DE69508016T2 - Process for the production of diesel fuel from tires or similar old rubbers - Google Patents
Process for the production of diesel fuel from tires or similar old rubbersInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Brennstoff aus Reifen oder ähnlichem Altgummimaterial gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a method for producing fuel from tires or similar waste rubber material according to the preamble of claim 1.
In einem bekannten Verfahren werden geschredderte Reifen mit verbrauchtem Schmieröl gemischt, um eine Mischung zur weiteren Verarbeitung in einer Gasfeuerung zu erhalten. Die Gasfeuerung erzeugt niederenergetisches Gas, um es in einer Gasturbine zur Energieerzeugung zu verwenden. Dieser Prozeß enthält eine Anzahl komplexer Verfahrensschritte, wie die Beseitigung von Stahl und Textilmaterial aus dem Reifenmaterial und die Verwendung einer Gasfeuerung unter Hochdruck und -temperatur mit Schwefelabsorption und einer Gasreinigung, die das Verfahren sehr kostenaufwendig machen. Daher ist dieses bekannte Verfahren nur in größeren Anlagen anwendbar. Ein anderes Verfahren zur Behandlung von Altgummimaterial ist in der US-A 4 108 730 aufgezeigt.In one known process, shredded tires are mixed with used lubricating oil to obtain a mixture for further processing in a gas furnace. The gas furnace produces low energy gas for use in a gas turbine to generate power. This process includes a number of complex process steps, such as the removal of steel and textile material from the tire material and the use of a high pressure and high temperature gas furnace with sulfur absorption and gas cleaning, which make the process very expensive. Therefore, this known process is only applicable in larger plants. Another process for treating waste rubber material is shown in US-A 4 108 730.
Die Beseitigung von verbrauchten Reifen stellt ein ernstzunehmendes Umweltproblem dar. Obwohl es gut bekannt ist, Gummi von Reifen zu recyclen, wird es normalerweise verlangt, daß die Qualität des Gummiendproduktes dem ungebrauchten originalen Produkt ähnlich sein sollte. Das kann durch die Anwendung eines kälteerzeugenden Verfahrens, das als solches bekannt ist, erreicht werden, indem geschredderte Reifen auf eine Verglasungstemperatur abgekühlt werden und das Produkt danach gemahlen und mit der Trennung von Stahldrähten und Textilmaterial von den Reifen klassifiziert wird.Disposal of used tires represents a serious environmental problem. Although it is well known to recycle rubber from tires, it is usually required that the quality of the final rubber product should be similar to the original unused product. This can be achieved by using a cryogenic process known as cooling shredded tires to a vitrification temperature and then grinding and classifying the product with the separation of steel wires and textile material from the tires.
Gummi, der nicht die Qualitätsanforderungen erfüllt, muß entweder in einem Brenner verbrannt oder auf einer Landdeponie abgelagert werden. Gummi von verbrauchten Reifen hat einen Energie gehalt von näherungsweise 8 MWh/t und setzt sich aus styrenem Butadien oder ähnlichem zusammen, aus Kohleschwarz als Füller, Zinkoxid, Sulfat und kleineren Anteilen verschiedener Additive.Rubber that does not meet the quality requirements must either be burned in a burner or disposed of in a landfill. Rubber from used tires has an energy content of approximately 8 MWh/t and consists of styrene butadiene or similar, carbon black as filler, zinc oxide, sulfate and smaller amounts of various additives.
Auch Plastik verschiedener Arten stellt ein Umweltproblem dar und muß entweder für die Wiederverwendung recycelt werden oder zur Energieerzeugung umgewandelt werden. Der Energiegehalt ist ähnlich dem von Gummi.Plastics of various types also pose an environmental problem and must either be recycled for reuse or converted to produce energy. The energy content is similar to that of rubber.
Ein Ziel der Erfindung ist es, einen neuen Weg der Verarbeitung von verbrauchten oder Schrottreifen oder ähnlichen Abfallprodukten zu schaffen, um so Brennstoff für Dieselmaschinen zur weiteren Umsetzung, beispielsweise in Elektrizität und Wärme, zu liefern. Ein weiteres Ziel ist es, die Nachteile der bekannten Techniken zu vermeiden und einen weniger komplizierten und kostenwirksameren Weg einer praktischen Umsetzung eines solchen Energieumwandelungsverfahrens zu schaffen.An object of the invention is to provide a new way of processing used or scrap tires or similar waste products so as to provide fuel for diesel engines for further conversion, for example, into electricity and heat. A further object is to avoid the disadvantages of the known techniques and to provide a less complicated and more cost-effective way of practically implementing such an energy conversion process.
Die Ziele können mit einem Verfahren gemäß dem Anspruch 1 und den Unteransprüchen erreicht werden.The objects can be achieved with a method according to claim 1 and the subclaims.
Gemäß dem grundlegenden Konzept der Erfindung werden flüssige Kohlenwasserstoffe wie Dieselöl, Schweröl, Schmieröl und/oder andere organische Öle wie pflanzliche Öle zusammen mit bröseligem Gummi und möglicherweise mit Plastik vermischt und in einem chemischen Prozeß gecrackt, so daß eine homogene Flüssigkeit geschaffen wird, die eine geeignete Viskosität besitzt, um in eine Dieselmaschine gepumpt zu werden und einen dem originalen Dieselbrennstoff ähnlichen Energiegehalt zu besitzen. Die darauf bezogenen Öle zur Mischung mit dem Gummimaterial können unverbrauchte oder verbrauchte Öle sein und diese Abfallprodukte können vorteilhaft zurückgeführt werden.According to the basic concept of the invention, liquid hydrocarbons such as diesel oil, heavy oil, lubricating oil and/or other organic oils such as vegetable oils are mixed together with friable rubber and possibly plastic and cracked in a chemical process to create a homogeneous liquid having a suitable viscosity to be pumped into a diesel engine and having an energy content similar to the original diesel fuel. The oils referred to for mixing with the rubber material may be virgin or used oils and these waste products may be advantageously recycled.
Eine Ausführung der Erfindung wird nun detaillierter, mittels nur eines Beispiels mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben, in der die einzige Figur eine Anlage zur Erzeugung von Brennstoff aus verbrauchten Reifen oder anderem Abfallmaterial schematisch darstellt.An embodiment of the invention will now be described in more detail, by way of example only, with reference to the accompanying drawing, in which the sole figure schematically illustrates a plant for producing fuel from spent tires or other waste material.
In der Zeichnung ist eine Schredderanlage zum Schreddern von Reifen und Plastikmaterialien gezeigt. Die geschredderten Reifen werden zu einer Abkühlanlage zum Abkühlen auf die Verglasungstemperatur geführt, um bröseligen Gummi zu erzeugen und dies wird zusammen mit dem geschredderten Plastikmaterial einem Reaktor zugeführt, beispielsweise durch ein Schleusensystem wie einem sogenannten Lock-hopper-System. Durch eine separate Leitung werden Öle mittels einer Pumpe dem Reaktor zugeführt. Es herrscht ein Druck von 15 bis 50 bar, vorzugsweise 15 bis 30 bar in dem Reaktor vor, in dem der Gummi und Öle zusammen vermischt werden. Der Reaktor wird durch Dampf oder ein heißes Ölsystem auf eine Temperatur von näherungsweise 300º bis 405º C, vorzugsweise von 320º bis 385ºC, geheizt. Ein Abbau der festen Kohlenwasserstoffe findet in dem Reaktor statt und die langen Kettenverbindungen werden in den Ölen gespalten, wodurch eine homogene Mischung erzeugt wird, die vom Boden des Reaktors abgepumpt wird.In the drawing a shredding plant for shredding tires and plastics materials is shown. The shredded tires are fed to a cooling plant for cooling to the vitrification temperature to produce friable rubber and this is fed together with the shredded plastics material to a reactor, for example through a lock system such as a so-called lock-hopper system. Oils are fed to the reactor through a separate line by means of a pump. There is a pressure of 15 to 50 bar, preferably 15 to 30 bar in the reactor in which the rubber and oils are mixed together. The reactor is heated by steam or a hot oil system to a temperature of approximately 300º to 405ºC, preferably 320º to 385ºC. A breakdown of the solid hydrocarbons takes place in the reactor and the long chain bonds in the oils are broken, producing a homogeneous mixture that is pumped out from the bottom of the reactor.
Die hohe Temperatur in dem Reaktor läßt die festen Kohlenwasserstoffe und die Öle Gase abgeben, die am oberen Teil des Reaktors freigegeben werden können. Um jedoch vorzügliche Dieselbrennstoff-Eigenschaften zu erhalten, ist es wichtig, soviel als möglich der in dem Brennstoff gelösten Gase zurückzuhalten. Das kann durch die Verwendung eines niedertemperierten Crackverfahrens unter Nutzung von Katalysatoren, beispielsweise Nickel und/oder Molybdän, erreicht werden. Die freigegebenen Gase können zusammen mit Brennstofföl als Brennstoff in einem Dampferhitzer oder einem Heißölsystem zum Heizen des Reaktors verwendet werden.The high temperature in the reactor causes the solid hydrocarbons and oils to give off gases which can be released at the top of the reactor. However, to obtain excellent diesel fuel properties it is important to retain as much of the gases dissolved in the fuel as possible. This can be achieved by using a low temperature cracking process using catalysts such as nickel and/or molybdenum. The released gases can be used together with fuel oil as fuel in a steam heater or hot oil system to heat the reactor.
Der erzeugte flüssige Brennstoff wird gekühlt und kann einer Dieselmaschine zur Energieumwandlung und Wärmeerzeugung direkt zugeführt werden oder in einem Zwischentank für einen späteren Verbrauch gelagert werden.The liquid fuel produced is cooled and can be fed directly to a diesel engine for energy conversion and heat generation or stored in an intermediate tank for later use.
Die Dieselmaschine sollte natürlich von einem Typ sein, der bei Bedarf mit Schwerölen oder dergleichen betrieben werden kann und sie sollte ebenso mit geeigneten Einrichtungen zum Reinigen der Dieselabgase ausgerüstet sein, um den örtlichen Emissionsstandards zu genügen.The diesel engine should, of course, be of a type that can run on heavy fuel oils or the like if necessary, and it should also be equipped with suitable facilities for cleaning the diesel exhaust gases to meet local emission standards.
Durch die Anwendung des Abkühlprozesses ist die Qualität des zerbröselten und vermahlenen Gummis zur Verarbeitung in dem Reaktor besser geeignet und es macht es einfacher, die Stahldrähte, Fasergewebe oder andere Verunreinigungen der Reifen in einem Klassifizierer zu trennen, bevor das Gummimaterial in den Reaktor geführt wird. Folglich kann der Reaktor kontinuierlich verwendet werden, ohne ihn regelmäßig reinigen zu müssen, um den Stahl und das Fasergewebe zu beseitigen. In einigen Fällen und in kleineren Analgen kann es jedoch von Vorteil sein, die geschredderten Reifen direkt dem Reaktor zuzuführen, um die Kosten einer Abkühlanlage einzusparen, obwohl das die Reinigung des Reaktors von Stahl, Fasergewebe und möglicherweise größeren, unverarbeiteten Gummiteilen nach sich zieht.By using the cooling process, the quality of the shredded and ground rubber is better suited for processing in the reactor and it makes it easier to separate the steel wires, fiber fabrics or other tire impurities in a classifier before feeding the rubber material into the reactor. Consequently, the reactor can be used continuously without having to be cleaned regularly to remove the steel and fiber fabrics. However, in some cases and in smaller plants, it may be advantageous to feed the shredded tires directly into the reactor to save the cost of a cooling plant, although this entails cleaning the reactor of steel, fiber fabrics and possibly larger, unprocessed rubber pieces.
Das Schreddern der verbrauchten Reifen, um bröseligen Gummi herzustellen, kann in jeder bekannten Weise ausgeführt werden. Zum Beispiel kann das Schreddern in einem mechanischen Schredderer oder durch die Verwendung von Hochdruckwasserstrahlen wie das per se bekannt ist, verwendet werden, um zerstückeltes Gummi herzustellen.Shredding of the spent tires to produce crumb rubber can be done in any known manner. For example, shredding in a mechanical shredder or by using high pressure water jets as is known per se can be used to produce shredded rubber.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte und beschriebene Ausführung begrenzt, da einige Modifizierungen innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche möglich sind.The invention is not limited to the embodiment shown and described, since some modifications are possible within the scope of the following claims.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |