgewandelt.The conversion of the Mixed Plastic Group became the art waste substances as converted below.
Für die nachstehenden Tabellen gelten folgende Abkürzungen:The following abbreviations apply to the following tables:
KW = Kohlenwasserstoffe, NA = Nichtaromaten, EB = EthylbenzolHC = hydrocarbons, NA = non-aromatics, EB = ethylbenzene
Claims (10)
- - Aufschmelzen der Kunststoffabfälle,
- - Zuführen der Schmelze in einen Reaktor, wobei bei 370 bis 550°C die Polymere in Produkte umgewandelt werden,
- - destillatives Abtrennen einer Destillatfraktion bei 150 bis 280°C aus den Produkten,
- - Rückführen der übrigen Produkte in den Reaktor bis auf Rückstände und Feststoffe und gegebenenfalls anorganische Säuren und
- - Einleiten der abgetrennten Destillatfraktion, gegebenen falls nach weiterer Trennung, als Einsatzstoff in den Steamcracker.
- - melting the plastic waste,
- Feeding the melt into a reactor, wherein at 370 to 550 ° C the polymers are converted into products,
- distillative separation of a distillate fraction at 150 to 280 ° C from the products,
- - Returning the remaining products in the reactor except for residues and solids and optionally inorganic acids and
- - Introducing the separated distillate fraction, where appropriate, after further separation, as a feedstock in the steam cracker.
- - Trennen der Produkte mittels einer direkt dem Reaktor
nachgeschalteten 1. Kolonne, in
- - ein bei 350 bis 470°C anfallendes Sumpfprodukt, das nach Ausschleusen der Rückstände und Feststoffe in den Reaktor zurückgeführt wird, und in
- - ein bei 150 bis 280°C anfallendes Kopfprodukt, das nach partieller Kondensation einer 2. Kolonne bei 70 bis 150°C zugeführt wird,
- - Trennen des nach der partiellen Kondensation anfallenden
Flüssigkeits-/Gasgemisches mittels obiger 2. Kolonne, in
- - ein am Sumpf der 2. Kolonne austretendes Flüssig keitsgemisch, das einerseits als Rücklauf für die 1. Kolonne verwendet wird, und andererseits als Einsatzstoff für den Steamcracker verwendet wird, und in
- - ein am Kopf der 2. Kolonne austretendes Gasgemisch, das als Einsatzstoff für den Steamcracker verwendet wird.
- - Separating the products by means of a directly downstream of the reactor 1st column, in
- a bottom product obtained at 350 ° to 470 ° C., which is returned to the reactor after removal of the residues and solids, and in
- a top product obtained at 150 to 280 ° C, which is supplied after partial condensation of a second column at 70 to 150 ° C,
- Separating the liquid / gas mixture obtained after the partial condensation by means of the above 2nd column, in
- - A liquid emerging at the bottom of the second column keitsgemisch, which is used on the one hand as reflux for the 1st column, and on the other hand used as feedstock for the steam cracker, and in
- - A gas emerging at the top of the 2nd column gas mixture, which is used as feedstock for the steam cracker.
- - Aufschmelzen der Kunststoffabfälle bei 280 bis 380°C unter Dehydrohalogenierung des chlorhaltigen Kunst stoffes,
- - Zuführen der Schmelze in einen Reaktor, wobei bei 390 bis 530°C die Polymere in Produkte umgewandelt werden,
- - Trennen obiger Produkte mittels einer direkt dem Reaktor
nachgeschalteten 1. Kolonne, in
- - ein bei 330 bis 450°C anfallendes Sumpfprodukt, das nach Ausschleusen der Rückstände und Feststoffe in den Reaktor zurückgeführt wird, und in
- - ein bei 150 bis 280°C anfallendes Kopfprodukt, das nach partieller Kondensation einer 2. Kolonne bei 70 bis 150°C zugeführt wird,
- - Trennen des nach der partiellen Kondensation anfallenden
Flüssigkeits-/Gasgemisches mittels obiger 2. Kolonne, in
- - ein am Sumpf der 2. Kolonne austretendes Flüssig keitsgemisch, das einerseits als Rücklauf für die 1. Kolonne verwendet wird, und andererseits einer zur Abtrennung von Aromaten geeigneten Destillations- oder Extraktionseinheit zugeführt wird, und in
- - ein am Kopf der 2. Kolonne austretendes Gasgemisch, das als Einsatzstoff für den Steamcracker verwendet wird.
- Melting the plastic waste at 280 to 380 ° C with dehydrohalogenation of the chlorine-containing plastic,
- Feeding the melt into a reactor, wherein at 390 to 530 ° C the polymers are converted into products,
- - Separating the above products by means of a directly downstream of the reactor 1st column, in
- a bottom product obtained at 330 to 450 ° C, which is returned to the reactor after discharge of the residues and solids, and in
- a top product obtained at 150 to 280 ° C, which is supplied after partial condensation of a second column at 70 to 150 ° C,
- Separating the liquid / gas mixture obtained after the partial condensation by means of the above 2nd column, in
- - A liquid emerging at the bottom of the second column keitsgemisch, which is used on the one hand as reflux for the 1st column, and on the other hand, a suitable for the separation of aromatics distillation or extraction unit is supplied, and in
- - A gas emerging at the top of the 2nd column gas mixture, which is used as feedstock for the steam cracker.
- - eine Flüssigfraktion, die als Einsatzstoff für den Steamcracker verwendet wird, und in
- - eine Aromatenfraktion auftrennt.
- a liquid fraction used as feed for the steam cracker, and in
- - Separates an aromatic fraction.
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