DE69306459T2

DE69306459T2 - Cracken von Polymeren

Info

Publication number: DE69306459T2
Application number: DE69306459T
Authority: DE
Inventors: Stephen Hardman; Stephen Anthony Leng; David Charles Wilson
Original assignee: BP Chemicals Ltd
Current assignee: BP Chemicals Ltd
Priority date: 1992-04-22
Filing date: 1993-04-20
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2013-04-21
Also published as: KR930021762A; FI109913B; AU658288B2; NO306258B1; ATE146213T1; BR9301608A; FI931816A; ES2095008T3; JPH0641547A; JP2965433B2; NZ247447A; NO931462L; CN1032304C; EP0567292B1; EP0567292A1; DE69306459D1; NO931462D0; FI931816A0; CN1084154A; KR100262877B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Cracken von Polymeren, insbesondere Olefinpolymeren, unbehandelt oder verbraucht, zur Herstellung von niederen Kohlenwasserstoffen damit wertvolle Ressourcen erhalten werden.
Auf dem Fachgebiet ist die Verarbeitung von Polymeren zu niederen Kohlenwasserstoffen, wie Paraffinen, Olefinen, Naphtha oder Wachsen, durch Cracken des Polymers in einer Wirbelschicht bei erhöhten Temperaturen bekannt. Das Produkt eines derartigen Verfahrens kann in einer Dampfcrackanlage unter Herstellung niederer Olefine oder Paraffine weiter gecrackt werden. Wenn das Polymer im Hinblick auf eine anschließende Weiterverarbeitung gecrackt wird, kann ein derartiges Verfahren ein Produkt erzeugen (forthin "Primärprodukt"), das einen Nachlauf hohen Molekulargewichts aufweist (forthin "HMWT"), sofern das Verfahren nicht hinreichend gesteuert wird. HMWT kann in dem Verfahrensstrom beträchtliche Probleme hervorrufen, insbesondere, wenn das Primärprodukt mit seinem HMWT-Anteil direkt in eine Dampfcrackanlage während der Weiterverarbeitung gespeist wird. Wenn die HMWT-Bildung andererseits kleingehalten wird, gestattet dies nicht nur die Steuerung des Molekulargewichts des gebildeten Produkts, sondern auch der Rheologie des Primärproduktes und dessen Gemische mit Naphtha, wodurch die Verwendung einer großen Vielfalt bestehender Crackanlagen/Anlagen ermöglicht wird und keine Konstruktion spezieller/neuer Anlagen erforderlich wird sowie die Gefahr potentieller Abschaltungen von Teilen oder allen Verfahren/Anlagen vermindert wird.
Die Verminderung an HMWT senkt die Temperatur, bei der ein bestimmtes Gemisch von Primärprodukten mit anderen Lösungsmitteln flüssig ist. Signifikante Verminderung kann zu Primärprodukten führen, die bei Raumtemperatur in Abwesenheit von Lösungsmitteln Flüssigkeiten sind. Dies hat beträchtliche Vorteile beim Transport und bei der Handhabung, auch wenn die letzte Crackanlage größere Mengen an HMWT tolerieren kann. Dies würde beispielsweise für katalytische Wirbelschicht- Crackanlagen (fluidised catalytic crackers [FCC]) gelten.
Das Molekulargewicht eines derartigen Produkts wird üblicherweise beispielsweise durch Fraktionieren/Destillation des Produkts kontrolliert. Eine derartige Korrektur erzeugt jedoch weitere Abfallprodukte, die weitere Verfahren erfordem, wodurch das Verfahren wirtschaftlich und umwelttechnisch weniger anziehend wird.
Bei bekannten Verfahren wird die Bildung von HMWT während der Polymercrackung minimiert. Derartige Verfahren erzeugen jedoch entweder unerwünschte Aromaten (beispielsweise > 20 Gew.-%) oder liefern überschüssige Mengen an Gas (beispielsweise > 40 Gew.-%), die lediglich als Kraftstoff oder Brennstoff verwendet werden können und führen zu einem Verlust an wertvollen chemischen Ausgangsstoffen. Ein derartiges Verfahren ist von Kaminsky W. et al. beschrieben worden "Conservation and Recycling", Band 1, Seiten 91-110, wobei die Polymere in einer Wirbelschicht bei erhöhten Temperaturen oberhalb 650ºC gecrackt werden.
In einem weiteren Verfahren (vergleiche SU-A-1397422) wird der Crackschritt in Gegenwart von Cadmium- und Indiumoxiden ausgeführt. Das letztere Verfahren liefert jedoch eine hohe Menge an gasförmigen Nebenprodukten und somit einen Verlust an wertvollen chemischen Ausgangsstoffen.
Bekanntlich ist es zur Minimierung von Ablagerungen (Fouling) und zur Verlängerung der Lebenszeit der zur Verarbeitung der Produkte aus der Polymercrackung, beispielsweise aus Dampfcrack-Reaktionsrohren, verwendeten Reaktoren wesentlich, die Beschickung vor dem Crossoverpunkt zur Strahlungszone (beispielsweise 450 bis 600ºC) zu verdampfen. Ansonsten tritt übermäßige Koksbildung auf, die kostenaufwendige Reinigungsausfallzeit erfordert und die Lebensdauer der Crackrohre verringert.
Es ist außerdem wünschenswert, daß derartige Dampfcrackanlagen mit Produkten gespeist werden, die den dafür vorgesehenen nahekommen. Es ist daher erwünscht, daß das Produkt aus der Polymercrackstufe (Primärprodukt) der Topspezifikation von typischem chemischem Naphtha mit beispielsweise einem oberen Siedepunkt von 300ºC genügt.
Folglich ist die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Cracken von Polymer in einem Wirbelschichtreaktor zu dampfförmigen Produkten, die Primärprodukte umfassen, welche weiterverarbeitet werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die verdampften Produkte zu einem Primärprodukt verarbeitet werden, das im wesentlichen frei von Nachlauf hohen Molekulargewichts (forthin HMWT) ist und Kohlenwasserstoffe mit einem Molekulargewicht von mindestens 700, gemessen durch Gelpermeations-Chromatographie, umfassen.
Der Begriff "Polymer" bedeutet hier und innerhalb der Beschreibung unbehandelt (während der Verarbeitung von Kunststoffen zu gewünschten Gegenständen erzeugter Abfall) oder Abfall, nachdem der Kunststoff seine gewünschte Funktion ausgeübt hat. Der Begriff "Polymer" schließt daher Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen und EPDM (Ethylen-Propylen- Dien-Kautschuk) gegebenenfalls mit einem oder mehreren Kunststoffen, beispielsweise Polystyrol, Polyvinylhalogeniden, wie PVC, Polyvinylidenhalogeniden, Polyethern, Polyestern und Abfallkautschuk, ein. Der Polymerstrom kann außerdem geringe Mengen an Etikettierung, Verschlußsystemen und Restinhalten enthalten.
Die verwendete Wirbelschicht umfaßt geeigneterweise festes, teilchenförmiges, fluidisierbares Material, das zweckmäßig eines oder mehrere von Quarzsand, Siliciumdioxid, Keramik, Ruß, feuerfesten Oxiden, wie Zircon und Calciumoxid, darstellt. Das Fluidisierungsgas wird zweckmäßig derart ausgewählt, daß es die hergestellten Kohlenwasserstoffe nicht oxidiert. Beispiele eines derartigen Gases sind Stickstoff, die zurückgeführten gasförmigen Reaktionsprodukte oder Raffineriebrenngas. Die verwendeten, zurückgeführten, gasförmigen Produkte sind geeigneterweise Komponenten der dampfförmigen, von der Wirbelschicht aufsteigenden Produkte, die unter Verwendung einer Flashanlage oder einer anderen geeigneten Flüssig-Gas-Trennanlage bei einer eingestellten Temperatur von -50 bis 100ºC getrennt werden. Vorstehend angeführtes Raffineriebrenngas ist ein Gemisch, das Wasserstoff und aliphatische Kohlenwasserstoffe, hauptsächlich C&sub1;- bis C&sub6;-Kohlenwasserstoffe, umfaßt. Das Fluidisierungsgas kann Kohlendioxid über einen breiten Konzentrationsbereich enthalten. Das fluidisierbare Material umfaßt geeigneterweise Teilchen einer Größe, die zur Fluidisierung in der Lage ist, beispielsweise 100 bis 2000 µm.
Die Wärme für die Reaktion wird geeigneterweise durch Fluidisierungsgas bereitgestellt. Das Gewichtsverhältnis von Polymer zu fluidisierendem Gas liegt zweckmäßig im Bereich 1:1 bis 1:20, vorzugsweise 1:3 bis 1:10. Das Polymer kann zu der Wirbelschicht, entweder als Feststoff oder in Form einer Schmelze gegeben werden, wird jedoch vorzugsweise in fester Form zugegeben. Die Wirbelschicht kann Materialien enthalten, die saure Gase oder andere Verunreinigungen in der Polymerbeschickung absorbieren.
Der Begriff "dampfförmige Produkte" bedeutet hier und in der Beschreibung Produkte, die gesättigte und ungesättigte, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe umfassen und weniger als 25 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 20 Gew.-% Gase, umfassend C&sub1;-C&sub4;-Kohlenwasserstoffe, Wasserstoff und andere kohlenstoffartige Gase enthalten; und nicht mehr als 10 Gew.-% aromatische Kohlenwasserstoffe, bezogen auf das Gewicht an Polyolefinpolymeren in der Beschickung, enthalten.
Die dampfförmigen Produkte schließen die "Primärprodukte" ein, welche die Produkte sind, die als Feststoffe und/ - oder Flüssigkeiten aus den dampfförmigen Produkten abgetrennt werden, welche aus der Wirbelschicht des Polymercrackreaktors aufsteigen, wenn der Reaktor auf Temperaturen um Umgebungstemperatur abgekühlt wird (beispielsweise -5 bis +50ºC). Der Begriff "Nachlauf hohen Molekulargewichts" (forthin "HMWT") genannt, bedeutet hier und innerhalb der Beschreibung ein Produkt, das Kohlenwasserstoffe mit einem Molekulargewicht (Mw) von mindestens 700, gemessen durch Gelpermeations-Chromatographie (GPC), umfaßt. Ein Molekulargewicht von 700 gibt Moleküle mit etwa 50 Kohlenstoffatomen wieder.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht im geringen Anteil an Polymer, in der Umwandlung des Polymers zu dampfförmigen Produkten mit weniger als 4 Kohlenstoffatomen und in der ausgeprägten Abwesenheit von aromatischen Kohlenwasserstoffen.
Das nachstehende Verfahren wurde zur GPC-Analyse/Test verwendet:
Eine Schmierprobe wurde in ein 4-ml-Fläschchen mit Trichlorbenzol zu einer Konzentration von etwa 0,01 Gew.-% zubereitet. Diese wurde dann in einem Ofen bei 140ºC für 1 Stunde gehalten. Diese Probe wurde dann im GPC laufen lassen. Trichlorbenzol wurde als Trägerlösungsmittel für die Probe in den GPC-Säulen zur Analyse zusammen mit nachstehender Vorrichtung verwendet:
Verwendung eines Chromatographen Modell 150CV von Walters mit 3 30 cm Walters-Säulen, in Reihe geschaltet, namlich AT 807M (107 Å); AT 80M (Mischsäule) ; AT 804M (104 Å). Die Vorrichtung wurde unter Verwendung von Standards von Polymer Laboratories Ltd. kalibriert: 2000, 1000, 700 MW lineares Polyethylen und lineare Kohlenwasserstoffe C&sub3;&sub6;H&sub7;&sub4; MW 506,99; C&sub2;&sub2;H&sub4;&sub6; MW 310,61; C&sub1;&sub6;H&sub3;&sub4; MW 226,45. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt, wobei
MN = das arithmetrische mittlere Molekulargewicht
MW = das massemittleres Molekulargewicht
wobei xi die Massefraktion des gegebenen Inkrements darstellt,
n die Zahl der Inkremente bedeutet,
Mi das mittlere Molekulargewicht in Inkrement i ist,
NT die Zahl der Moleküle in der gesamten Probe bedeutet,
Ni die Zahl der Moleküle in dem Inkrement darstellt.
Typische Zahlen für HDPE (hochdichtes Polyethylen), MN = 11000 und MW = 171000.
Die durch Verwendung des vorstehend genannten Verfahrens erhaltenen Ergebnisse und die Berechnungen sind nachstehend in jedem der Beispiele tabellarisch angeführt.
Der Begriff "Dampfcrackanlage" bedeutet hier und innerhalb der Beschreibung übliche Dampfcrackanlagen, die zum Cracken von Kohlenwasserstoffen, Wachsen und Gasölen zur Herstellung von Olefinen verwendet werden und eine vorläufige Konvektionszone und anschließende Strahlungszone umfassen, wobei das Cracken vorwiegend in der Strahlungszone stattfindet und die Crossovertemperatur zwischen der Konvektionszone und der Strahlungszone der Crackanlage zweckmäßig im Bereich von 400-750ºC, vorzugsweise 450-600ºC, ist.
Der Begriff "im wesentlichen frei von Nachlauf hohen Molekulargewichts" bedeutet hier und innerhalb der Beschreibung, daß die beispielsweise in die Konvektionszone gespeisten Primärprodukte der Dampfcrackanlage nicht mehr als 15 Gew.-% HMWT enthalten, geeigneterweise weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-% HMWT in den eingespeisten Primärprodukten insgesamt. Die Menge an HMWT in den Primärprodukten aus dem Polymercrackschritt in der Wirbelschicht kann in verschiedener Weise minimiert werden. Beispielsweise kann eines oder mehrere der nachstehenden Verfahren verwendet werden:
1) Die dampfförmigen Produkte, welche die Wirbelschicht verlassen, können entweder in situ oder extern zur Abtrennung des HMWT-Anteils davon fraktioniert werden und die behandelte HMWT-Fraktion kann in die Wirbelschicht zur weiteren Crackbehandlung zurückgeführt werden.
2) Der Wirbelschichtreaktor kann unter Druck betrieben werden, um die Aufenthaltszeit von größeren Molekülen, beispielsweise HMWT, in dem Reaktor maximal zu gestalten, wodurch es möglich wird, diese größeren Moleküle zu kleineren Molekülen zu cracken. Der verwendete Druck liegt geeigneterweise im Bereich 0,1 bis 20 bar Überdruck, vorzugsweise 2 bis 10 bar Überdruck. Die Verwendung von Druck in der Wirbelschicht kann auch die Steuerung des Volumenflusses durch den Reaktor ermöglichen, wodurch eine erhöhte Aufenthaltszeit für das Polymer und die gecrackten Produkte in der Wirbelschicht und dadurch die Verminderung von HMWT in situ gestattet werden.
3) Eine katalytische Wirbelschicht kann verwendet werden, um HMWT in situ zu verringern. Der gesamte teilchenförmige Feststoff, der als Wirbelschicht verwendet wird, kann ein saurer Katalysator sein, obwohl die saure katalytische Komponente geeigneterweise weniger als 40 Gew.-% der Feststoffe insgesamt in der Wirbelschicht, vorzugsweise weniger als 20 Gew.-%, bevorzugter weniger als 10 Gew.-%, ausmacht. Nachstehend sind Beispiele für Gruppen von Katalysatoren, die in diesen Verfahren zweckmäßig verwendet werden können: Crackkatalysatoren; Katalysatoren mit Eigenazidität, beispielsweise Aluminiumoxid, Siliciumoxid, Aluminium-Silicium- Oxide, Zeolithe, fluorierte Verbindungen, säulenförmiger Ton (pillared clay), Zirconphosphate und Kombinationen davon.
Die Wirbelschicht wird zweckmäßig bei einer Temperatur von 300-600ºC, vorzugsweise bei einer Temperatur von 450- 550ºC betrieben.
Die HMWT-freien Primärprodukte können zu anderen Kohlenwasserstoffströmen in Anlagen weiterverarbeitet werden, die zur Wertverbesserung von Produkten, die von Rohöl abgeleitet sind, ausgelegt sind. Derartige Anlagen findet man normalerweise in einer Ölraffinerie und sie schließen zusätzlich zu Dampfcrackanlagen katalytische Cracker, Visbreakers, Hydrocrackanlagen, Koker, Hydrobehandler, katalytische Reformer, Anlagen zur Herstellung von Schmiergrundlage und Destillationsanlagen ein.
Die vorliegende Erfindung wird außerdem mit Hinweis auf die nachstehenden Beispiele erläutert. Gelpermeations- Chromatographie (GPC)-Analyse der Proben wurde - sofern für gesammelte Primärprodukte in den Beispielen angegeben - wie vorstehend beschrieben ausgeführt und die Ergebnisse sind nachstehend unter den betreffenden Beispielen gezeigt.

Beispiele und Vergleichsbeispiele: Vergleichstests CT 1-8 (nicht erfindungsgemäß):

Es wird erläutert, daß die Einstellung der Temperatur allein nicht zur Herstellung der gewünschten Kombination von wenig HMWT und wenig Gasproduktion verwendet werden kann.
Ein Wirbelschichtreaktor mit fluidisiertem Quarzsandbett mit Stickstoff wurde zum Cracken von Polyethylen (HDPE 5502XA von BP Chemicals Ltd.) verwendet, mit der Abweichung in (i) CT 3, wo das verwendete Polymer ein Gemisch von 90 % HDPE und 10 % PVC war und (ii) CT 8, wo das verwendete Polymer ein Gemisch von 70 % HDPE, 15 % Polystyrol, 10 % PVC und 5 % Polyethylenterephthalat war.
80 g Quarzsand (180 bis 250 µm Größe) (etwa 50 ml in nichtfluidisiertem Zustand) wurden in einem Quarzrohr-Wirbelschichtreaktor mit einem Außendurchmesser von 45 mm fluidisiert. Der Reaktor war mit einem Dreizonen-Rohrofen zum Erhitzen auf die erforderliche Temperatur (400-600ºC) ausgestattet, wobei die erste Zone zum Vorheizen des Fluidisierungsgases verwendet wurde. Stickstoff wurde als Fluidisierungsgas bei 1,5 l/min (gemessen unter Laborbedingungen) eingesetzt. Das Bett wurde bei Atmosphärendruck betrieben.
Polymerpellets (mit einer Größe typisch für Pellets, die als Beschickung zur Kunststoffverarbeitung verwendet werden) wurden in die Schicht mit einer Schneckenförderung bei einer Geschwindigkeit von etwa 50 g/h eingespeist.
Die zuerst entstandenen gasförmigen Produkte wurden in eine bei 80-120ºC gehaltene Zone geleitet, während der Hauptteil des Produkts aufgefangen wurde. Die Gase wurden in eine luftgekühlte Zone geleitet, wonach sie aufgefangen wurden. Wenn ein vollständiger Masseausgleich erforderlich war, wurden alle Gase in Beuteln am Ende der Vorrichtung aufgefangen.
CT - Vergleichstest
Das nicht gasförmige Produkt aus diesen Versuchen war ein Wachs, das bei etwa 80ºC schmolz. Ein 20 % Gemisch des 480ºC-Laufs (Vergleichstest CT 2) ist ein typisches Naphtha (siehe nachstehende Analyse) und liefert bei Raumtemperatur eine dicke Aufschlämmung, die sich bei 70ºC klärt. Analyse von Naphthat aliphatische Kohlenwasserstoffe
Das Primärprodukt vom vorangehenden Lauf bei 480ºC wurde durch NMR analysiert und zeigte keinen Hinweis auf Aromaten.

Beispiel 1

Der nachstehende Versuch wurde ausgeführt, um die Bedeutung der Zeiterhöhung, durch die HMWT in der Reaktorzone gehalten wird, und somit des Potentials der Fraktionierung und Zurückführung des schweren Produkts zur Beschickung (siehe Seite 6, Abschnitt (1) vorstehend) zu erläutern.
Das Wachs von Vergleichstest CT 6 wurde geschmolzen und in den Reaktor, eingestellt wie vorstehend für Vergleichstests CT 1-8, eingespeist.

Beispiele 2 bis 12

Um die Bedeutung der Katalysatoren für dieses Verfahren zu erläutern, wurden die Bedingungen in Vergleichstests CT 1-8 durch Ersatz von 8 g Sand durch 8 g Katalysator, der zu einer geeigneten Größe gesiebt wurde, damit er mit der Fluidisierung der Schicht verträglich wird, modifiziert. Es wurde ein 10 Gew.-% Gemisch von Sand und Katalysator erhalten. Für Beispiele 2, 8, 10 und 12 wurde das Auffangsystem durch eine Aldershaw-Destillationskolonne mit 10 Böden und einem Durchmesser von 50 mm, gefüllt und nachgefüllt mit Wasser, modifiziert. Diese ersetzte den Abschnitt bei 80 bis 120ºC und den Luftkühler. Die Polymerbeschickung für die Wirbelschicht war Polyethylen (Qualität HDPE 5502XA von BP Chemicals Ltd.), mit der Abweichung von Beispiel 3, wo dasselbe Polymer wie in CT 3 verwendet wurde; in Beispiel 4, wo dasselbe Polymer wie in CT 8 verwendet wurde und Beispiel 6, wo ein Gemisch - auf das Gewicht - von Polyethylen (97 % Qualität HDPE 5502XA) und Titandioxid (3 %) verwendet wurde.
Das Produkt aus Beispiel 9 wurde durch ein etwas anderes GPC-Verfahren analysiert.
Das nicht gasförmige Produkt aus diesen Versuchen bewegte sich von weichem Wachs bis zu einer nahezu durchsichtigen Flüssigkeit. Beispiel 2 ergab ein weiches Wachs, das bei etwa 70ºC schmolz. Ein 20 % Gemisch davon in Naphtha ergab wie vorstehend eine weiche Creme bei Raumtemperatur, die sich bei 60ºC klärte. Beispiel 9 ergab eine trübe Flüssigkeit bei Raumtemperatur, die sich mit der Zeit unter Absetzen zu einer durchsichtigen oberen Phase und etwas Wachs in der unteren Hälfte trennte. Ein 20 % Gemisch davon in Naphtha ergab wie vorstehend eine etwas trübe Lösung bei Raumtemperatur, die sich vollständig bei 50ºC klärte. Beispiel 10 ergab eine trübe Flüssigkeit bei Raumtemperatur. Ein 20 % Gemisch davon in Naphtha ergab wie vorstehend eine bei Raumtemperatur durchsichtige Lösung.
Die Primärprodukte aus Beispielen 7 und 9 wurden durch NMR analysiert und gaben keinen Hinweis auf Aromaten.

Beispiel 13

Um die Leistung in der Dampfcrackstufe des mit einem Katalysator in der Schicht erzeugten Produkts zu erläutern,* 9wurde das Produkt von Beispiel 12 50/50 mit Naphtha vermischt und durch eine Mikrocrackanlage bei 800ºC und 20 psig unter Verwendung einer Beschickungsgeschwindigkeit von 2,0 ml/h und einer Heliumfließgeschwindigkeit von 6,0 l/h bei NTP geleitet.
Das Produkt dieses Crackvorgangs wurde analysiert und mit dem Ergebnis von reinem Naphtha verglichen.

Beispiel 14

Um die Wirkung von Druck zu erläutern, wurde ein Wirbelschichtreaktor mit einem Durchmesser von 78 mm mit Redhill 65-Sand (von Hepworth Minerals and Chemicals Ltd.) beschickt und unter Verwendung von Stickstoff bei einer Fließgeschwindigkeit von 15 l/min (@ NTP) fluidisiert und auf eine Temperatur von etwa 530 bis 540ºC erhitzt. Polyethylen (HDPE 5502XA von BP Chemicals Ltd.) wurde bei etwa 200 g/h eingeführt. Dieser Reaktor hatte eine viel kürzere Aufenthaltszeit als der Reaktor, der in CT 1 beschrieben wurde und ergab somit einen Nachlauf höheren Molekulargewichts bei derselben Verfahrensführung von Druck und Temperatur - Mw für die Vorrichtung bei 530ºC und 1 bar Überdruck wird mit 900 vorgegeben (vergleiche CT 6 bei 501). Der Nachlauf schweren Molekulargewichts wurde durch Erhöhen des Druckes von 1 bar Überdruck auf 2 bar Überdruck (38,3 % bis 19,1 %) halbiert. Diese Ergebnisse wurden unter Verwendung eines verläßlichen Computermodells auf einen Wirbelschichtreaktor bei 550ºC und 3 bar Überdruck mit längerer Aufenthaltszeit und Rückführen eines Teils des Gases vom Cracken des Polymers als Fluidisierungsgas extrapoliert und zeigen, daß nicht mehr als 0,04 % HWMT und bei 9 bar Überdruck nicht mehr als 0,006 % HWMT vorliegen. Die Daten für den vorstehenden Nachlauf bei einem Molekulargewicht von 500 sind 0,5 % bzw. 0,06 %. Die Daten für den vorstehenden Nachlauf bei einem Molekulargewicht von 350 sind 7,5 % bzw. 1,2 %.

Claims

1. Verfahren zum Cracken eines Polymers zu dampfförmigen Produkten, die sich als Feststoffe und/oder Flüssigkeiten aus den dampfförmigen Produkten abscheidende und weiter verarbeitbare Primärprodukte umfassen, durch Inkontaktbringen des Polymers mit einer ein oder mehrere teilchenförmige Materialien von Quarz, Sand, Siliciumdioxid, Keramik, Ruß und feuerfesten Oxiden umfassenden Wirbelschicht bei einer Temperatur von 300 bis 600ºC und in Gegenwart eines fluidisierenden Gases, das die dampfförmigen, gesättigte und ungesättigte, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe umfassenden Produkte nicht oxidiert, wobei die dampfförmigen Produkte:

a. die weniger als 20 Gew.-% C1-C4-Kohlenwasserstoffe umfassende Gase aufweisen und

b. nicht mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polyolefinpolymere in der Beschickung aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten

im wesentlichen frei von einem Kohlenwasserstoffe mit einem Molekulargewicht von mindestens 700, gemessen durch Gelpermeations-Chromatographie, umfassenden Nachlauf hohen Molekulargewichts sind, wobei der Nachlauf hohen Molekulargewichts durch Fraktionieren der dampfförmigen Produkte, Abtrennen des Nachlaufs hohen Molekulargewichts aus den Primärprodukten und Rückführen des Nachlaufs hohen Molekulargewichts zum erneuten Cracken zurück in die Wirbelschicht derart minimiert wird, daß er nicht mehr als 15 Gew.-% der gesamten Primärprodukte beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Primärprodukte weiter zu anderen Kohlenwasserstoffströmen in Anlagen verarbeitet werden, die zur Verbesserung des Produktwertes ausgelegt sind, ausgewählt aus einer katalytischen Crackanlage, einem Visbreaker, einer Hydrocrackanlage, einer Dampfcrackanlage, einem Koker, einer Hydrobehandlungsanlage, einem katalytischen Reformer, einer Anlage zur Herstellung von Schmiergrundlage und einer Destillationsanlage.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Primärprodukte in einer Dampfcrackanlage unter Herstellung eines Ethylen umfassenden Produktes weiterverarbeitet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die in die Dampfcrackanlage gespeisten Primärprodukte nicht mehr als 15 Gew.- % Nachlaufprodukt hohen Molekulargewichts enthalten.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gewichtsverhältnis von Polymer zu fluidisierendem Gas im Bereich 1:1 bis 1:20 liegt.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Menge an Nachlauf hohen Molekulargewichts in den dampfförmigen Produkten durch Betreiben des Wirbelschichtreaktors unter Druck gering gehalten wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Wirbelschicht einen sauren. Katalysator umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die katalytische Komponente der Wirbelschicht weniger als 40 Gew.-% der Gesamtmenge an Feststoffen in der Wirbelschicht beträgt.