FR2909678A1 - Procede et dispositif pour la conversion de pneus usages en matiere valorisable par solvolyse - Google Patents
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Abstract
La présente invention décrit un procédé et un dispositif utilisable pour sa mise en oeuvre , ledit procédé étant un procédé continu de solvolyse de pneus usagés dans lequel chaque pneu est traité séparément par aspersion, sous une atmosphère non oxydante, à une température comprise entre 250 degres C et 500 degres C au moyen d' une huile lourde chaude de densité comprise entre 0,8 et 1,2 , la dite huile lourde présentant une teneur en hydrocarbure ayant un point d'ébullition supérieur à 320 degres C d'au moins 80 %, et la dite huile lourde présentant pour la fraction 350 degres C - 550 degres C une teneur en composés aromatiques comprise en 40 % et 90 %, le temps de contact entre l'huile lourde et le pneu est compris entre 5 minutes et 3 heures, procédé dans lequel il est obtenu une huile lourde chargée en matière organique dissoute , des gaz et un résidu , ladite huile chargée étant au moins en partie recyclée pour l'aspersion.
Description
Domaine de l'invention Cette invention concerne un dispositif en continu
permettant la mise en oeuvre de la conversion de matériaux contenant des polymères, en huile et en un résidu solide granulaire par leur dissolution au moyen d'une huile lourde à haute température. Ces matériaux peuvent être des matériaux plastiques, des matériaux composites, ou tout autre matière organique décomposable par cette mise en oeuvre, dans les conditions du procédé. Le dispositif objet de la présente invention pourra traiter en particulier des pneus de véhicules. Dans la suite du texte, on désignera de manière générale les matériaux susceptibles d'être traités dans le présent dispositif sous l'appellation de matériaux polymères. Le principe à la base du présent dispositif de traitement de matériaux polymères est de les transformer en liquides et gaz par dissolution au contact d'une huile hydrocarbonée lourde afin de réaliser une valorisation matière de ces matériaux.
Examen de l'art antérieur Les gommes et matériaux polymères, notamment les plastiques arrivant en fin de vie, n'étant pas biodégradables, doivent disposer de filières adaptées à leur traitement. Pendant de nombreuses années, les pneus usés ont tout simplement été déposés en décharge avec toutes les nuisances qui accompagnent ce type de solution, tels la prolifération d'insectes nuisibles, la dégradation de l'environnement, ou les risques d'incendie. En effet, dans le cas des pneus, les risques d'incendie sont particulièrement préoccupants puisque leur combustion est très polluante à la fois pour l'air et le sol. Dans ce contexte, plusieurs pays ont pris des dispositions permettant de mieux gérer ce 25 problème. En France par exemple, le décret 2002-1563 du 24 décembre 2002 n'autorise plus la mise en décharge des pneus usagés, et oblige les producteurs à les valoriser sous forme énergétique ou matière. Dans le cas des pneus, la France produit 400 000 tonnes de pneus usés par an, dont 25 % 30 sont réintroduits dans le circuit commercial après rechapage, 20 % sont utilisés comme granulat (recyclage matière), 15 % rentrent dans des usages agricoles (ensilage), et 10 sont utilisés comme combustible dans les fours de cimenterie (valorisation énergétique). Il reste donc environ 100 000 tonnes de pneus qui ne trouvent pas de filière de traitement en France, et selon une analyse analogue, plus de 1 million de tonnes de pneus pour l'Europe 35 entière.
1 2909678 2 Le besoin de procédés permettant une élimination propre, et si possible une valorisation matière de ces pneus, est donc indiscutable afin notamment de préserver l'environnement. L'incinération de ces déchets est une solution envisagée puisque les matériaux en question sont de bons combustibles, tels que les pneus qui peuvent avoir un pouvoir calorifique de 35 5 000 kJ/kg. Cependant, l'incinération est problématique, car elle est génératrice de polluants issus de la combustion qui sont néfastes pour l'environnement avec, par exemple, la diffusion potentielle de poussières contenant des éléments toxiques. Ce risque de diffusion de poussières conduit les installations d'incinération à disposer de 10 systèmes de traitement des fumées performants. Ces installations sont donc très coûteuses, et la rentabilité est difficile à obtenir sur de petites tailles, d'autant que s'ajoute souvent la nécessité de disposer de la charge sous forme de granulats, or le broyage des pneus est une opération elle même compliquée, et relativement coûteuse. D'autres solutions telles que la gazéification des pneus sont proposées afin de produire un 15 gaz de synthèse propre pour diverses applications telles que la production d'énergie ou d'hydrogène. Cependant, les gazéifieurs sont des équipements également coûteux, et tout comme la combustion, le pneu doit généralement se présenter sous forme de granulats. Ce type de procédé est donc difficile à rentabiliser à moins de traiter des tonnages importants.
20 Dans le brevet US 4,384,151, un procédé de traitement des pneus usés décrit une méthode de décomposition des pneus afin de produire un effluent liquide et gazeux par pulvérisation d'une huile à une température comprise entre 300 C et 500 C. Dans ce procédé, les pneus sont chargés en vrac sur un chariot qui est introduit dans un réacteur. Les pneus sont aspergés avec de l'huile chaude aromatique entraînant leur dépolymérisation. Lorsque le traitement par l'huile est terminée, le chariot est retiré, et il ne reste en fond que la carcasse métallique. Ce procédé permet de transformer des matériaux organiques en matière valorisable, et présente l'avantage de pouvoir traiter les pneus entiers en économisant le coût de broyage 30 relativement élevé. Cependant, la mise en oeuvre est faite par traitement discontinu d'une certaine quantité de pneus disposés sur le chariot. De plus, les opérations de chargements et de déchargements des chariots ne sont pas aisées. II est dans ces conditions difficile de réaliser des unités de grande capacité.
35 2909678 3 Il a donc été recherché un procédé et un dispositif permettant de résoudre les inconvénients de l'art antérieur, en particulier un procédé opérant en continu, dans un temps le plus court possible avec une bonne décomposition, et un dispositif simple, économique et pouvant être adapté aussi bien à de petites productions qu'à de grandes capacités de traitement.
5 Un des avantages du procédé selon la présente invention est sa capacité à traiter de façon performante des pneus entiers sans aucun conditionnement préalable. En effet, beaucoup de procédés proposant le traitement de pneus, comporte une étape préliminaire de broyage du pneu afin de disposer de la charge sous forme de petits granulats, voire sous forme de 10 poudrette. Or, le déchiquetage des pneus est une opération très coûteuse, et cela d'autant plus qu'on désire obtenir un broyage poussé. Description de l'invention 15 La présente invention décrit un procédé et un dispositif permettant de traiter en continu et de manière économique, des matériaux polymères contenant des matières organiques solubles, et en particuliers des pneus. Cette opération est réalisée par aspersion d'une huile lourde chaude et aromatique sur le matériau à traiter dans des conditions optimisées de température et de temps de séjour.
20 Plus précisément, l'invention concerne un procédé continu de solvolyse de pneus usagés dans lequel chaque pneu est traité séparément, sous une atmosphère non oxydante , à une température comprise entre 250 C et 500 C, par aspersion d'une huile lourde chaude de densité comprise entre 0,8 et 1,2 et préférentiellement entre 0,85 et 1,05, ladite huile lourde 25 présentant une teneur en hydrocarbure ayant un point d'ébullition supérieur à 320 C d'au moins 80 %, et préférentiellement d'au moins 90 %, et la dite huile lourde présentant pour la fraction 350 C ù 550 C une teneur en composés aromatiques comprise en 40 % et 90 %, et préférentiellement comprise entre 55 et 75 % poids, le temps de contact entre l'huile lourde et le pneu étant compris entre 5 minutes et 3 heures, et de préférence compris entre 15 minute et 1 heure 30, procédé dans lequel il est obtenu une huile lourde chargée en matière organique dissoute , des gaz et un résidu, ladite huile chargée étant au moins en partie recyclée pour l'aspersion . L'huile coulant en fond de réacteur est récupérée pour être au moins en partie recyclée, 35 tandis que les gaz produits s'échappent généralement en tête du réacteur.
2909678 4 Dans l'invention, les pneus sont traités séparément par solvolyse, contrairement à l'art antérieur où ils sont entassés dans un chariot. On comprend par "séparément" également les cas où le pneu chevauche les pneus adjacents, la plus grande partie de sa surface supérieure (>=50%, >=70%, >=80%) demeurant directement accessible à l'aspersion.
5 L'huile lourde utilisée présente: - une densité comprise entre 0,8 et 1,2 et préférentiellement comprise entre 0,85 et 1,05 - une courbe de distillation caractérisée par un pourcentage d'hydrocarbures ayant un point d'ébullition supérieur à 320 C, d'au moins 80 %, et préférentiellement d'au moins 90 %, et 10 -une teneur en composés aromatiques de la fraction 350 C û 550 C comprise en 40 % et 90 %, et préférentiellement comprise entre 55 % et 75 % poids. L'huile utilisée est suffisamment lourde afin d'éviter sa vaporisation durant l'opération, et suffisamment aromatique afin de réaliser la solubilisation du polymère Cette huile lourde pourra être par exemple du fuel lourd, du VGO ( abréviation de gazole sous vide), du HCO ( abréviation de Heavy Cycle Oil, qui est une coupe extraite d'une unité de craquage catalytique), une huile moteur usée, ou l'huile issue du matériau polymère à traiter, ou un mélange quelconque de ces différentes huiles.
20 La dissolution (ou dépolymérisation ou solvolyse) de la matière polymère, avantageusement réalisée dans un réacteur équipé de rampes d'injection d'huile lourde chaude, crée un effluent liquide contenant la gomme solubilisée dans l'huile lourde chaude, un effluent gaz issu des réactions de craquage et de dépolymérisation, ainsi qu'un résidu solide 25 correspondant aux matières non dissoutes, telles que les métaux ou les textiles, la carcasse métallique, et éventuellement la gomme qui n'a pas été solubilisée, ou d'autres matières insolubles. La gomme du pneu est ainsi solubilisée (au moins en partie, et de préférence en totalité) 30 dans l'huile lourde, et ainsi séparée des matières non solubles et donc de la carcasse métallique. En général, dans les conditions opératoires du procédé, la dissolution des pneus conduit à la formation d'une suspension d'huile contenant notamment des particules de noir de 35 carbone issues de la gomme du pneu.
15 2909678 5 Il est possible de récupérer le noir de carbone de l'huile lourde chargée en gomme solubilisée (dans une unité non décrite dans la présente invention) par des méthodes connues de l'homme du métier.
5 La réaction de solvolyse doit être opérée dans une atmosphère dépourvue d'oxydant, atmosphère inerte en général. En effet, la présence d'air conduirait à l'oxydation des matières organiques présente dans le réacteur, notamment de l'huile utilisée, réduirait le rendement de la solvolyse et pourrait rendre plus difficiles certains traitements ultérieurs .
10 La réaction a lieu à des températures allant de 250 C à 500 C, et préférentiellement de 300 C à 450 C, avec des temps de séjour de 5 minutes à 3 heures, et préférentiellement de 15 minutes à 1 heure 30. De préférence, l'huile chaude introduite a une température de 250 C à 500 C, et préférentiellement de 300 C à 450 C.
15 Cette huile lourde en ruisselant sur le pneu, apporte directement la chaleur nécessaire au réchauffement de la gomme de la température ambiante jusqu'à la température de réaction, ainsi que la chaleur de la réaction de dépolymérisation. Par ailleurs, cette huile chaude lave constamment la surface du pneu, emportant par ruissellement la gomme qui s'est liquéfiée sous son action.
20 La quantité d'huile lourde utilisée sera généralement telle que le rapport massique huile lourde /pneus soit supérieur à 2. Le procédé selon l'invention produit donc 3 effluents: un liquide contenant l'huile lourde et la matière organique solubilisée provenant 25 du matériau polymère à traiter (appelée huile lourde utilisée chargée en matière organique dissoute) , un gaz issu des réactions de craquage parallèles, un résidu contenant la matière non transformée ou non transformable, tels que les parties métalliques ou certains tissus entrant dans la composition du pneu.
30 L'huile lourde utilisée dans le présent procédé et chargée en matière organique dissoute est au moins en partie recyclée vers l'aspersion. Plus précisément, on peut opérer selon diverses voies de recyclage: - Par voie dite directe, on réintroduit directement l'huile lourde chargée en matière 35 organique dissoute , par exemple dans des rampes d'aspersion . 2909678 6 - Selon une voie dite indirecte, avant recyclage, on traite l'huile lourde chargée en matière organique dissoute dans une unité d'extraction des particules solides (en particulier du "noir de carbone"), et on fait subir à l'huile lourde chargée en matière organique dissoute ou à l'huile après extraction des particules solides, un traitement 5 thermique ou chimique pour régénérer l'huile, c'est-àdire permettant de retrouver au moins en partie les caractéristiques initiales, notamment permettant d'élever la teneur en aromatiques. Le choix d'une voie de recyclage par rapport à l'autre se fait notamment à partir de la teneur 10 en particules solides (en particulier noir de carbone) dans l'huile lourde chargée en matière organique dissoute. De préférence, on recycle au moins 10% de l'huile lourde chargée en matière organique dissoute, et préférentiellement au moins 20 % de ladite huile lourde. Généralement, au 15 moins 10% de l'huile lourde chargée en matière organique dissoute, et préférentiellement au moins 20 % de ladite huile lourde est recyclée par voie indirecte, c'est à dire après traitement d'extraction des particules solides, et/ou traitement thermique ou chimique pour élever la teneur en aromatiques .
20 La partie d'huile lourde non recyclée peut être utilisée comme combustible, ou être envoyée vers une unité d'extraction des particules solide carbonées, appelées particules de "noir de carbone". Les gaz produits durant la réaction de dissolution de la matière organique du pneu 25 (généralement appelée gomme), suite à des réactions de craquage parallèles, sont évacués du réacteur de solvolyse. De préférence, on procède à l'élimination des gouttelettes de liquide qui peuvent être entraînées afin d'éviter que du liquide ne sorte du réacteur de solvolyse.
30 Le procédé et le dispositif seront mieux compris en se référant à la description de la figure 1 jointe.
2909678 Description de la fiqure 1 La figure 1 représente le dispositif objet de l'invention, permettant la mise en oeuvre de la dissolution de pneus par pulvérisation d'une huile chaude, en particulier selon le procédé de 5 l'invention.. La description qui suit est donnée dans le cas particulier où la matière polymère à traiter est constituée de pneus usés.
10 L'invention concerne également un dispositif pour le traitement des pneus par solvolyse comportant une zone de garde (2), un réacteur de solvolyse (6) et une zone d'évacuation (18), dans lequel: a) la zone de garde (2) pour introduire des pneus est munie d' un moyen de 15 convoyage (4) des dits pneus, les pneus étant immergés dans un liquide (3) séparant l'atmosphère extérieure au dispositif de l'atmosphère du réacteur de solvolyse, b) le réacteur de solvolyse (6) est muni d'au moins une rampe d'aspersion (8), (9) 20 d'une huile lourde chaude et aromatique sur lesdits pneus séparés, d'un moyen de convoyage (7) desdits pneus, le réacteur est muni dans sa partie inférieure d'au moins un bac de récupération (14) (13) de l'huile lourde chargée en matière organique dissoute, et d'au moins un moyen de soutirage (15) (16) de ladite huile hors dudit réacteur, 25 c) la zone d'évacuation de la matière non solubilisée résiduelle (18) est munie d'un moyen de convoyage ( 20) des pneus, les pneus étant immergés dans un liquide (19) séparant l'atmosphère extérieure au dispositif de l'atmosphère du réacteur de solvolyse, ledit liquide (19) étant à une température inférieure à celle du réacteur 30 (6), d) au moins un moyen d'évacuation (11) évacue les gaz issus de la solvolyse, avec éventuellement un dispositif séparation des gouttelettes liquides entraînées, 7 2909678 8 e) au moins un moyen de recyclage de l'huile lourde soutirée vers ladite rampe d'aspersion, après éventuel traitement pour séparer les particules solides et/ou un traitement thermique ou chimique pour régénérer l'huile.
5 Avantageusement (comme représenté figure 1), le dispositif est muni de 3 moyens de convoyage et dans lequel plus précisément - la zone de garde (2) coudée comporte une portion sensiblement verticale (22) ,et une portion inclinée (23) 10 - le moyen de convoyage (4) disposé dans le fond de la zone (2) reçoit les pneus à traiter qui tombent par la portion verticale dans le liquide de la zone de garde (2) , et les transporte vers le réacteur (6) le long de ladite partie inclinée, - le moyen de convoyage (7) du réacteur (6) disposé en-dessous du bout de chaîne du moyen de convoyage (4) reçoit les pneus qui tombent en bout de chaîne de convoyage (4) 15 et les transporte jusqu'au niveau de la zone d'évacuation (18) - la zone d'évacuation (18) coudée comporte une partie sensiblement verticale (24), et une partie inclinée (25) - le moyen de convoyage (20) disposé dans le fond de la zone (18) et en-dessous du bout de chaîne du moyen de convoyage (7) reçoit les pneus qui tombent en bout de chaîne de 20 convoyage (7) et les transporte le long de la partie inclinée vers l'extérieur du dispositif. Chaque pneu usé entier (1) est introduit, de préférence individuellement, dans le réacteur par une première zone de garde (2) contenant un liquide (3) qui permet d'isoler l'enceinte du réacteur de l'extérieur. Avantageusement, ce liquide est du même type que l'huile lourde 25 utilisée pour la solvolyse. De manière encore préférée, il est identique à l'huile lourde utilisée dans le réacteur de solvolyse (6). Avantageusement, on utilise de l'huile chargée en matière organique dissoute recyclée, par voie directe ou indirecte, au niveau de la ligne (5)..
30 Le pneu est généralement acheminé depuis une aire de stockage jusqu' à la zone de traitement par un moyen de convoyage non représenté sur la figure 1. II pourra s'agir de tout moyen de convoyage, à bande ou autre, connu de l'homme du métier. Le pneu doit subir une certaine hauteur de chute pour garantir qu'il soit bien immergé dans la zone de garde (2). Dans le cas de pneus automobile, cette hauteur de chute est 2909678 9 généralement comprise entre 1,0 et 3,0 mètres, et préférentiellement comprise entre 1,0 et 2,0 mètres. La zone de garde (2) avec son liquide permet d'isoler l'atmosphère du réacteur de solvolyse 5 (6) de celle de l'extérieur et ainsi d'opérer la réaction de solvolyse en absence d'air, afin d'éviter l'oxydation de la matière organique dans le réacteur, ainsi que tout risque d'explosion, étant donné que l'atmosphère du réacteur est constituée d'hydrocarbures. Ainsi, de façon avantageuse, la zone de garde (2) présente une forme dite coudée (qui dans la fig.1 comporte une portion sensiblement verticale (22) , une portion inclinée (23)), ladite 10 zone présentant une ouverture sur l'extérieur (dans la fig.1 sur la portion verticale) par laquelle les pneus sont introduits, et une ouverture débouchant sur l'atmosphère du réacteur (6) (sur la fig.1 sur la portion inclinée). Afin de maintenir dans la zone de garde (2) un niveau liquide suffisant, et de compenser les 15 pertes éventuelles dues à la circulation des pneus, la ligne (5) permet d'ajouter un appoint de liquide (3). Immergé dans la zone de garde liquide (2), un moyen de convoyage (4) permet de prendre en charge les pneus (1) et de les acheminer vers l'intérieur du réacteur de solvolyse (6). Dans la représentation de la figure 1, lorsque les pneus (1) sont arrivés en bout de chaîne 20 de convoyage (4), ils tombent dans le réacteur (6) où un moyen de convoyage (7) permet de faire traverser à chaque pneu séparément le réacteur (6). Le réacteur (6) fonctionne à des températures allant de 250 C à 500 C, et préférentiellement de 300 C à 450 C. Le dispositif selon l'invention permet d'avoir des 25 temps de séjour de 5 min à 3 heures, et préférentiellement de 15 min à 1 heure 30. Le temps de séjour est réglé par la vitesse de défilement du moyen de convoyage (7), ce réglage permettant aussi le transport des pneus séparés. Dans le réacteur (6), les rampes d'aspersion (8) et (9) pulvérisent de l'huile lourde chaude 30 (de 250 C à 500 C, et préférentiellement de 300 C à 450 C) sur les pneus. Le dispositif d'aspersion pourra être constitué d'une rampe unique, ou de multiples rampes disposées en série comme montré sur la figure 1 . Les rampes d'aspersion (8) et (9) pourront également être doublées, voire triplées, et se situer au dessus du moyen de convoyage et/ou sur les côtés.
2909678 10 Selon l'emplacement des rampes d'aspersion, l'angle de pulvérisation pourra être modifié de manière à bien couvrir le couloir de circulations de pneus. Préférentiellement, les rampes d'aspersion seront situées au dessus du moyen de convoyage (7), et avantageusement à une distance de ce dernier au moins égale à 0,3 5 mètre pour une aspersion améliorée. La quantité d'huile lourde utilisée sera généralement telle que le rapport massique huile lourde /pneus soit supérieur à 2. Un système d'élimination des gouttelettes (10) est généralement mis en place afin d'éviter 10 que du liquide ne soit emporté par le gaz. Ce système d'élimination des gouttelettes pourra être de tout type connu de l'homme du métier, tel que des dévésiculeurs, ou un garnissage métallique, ou un tissu métallique permettant de piéger les gouttelettes d'huile. Le gaz débarrassé des éventuelles gouttelettes de liquide est évacué par la ligne (11).
15 L'huile lourde pulvérisée par les rampes (8) et (9) se charge de la matière organique dissoute issue du pneu lors de son contact avec le moyen de convoyage (7), et se retrouve par gravité en fond de réacteur. En fond de réacteur, une zone est aménagée afin de recueillir l'huile lourde chargée de la 20 matière dissoute, munie d'au moins une ligne (16) (15) de soutirage de l'huile, et d'un moyen de recyclage de ladite huile vers ladite rampe d'aspersion (8) (9) vers la zone de garde (2) et/ou vers la zone d'évacuation (18). Selon une variante du procédé, l'huile lourde chargée en matière organique dissoute est 25 recyclée comme liquide (3) de la zone de garde (2) après traitement d'extraction des particules solides, et/ou traitement thermique ou chimique , par exemple pour élever la teneur en aromatiques. Selon une autre variante du procédé, l'huile lourde chargée en matière organique dissoute 30 est recyclée comme liquide (19) de la zone d'évacuation (18) après traitement d'extraction des particules solides, et/ou traitement thermique ou chimique , par exemple pour élever la teneur en aromatiques. Bien entendu il est également possible de combiner les deux variantes précédentes en recyclant une partie de l'huile lourde chargée en matière organique dissoute comme liquide 35 (3) et une autre partie comme liquide (19).
2909678 11 Le fond du réacteur peut être divisé en plusieurs compartiments (14), (13), chacun de ces compartiments étant muni d'un système d'évacuation indépendant, de manière à sélectionner l'évacuation d'une partie au moins de l'huile lourde vers l'une des voies de recyclage.
5 Un tel système à deux compartiments (13) et (14) séparés par le baffle (12) est représentée sur la figure 1. L'évacuation de l'huile lourde chargée en matière organique recueillie dans les compartiments (13) et (14) est faite par les lignes dédiées (15) et (16). L'huile lourde du 10 compartiment (13) étant plus chargée en particules de noir de carbone sera préférentiellement recyclée par la voie indirecte. Dans ce cas elle est traitée dans au moins une unité d'extraction des particules solides ( non représentée sur la figure 1), et/ou de régénération par traitement thermique et/ou par traitement chimique), tandis que l'huile du compartiment (14), moins chargée sera préférentiellement recyclée par la voie directe, c'est 15 à dire sans traitement, Ainsi, dans le dispositif selon l'invention, la partie inférieure du réacteur comporte des bacs séparés (13)(14) pour récupérer l'huile lourde chargée en matière organique, au moins un moyen de recyclage de l'huile la plus chargée en matière organique après traitement pour 20 séparer les particules solides et/ou un traitement thermique ou chimique pour régénérer l'huile, au moins un moyen de recyclage direct de l'huile la moins chargée en matière organique . La zone d'évacuation (18) dite de forme coudée comporte de préférence selon la fig.1 une 25 partie sensiblement verticale (24) , une partie inclinée (25).. La carcasse du pneu arrivant en bout de chaîne du moyen de convoyage (7) contient essentiellement la matière non soluble (17), telle que les métaux ou certaines parties textiles contenues dans le pneu.
30 Cette matière non soluble (17) tombe dans une zone d'évacuation de la matière non solubilisée (18) contenant un liquide (19), qui permet d'extraire lesdites matières du réacteur (6). Le liquide (19) permet d'isoler l'enceinte du réacteur (6) de l'extérieur. Le liquide (19) plus froid que l'huile lourde d'aspersion du réacteur de solvolyse (6), permet de refroidir la matière non soluble (17).
2909678 12 Ce liquide (19) peut être une coupe hydrocarbure quelconque, liquide à la température de la zone (18) qui est inférieure à la température du réacteur (6), et sera préférentiellement une huile du même type que l'huile lourde utilisée pour la dissolution du pneu. De manière encore préférée, le liquide (19) utilisé dans la zone d'évacuation (18) sera 5 identique à l'huile lourde utilisée dans le réacteur de solvolyse (6). A partir de la zone (18), la matière non soluble (17) est reprise en fond par un moyen de convoyage (20), immergé dans le liquide (19), et ainsi extraite du réacteur (6). Cette matière non soluble (17) représente le déchet ultime du présent procédé.
Claims (14)
1) Procédé continu de solvolyse de pneus usagés dans lequel chaque pneu est traité séparément par aspersion, sous une atmosphère non oxydante, à une température comprise entre 250 C et 500 C au moyen d' une huile lourde chaude de densité comprise entre 0,8 et 1,2 et préférentiellement entre 0,85 et 1,05, la dite huile lourde présentant une teneur en hydrocarbure ayant un point d'ébullition supérieur à 320 C d'au moins 80 %, et préférentiellement d'au moins 90 %, et la dite huile lourde présentant pour la fraction 350 C ù 550 C une teneur en composés aromatiques comprise en 40 % et 90 %, et préférentiellement comprise entre 55 et 75 % poids, le temps de contact entre l'huile lourde et le pneu est compris entre 5 minutes et 3 heures, et de préférence compris entre 15 minute et 1 heure 30, procédé dans lequel il est obtenu une huile lourde chargée en matière organique dissoute , des gaz et un résidu , ladite huile chargée étant au moins en partie recyclée pour l'aspersion.
2) Procédé continu de solvolyse de pneus usagés selon la revendication 1, dans lequel le rapport massique huile lourde /pneus est supérieur à 2.
3) Procédé continu de solvolyse de pneus usagés selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 2, dans lequel la température de fonctionnement est comprise entre 300 C et 450 C.
4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel on recycle au moins 10% de l'huile lourde chargée en matière organique dissoute, et préférentiellement au 25 moins 20 % de ladite huile lourde, et dans lequel au moins 10% de l'huile lourde chargée en matière organique dissoute, et préférentiellement au moins 20 % de ladite huile lourde est recyclée après traitement d'extraction des particules solides,et/ou traitement thermique ou chimique pour élever la teneur en aromatiques . 30
5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel l'huile est choisie dans le groupe formé par du fuel lourd, du VGO, du HCO, une huile moteur usée, ou l'huile issue du matériau polymère à traiter, ou un mélange quelconque de ces différentes huiles.
6) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel de l'huile lourde 35 chargée en matière organique dissoute est recyclée comme liquide (3) de la zone de garde 2909678 14 (2) après traitement d'extraction des particules solides, et/ou traitement thermique ou chimique pour élever la teneur en aromatiques.
7) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel de l'huile lourde 5 chargée en matière organique dissoute est recyclée comme liquide (19) de la zone d'évacuation (18) après traitement d'extraction des particules solides, et/ou traitement thermique ou chimique pour élever la teneur en aromatiques.
8) Dispositif pour le traitement des pneus par solvolyse comportant une zone de garde (2), 10 un réacteur de solvolyse (6) et une zone d'évacuation (18), dans lequel: a) la zone de garde (2) pour introduire des pneus est munie d' un moyen de convoyage (4) des dits pneus, les pneus étant immergés dans un liquide (3) séparant l'atmosphère extérieure au dispositif de l'atmosphère du réacteur de 15 solvolyse, b) le réacteur de solvolyse (6) est muni d'au moins une rampe d'aspersion (8), (9) d'une huile lourde chaude et aromatique sur lesdits pneus séparés, d'un moyen de convoyage (7) desdits pneus, le réacteur est muni dans sa partie inférieure d'au moins un bac de récupération (14) (13) de l'huile lourde chargée en matière organique dissoute, et d'au moins un moyen de soutirage (15)(16) de ladite huile hors dudit réacteur (6), c) la zone d'évacuation de la matière non solubilisée résiduelle (18) est munie d'un moyen de convoyage ( 20) de ladite matière, les pneus étant immergés dans un liquide (19) séparant l'atmosphère extérieure au dispositif de l'atmosphère du réacteur de solvolyse, ledit liquide (19) étant à une température inférieure à celle du réacteur (6), d) au moins un moyen d'évacuation (11) évacue les gaz issus de la solvolyse, (e) au moins un moyen de recyclage recycle l'huile lourde soutirée vers ladite rampe d'aspersion (8), (9), après éventuel traitement pour séparer les particules solides et/ou traitement thermique ou chimique pour régénérer l'huile. 2909678 15
9) Dispositif selon la revendication 8, dans lequel les rampes d'aspersion (8) et (9) sont situées en partie supérieure du réacteur et à une distance d'au moins 0,3 mètre par rapport au moyen de convoyage (7). 5
10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 9 caractérisé en ce que le moyen d'évacuation (11) des gaz issus de la solvolyse comporte un système de séparation des gouttelettes d'huile (10) contenues dans le dit gaz.
11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10 caractérisé en ce que le 10 liquide (3) de la zone de garde (2) et le liquide (19) de la zone d'évacuation (18) sont identiques à l'huile lourde utilisée dans le réacteur de solvolyse (6).
12) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 11 dans lequel les zones de garde (2) et d'évacuation (18) sont coudées et contiennent lesdits liquides (3) et (19). 15
13) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 12 dans lequel la partie inférieure du réacteur (6) comporte des bacs séparés (13)(14) pour récupérer l'huile lourde chargée en matière organique, au moins un moyen de recyclage de l'huile la plus chargée en matière organique après traitement pour séparer les particules solides et/ou traitement 20 thermique ou chimique pour régénérer l'huile, et au moins un moyen de recyclage direct de l'huile la moins chargée en matière organique .
14) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 13 dans lequel - la zone de garde (2) coudée comporte une portion sensiblement verticale (22) ,et une 25 portion inclinée (23) - le moyen de convoyage (4) disposé dans le fond de la zone (2) reçoit les pneus à traiter qui tombent par la portion verticale dans le liquide de la zone de garde (2) , et les transporte vers le réacteur (6) le long de ladite partie inclinée, - le moyen de convoyage (7) du réacteur (6) disposé en-dessous du bout de chaîne du 30 moyen de convoyage (4) reçoit les pneus qui tombent en bout de chaîne de convoyage (4) et les transporte jusqu'au niveau de la zone d'évacuation (18) - la zone d'évacuation (18) coudée comporte une partie sensiblement verticale (24), et une partie inclinée (25) 2909678 16 - le moyen de convoyage (20) disposé dans le fond de la zone (18) et en-dessous du bout de chaîne du moyen de convoyage (7) reçoit les pneus qui tombent en bout de chaîne de convoyage (7) et les transporte le long de la partie inclinée vers l'extérieur du dispositif.
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| US5389691A (en) * | 1993-09-07 | 1995-02-14 | Univ. Of Wyoming | Process for co-recycling tires and oils |
| EP1544236A1 (fr) * | 2003-12-15 | 2005-06-22 | Bio Watt Ibérica, S.L. | Dispositif pour dissoudre de pneus uses pour produire pour l'obtention d'huiles, charbon et acier |
-
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- 2006-12-07 FR FR0610752A patent/FR2909678B1/fr active Active
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