FI111379B

FI111379B - Muovimateriaalien nesteytys ja epätäydellinen hapetus

Info

Publication number: FI111379B
Application number: FI961366A
Authority: FI
Inventors: Motasimur Rashid Khan; Stephen Jude Decanio; Christine Cornelia Gorsuch
Original assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1996-03-25
Publication date: 2003-07-15
Also published as: FI961366A0; AU692796B2; GEP20002213B; EP0722480A4; CN1135768A; DE69424059D1; UA44255C2; NO961292D0; FI961366A; US5827336A; AU7963494A; JP2727031B2; CN1071371C; BR9407746A; JPH09500686A; NO961292L; RU2126438C1; RO116295B1; PL313794A1; WO1995009901A1

Description

111379

MUOVIMATERIAALIEN NESTEYTYS JA EPÄTÄYDELLINEN HAPETUS

Keksintö koskee ympäristön kannalta turvallista menetelmää jätemuovimateriaalien hävittämiseksi. Tarkemmin se liittyy prosessiin jätemuovimateriaalien 5 jalostamiseksi tuottamaan hiilivetypitoisen nestemäisen liuottimen ja osittain nesteytetyn kiinteän hiili-pitoista jätemuovia sisältävän materiaalin pumppaus-kelpoinen liete ja lietteen syöttämiseksi epätäydellisen hapetuksen kaasutuslaitteeseen synteesikaasun, 10 pelkistyskaasun tai polttokaasun tuottamista varten.

Jätemuovit ovat kiinteitä orgaanisia polymeerejä ja käytettävissä sellaisissa muodoissa kuin levyt, suulakepuristeet, puristeet, lujitemuovit, la-minaatit ja vaahtomuovit. Muoveja myydään USArssa n. 15 27 miljoonaa tonnia joka vuosi. Esim. enemmän muo viosia sisältäviä autoja valmistetaan kasvavassa määrin. Suuri osa näistä muoveista päätyy jätemuoveina kaatopaikoille. Vaikka muovit vastaavat ainoastaan pientä osaa kaatopaikoille puretusta jätteestä, s. o. 20 n. 7 p% ja n. 20 t%, niiden hautaaminen maahan on kasvavassa määrin vaikeutumassa. Tämän materiaalin kaato-paikkakustannukset ovat v. 1993 12-100 $/tonni (ilman kuljetuskustannuksia) ja nämä kustannukset ovat nousemassa. Kaatopaikkoja ei pidetä maailmanlaajuisesti hy-25 väksyttävinä tai edes siedettävänä valintana muovimateriaalien hävittämiseksi. Johtuen olemassa olevien keinojen epäsuosion yhteisvaikutuksista ja maantar-peesta normaalin väestökasvun mahdollistamiseksi uudet kaatopaikat on melkein kielletty monissa osissa maa-30 palloa. Olemassa olevilla keinoilla on myös edessä äärelliset rajat koskien sitä, kuinka kauan niiden toiminta voi jatkua. Myrkylliset jätteet maahan haudatuista muoveista myös valuvat maahan ja saastuttavat maanalaisia vesivirtoja, jotka yleensä ovat makean ve-35 den lähde. Lisäksi paikalla polttaminen tai tuhkaaminen, jotka ovat vaihtoehtoisia hävitysmenetelmiä, ovat epäsuosiossa, koska ne synnyttävät vaikeasti haihtuvaa 2 111379 ilmansaatetta myrkyllisistä kaasuista ja noesta. Muovien kierrättämisen suhteen on taloudellista kierrättää ainoastaan n. 1 p% jätemuoveista. Edellä mainitusta käy ilmeiseksi, että jätemuovien hävittäminen on 5 yksi valtakunnan kiireellisimmistä ympäristöongelmis ta .

Aiemmin tunnetaan joitain tekniikoita jäte-muovimateriaalin käsittelemiseksi. Hakemusjulkaisussa EP 474626 on esitetty hienonnetun kestomuovin ja raa-10 kaöljyn jätetisleen sekoittaminen korotetussa lämpöti lassa ja paineessa ja käsitteleminen sitten ilman ja vesihöyryn seoksella synteesikaasun valmistamiseksi. Julkaisussa US 4443230 on esitetty mm. pilkottua kumi-jätettä ja nestemäistä hiilivetyä sisältävän lietteen 15 osittainen hapetus synteesikaasun, polttokaasun ja pelkistyskaasun valmistamiseksi. Julkaisussa US 4468376 on esitetty halogenoituja muoveja ja hiilivetyjä sisältävän lietteen osittainen hapetus synteesi-kaasun valmistamiseksi. Julkaisussa DE 4017089 on esi-20 tetty jätemuovin nesteytys reaktiivisten kaasujen avulla korotetussa paineessa ja lämpötilassa ja näin tuotetun muovisulan osittainen hapetus synteesikaa-suiksi. Nämä tekniikat kuitenkin saattavat itsessään tuottaa ympäristöjätettä, eivätkä esimerkiksi ratkaise 25 jätemuovien sisältämien epäorgaanisten ainesten, kuten raskasmetallien, käsittelyä.

Keksinnön ympäristön kannalta hyväksyttävällä prosessilla suuri määrä muovilähtöaineita edullisesti nesteytetään osittain tilavuuden pienentämiseksi ja 30 suhteellisen halvaksi käsittelemiseksi epätäydellisel lä hapetuksella. Tuotetaan käyttökelpoista synteesi-kaasua, pelkistyskaasua tai polttokaasua. Lisäksi muovimateriaalin suhteellisen keskimääräinen lämpöarvo, esim. yli 6977 J/g, otetaan käyttöön sisäisten proses-35 sivirtojen lämmittämiseksi tai kuuman veden tai höyryn tuottamiseksi sivutuotteena.

Keksintö koskee ympäristön kannalta hyväksyt- 3 111379 tävää prosessia hiilivetypitoisen nestemäisen liuottimen ja osittain nesteytetyn kiinteän hiilipitoisen muovimateriaalin, joka sisältää epäorgaanista täyteainetta tai lujiteainetta, pumppauskelpoisen liet-5 teen epätäydelliseksi hapettumiseksi; tunnettu siitä, että synteesikaasu, pelkistyskaasu tai polttokaasu tuotetaan mainitun prosessin avulla, joka käsittää vaiheet: (1) granuloidaan muovimateriaali, joka sisältää 10 epäorgaanista täyteainetta tai lujiteainetta; (2) nesteytetään granuloitu muovimateriaali vaiheesta (1) osittain lämmittämällä suljetussa autoklaavissa lämpötila-alueella n. 204-257°C ja painealueella n. 1034-5171 kPa muovimateriaalin ollessa kosketuksis- 15 sa pumppauskelpoisen hiilivetypitoisen nestemäisen liuottimen kanssa, määrän ollessa n. 1-5 paino-osaa hiilivetypitoista nestettä muovimateriaalin paino-osaa kohden; tunnettu siitä, lämmitystä jatketaan kunnes tuotetaan pumppauskelpoinen lieteseos, joka normaali-20 lämpötilaan ja -paineeseen jäähdytettynä sisältää painoprosentteina seuraavia ainesosia: a. solubilisoitunut muovi 20-30, b. solubilisoitumaton muovi 5-15, c. hiilivetypitoinen nestemäinen liuotin 45-55, 25 d. eroteltu epäorgaaninen aine 1-15, e. erottelematon epäorgaaninen aine 5-15; (3) erotetaan eroteltu epäorgaaninen aine (2)(d) vaiheen (2) lieteseoksen jäljellä olevasta osasta; ja (4) annetaan vaiheen (3) lieteseoksen jäljellä 30 olevan osan reagoida epätäydellisellä hapetuksella vapaata happea sisältävän kaasun kanssa lämpötilan hidastimen mukanaollessa raa'an synteesikaasun, poltto-kaasun tai pelkistyskaasun tuottamiseksi.

Jätemuoveja hävitetään kohteena olevan kek-35 sinnön menetelmällä saastuttamatta kansakunnan ympäristöä. Samanaikaisesti tuotetaan käyttökelpoisena sivutuotteena saasteetonta synteesikaasua, pelkistyskaa- 4 111379 sua, polttokaasua ja vaaratonta kuonaa.

Jätemuovimateriaalit, joita työstetään tässä hakemuksessa kuvatulla tavalla pumppauskelpoiseksi lietepolttoainesyötöksi epätäydellisen hapetuksen kaa-5 sunkehitintä varten, käsittävät ainakin yhden kiinteän hiiltä sisältävän kestomuovi- tai kertamuovimateriaa-lin, joka sisältää siihen yhdistettynä epäorgaanisen aineen, esim. täyteaineita ja lujiteaineen. Rikkiä havaitaan myös tavallisesti jätemuoveissa. Jätemuovima-10 teriaalit voivat olla peräisin vanhoista laitteista, kotitalousastioista, pakkauksista, teollisuuslähteistä ja romutetuista autoista. Muovien seos on iältään ja koostumukseltaan vaihteleva. Muoviin täyteaineina, katalyytteinä, pigmentteinä ja lujiteaineina sekoitetun 15 palamattoman epäorgaanisen aineen vaihtelevia määriä ollessa mukana muovimateriaalin talteenotto on yleensä mahdoton toteuttaa. Lisäksi täydellinen palaminen voi vapauttaa myrkyllisiä-haitallisia komponentteja, jotka sisältävät haihtuvia metalleja ja halogeenivetyjä. Mu-20 kana oleva epäorgaaninen aine kiinteässä hiiltä sisältävässä jätemuovissa käsittää täyteaineita, kuten titaanioksidi, talkki, kaoliini, alumiinioksidi, barium-sulfaatti ja karbonaatteja. Kertamuovien katalyytit ja kiihdyttimet sisältävät tinayhdisteitä polyuretaaneja 25 varten ja koboltti- ja mangaaniyhdisteitä polyesterei-tä varten. Väriaineita ja pigmenttejä, kuten cad-miumin, kromin, koboltin ja kuparin yhdisteitä; ei-rautaa sisältäviä metalleja, kuten alumiinia ja kuparia muovipinnoitetuissa johdinkappaleissa; metallikal-30 voja; kudottua ja kuitumaista lasikuitua, hiili- ja boorilujiteaineita; teräs-, messinki- ja nikkelimetal-liupotteita; ja lyijy-yhdisteitä muovikuorisista auton akuista. Muita raskasmetalleja, esim. kadmium, arseeni, barium, kromi, seleeni ja elohopea voi myös olla 35 mukana. Epäorgaanisia lisäaineita on mukana kiinteässä hiilipitoista muovia sisältävässä materiaalissa n. havaittavasta määrästä - 60 p%:iin kiinteän hiilipitois- 5 111379 ta muovia sisältävän materiaalin määrästä, kuten n. 1-20 p%. Jätemuovimateriaali voi olla levyjen, suulake-puristeiden, puristeiden, lujite- ja vaahtomuovien muodossa.

5 Liettämisaine koostuu pumppauskelpoisesta nestemäisestä hiilivetypitoisesta liuottimesta määrältään n. 30-90 p%. Määritelmän mukaan termi nestemäinen hiilivetypitoinen liuotin käytettynä tässä hakemuksessa kuvaamaan sopivia nestemäisiä liuottimia on neste-10 mäinen hiilivetypitoinen polttoaine valittuna ryhmästä, joka käsittää nestekaasun, öljytisleitä ja jäännöksiä, bensiinin, polttoöljyn, kerosiinin, raaka-öljyn, asfaltin, kaasuöljyn, jäteöljyn, tervahiekkaöl-jyn ja liuskeöljyn, kivihiiliöljyn, aromaattisia hii-15 livetyjä (kuten bentseeni-, tolueeni-, ksyleenijakei-ta) , kivihiilitervan, kiertokaasuöljyn kalyyttisistä nestekrakkausprosesseista, furfuraaliuutoksen koksiuu-nin kaasuöljystä ja niiden seoksia. Hiilivetypohjaista moottorijäteöljyä voidaan myös käyttää nestemäisenä 20 liuottimena. Hiilivetyöljyt, joilla on seuraavia ominaisuuksia, ovat sopivia: kiehumisen alkupiste ilmakehän paineessa yli 260°C; neutralointi mg KOH/g 0,70-1,0; ja aniliinipiste 37,8-43,3°C. Muut sopivat öljyt täyttävät ASTM- spesifikaation D2226, tyypit 101 ja 25 102. Ilmausta A ja/tai B käytetään tässä hakemuksessa sen tavallisella tavalla ja se tarkoittaa A tai B tai A ja B.

Kuva 1 antaa jakautuman v. 1991 kiinteiden hiiltä sisältävien muovien, jotka ovat käyttökelpoisia 30 kohteena olevan keksinnön lähtöaineiksi, myynnistä USArssa.

Kuva 1

Materiaali tonnia/1991

Akryylibutadieenistyreeni (ABS) 510288 35 Akryyli 304812

Alkydi 142880

Selluloosa 381015

Epoksi 194136

Nailon 243124 6 111379

Fenoli 1159376

Polyasetaali 63502

Polykarbonaatti 272607

Polyesteri, kestomuovi 1156200 5 Polyesteri, tyydyttämätön 490330

Polyeteeni, HD 4169852

Polyeteeni, LD 5507943

Polyfenyleeni-pohjäiset seokset 88450

Polypropeeni ja kopolymeerit 3699026 10 Polystyreeni 2212158

Muut styreenimuovit 535236

Polyuretaani 1353966

Polyvinyylikloridi ja kopolymeerit 4141276

Muut vinyylimuovit 54430 15 Styreeniakryylinitriili (SAN) 53070

Termoplastiset elastomeerit 264896

Urea ja melamiini 5201316

Muut 156488 20 Yhteensä 33456377

Kiinteällä hiilipitoista muovia sisältävä materiaalilla, joka sisältää siihen yhdistettynä epäorgaanista ainetta, esim. täyte- tai lujiteainetta, on suurempi lämpöarvo (HHV) alueella n. 6977-44192 J/g 25 kiinteää hiilipitoista muovia sisältävää materiaalia. Muovia sisältävä materiaali granuloidaan tavanomaisin keinoin maksimipartikkelikokoon n. 0,635 cm , kuten n. 0,3175 cm. Granulointi on edullinen menetelmä muovin hienontamiseen. Kaikkia tavanomaisia muovigranulaatto-30 reita ja myllyjä voidaan käyttää. Granulointilaite voi helposti esim. silputa/jauhaa kiinteät muoviosat partikkelikokoon, joka läpäisee ASTM Eli menetelmän mukaisen seulavaihtoehdon 0,635 cm tai pienemmän. Mylly voi vastaanottaa tuotteen granulaattorista (s.o. 0,635 35 cm) ja muuttaa sen helposti pienempään kokoon (0,3175 cm tai sen alle), kuten ASTM Eli menetelmän mukainen seulavaihtoehto No.7. Sopivia granulaattoreita ja myllyjä valmistaa esim. Entoleter Inc., 251 Welton Street, Hamden, CT 06517. Tuhkapitoisuus automaattisen 40 murskaimen muovijäännöksestä (ACR) sellaisenaan vastaanotetulle granuloidulle näytteelle on 58,2 p%.

Granuloitua kiinteää hiilipitoista muovia si- 7 111379 sältävä materiaali sekoitetaan yhteen nestemäisen liettävän väliaineen kanssa, joka sisältää nestemäistä hiilivetypitoista liuotinta pumppauskelpoisen lietteen tuottamiseksi, jonka kiintoainepitoisuus on alueella 5 n. 15-50 p% ja jonka minimi suurempi lämpöarvo (HHV) on n. 10467 J/g lietettä.

Pumppauskelpoinen liete syötetään suljettuun autoklaaviin, missä granuloitu muovimateriaali on suoraan kosketuksissa ja lämmitetään pumppauskelpoisen 10 hiilivetypitoisen nestemäisen liuottimen avulla, jota on mukana määrältään n. 1-5 paino-osaa hiilivetypitoista nestemäistä liuotinta paino-osaa kohden muovi-materiaalia. Autoklaavin lämpötila on alueella 204-257°C. Autoklaavin paine on alueella 1034-5171 kPa. 15 Näissä olosuhteissa vältetään krakkautumisesta johtuva kondensaatin muodostus ja koksautumisesta johtuva jäännöksen muodostuminen. Osan muovista nesteytyminen sen koskettaessa kuumaa hiilivetypitoista nestemäistä liuotinta tapahtuu ajanjakson alueella n. 20 minuuttia 20 - 6,0 tuntia kuluessa, kuten n. 30 minuuttia. Granu loidun muovin osittaista nesteytystä jatketaan kunnes tuotetaan pumppauskelpoinen liete, joka normaalilämpö-tilaan ja -paineeseen jäähdytettynä käsittää painoprosenteissa seuraavia ainesosia: 25 a. solubilisoitunut muovi 20-30, b. solubilisoitumaton muovi 5-15, c. hiilivetypitoinen nestemäinen liuotin 45-55, d. eroteltu epäorgaaninen aine 1-15, e. erottelematon epäorgaaninen aine 5-15; 30 Solubilisoitunut muovi on se osa granuloidus ta muovimateriaalista, joka nesteytetään kosketuksella hiilivetypitoisten nestemäisten liuottimien kanssa. Solubilisoitumaton muovi on se osa granuloidusta muovista, joka jää liukenematta liuotinkäsittelyn jäl- 35 keen. Eroteltu epäorgaaninen aine on se osa granuloidun muovimateriaalin liuotinnesteytyskäsittelyllä tuotetusta epäorgaanisesta aineesta, joka voidaan hei- 8 111379 posti erottaa jäljellä olevasta lietteestä laskeutta-malla, seulomalla, suodattamalla tai sentrifugoimalla. Erotellun epäorgaanisen aineen tiheys on suurempi kuin 1,2. Tyypilliset erotellut epäorgaaniset aineet vali-5 koituvat ryhmästä, joka käsittää kvartsin, alumiiniok sidin, kalsiumkarbonaatin ja niiden seokset. Mukaan luetaan myös Na-, Ca-, Mg-, Fe-oksidit ja/tai sulfidit ja niiden seokset. Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa erotellusta epäorgaanisesta materiaalista 10 kierrätetään autoklaaviin lisälämmitystä varten hiili- vetypitoisessa nestemäisessä liuottimessa.

Erottelematon epäorgaaninen aine on se osa granuloidun muovimateriaalin liuotinnesteytyskäsitte-lyllä tuotetusta epäorgaanisesta aineesta, joka jää 15 lietteeseen yhdistyneeksi ja jota ei voida helposti erottaa lietteestä laskeuttamalla, seulomalla, suodattamalla tai sentrifugoimalla. Tyypillisiin erottele- mattomiin epäorgaanisiin aineisiin kuuluu seuraavien alkuaineiden oksidien ja/tai sulfidien seoksia: AI, 20 Ba, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Ni, P, Pb, Si, Sr ja Ti.

Erottelemattoman epäorgaanisen aineen partikkelikoko on alle 0,2 mm, joka on pienempi kuin erotellun epäorgaanisen aineen partikkelikoko.

Granuloitua kiinteää hiilipitoista muovia si-25 sältävän materiaalin ja nestemäisen liettävän väliai neen pumppauskelpoinen liete, lämpötilan hidastin, esim. H2O, CO2, ja vapaata happea sisältävä kaasuvirta syötetään esteettömästi alasvirtaavan, pystysuoran, tulenkestävästä vuoratun terässeinäisen vapaavirtaus-30 paineastian reaktiovyöhykkeeseen, jossa tapahtuu epä täydellinen hapetus synteesikaasun, pelkistyskaasun tai polttokaasun tuottamista varten. Tyypillinen kaa-sunkehitin on esitetty ja kuvattu siirretyssä patentissa U.S. 3,544,291, joka sisällytetään tähän hake-35 mukseen tällä viittauksella.

Kaksi-, kolmi- tai nelivirtaista rengasmaista poltinta, kuten siirretyissä patenteissa U.S.

9 111379 3,847,564 ja 4,525,175 esitetyt ja kuvatut, jotka sisällytetään tähän hakemukseen tällä viittauksella, voidaan käyttää syöttämään syöttövirrat epätäydellisen hapetuksen kaasunkehittimeen. Patentin U.S. 3,847,564 5 yhteydessä vapaata happea sisältävä kaasu voidaan johtaa samanaikaisesti polttimen keskuskanavan 18 ja ulomman rengaskanavan 14 kautta. Vapaata happea sisältävä kaasu valitaan ryhmästä, joka koostuu pääosin puhtaasta hapesta, s.o. yli 95 mooli-% O2, hapella ri-10 kastetusta ilmasta, s.o. yli 21 mooli-% O2, ja ilmasta. Vapaata happea sisältävää kaasua syötetään lämpötila-alueella n. 37-538°C. Granuloitua kiinteää hiili-pitoista muovia sisältävän materiaalin ja hiilivetypi-toisen nestemäisen liuottimen pumppauskelpoinen liete 15 johdetaan epätäydellisen hapetuksen kaasunkehittimen reaktiovyöhykkeeseen välissä olevan rengaskanavan 16 avulla lämpötila-alueella n. huoneenlämpötila - 343°C.

Poltinlaite asennetaan alaspäin katalyytittö-män synteesikaasun kehittimen yläosan syöttöaukon 20 kautta. Poltin on kaasunkehittimen pituusakselin suuntainen myötävirran pään purkaessa polttoaineen moni-faasisen seoksen, vapaata happea sisältävän kaasun ja lämpötilan hidastimen, kuten veden, höyryn tai CC>2:n, suoraan reaktiovyöhykkeeseen.

25 Polttoaineiden, vapaata happea sisältävän kaasun ja lämpötilan hidastimen suhteellisia osuuksia kaasunkehittimen syöttövirroissa säädetään huolellisesti hiilen pääosan, esim. n. 90 p% tai sen yli, lietteessä muuntamiseksi hiilen oksideiksi; ja kaasun 30 reaktiovyöhykkeen lämpötilan pitämiseksi alueella n. 982-1926°C. Edullisesti lämpötila kaasuttimessa on alueella n. 1315-1537°C siten, että tuotetaan sulaa kuonaa. Paine epätäydellisen hapetuksen reaktiovyöhyk-keessä on alueella n. 1-30 ilmakehää. Lisäksi veden 35 painosuhde hiileen nähden on syötössä alueella n. 0,2-3,0/1,0, kuten n. 0,5-2,0/1,0. Vapaan hapen atomisuhde hiileen nähden on syötössä alueella n. 0,8-1,5/1,0, 10 111379 kuten n. 0,9-1,2/1,0. Edellä mainituissa käyttöolosuhteissa tuotetaan reaktiovyöhykkeessä pelkistävä H2+C0:sta koostuva kaasufaasi yhdessä myrkyttömän kuonan kanssa.

5 Viipymäaika epätäydellisen hapetuksen reak tiovyöhykkeessä on alueella n. 1-15 sekuntia ja edullisesti alueella n. 2-8 sekuntia. Syötettäessä pääosin puhdasta happea kaasunkehittimeen saattaa kaasunkehit-timestä ulos virtaavan kaasun koostumus mooli-%:na 10 kuiva-ainetta olla seuraava: H2 10-60, CO 20-60, C02 5-60, CH4 0-5, H2S+COS 0-5, N2 0-5 ja Ar 0-1,5. Syötettäessä ilmaa kaasunkehittimeen voi kehittimen ulos virtaavan kaasun koostumus mooli-%:na kuiva-ainetta olla seuraava: H2 2-20, CO 5-35, C02 5-25, CH4 0-2, H2S+COS 15 0-3, N2 45-80 ja Ar 0,5-1,5. Muuttumaton hiili, tuhka tai sulanut kuona sisältyvät poistuvaan kaasuvirtaan. Riippuen koostumuksesta ja käytöstä poistuvaa kaasu-virtaa kutsutaan synteesikaasuksi, pelkistyskaasuksi tai polttokaasuksi. Synteesikaasu voi sisältää esim. 20 H2+CO:n seoksia, joita voidaan käyttää kemiallisiin synteeseihin; pelkistyskaasussa on runsaasti H2+CO ja sitä käytetään pelkistysreaktioissa; ja polttokaasu sisältää H2+CO:n seoksia ja voi sisältää myös CH4. Edullisesti kaasuttimen erittäin kuumassa pelkistäväs-25 sä kaasutilassa kiinteää hiilipitoista muovia sisältävän materiaalin epäorgaanisessa aineessa olevat myrkylliset alkuaineet sidotaan mukana olevien palamattomien ainesosien avulla ja muunnetaan myrkyttömäksi liukenemattomaksi kuonaksi. Tämä mahdollistaa myrkyt-30 tömän kuonan myymisen käyttökelpoisena sivutuotteena. Esim. jäähdytetty kuona voidaan jauhaa tai murskata pieneen partikkelikokoon, esim. alle 0,3175 cm, ja käyttää tien pohjiin tai rakennusharkkoihin.

Synteesikaasunkehittimen reaktiovyöhykkeestä 35 poistuva kuuma kaasuvirta jäähdytetään nopeasti reak-tiolämpötilan alapuolelle lämpötila-alueelle n. 121-371 °C jäähdyttämällä äkillisesti suoraan vedessä tai 11 111379 epäsuoralla lämmönsiirrolla, esim. vedellä, höyryn tuottamiseksi kaasun jäähdyttimessä. Jäähdytetty kaa-suvirta voidaan puhdistaa ja pestä tavanomaisilla menetelmillä. Viittaus tehdään esim. siirrettyyn patent-5 tiin U.S. 4,052,176 H2S:n, COS:n ja C02:n poistamiseksi. Edullisesti kaasutettaessa muoveja, jotka sisältävät halideja, kuten polyvinyylikloridi, polytetrafluo-rieteeni, epätäydellisellä hapetuksella vapautuu hali-di vetyhalidina (s.o. HCl, HF) ja pestään synteesikaa-10 susta vedellä, joka sisältää ammoniakkia tai muita emäksisiä materiaaleja. Muoveja, jotka sisältävät bromia sisältäviä liekinestoaineita, voidaan käsitellä samalla tavalla. Viittaus tehdään siirrettyyn patenttiin U.S. 4,468,376, joka sisällytetään tähän hakemuk-15 seen tällä viittauksella.

Seuraavat esimerkit kuvaavat otsikon keksintöä, eikä niitä pitäisi tulkita keksinnön suojapiiriä rajoittavaksi.

12 111379 ESIMERKKEJÄ Esimerkki 1 4 tonnia/päivä seosta, joka sisältää useita muovilajeja, joita löydetään autoista, sisältäen täy- 5 teaineettomia, täyteaineellisia ja lujitemuoveja seu-raavista muoveista: polystyreeni, polyamidi, polyure taani, polyvinyylikloridi, polypropeeni ja muita, sil-putaan alle n. 0,3175 cm partikkelikokoon ja sekoitetaan 4 tonniin hiilivetymoottorijäteöljyä/päivä, jonka 10 kiehumisen alkupiste normaalipaineessa on alueella 121-260°C. Tyypillisen silputun muoviseoksen kemiallinen alkuaineanalyysi on esitetty taulukossa I. Muoviseoksessa olevan tuhkajäännöksen kemiallinen analyysi on esitetty taulukossa II.

15

TAULUKKO I

Esimerkin 1 muoviseoksen kuiva-aineanalyysi Alkuaine Paino-% C 23,8 20 H 4,2 N 0,9 5 0,5 O 12,3

Tuhka 58,3 25

TAULUKKO II

Esimerkin 1 muoviseoksessa mukana olevan tuhkajäännöksen kemiallinen analyysi

Aine Paino-% 30 Si02 33,20 AI3O3 6,31

Fe203 22,00

CaO 29,20

MgO 0,94 35 Na20 1,27 K20 0,43

Ti02 0,89 13 111379 P203 0, 92

Cr203 0,28

ZnO 2,31

PbO 0,09 5 BaO 0,80

CuO 0,89

NiO 0,47

Muovien ja jäteöljyn edellämainittua pump-10 pauskelpoista vesilietettä nesteytetään osittain 30 minuutin ajan suljetussa autoklaavissa lämpötilassa 246°C ja paineessa 3447 kPa. Autoklaavista pumppaus-kelpoinen liete suodatetaan erotellun epäorgaanisen aineen poistamiseksi ja jäljelle jäävän osan annetaan 15 reagoida n. 7 tonnin kanssa happikaasua/päivä epätäy dellisellä hapetuksella tavanomaisessa katalyytittö-mässä vapaavirtauskaasunkehittimessä lämpötilassa n. 1315°C ja paineessa n. 3447 kPa. H2+CO:sta koostuvaa synteesikaasua tuotetaan yhdessä n. 3 kuonatonnin 20 kanssa. Jäähdytyksen jälkeen kuona on karkeaa, lasit tunutta liukenematonta materiaalia. Kuitenkin, jos sama muoviseos poltettaisiin täydellisesti ilmassa, kuona saattaisi sisältää myrkyllisiä alkuaineita, esim. kromia, liukenevassa muodossa.

25 Keksinnön muita modifikaatioita ja muunnelmia kuin tässä hakemuksessa aikaisemmin esitetyt voidaan tehdä erkanematta sen hengestä ja suojapiiristä, ja siten keksinnölle pitäisi asettaa ainoastaan liitteenä olevissa patenttivaatimuksissa esitettyjä rajoituksia.

Claims

14 111379

1. Epätäydellinen hapetusprosessi, tunnettu siitä, että: (1) granuloidaan levyjen, suulakepuristeiden, pu-5 risteiden, lujitemuovien, laminaattien ja vaahtomuovien muodossa oleva muovimateriaali, joka sisältää epäorgaanista täytetainetta tai lujiteainetta; (2) nesteytetään granuloitu muovimateriaali vaiheesta (1) osittain lämmittämällä suljetussa autoklaa- 10 vissa lämpötila-alueella n. 204-256°C ja painealueella n. 1034-5171 kPa (manometripaine), muovimateriaalin ollessa kosketuksissa pumppauskelpoisen hiilivetypi-toisen nestemäisen liuottimen kanssa, määrän ollessa n. 1-5 paino-osaa hiilivetypitoista nestettä muovima-15 teriaalin paino-osaa kohden; ja siitä, että lämmitystä jatketaan, kunnes tuotetaan pumppauskelpoinen liete, joka normaalilämpötilaan ja -paineeseen jäähdytettynä sisältää painoprosentteina seuraavia ainesosia: a. solubilisoitunut muovi 20-30, 20 b. solubilisoitumaton muovi 5-15, c. hiilivetypitoinen nestemäinen liuotin 45-55, d. eroteltu epäorgaaninen aine 1-15, e. erottelematon epäorgaaninen aine 5-15; (3) erotetaan eroteltu epäorgaaninen aine (2) (d) 25 vaiheen (2) lieteseoksen jäljellä olevasta osasta; ja (4) annetaan lieteseoksen vaiheesta (3) jäljellä olevan osan reagoida epätäydellisellä hapetuksella vapaata happea sisältävän kaasun kanssa lämpötilan hidastimen mukanaollessa raa'an synteesikaasun, poltto- 30 kaasun tai pelkistyskaasun ja myrkyttömän kuonan tuottamiseksi .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että granuloitu kiinteä hiili-pitoinen muovimateriaali vaiheesta (1) sekoitetaan 35 nestemäisen hiilivetypitoisen liuottimen kanssa vaiheesta (2) pumppauskelpoisen lietteen valmistamiseksi, joka syötetään autoklaaviin vaiheessa (2). 15 111379

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että pumppauskelpoinen hiilive-typitoinen nestemäinen liuotin valitaan ryhmästä, joka sisältää öljytisleitä ja -jäännöksiä, raakaöljyn, as-5 faltin, kaasuöljyn, jäteöljyn, tervahiekka- ja lius-keöljyn, kivihiiliöljyn, aromaattisia hiilivetyjä, ki-vihiilitervan, kiertokaasuöljyn kalyyttisistä neste-krakkausprosesseista, furfuraaliuutoksen koksiuunikaa-suöljystä ja niiden seokset.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että pumppauskelpoinen hiilive-typitoinen nestemäinen liuotin täyttää ASTM spesifikaation D2226, tyypit 101 ja 102.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessi, 15 tunnettu siitä, että hiilivetypitoinen nestemäinen liuotin on hiilivetyöljy, jolla on seuraavia ominaisuuksia: kiehumisen alkupiste normaalipaineessa yli 260°C; neutralointi mg KOH/g 0,70-1,0; ja anilii-nipiste 37-43°C.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että muovimateriaali valitaan ryhmästä, joka käsittää polyesterit, polyuretaanin, polyamidin, polystyreenin, selluloosa-asetaatin, polypropeenin ja niiden seokset.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että vaiheessa (1) muovimateriaali granuloidaan partikkelikokoon, joka läpäisee ASTM Eli menetelmän mukaisen seulavaihtoehdon No. 7 tai sitä pienemmän.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että vaiheessa (2) lämmitys tapahtuu ajanjakson alueella 20 minuuttia - 6,0 tuntia kuluessa.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessi, 35 tunnettu siitä, että erotellun epäorgaanisen aineen (2)(d) tiheys on 1,2. 16 111379