EP4345147A1 - Kontinuierliches verfahren zur sekundärressourcengewinnung aus organische verbindungen enthaltenden abfällen durch verölung - Google Patents

Kontinuierliches verfahren zur sekundärressourcengewinnung aus organische verbindungen enthaltenden abfällen durch verölung Download PDF

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EP4345147A1
EP4345147A1 EP23000125.7A EP23000125A EP4345147A1 EP 4345147 A1 EP4345147 A1 EP 4345147A1 EP 23000125 A EP23000125 A EP 23000125A EP 4345147 A1 EP4345147 A1 EP 4345147A1
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EP
European Patent Office
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reactor
continuous process
process according
oil
part reactor
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EP23000125.7A
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EP4345147C0 (de
EP4345147B1 (de
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Stephan ASCHAUER
Gerhard Olbert
Ralf BURGSTAHLER
Olivier Inhoff
Ulrich Grote
Luzius Veith
Louis Weber
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Carboliq GmbH
Original Assignee
Carboliq GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/02—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation

Definitions

  • the invention relates to a process for the recovery of secondary resources from waste containing organic compounds.
  • oiling process also known as catalytic pressureless oiling (KDV) or thermocatalytic low-temperature conversion (NTK)
  • KDV catalytic pressureless oiling
  • NTK thermocatalytic low-temperature conversion
  • the processed residual waste is fed into the lower area of the reactor using a screw below the liquid level. This ensures that the material supplied mixes with the oil supplied and a suspension is created, which is sucked in at the lower end of the reactor via the turbines or pumps and injected back into the upper part of the reactor via external lines and connected nozzles.
  • the intensive mixing breaks up the polymers and evaporates as soon as the chain length is sufficiently short.
  • the vapors are drawn off at the top of the reactor using a slight negative pressure and condensed using a spray cooler to obtain the product oil. However, this does not have a constant quality and the ability of the system to operate continuously could not be demonstrated.
  • the object of the invention was to provide an oil conversion process for the extraction of secondary resources from waste containing organic compounds as starting material, which can be operated continuously and which ensures a uniform quality of the product oil with regard to the maximum permissible oxygen and nitrogen content as well as the minimum calorific value, provided that the starting material used contains organic compounds in a mass fraction of at least 60%.
  • the oxygen content in the product oil should not exceed a mass fraction of 4% and the nitrogen content a mass fraction of 1.2%, and the minimum calorific value of the same should be 41 MJ/kg.
  • the invention is based on known oiling processes for processing waste containing organic compounds, in particular the so-called “Dieselwest” process, which was presented in the above-mentioned final report of the Federal Environment Agency "Evaluation of new developments in alternative thermal waste treatment plants with a focus on oiling processes" by M. Pohl and P. Quicker (Texte 77/2018, project number 82615, UBA-FB 002679).
  • Any waste can be used as starting material, provided it contains organic compounds in a mass proportion of at least 60%.
  • Starting materials with organic compounds in a mass fraction of at least 80%, more preferably at least 90%, are preferred, in particular starting materials containing artificial organic compounds in a mass fraction between 60 and 80% and natural organic compounds in a mass fraction between 0 and 30%.
  • Long-chain organic compounds are usually understood to be polymers that are made up of several hundred to 4000 similar molecular units, the monomers.
  • the artificial polymers in this case are in particular mixtures of low-density polyethylene, high-density polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyisobutene, polyethylene terephthalate, polyamide 6, polyamide 6.6 and/or plastic waste based on isocyanates, which, due to their material properties and the associated production, are formed from around 2000 to 4000 of the respective monomer units.
  • the starting material can contain municipal waste, in particular non-sortable plastic parts thereof, in particular sorting fractions which are separated due to their dimensions and/or film residues and/or black sorting residues which cannot be detected by near-infrared spectroscopy, and/or commercial waste, in particular production waste, preferably waste from the recycling of passenger cars, in particular lightweight car shredder material.
  • the waste used as starting material often contains, in addition to organic compounds, inert substances, fillers, metals and/or residual moisture, in particular inert substances and/or fillers in a mass proportion of 0 to 10%, preferably less than 1%, metals in a mass proportion of 0 to 1%, preferably less than 1%, and residual moisture in a mass fraction of 0 to 10%, preferably less than 1%.
  • the starting material (A) can additionally contain, as inert materials, silicon dioxide in the form of quartz sand or building materials and/or aluminum oxide and/or calcium hydroxide and/or hollow glass and/or ceramic spheres, glass and/or carbon fibers and/or rubber particles as fillers also contain metallic materials, in particular magnetic and non-magnetic metal composite materials and/or aluminum-coated materials.
  • the above inert and/or fillers are added to the waste used as starting material in order to adjust various properties, such as strength and extensibility.
  • the starting material Before being fed into the reactor, the starting material is processed in several stages in advance in a known manner, in particular as in the "Dieselwest” process described above, i.e. crushed, sieved to a grain size of a maximum of 2 mm, ferrous and non-ferrous metals are separated, additives in the form of synthetic or natural zeolites as catalysts and quicklime as a neutralizer are added and the starting material is finally dried to a water content of less than 2%.
  • the oiling process is carried out in a two-part reactor with a first, lower and a second, upper area, which is preferably directly connected to the first, lower area.
  • the first, lower and/or the second, upper area each taper at the bottom to allow the fluid to drain off during cleaning work and downtimes.
  • the opening connecting the two regions preferably has a diameter of at least 1/5 of the diameter of the second, upper region, preferably of at least 1/3 of the diameter of the second, upper region.
  • both reactor regions can be integrated into a common reactor shell.
  • the first, lower region of the two-part reactor can have a height to diameter ratio of 3:1 to 1:3, preferably 1.5:1, and can in particular be designed as a standing or lying cylinder.
  • the reactor contents are fed from the lower end via one or more external pipelines using one, two or more pumps or turbines with a ratio of directional to non-directional pulse power in the range of 1/6 to 1/2 the first, lower area of the two-part reactor.
  • a starting oil is placed in the first, lower area up to a height of at least half of the total height of the same, preferably up to a height of at least 2/3 of the total height of the same.
  • the starting oil is advantageously a mixture of product oil and a mineral oil with a boiling point greater than 280 ° C, preferably in a mass ratio of 10% mineral oil to 90% product oil to 90% mineral oil to 10% product oil, in particular 50% Mineral oil to 50% product oil is used.
  • the start-up oil is first heated by pumping over one, two or more pumps to an operating temperature in the range of 280 to 420 ° C, whereupon the previously prepared starting material is continuously fed into the first, lower region of the two-part reactor below the liquid level, preferably above one or more snails.
  • the pre-processed starting material can also be fed via one or more extruders.
  • the reactor contents are continuously transferred from the lower end of the first, lower region of the two-part reactor into the second, upper region of the two-part reactor via the one or more external pipelines by means of one, two or more pumps and/or turbines Ratio of directional to non-directional pulse power pumped in the range of 1/6 to 1/2.
  • Preferred pumps are liquid ring vacuum pumps, impeller pumps with a recessed impeller, rotary piston pumps and screw spindle pumps.
  • the directed pulse power is determined by the delivery pressure (pressure loss) and the volume flow in relation to the pump power applied.
  • the undirected pulse power is also referred to by experts as dissipated power.
  • the advantage of this energy input is the homogeneous heating of the fluid from the inside to the outside; there are no hot walls as with external heating methods via the wall.
  • the second significant advantage of the direct dissipative energy input is the high mixing and stress on the starting material.
  • the required heat of fusion is provided by the surrounding fluid.
  • the high mixing performance of the pumps causes the introduced solid particles to be crushed and torn apart in the pumped flow.
  • the catalyst particles are also mixed and crushed with the introduced and melted solid particles.
  • the high shear forces and cavitation caused by peripheral speeds of around 15 to 20 m/s and the sudden evaporation and condensation on the pumping elements cause the original long-chain organic compounds to crack from the introduced solid particles in the liquid phase.
  • the high shear rates also mean that the active centers of the catalysts are continuously renewed. As a result, For example, low-density polyethylene waste with originally typically 2000 to 4000 monomer units is cracked to an average of 3 to 16 monomer units.
  • the process is carried out in such a way that the ratio of the feed residence time of the starting material to the pumped residence time of the reactor contents is in the range from 250 to 1 to 5000 to 1, i.e. H.
  • the pumping of the reactor contents takes place much faster than the supply of the starting material. This is crucial in order to achieve the high shear rates required for the depolymerization processes explained above.
  • the feed residence time is defined by the ratio of total reactor volume to the feed volume flow of the feed materials.
  • the pumping residence time is defined by the ratio of the total liquid reactor volume to the total pump volume flow.
  • the total liquid reactor volume as well as the total pump volume flow are determined by mass flow meters (mass flow meters), for example standard Coriolis mass flow meters.
  • the pumping residence time is divided into the pumping residence time in the first, lower region of the two-part reactor and the pumping residence time in the second, upper region of the two-part reactor.
  • Ratios of the feed residence time of the starting material to the circulation residence time of the reactor contents in the range from 250 to 1 to 5000 to 1 are preferred.
  • the process is preferably operated in such a way that the pumping residence time of the reactor contents is in the range from 15 to 55 seconds, more preferably in the range from 25 to 40 seconds. Accordingly, the feed residence times of the starting material are preferably in the range from about 2 hours to about 75 hours.
  • the liquid pumped flow is slightly overheated as it flows through due to the undirected energy input through the pumps and is expanded into the second, upper region of the two-part reactor by a small pressure difference.
  • the liquid jet bursts and spreads over the existing wall surface in the second, upper area of the two-part reactor, and the low boilers can escape more easily.
  • the surface load B is understood to be the throughput of the pumped volume flow based on the area, in this case the area of the inner walls in the second, upper region of the two-part reactor.
  • the inner walls of the two-part reactor in the second, upper region thereof are partially or completely heated and/or wetted with product oil. This supports the evaporation of more volatile hydrocarbons.
  • the vapors are continuously removed from the second, upper area of the two-part reactor and condensed in a known manner, in particular in a spray cooler, to obtain the product oil.
  • a multi-stage spray cooler is particularly advantageous.
  • the residue from the first, lower section of the two-part reactor is advantageously discharged and allowed to settle as needed or at regular intervals and the supernatant oil mixture is returned to the first, lower section of the two-part reactor.
  • the reactor contents or a partial stream of the reactor contents are advantageously pumped back tangentially into the upper third of the second, upper region of the two-part reactor.
  • a high distribution on the surface of the second, upper region of the two-part reactor and thus good outgassing of the products produced can be achieved.
  • only a first partial flow of 20 to 80% of the reactor contents is pumped from the lower end of the first, lower region of the two-part reactor into the second, upper region of the two-part reactor and a second partial flow of 80 to 20%, preferably 60 up to 70% of the reactor contents from the lower end of the first, lower area of the two-part reactor into the first, pumped back to the lower area of the two-part reactor.
  • This driving style results in better mixing and better distribution of the input starting material between the pumps.
  • the second, upper region of the two-part reactor can be used as a single-stage or multi-stage separation column by providing a separable flange over which one or more horizontal perforated plates can be inserted.
  • Perforated plates with an opening ratio of 20 to 40% are advantageously used.
  • a central pipe via a separable flange can be used to supply the pumped flow. This can prevent unwanted foaming.
  • the continuous process according to the invention makes it possible, in particular, for the oxygen content in the product oil to be lower by 40 to 90%, in particular by 80%, compared to the starting material, and for the nitrogen content in the product oil to be lower by 50 to 80%, in particular by 70%, compared to the starting material.
  • the continuous process according to the invention makes it possible in particular to obtain a product oil having a calorific value between 41 and 46 megajoules per kilogram, preferably of about 45 megajoules per kilogram.
  • the formation of polycyclic aromatic hydrocarbons is minimized, in particular in the product oil, and the sum of the polycyclic aromatic hydrocarbons is between 100 and a maximum of 1000 ppm, preferably a maximum of 600 ppm.
  • Figure 1 a schematic representation of a preferred reactor for carrying out the process according to the invention and the Figures 2A and 2B Cross-sectional representations through two preferred embodiments of reactors for carrying out the process according to the invention.
  • Figure 1 shows a two-part reactor R with a first, lower area I and a second, upper area II.
  • the starting material A is continuously fed via a conveyor screw into the first, lower section I of the two-part reactor R below the liquid level therein.
  • the reactor contents RI are pumped from the first, lower region I of the reactor R into the second, upper region II of the reactor R via an external pipeline 1 using a pump 2.
  • Product vapor is withdrawn from the upper end of the second, upper region II of the reactor R and quenched with a partial stream of cold product oil, obtaining the product oil P, which is withdrawn.
  • Table 1 Source material Product oil Calorific value in megajoules per kilogram 39.1 44.9 Moisture in percent by weight 2 0.25 Inert substances in percent by weight 3 0.1 (bulk) density in kilograms per cubic meter 38 822 C (measured value) in percent by weight 77.10 83.3 H (measured value) in percent by weight 12.90 13.2 N (measured value) in percent by weight 1.72 1.11 O (measured value) in percent by weight 7.0 1.7 Plastic in percent by weight 86.1 Biomass in percent by weight 13.9 Metals in percent by weight 0.0
  • the material data shows a significant reduction in the nitrogen and especially the oxygen content in the product oil as well as a significant increase in the calorific value.
  • the material data show a significant reduction in the nitrogen and especially the oxygen content in the product oil as well as a significant increase in the calorific value.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Sekundärressourcengewinnung aus in einem Massenanteil von mindestens 60 % organische Verbindungen enthaltenden Abfällen als Ausgangsmaterial (A) durch Verölung unter Erhalt eines Produktöls (P)
in einem zweigeteilten Reaktor (R) mit einem ersten, unteren Bereich (I), worin ein Anfahröl vorgelegt wird bis zu einer Höhe von mindestens der Hälfte der Gesamthöhe desselben,
und mit einem zweiten oberen Bereich (II), der mit dem unteren Bereich (I) verbunden ist und der beim Anfahren keine Flüssigkeit enthält, in welchen über jeweils eine oder mehrere externe Rohrleitung(en) (1) mittels jeweils einer, zwei oder mehrerer Pumpen (2) mit einem Verhältnis von gerichteter zu ungerichteter Impulsleistung im Bereich von 1/6 bis 1/2 der Reaktorinhalt (RI) vom unteren Ende des ersten, unteren Bereichs (I) des zweigeteilten Reaktors (R) umgepumpt wird,
unter Abzug von Produktdampf vom oberen Ende des zweiten oberen Bereichs (II) des zweigeteilten Reaktors (R), der anschließend mit einem kalten Teilstrom von Produktöl (P) abgequencht wird, wobei das Produktöl (P) erhalten wird,
indem das Anfahröl zunächst durch Umpumpen über die eine, zwei oder mehreren Pumpen (2) auf eine Betriebstemperatur im Bereich von 280 bis 420 °C aufgeheizt wird, worauf das vorab aufbereitete Ausgangsmaterial (A) kontinuierlich in den ersten, unteren Bereich (I) des zweigeteilten Reaktors (R) unterhalb des Flüssigkeitsspiegels zugeführt wird,
und wobei der Reaktorinhalt (RI) vom unteren Ende des ersten, unteren Bereichs (I) des zweigeteilten Reaktors (R) in den zweiten oberen Bereich (II) des zweigeteilten Reaktors (R) umgepumpt wird, dergestalt, dass das Verhältnis der Zulaufverweilzeit des Ausgangsmaterials (A) zur Umpumpverweilzeit des Reaktorinhalts (RI) im Bereich von 250 :1 bis 5000 :1 liegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sekundärressourcengewinnung aus organischen Verbindungen enthaltenden Abfällen.
  • Stand der Technik bei der thermischen Behandlung von Restabfällen ist die Müllverbrennung.
  • Insbesondere im Zuge der wachsenden ökologischen Probleme und Ressourcenknappheit wird es jedoch zunehmend dringlicher, Abfälle nicht lediglich zu entsorgen oder thermisch zu verwerten, sondern als Quelle zur Sekundärressourcengewinnung nutzbar zu machen.
  • Als besonders vorteilhaft hat sich hierfür das sogenannte Verölungsverfahren erwiesen, auch als katalytische drucklose Verölung (KDV) oder thermokatalytische Niedertemperaturkonvertierung (NTK) bekannt, d.h. ein technisches Depolymerisationsverfahren wonach künstliche oder natürliche Polymere und langkettige Kohlenwasserstoffe unter Zusatz eines zeolithischen Katalysators bei Temperaturen von weniger als 400 °C ohne Überdruck in kurzkettigere aliphatische (eher bevorzugt, andere wie aromatische werden in Spuren ebenfalls entstehen) Kohlenwasserstoffe, vergleichbar mit synthetischem Leichtöl, umgewandelt werden. (vgl. "Verölung", abgerufen aus Wikipedia am 25.01.2022).
  • Ein Überblick über aktuell in Deutschland angebotene bzw. betriebene Verfahren findet sich zum Beispiel im Abschlussbericht des Umweltbundesamtes zur "Evaluation neuer Entwicklungen bei alternativen thermischen Abfallbehandlungsanlagen mit dem Schwerpunkt Verölungsverfahren" von M. Pohl und P. Quicker (Texte 77/2018, Projektnummer 82615, UBA-FB 002679). Nach dem dort detailliert untersuchten, auch als "Catalytische Tribochemische Conversion" (CTC) bezeichneten, von der Dieselwest GmbH (2021 umfirmiert in CARBOWEST GmbH) betriebenen Verfahren werden Restabfälle zunächst mehrstufig aufgearbeitet, d.h. zerkleinert, auf eine Korngröße von maximal 2 mm gesiebt, Eisen- und Nichteisenmetalle abgetrennt, Additive in Form von synthetischen oder natürlichen Zeolithen als Katalysatoren sowie Brandkalk als Neutralisator zugesetzt und auf einen Wassergehalt von weniger als 2 % getrocknet. Der Verölungsprozess selbst wird in flüssiger Phase in einem Reaktor durchgeführt, der aus zwei zylindrischen Gefäßen gebildet ist, die sich im unteren Bereich kegelförmig verjüngen, und die übereinander angeordnet sind. Startöl wird vorgelegt. Dieses wird vor Zuführung der aufbereiteten Restabfälle zunächst auf Reaktionstemperatur (320 bis 420 °C je nach Ausgangsmaterial) durch mehrere Energieeintragungsgeräte, insbesondere Turbinen und oder Pumpen, erwärmt, mit denen der Reaktorinhalt ständig durchmischt und umgepumpt wird. Die aufbereiteten Restabfälle werden in den unteren Bereich des Reaktors mittels einer Schnecke unterhalb des Flüssigkeitsspiegels zugeführt. Dadurch wird erreicht, dass sich das zugeführte Material mit dem vorgelegten Öl vermischt und eine Suspension entsteht, die am unteren Ende des Reaktors über die Turbinen oder Pumpen angesaugt und über externe Leitungen und angeschlossene Düsen wieder in den oberen Teil des Reaktors injiziert wird. Durch die intensive Durchmischung werden die Polymere aufgebrochen und verdampfen, sobald die Kettenlänge ausreichend kurz ist. Die Dämpfe werden am Kopf des Reaktors unter Zuhilfenahme eines leichten Unterdruckes abgezogen und mittels Sprühkühler unter Erhalt des Produktöls kondensiert. Dieses weist jedoch keine konstante Qualität auf, und eine Dauerbetriebsfähigkeit der Anlage konnte nicht aufgezeigt werden.
  • Es war demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein Verölungsverfahren zur Sekundärressourcengewinnung aus organische Verbindungen enthaltenden Abfällen als Ausgangsmaterial zur Verfügung zu stellen, das kontinuierlich betreibbar ist, und das eine gleichförmige Qualität des Produktöls bezüglich des maximal zulässigen Sauerstoff- und Stickstoffgehalts sowie des Mindestbrennwerts gewährleistet, sofern das eingesetzte Ausgangsmaterial organische Verbindungen in einem Massenanteil von mindestens 60 % enthält. Insbesondere soll im Produktöl der Sauerstoffgehalt einen Massenanteil von 4% und der Stickstoffgehalt einen Massenanteil von 1,2 % nicht überschreiten sowie der Mindestbrennwert desselben 41 MJ/kg sein.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein kontinuierliches Verfahren zur Sekundärressourcengewinnung aus in einem Massenanteil von mindestens 60 % organische Verbindungen enthaltenden Abfällen als Ausgangsmaterial durch Verölung unter Erhalt eines Produktöls in einem zweigeteilten Reaktor mit einem ersten, unteren Bereich, worin ein Anfahröl vorgelegt wird bis zu einer Höhe von mindestens der Hälfte der Gesamthöhe desselben,
    • und mit einem zweiten, oberen Bereich, der mit dem unteren Bereich verbunden ist und der beim Anfahren keine Flüssigkeit enthält, in welchen über jeweils eine oder mehrere externe Rohrleitung(en) mittels jeweils einer, zweier oder mehrerer Turbinen oder Pumpen mit einem Verhältnis von gerichteter zu ungerichteter Impulsleistung im Bereich von 1/6 bis 1/2 der Reaktorinhalt vom unteren Ende des ersten, unteren Bereichs des zweigeteilten Reaktors umgepumpt wird,
    • unter Abzug von Produktdampf vom oberen Ende des zweiten, oberen Bereichs des zweigeteilten Reaktors, der anschließend mit einem kalten Teilstrom von Produktöl abgequencht wird, wobei das Produktöl erhalten wird,
    • indem das Anfahröl zunächst durch Umpumpen über die eine, zwei oder mehreren Pumpen oder Turbinen auf eine Betriebstemperatur im Bereich von 280 bis 420°C aufgeheizt wird, worauf das aufbereitete Ausgangsmaterial kontinuierlich in den ersten, unteren Bereich des zweigeteilten Reaktors unterhalb des Flüssigkeitsspiegels zugeführt wird,
    • und wobei der Reaktorinhalt vom unteren Ende des ersten, unteren Bereichs des zweigeteilten Reaktors in den zweiten, oberen Bereich des zweigeteilten Reaktors umgepumpt wird, dergestalt, dass das Verhältnis der Zulaufverweilzeit des Ausgangsmaterials zur Umpumpverweilzeit des Reaktorinhalts im Bereich von 250 zu 1 bis 5000 zu 1 liegt.
  • Die Erfindung geht aus von bekannten Verölungsverfahren zur Aufarbeitung von organischen Verbindungen enthaltenden Abfällen, insbesondere vom sogenannten "Dieselwest"-Verfahren, das im vorstehend aufgeführten Abschlussbericht des Umweltbundesamtes "Evaluation neuer Entwicklungen bei alternativen thermischen Abfallbehandlungsanlagen mit dem Schwerpunkt Verölungsverfahren" von M. Pohl und P. Quicker (Texte 77/2018, Projektnummer 82615, UBA-FB 002679) dargelegt wurde.
  • Als Ausgangsmaterial sind beliebige Abfälle einsetzbar, vorausgesetzt sie enthalten organische Verbindungen in einem Massenanteil von mindestens 60%. Bevorzugt sind Ausgangsmaterialien mit organischen Verbindungen in einem Massenanteil von mindestens 80%, weiter bevorzugt von mindestens 90%, insbesondere Ausgangsmaterialien enthaltend künstliche organische Verbindungen in einem Massenanteil zwischen 60 und 80% und natürliche organische Verbindungen in einem Massenanteil zwischen 0 und 30%.
  • Regelmäßig handelt es sich hierbei um langkettige organische Verbindungen, insbesondere um petrochemische Abfallstoffe, organische Siedlungsabfälle, Klärschlamm, pflanzliche Biomasse, insbesondere Abfälle aus Land-, und Forstwirtschaft, biologisch nachwachsende Fette und Öle und tierische Biomasse.
  • Als langkettige organische Verbindungen werden üblicher Weise Polymere verstanden, die aus mehreren 100 bis 4000 gleichartigen molekularen Einheiten, den Monomeren, aufgebaut sind. Von den künstlichen Polymeren handelt es sich vorliegend insbesondere um Mischungen von Low-Density-Polyethylen, High-Density-Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyisobuten, Polyethylenterephthalat, Polyamid 6, Polyamid 6.6 und/oder Kunststoffabfälle auf Basis von Isocyanaten, die aufgrund ihrer stofflichen Beschaffenheit und der dazugehörigen Herstellung aus etwa 2000 bis 4000 der jeweiligen Monomer-Einheiten gebildet sind.
  • In einer Ausführungsform kann das Ausgangsmaterial Siedlungsabfälle, insbesondere nicht sortierbare Kunststoffanteile hiervon, im besonderen Sortierfraktionen, die aufgrund ihrer Abmessungen abgesondert werden und/oder Folienreste und/oder schwarze Sortierreste, die durch Nahinfrarot- Spektroskopie nicht detektiert werden können, und/oder Gewerbeabfälle, insbesondere Produktionsabfälle, bevorzugt Abfälle aus dem Recycling von Personenkraftwagen, im Besonderen Autoschredderleichtmaterial, enthalten.
  • Die als Ausgangsmaterial eingesetzten Abfälle beinhalten häufig neben organischen Verbindungen Inertstoffe, Füllstoffe, Metalle und/oder Restfeuchte, insbesondere Inertstoffe und/oder Füllstoffe in einem Massenanteil von 0 bis 10%, bevorzugt unter 1%, Metalle in einem Massenanteil von 0 bis 1%, bevorzugt unter 1%, und Restfeuchte in einem Massenanteil von 0 bis 10%, bevorzugt unter 1%.
  • Darüber hinaus kann das Ausgangsmaterial (A) zusätzlich als Inertstoffe Siliziumdioxid in Form von Quarzsand oder Baustoffen und/oder Aluminiumoxid und/oder Calciumhydroxid und/oder als Füllstoffe Glashohl- und/oder Keramikkugeln, Glas- und/oder Kohlefasern und/oder Gummipartikel, als auch metallische Stoffe, im Besonderen magnetische und nichtmagnetische Metall-Verbundwerkstoffe und/oder aluminiumbeschichtete Stoffe, enthalten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform werden die obigen Inert- und/oder Füllstoffe den als Ausgangsmaterial eingesetzten Abfällen zugesetzt, um diverse Eigenschaften, wie Festigkeit und Dehnfähigkeit, einzustellen.
  • Das Ausgangsmaterial wird vor der Zuführung in den Reaktor in bekannter Weise, insbesondere wie im vorstehend dargelegten "Dieselwest"-Verfahren, vorab mehrstufig aufgearbeitet, d.h. zerkleinert, auf eine Korngröße von maximal 2 mm gesiebt, Eisen- und Nichteisenmetalle werden abgetrennt, Additive in Form von synthetischen oder natürlichen Zeolithen als Katalysatoren sowie Brandkalk als Neutralisator zugesetzt und das Ausgangsmaterial wird schließlich auf einen Wassergehalt von weniger als 2 % getrocknet.
  • Der Verölungsprozess wird in einem zweigeteilten Reaktor durchgeführt, mit einem ersten, unteren und einem zweiten, oberen Bereich, der mit dem ersten, unteren Bereich bevorzugt unmittelbar verbunden ist. Vorteilhaft laufen der erste, untere und/oder der zweite, obere Bereich jeweils unten konisch aus, um ein Ablaufen des Fluides bei Reinigungsarbeiten und Stillständen zu ermöglichen.
  • Die die beiden Bereiche verbindende Öffnung weist bevorzugt einen Durchmesser von mindestens 1/5 des Durchmessers zweiten, oberen Bereichs, bevorzugt von mindestens 1/3 des Durchmessers des zweiten, oberen Bereichs, auf.
  • In einer Ausführungsform können beide Reaktorbereiche in einen gemeinsamen Reaktormantel integriert sein.
  • Vorteilhaft kann der erste, untere Bereich des zweigeteilten Reaktors ein Höhe zu Durchmesser-Verhältnis von 3 zu 1 bis 1 zu 3, bevorzugt von 1,5 zu 1 aufweisen, und insbesondere als stehender oder liegender Zylinder ausgebildet sein.
  • In den zweiten, oberen Bereich wird über jeweils eine oder mehrere externe Rohrleitung(en) mittels jeweils einer, zweier oder mehrerer Pumpen oder Turbinen mit einem Verhältnis von gerichteter zu ungerichteter Impulsleistung im Bereich von 1/6 bis 1/2 der Reaktorinhalt vom unteren Ende des ersten, unteren Bereichs des zweigeteilten Reaktors umgepumpt.
  • In den ersten, unteren Bereich wird zur Inbetriebnahme ein Anfahröl vorgelegt bis zu einer Höhe von mindestens der Hälfte der Gesamthöhe desselben, bevorzugt bis zu einer Höhe von mindestens 2/3 der Gesamthöhe desselben.
  • Als Anfahröl wird vorteilhaft eine Mischung aus Produktöl und einem Mineralöl mit einem Siedepunkt größer als 280 °C, bevorzugt in einem Massenverhältnis von 10 % Mineralöl zu 90 % Produktöl bis 90 % Mineralöl zu 10 % Produktöl, insbesondere von 50 % Mineralöl zu 50 % Produktöl, eingesetzt.
  • Das Anfahröl wird zunächst durch Umpumpen über die eine, zwei oder mehreren Pumpen auf eine Betriebstemperatur im Bereich von 280 bis 420°C aufgeheizt, worauf das vorab aufbereitete Ausgangsmaterial kontinuierlich in den ersten, unteren Bereich des zweigeteilten Reaktors unterhalb des Flüssigkeitsspiegels zugeführt wird, bevorzugt über eine oder mehrere Schnecke(n). Alternativ kann das vorab aufbereitete Ausgangsmaterial auch über einen oder mehrere Extruder zugeführt werden.
  • Der Reaktorinhalt wird kontinuierlich vom unteren Ende des ersten, unteren Bereichs des zweigeteilten Reaktors in den zweiten, oberen Bereich des zweigeteilten Reaktors über die jeweils eine oder mehrere externen Rohrleitung(en) mittels der jeweils einen, zwei oder mehreren Pumpen und/oder Turbinen mit einem Verhältnis von gerichteter zu ungerichteter Impulsleistung im Bereich von 1/6 bis 1/2 umgepumpt.
  • Bevorzugte Pumpen sind hierbei Flüssigringvakuumpumpen, als auch Impellerpumpen mit zurückgesetztem Laufrad sowie Kreiskolbenpumpen und Schraubenspindelpumpen. Die gerichtete Impulsleistung wird dabei über den Förderdruck (Druckverlust) und den Volumenstrom im Verhältnis zur eingebrachten Pumpenleistung bestimmt. Die ungerichtete Impulsleistung wird für den Fachmann auch als dissipierte Leistung bezeichnet.
  • Vorteil dieses Energieeintrages ist die homogene Erwärmung des Fluides von innen nach außen, es gibt keine heißen Wände wie bei externen Erwärmungsmethoden über die Wand. Zweiter wesentlicher Vorteil des direkten dissipativen Energieeintrags ist die hohe Durchmischung und Beanspruchung des Ausgangsmaterials.
  • Die erforderliche Schmelzwärme wird durch das umgebende Fluid bereitgestellt. Durch die hohe Durchmischungsleistung der Pumpen kommt es zu einem Zerkleinern und zu Zerreißen der eingetragenen Feststoffpartikel in der Umpumpströmung. Dabei werden auch die Katalysatorpartikel mit den eingetragenen und aufgeschmolzenen Feststoffpartikeln durchmischt und zerkleinert. Durch die hohen Scherkräfte und die Kavitation bedingt durch Umfangsgeschwindigkeiten von etwa 15 bis 20 m/s und der schlagartigen Verdampfung und Kondensation an den Pumpenorganen kommt es in der flüssigen Phase zum Cracken der ursprünglichen langkettigen organischen Verbindungen aus den eingetragenen Feststoffpartikeln. Durch die hohen Scherraten werden zudem die aktiven Zentren der Katalysatoren kontinuierlich erneuert. In der Folge werden beispielsweise Low-Density Polyethylen-Abfälle mit ursprünglich typischer Weise 2000 bis 4000 Monomer-Einheiten auf im Mittel 3 bis 16 Monomer-Einheiten gecrackt.
  • Erfindungswesentlich ist hierbei, dass das Verfahren dergestalt geführt wird, dass das Verhältnis der Zulaufverweilzeit des Ausgangsmaterials zur Umpumpverweilzeit des Reaktorinhalts im Bereich von 250 zu 1 bis 5000 zu 1 liegt, d. h. das Umpumpen des Reaktorinhalts erfolgt ungleich viel schneller als die Zuführung des Ausgangsmaterials. Dies ist mit ausschlaggebend, um die für die oben erläuterten Depolymerisationsvorgänge erforderlichen hohen Scherraten zu erreichen.
  • Die Zulaufverweilzeit ist definiert durch das Verhältnis von Gesamtreaktorvolumen zum Zulaufvolumenstrom der Einsatzstoffe.
  • Die Umpumpverweilzeit ist definiert durch das Verhältnis des flüssigen Gesamtreaktorvolumen zum gesamten Pumpenvolumenstrom. Das flüssige Gesamtreaktorvolumen sowie auch der gesamte Pumpenvolumenstrom werden durch Massendurchflussmesser (Massflowmeter) ermittelt, beispielsweise über standardmäßige Coriolis-Massendurchflussmesser. Die Umpumpverweilzeit teilt sich selbst noch auf in die Umpumpverweilzeit in den ersten, unteren Bereich des zweigeteilten Reaktors und die Umpumpverweilzeit in den zweiten, oberen Bereich des zweigeteilten Reaktors.
  • Bevorzugt sind Verhältnisse der Zulaufverweilzeit des Ausgangsmaterials zur Umpumpverweilzeit des Reaktorinhalts im Bereich von 250 zu 1 bis 5000 zu 1.
  • Bevorzugt wird das Verfahren dergestalt betrieben, dass die Umpumpverweilzeit des Reaktorinhalts im Bereich von 15 bis 55 Sekunden, weiter bevorzugt im Bereich von 25 bis 40 Sekunden, liegt. Entsprechend liegen die Zulaufverweilzeiten des Ausgangsmaterials bevorzugt im Bereich von etwa 2 Stunden bis etwa 75 Stunden.
  • Der flüssige Umpumpstrom wird beim Durchströmen in Folge des ungerichteten Energieeintrages durch die Pumpen geringfügig überhitzt und wird in den zweiten, oberen Bereich des zweigeteilten Reaktors durch einen geringen Druckunterschied entspannt. Dabei platzt der Flüssigkeitsstrahl auf und verteilt sich auf die vorhandene Wandoberfläche im zweiten, oberen Bereich des zweigeteilten Reaktors, und die Leichtsieder können leichter entweichen.
  • Als Flächenbelastung B wird der Durchsatz des Umpumpvolumenstromes bezogen auf die Fläche verstanden, vorliegend die Fläche der Innenwände im zweiten, oberen Bereich des zweigeteilten Reaktors.
  • Durch eine vorteilhafte Einstellung der Flächenbelastung B des Umpumpstromes im zweiten, oberen Bereich des zweigeteilten Reaktors über den Volumenstrom desselben sowie über die Geometrie des zweiten, oberen Bereichs des zweigeteilten Reaktors auf einen Wert im Bereich von 25 m3/m2/h bis 250 m3/m2/h, bevorzugt auf einen Wert von etwa 100 m3/m2/h, werden optimale Ergebnisse bezüglich der oben dargelegten physikalisch-chemischen Prozesse, und somit der Aufspaltung der langkettigen Polymere erreicht.
  • Es ist weiter bevorzugt, dass die Innenwände des zweigeteilten Reaktors im zweiten, oberen Bereich desselben teilweise oder vollständig beheizt und/oder mit Produktöl benetzt sind. Dadurch wird die Verdampfung von leichter flüchtigen Kohlenwasserstoffen unterstützt.
  • Aus dem zweiten, oberen Bereich des zweigeteilten Reaktors werden kontinuierlich die Dämpfe abgezogen und in bekannter Weise, insbesondere in einem Sprühkühler, unter Erhalt des Produktöls, kondensiert. Besonders vorteilhaft ist ein mehrstufiger Sprühkühler.
  • Der Rückstand aus dem ersten, unteren Bereich des zweigeteilten Reaktors wird vorteilhaft bei Bedarf oder in regelmäßigen Abständen ausgetragen und absetzen gelassen und das überstehende Ölgemisch wird wieder in den ersten, unteren Bereich des zweigeteilten Reaktors zurückgeführt.
  • Vorteilhaft wird der Reaktorinhalt oder ein Teilstrom des Reaktorinhaltes tangential in das obere Drittel des zweiten, oberen Bereichs des zweigeteilten Reaktors zurückgepumpt. Dadurch kann um eine hohe Verteilung auf der Oberfläche des zweiten, oberen Bereichs des zweigeteilten Reaktors und damit ein gutes Ausgasen der erzeugten Produkte erreicht werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird lediglich ein erster Teilstrom von 20 bis 80 % des Reaktorinhalts vom unteren Ende des ersten, unteren Bereichs des zweigeteilten Reaktors in den zweiten, oberen Bereich des zweigeteilten Reaktors umgepumpt und ein zweiter Teilstrom von 80 bis 20%, bevorzugt von 60 bis 70% des Reaktorinhalts vom unteren Ende des ersten, unteren Bereichs des zweigeteilten Reaktors in den ersten, unteren Bereich des zweigeteilten Reaktors zurückgepumpt. Durch diese Fahrweise kommt es zu einer besseren Durchmischung und einer besseren Verteilung des eingetragenen Ausgangsmaterials auf die Pumpen.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der zweite, obere Bereich des zweigeteilten Reaktors als einstufige oder mehrstufige Trennkolonne genutzt werden, indem ein trennbarer Flansch vorgesehen ist, über den ein oder mehrere horizontale Lochbleche einsetzbar sind. Vorteilhaft werden Lochbleche mit einem Öffnungsverhältnis von 20 bis 40 % eingesetzt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann für die Zuführung des Umpumpstromes ein zentrales Rohr über einen trennbaren Flansch eingesetzt werden. Dadurch lässt sich unerwünschtes Schäumen verhindern.
  • Das erfindungsgemäße kontinuierliche Verfahren ermöglicht es insbesondere, dass der Sauerstoffanteil im Produktöl gegenüber dem Ausgangsmaterial um 40 bis 90 %, insbesondere um 80%, und dass der Stickstoffanteil im Produktöl gegenüber dem Ausgangsmaterial um 50 bis 80 %, insbesondere um 70%, niedriger ist.
  • Gleichfalls ermöglicht das erfindungsgemäße kontinuierliches Verfahren insbesondere, dass ein Produktöl mit einem Brennwert zwischen 41 und 46 Megajoule pro Kilogramm, bevorzugt von etwa 45 Megajoule pro Kilogramm, erhalten wird.
  • Nach dem erfindungsgemäßen kontinuierlichen Verfahren wird insbesondere im Produktöl die Bildung von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere Naphthalin, Acenaphthalin, Acenaphthen, Fluoren, Phenanthren, Anthracen, Fluoranthen, Pyren und/oder Benzo(a)pyren, minimiert, und die Summe der polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe beträgt zwischen 100 und maximal 1000 ppm, vorzugsweise maximal 600 ppm.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung näher erläutert.
  • In der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
    Figur 1 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Reaktors zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Figuren 2A und 2B Querschnittsdarstellungen durch zwei bevorzugte Ausführungsformen von Reaktoren zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Figur 1 zeigt einen zweigeteilten Reaktor R mit einem ersten, unteren Bereich I und einem zweiten, oberen Bereich II.
  • Das Ausgangsmaterial A wird über eine Förderschnecke kontinuierlich in den ersten, unteren Bereich I des zweigeteilten Reaktors R unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in demselben zugeführt.
  • Über eine externe Rohrleitung 1 wird mittels einer Pumpe 2 der Reaktorinhalt RI aus dem ersten, unteren Bereich I des Reaktors R in den zweiten, oberen Bereich II des Reaktors R gepumpt. Vom oberen Ende des zweiten, oberen Bereichs II des Reaktors R wird Produktdampf abgezogen und mit einem Teilstrom von kaltem Produktöl gequencht, unter Erhalt des Produktöls P, das abgezogen wird.
  • In den Querschnittsdarstellungen in den Figuren 2A und 2B werden eine Ausführungsform mit 4 Pumpen und zwei Sprühkühlern (in Figur 2A) beziehungsweise eine Ausführungsform mit 4 Pumpen und einem Sprühkühler (in Figur 2B) gezeigt.
    • Ausführungsbeispiel 1:
  • Als Ausgangsmaterial A wurden insgesamt 25 Tonnen eines Ersatzbrennstoffes nach RAL 724 mit den Stoffdaten entsprechend Spalte 1 der unten stehenden Tabelle 1 in einem zweigeteilten Reaktor R wie in Figur 1 dargestellt, prozessiert. Die Umpumpverweilzeit betrug im Mittel 41 s, bei einer Reaktortemperatur von 360 °C.
  • In Spalte 2 sind die entsprechenden Stoffdaten für das erhaltene Produktöl (P) aufgeführt
    Tabelle 1: Ausgangsmaterial Produktöl
    Brennwert in Megajoule pro Kilogramm 39,1 44,9
    Feuchte in Gewichtsprozent 2 0,25
    Inertstoffe in Gewichtsprozent 3 0,1
    (Schütt)-Dichte in Kilogramm pro Kubikmeter 38 822
    C (Messwert) in Gewichtsprozent 77,10 83,3
    H (Messwert) in Gewichtsprozent 12,90 13,2
    N (Messwert) in Gewichtsprozent 1,72 1,11
    O (Messwert) in Gewichtsprozent 7,0 1,7
    Kunststoff in Gewichtsprozent 86,1
    Biomasse in Gewichtsprozent 13,9
    Metalle in Gewichtsprozent 0,0
  • Die Stoffdaten zeigen eine signifikante Absenkung des Stickstoff- und insbesondere des Sauerstoffanteils im Produktöl sowie eine bedeutende Zunahme des Brennwerts.
    • Ausführungsbeispiel 2:
  • Als Ausgangsmaterial A wurden insgesamt 20 Tonnen eines Ersatzbrennstoffes nach RAL 724 mit den Stoffdaten entsprechend Spalte 1 der unten stehenden Tabelle 2 in einem zweigeteilten Reaktor wie in Figur 1 dargestellt, prozessiert. Die Umpumpverweilzeit betrug im Mittel 35 s, bei einer Reaktortemperatur von 380 °C.
  • In Spalte 2 der Tabelle 2 sind die entsprechenden Stoffdaten für das erhaltene Produktöl aufgeführt
    Tabelle 2 Ausgangsmaterial Produktöl
    Brennwert in Megajoule pro Kilogramm 39,1 44,7
    Feuchte in Gewichtsprozent 2,0 0,25
    Inertstoffe in Gewichtsprozent 1,5 0,1
    (Schütt)-Dichte in Kilogramm pro Kubikmeter 38 822
    C (Messwert) in Gewichtsprozent 77,10 84,0
    H (Messwert) in Gewichtsprozent 12,90 13,3
    N (Messwert) in Gewichtsprozent 1,72 1,18
    O (Messwert) in Gewichtsprozent 7,0 1,3
    Kunststoff in Gewichtsprozent 66,7
    Biomasse in Gewichtsprozent 30,2
    Metalle in Gewichtsprozent 0,9
  • Die Stoffdaten zeigen eine signifikante Absenkung des Stickstoff- und insbesondere des Sauerstoffanteils im Produktöl sowie eine bedeutende Zunahme des Brennwerts.

Claims (17)

  1. Kontinuierliches Verfahren zur Sekundärressourcengewinnung aus in einem Massenanteil von mindestens 60 % organische Verbindungen enthaltenden Abfällen als Ausgangsmaterial (A) durch Verölung unter Erhalt eines Produktöls (P) in einem zweigeteilten Reaktor (R) mit einem ersten, unteren Bereich (I), worin ein Anfahröl vorgelegt wird bis zu einer Höhe von mindestens der Hälfte der Gesamthöhe desselben,
    und mit einem zweiten oberen Bereich (II), der mit dem unteren Bereich (I) verbunden ist und der beim Anfahren keine Flüssigkeit enthält, in welchen über jeweils eine oder mehrere externe Rohrleitung(en) (1) mittels jeweils einer, zweier oder mehrerer Pumpen (2) mit einem Verhältnis von gerichteter zu ungerichteter Impulsleistung im Bereich von 1/6 bis 1/2 der Reaktorinhalt (RI) vom unteren Ende des ersten, unteren Bereichs (I) des zweigeteilten Reaktors (R) umgepumpt wird,
    unter Abzug von Produktdampf vom oberen Ende des zweiten oberen Bereichs (II) des zweigeteilten Reaktors (R), der anschließend mit einem kalten Teilstrom von Produktöl (P) abgequencht wird, wobei das Produktöl (P) erhalten wird,
    indem das Anfahröl zunächst durch Umpumpen über die eine, zwei oder mehreren Pumpen (2) auf eine Betriebstemperatur im Bereich von 280 bis 420 °C aufgeheizt wird, worauf das vorab aufbereitete Ausgangsmaterial (A) kontinuierlich in den ersten, unteren Bereich (I) des zweigeteilten Reaktors (R) unterhalb des Flüssigkeitsspiegels zugeführt wird,
    und wobei der Reaktorinhalt (RI) vom unteren Ende des ersten, unteren Bereichs (I) des zweigeteilten Reaktors (R) in den zweiten oberen Bereich (II) des zweigeteilten Reaktors (R) umgepumpt wird, dergestalt, dass das Verhältnis der Zulaufverweilzeit des Ausgangsmaterials (A) zur Umpumpverweilzeit des Reaktorinhalts (RI) im Bereich von 250 zu 1 bis 5000 zu 1 liegt.
  2. Kontinuierliches Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Ausgangsmaterial (A) eingesetzten Abfälle organische Verbindungen in einem Massenanteil von mindestens 80%, bevorzugt von mindestens 90%, insbesondere künstliche organische Verbindungen in einem Massenanteil zwischen 60 und 80% und natürliche organische Verbindungen in einem Massenanteil zwischen 0 und 30%, enthalten.
  3. Kontinuierliches Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Ausgangsmaterial (A) eingesetzten Abfälle neben organischen Verbindungen Inertstoffe, Füllstoffe, Metalle und/oder Restfeuchte beinhalten, insbesondere Inertstoffe und/oder Füllstoffe in einem Massenanteil von 0 bis 10%, bevorzugt unter 1%, Metalle in einem Massenanteil von 0 bis 1%, bevorzugt unter 1%, und Restfeuchte in einem Massenanteil von 0 bis 10%, bevorzugt unter 1%.
  4. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial (A) zusätzlich als Inertstoffe Siliziumdioxid in Form von Quarzsand oder Baustoffen und/oder Aluminiumoxid und/oder Calciumhydroxid und/oder als Füllstoffe Glashohl- und/oder Keramikkugeln, Glas- und/oder Kohlefasern und/oder Gummipartikel, als auch metallische Stoffe, im Besonderen magnetische und nichtmagnetische Metall-Verbundwerkstoffe und/oder aluminiumbeschichtete Stoffe, enthält.
  5. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umpumpverweilzeit des Reaktorinhalts (RI) im Bereich von 15 bis 55 Sekunden liegt, bevorzugt im Bereich von 25 bis 40 Sekunden.
  6. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Anfahröl eine Mischung von Produktöl (P) und einem Mineralöl mit einem Siedepunkt größer als 280 °C, bevorzugt in einem Massenverhältnis von 10 % Mineralöl zu 90 % Produktöl (P) bis 90 % Mineralöl zu 10 % Produktöl (P), insbesondere in einem Massenverhältnis von 50 % Mineralöl zu 50 % Produktöl (P), eingesetzt wird.
  7. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenbelastung B des Umpumpstromes im zweiten, oberen Bereich (II) des zweigeteilten Reaktors (R) über den Volumenstrom desselben sowie die Geometrie des zweiten, oberen Bereichs (II) des zweigeteilten Reaktors (R) auf einen Wert im Bereich von 25 m3/m2/h bis 250 m3/m2/h, bevorzugt auf einen Wert von etwa 100 m3/m2/h, eingestellt wird.
  8. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwände des zweigeteilten Reaktors (R) im zweiten, oberen Bereich (II) desselben teilweise oder vollständig beheizt und/oder mit Produktöl (P) benetzt sind.
  9. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstand aus dem ersten, unteren Bereich (I) des zweigeteilten Reaktors (R) bei Bedarf oder in regelmäßigen Abständen ausgetragen und absetzen gelassen wird und das überstehende Ölgemisch wieder in den ersten, unteren Bereich (I) des zweigeteilten Reaktors (R) zurückgeführt und der Rückstand über eine Separationseinheit, insbesondere einen Filter oder einen Separator, abgetrennt wird.
  10. Kontinuierliches Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich ein erster Teilstrom von 20 bis 80 % des Reaktorinhalts (RI) vom unteren Ende des ersten, unteren Bereichs (I) des zweigeteilten Reaktors (R) in den zweiten, oberen Bereich (II) des zweigeteilten Reaktors (R) und ein zweiter Teilstrom von 80 bis 20%, bevorzugt von 60 bis 70% des Reaktorinhalts (RI) vom unteren Ende des ersten, unteren Bereichs (I) des zweigeteilten Reaktors (R) in den ersten, unteren Bereich (I) des zweigeteilten Reaktors (R) umgepumpt wird.
  11. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktorinhalt (RI) oder ein Teilstrom des Reaktorinhalts (RI) in das obere Drittel des zweiten, oberen Bereichs (II) des zweigeteilten Reaktors (R) zurückgepumpt wird.
  12. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, obere Bereich (II) des zweigeteilten Reaktors (R) als einstufige oder mehrstufige Trennkolonne genutzt wird, indem ein trennbarer Flansch (F) vorgesehen ist, über den ein oder mehrere horizontale Lochbleche und/oder Gitter einsetzbar sind.
  13. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffanteil im Produktöl (P) gegenüber dem Ausgangsmaterial (A) um 40 bis 90 %, insbesondere um 80%, und dass der Stickstoffanteil im Produktöl (P) gegenüber dem Ausgangsmaterial (A) um 50 bis 80 %, insbesondere um 70% niedriger ist.
  14. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennwert des Produktöls (P) zwischen 41 und 46 Megajoule pro Kilogramm, bevorzugt 45 Megajoule pro Kilogramm, beträgt.
  15. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Produktöl (P) die Bildung von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere Naphthalin, Acenaphthalin, Acenaphthen, Fluoren, Phenanthren, Anthracen, Fluoranthen, Pyren und/oder Benzo(a)pyren, minimiert ist und die Summe der polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe zwischen 100 und maximal 1000 ppm, vorzugsweise maximal 600 ppm, beträgt.
  16. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial (A) Siedlungsabfälle, insbesondere nicht sortierbare Kunststoffanteile hiervon, im Besonderen Sortierfraktionen, die aufgrund ihrer Abmessungen abgesondert werden und/oder Folienreste und/oder schwarze Sortierreste, die durch Nahinfrarot- Spektroskopie nicht detektiert werden können, und/oder Gewerbeabfälle, insbesondere Produktionsabfälle, bevorzugt Abfälle aus dem Recycling von Personenkraftwagen, im Besonderen Autoschredderleichtmaterial, enthält.
  17. Kontinuierliches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, untere Bereich (I) des zweigeteilten Reaktors (R) ein Höhe zu Durchmesser Verhältnis von 3 zu 1 bis 1 zu 3, bevorzugt von 1,5 zu 1 aufweist, und insbesondere als stehender oder liegender Zylinder ausgebildet ist.
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