IT202100031700A1 - Processo di recupero di un complesso di rifiuti - Google Patents
Processo di recupero di un complesso di rifiuti Download PDFInfo
- Publication number
- IT202100031700A1 IT202100031700A1 IT102021000031700A IT202100031700A IT202100031700A1 IT 202100031700 A1 IT202100031700 A1 IT 202100031700A1 IT 102021000031700 A IT102021000031700 A IT 102021000031700A IT 202100031700 A IT202100031700 A IT 202100031700A IT 202100031700 A1 IT202100031700 A1 IT 202100031700A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- waste
- phase
- pipeline
- plastic materials
- reactor
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims description 42
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 28
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 28
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 26
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 26
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000010913 used oil Substances 0.000 claims description 18
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 claims description 14
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 13
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 claims description 8
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 8
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 206010011906 Death Diseases 0.000 description 1
- 101000690425 Homo sapiens Type-1 angiotensin II receptor Proteins 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 102100026803 Type-1 angiotensin II receptor Human genes 0.000 description 1
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000010795 gaseous waste Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C10G1/002—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
-
- 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
- C10G33/00—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
-
- 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
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
-
- 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
- C10G67/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only
- C10G67/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only
-
- 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
- C10G67/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only
- C10G67/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only
- C10G67/14—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only including at least two different refining steps in the absence of hydrogen
-
- 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
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1003—Waste materials
- C10G2300/1007—Used oils
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Description
PROCESSO DI RECUPERO DI UN COMPLESSO DI RIFIUTI
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce a un processo di recupero di un complesso di rifiuti, in particolare a un processo di recupero integrato per olii usati e rifiuti plastici non riciclabili.
Una larghissima maggioranza delle attivit? umane (per la verit? in generale animali) portano alla produzione di scarti. La natura ? congegnata in modo che gli scarti di una specie costituiscano nutrimento per un'altra, cosicch? le specie possano tutte sopravvivere, senza essere invase e sopraffatte dai rifiuti. Per esempio, gli escrementi animali sono un ottimo concime per le piante, consentendo di apportare loro nutrienti -come l'azoto- che non sarebbero in grado di ottenere altrimenti. Alcune attivit? umane, tuttavia, portano a scarti e rifiuti che non rientrano pi? nel ciclo naturale. Con le rivoluzioni industriali e con la produzione degli ultimi secoli, la produzione di scarti e rifiuti ? aumentata in misura considerevole. Cos?, i rifiuti che normalmente venivano smaltiti nel ciclo naturale, sono aumentati al punto che il ciclo naturale non riesce pi? a smaltirli, mentre, accanto a essi, vi sono rifiuti e scarti che il ciclo naturale non ? in grado di smaltire per la loro stessa natura chimica, come per esempio i materiali plastici.
Il risultato che consegue a ci? ? che i rifiuti sono oggi un problema enorme, comportando inquinamento, imbrattamento, formazione di liquidi e gas pericolosi e cos? via.
Gi? dagli anni '60 del '900 si ? iniziata a diffondere una coscienza ecologica -originata a causa dei primi effetti negativi dell'inquinamento- che ha fatto s? che, in maniera progressiva, un numero sempre maggiore di persone si preoccupasse dell'impatto che sull'ambiente ha ci? che si scarica. Questo ha portato dapprima a un allarme da parte degli scienziati, poi a proteste da parte degli attivisti ecologici, poi a leggi che regolino gli scarichi e, infine, a nuove ricerche da parte delle industrie, volte a trovare soluzioni che permettano di ridurre inquinamento e imbrattamento, mantenendo tuttavia un profitto economico soddisfacente per chi produca. Quest'ultima fase ha portato a creare la cosiddetta ?economia circolare?, un modello di produzione e consumo che implica condivisione, prestito, riutilizzo, riparazione, ricondizionamento e riciclo dei materiali e prodotti esistenti il pi? a lungo possibile, cos? da estendere il ciclo di vita dei prodotti, contribuendo a ridurre i rifiuti al minimo. Una volta che il prodotto abbia terminato la propria funzione, i materiali di cui ? composto vengono infatti reintrodotti, laddove possibile, nel ciclo economico dopo le opportune trasformazioni. Cos? si possono continuamente riutilizzare all?interno del ciclo produttivo generando ulteriore valore.
I rifiuti sono di tipi anche molto diversi fra loro e vanno trattati, nello smaltimento, ognuno in maniera adatta a s?. Per esempio, vi sono i rifiuti domestici, oggi separati sulla base della raccolta differenziata in rifiuto organico (detto anche umido), carta e cartone, plastica, metalli, vetro e residuo secco o indifferenziato. Il rifiuto organico viene generalmente compostato a dare humus e terriccio, la carta viene macerata, sbiancata nuovamente ed essiccata, la plastica viene triturata, separata, fusa e mescolata in percentuali normalmente minoritarie con altra plastica fresca, i metalli vengono purificati, ciascuno in base alle proprie caratteristiche chimico-fisiche, il vetro viene fuso e riplasmato e l'indifferenziato viene generalmente messo in discarica o bruciato, preferibilmente in un termovalorizzatore, dove l'energia prodotta possa essere utilizzata per produrre elettricit? o per alimentare il teleriscaldamento. Esistono rifiuti speciali ospedalieri che devono essere trattati a seconda della propria natura, ma in condizioni che impediscano la diffusione di germi e batteri che in essi si trovino. Esistono rifiuti gassosi, come gli effluenti di certi processi chimici e/o petrolchimici, che vanno filtrati e possibilmente depurati prima della loro immissione in atmosfera. Molti altri esempi potrebbero essere fatti di rifiuti di natura diversa.
In alcuni casi, i rifiuti sono stati valorizzati e utilizzati come materia prima per la creazione di altri prodotti. Fra questi, vi sono certamente gli olii usati. Dopo decenni di smaltimento diretto e non regolamentato, senza nessun tipo di trattamento, hanno cominciato a essere messi in opera diversi trattamenti, volti a evitare l'immissione, loro e di derivati, nel terreno e nelle falde acquifere, oltre che in atmosfera. La maggior parte dei processi di recupero degli olii usati messa in opera, per esempio, da una delle Richiedenti (la Itelyum Regeneration) della presente domanda trasformano gli scarti di olio in basi per lubrificanti nuovi e bitume, con pochi scarti, sottraendo dalle possibili contaminazioni di suolo e falde quantit? molto importanti del rifiuto prodotto in continuo. Trattandosi di rifiuti molto inquinanti, questo tipo di processi consente di migliorare enormemente la qualit? di suolo, falda e anche aria. Oltre a ci?, si evita di consumare ulteriore petrolio, rallentando l'esaurimento di questa preziosa risorsa.
Un altro tipo di rifiuto ? quello dei materiali plastici. Alcuni di essi sono riciclabili, in misura pi? o meno spinta -come gi? si ? visto, comunque sempre in miscela con una carica fresca-, ma ve ne sono di non riciclabili, come i materiali termoindurenti e quelli vulcanizzati. Questi materiali sono generalmente noti come ?Plasmix?, ossia una miscela di materiali diversi. Un esempio di Plasmix comprende: plastica 57% in peso, carta e cartone 10% in peso, legno 3% in peso, tessuti 3% in peso, inerti inadatti al riciclo, come PVC e ABS, 27% in peso. Sarebbe una buona cosa riuscire a recuperare anche questo rifiuto.
Un altro esempio di rifiuto di difficile smaltimento sono gli pneumatici usati, noti in gergo come PFU, da pneumatici fuori uso, che sono vulcanizzati e la cui combustione porta a un elevato contenuto di gas fortemente inquinanti. Finora, i tentativi fatti per recuperare il PFU hanno portato a sostanze estremamente inquinanti, spostando il problema pi? che risolvendolo.
Problema alla base dell?invenzione ? di proporre un processo di recupero ambientale che superi gli inconvenienti menzionati e che consenta di eliminare rifiuti a base di plastica e gomma, riciclandoli in modo perfettamente sicuro per l'ambiente e riutilizzabile in modo economicamente valido. Questo scopo viene raggiunto attraverso un processo di recupero di un complesso di rifiuti, comprendente olii usati e materiali plastici non riciclabili, tra cui materiali plastici vulcanizzati, alimentati separatamente, caratterizzato da ci? che prevede almeno una fase di distillazione frazionata degli olii usati e una fase di devulcanizzazione e una fase di depolimerizzazione dei materiali plastici non riciclabili con produzione di olii, la miscelazione dei prodotti della distillazione frazionata degli olii usati e della depolimerizzazione dei materiali plastici non riciclabili e la successiva finitura con idrogeno della miscela ottenuta. In base a un secondo aspetto, lo scopo viene raggiunto con un impianto per il recupero di un complesso di rifiuti, caratterizzato da ci? che comprende un'area di steam reforming, un reattore di raffinazione con idrogeno, una colonna di distillazione frazionata, nonch? un'unit? di cosiddetto ?plastbreaker?. Preferibilmente, l'impianto comprende inoltre una colonna di distillazione a vaporizzazione parziale e/o una centrifuga. Le rivendicazioni subordinate descrivono caratteristiche preferenziali dell?invenzione.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risultano comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali:
fig. 1 ? uno schema a blocchi, molto riassuntivo, che riassume le componenti principali di un impianto atto a mettere in opera il processo secondo la presente invenzione;
fig. 2 ? uno schema a blocchi di una prima componente principale dello schema di fig. 1;
fig. 3 ? uno schema a blocchi di una seconda componente principale dello schema di fig. 1;
fig. 4 ? uno schema a blocchi di una terza componente principale delo schema di fig. 1; e
fig.5 ? uno schema a blocchi di insieme del processo secondo la presente invenzione.
Il processo secondo la presente invenzione pu? essere suddiviso in tre grandi aree, corrispondenti alle categorie di componenti dell'impianto nel quale pu? essere condotto. In particolare, secondo quanto mostrato in fig.
1, si ha un'area di steam reforming 1 che alimenta, tramite una conduttura 2, un reattore 3 di raffinazione con idrogeno. Dal reattore 3 escono un flusso 4 di H2S e un flusso 5 di prodotto, costituito da basi per lubrificanti. Il reattore 3 di raffinazione con idrogeno viene alimentato anche da un flusso 6, proveniente da una colonna di distillazione frazionata 7, nonch? dal flusso 8, proveniente da un'unit? di cosiddetto ?plastbreaker? 9.
Per chiarire, al reattore 3 di raffinazione con idrogeno arrivano: idrogeno dalla conduttura 2, frazioni (suddivise in frazioni 6A, 6B, 6C, 6D ed eventuali altre) di basi per olii lubrificanti da raffinare dalla conduttura 6, mentre dalla conduttura 8 arrivano olii da raffinare, provenienti dal trattamento dei materiali plastici.
Le componenti appena descritte in maniera estremamente semplificata e generale, verranno ora descritte in maggiore dettaglio nella parte che segue, in collegamento alle figg. 2 a 4.
In fig. 2, 1 rappresenta un'unit? di steam reforming, la cui alimentazione 10 ? costituita da biometano (metano ottenuto da biomasse agricole e agroindustriali e dalla frazione organica dei rifiuti urbani (il cosiddetto ?umido?), cos? da non richiedere attivit? estrattive e da smaltire alcuni rifiuti) e acqua. Oltre all'idrogeno che esce dalla conduttura 2, si ha la produzione di CO2 che viene scaricata dalla conduttura 11. In un impianto particolarmente integrato e con una riduzione degli scarti al minimo, la CO2 che viene scaricata dalla conduttura 11 viene alimentata a un'unit? di cattura di ammine, in altre parti dell'impianto o in un altro impianto, situato vicino. In questo modo, la CO2 che si produce viene sequestrata e non si hanno sue emissioni in atmosfera, cosicch? il processo non ha un impatto sull'effetto serra, ci? che oggi ? molto sentito.
Passando a fig. 3, si ha un'alimentazione di olii usati all'impianto, attraverso la conduttura 12. Si ha una colonna di distillazione a vaporizzazione parziale 13, una conduttura 14 che alimenta una centrifuga 15, cui segue una conduttura 16, che alimenta la colonna 7. Dalla colonna 13 di distillazione a vaporizzazione parziale si ha uno scarico 17 che trasporta sostanze per lo pi? acquose -spesso con contenuto di tensioattivi o scarti simili al sapone-, mentre una conduttura 18 scarica dalla colonna 7 di distillazione frazionata bitume.
Esaminando, infine, la fig. 4, a questa parte di impianto si alimenta plastica vulcanizzata dalla conduttura 19 a uno sminuzzatore 20. Dallo sminuzzatore 20 si hanno tre uscite. L'uscita 21 scarica polverino di gomma, l'uscita 22 scarica residui inorganici, mentre l'uscita 23 alimenta un reattore 24 di fusione. Dal reattore 24 esce una conduttura 25 che alimenta un reattore 26, atto a eseguire la devulcanizzazione del materiale vulcanizzato. Dal reattore 26 esce una conduttura 27 che alimenta l'unit? 9 di ?plastbreaker?. Dall'unit? 9, oltre alla conduttura 8, esce una conduttura 28. Dal reattore 26 esce una seconda conduttura 29 che alimenta un secondo reattore 30 di trattamento degli scarti di devulcanizzazione, da cui esce, tramite la conduttura 31 zolfo come sottoprodotto. In questo modo, si evitano emissioni dannose di H<2>S o di SO<2>.
Facendo ora riferimento allo schema complessivo di fig. 5, il processo secondo la presente invenzione verr? illustrato nella propria interezza.
Dalla conduttura 10 viene introdotto nell'impianto biometano nel reattore 1. Allo stesso reattore viene aggiunta acqua, sotto forma di vapore. Nel reattore 1, in modo noto, si svolge la reazione:
CH4 2H2O ---> CO2 4H2 (1)
La CO2 viene scaricata dal condotto 11, mentre l'idrogeno prodotto con il cosiddetto steam reforming del biometano va, tramite la conduttura 2, al reattore 3, dove serve per la successiva raffinazione con idrogeno delle basi lubrificanti, come si vedr? in seguito.
Olii usati, provenienti dai consorzi obbligatori e da altre fonti di scarto, vengono alimentati attraverso la conduttura 12 a una colonna 13 di distillazione per vaporizzazione parziale, dove l'olio usato viene sottoposto a una fase di distillazione per vaporizzazione parziale, onde rimuovere le sostanze acquose. In essa, l'olio da rigenerare viene portato a una temperatura superiore a 100 ?C, per eliminare, attraverso la conduttura 17, le sostanze acquose che riducono le propriet? dell'olio. Il prodotto che non viene rimosso per distillazione, esce dalla colonna 13 attraverso la conduttura 16 e viene alimentato a una colonna 7 di distillazione frazionata, eventualmente dopo altre fasi di depurazione, come la fase di centrifugazione 15 (rappresentata in fig. 3) ed eventuali altre fasi, come assorbimento in colonna a riempimento, decantazione, rimozione di silice e altre, di per s? non indispensabili all'esecuzione del processo di rigenerazione, ma che permettono di ottenere rendimenti e qualit? contemporaneamente pi? alti, spesso con costi energetici pi? bassi.
Generalmente, la colonna 7 di distillazione frazionata ? una colonna a piatti, dalla quale escono diverse frazioni (in fig. 3 sono rappresentati pi? flussi 6A-6D), ciascuna di peso diverso, mentre il residuo pesante, costituito da bitume, esce dalla conduttura 18 e viene alimentato a un miscelatore 32. Le frazioni, indicate in fig. 5 collettivamente col riferimento numerico 6, vengono alimentate al reattore 3 di raffinazione con idrogeno, dove si ? gi? visto che idrogeno entra dalla conduttura 5 per la lavorazione successiva.
Rifiuti plastici vulcanizzati vengono alimentati all'impianto dalla conduttura 19; si parla di conduttura 19, ma, dato che i rifiuti sono sostanze solide, con questo termine si possono intendere diverse attrezzature, anche abbastanza diverse da una conduttura, come una tramoggia, un nastro trasportatore, una coclea o altro dispositivo. Dalla conduttura 19, i rifiuti plastici vulcanizzati vengono alimentati in uno sminuzzatore 20, di tipo noto. Si pu? trattare, per esempio, di un molino a palle, di un trituratore o di altro dispositivo, atto a ridurre i materiali di scarto alimentati dalla conduttura 19 in pezzetti molto piccoli o addirittura in polveri, cos? da favorire gli scambi chimico e termico, dato che viene aumentata l'area superficiale specifica del materiale plastico. Lo sminuzzatore 20 ha una conduttura d'uscita 22, dalla quale escono residui inorganici, separati dal resto ricorrendo alla differenza di peso o a dispositivi a correnti parassite o altro, cos? da allontanare dalla carica sostanze che non si potrebbero rigenerare, come materiali metallici, sabbia, ciottoli e simili, che vengono cos? allontanati dall'impianto e smaltiti nel modo pi? consono, di solito come inerti, anche per la produzione di calcestruzzo o simili.
Lo sminuzzatore 20 ha una seconda uscita 21, dalla quale esce polverino di gomma, che viene alimentato al miscelatore 32, dove gi? ? giunto -come ? stato illustrato in precedenza- il bitume in uscita dalla colonna 7 di distillazione frazionata. In questo modo, il polverino di gomma che viene scaricato dopo la fase di sminuzzamento viene miscelato col bitume ottenuto dalla distillazione frazionata degli olii usati e si ha una miscela di bitume e gomma, in uscita dalla conduttura 40, che viene chiamata bitume modificato con polverino di gomma e che ha elevate prestazioni nella produzione di tratti stradali, con una riduzione netta del rumore dei veicoli che vi circolano. Anche questo prodotto permette di evitare l'immissione di sostanze inquinanti nell'ambiente.
Infine, lo sminuzzatore 20 ha una terza uscita 23, da cui esce la frazione sminuzzata per le successive fasi di lavorazione.
La conduttura 23 alimenta col materiale sminuzzato un'unit? 24 di fusione, dove il materiale plastico viene portato a una temperatura tale da fondere completamente la plastica. Preferibilmente, la fusione avviene in assenza di aria, per evitare la combustione o comunque la degradazione del materiale plastico. Il materiale fuso esce dalla conduttura 25 ed entra in un reattore 26 di devulcanizzazione. Il materiale plastico vulcanizzato viene alimentato alla fase di devulcanizzazione dopo essere stato sminuzzato e fuso. In esso, si hanno, in modo di per s? noto, reazioni di rottura dei legami fra le materie vulcanizzate e lo zolfo. In base a una forma d'esecuzione preferita, la devulcanizzazione nel reattore 26 avviene secondo il processo realizzato da una delle Richiedenti (il Politecnico di Milano) e noto col nome di processo SACS. Una frazione, contenente lo zolfo, esce attraverso la conduttura 29, viene portata al completamento del trattamento nel reattore 30; al termine di questo trattamento, lo zolfo viene scaricato attraverso la conduttura 31. La frazione che non contiene pi? zolfo, viene trasportata dalla conduttura 27 al reattore 9, dove si ha la trasformazione dei prodotti di devulcanizzazione in lubrificanti da raffinare e idrogeno. In particolare, l'idrogeno esce dal reattore 9 attraverso la conduttura 28, viene alimentato a un'unit? di assorbimento a pressione oscillante, dalla quale l'idrogeno viene depurato e inviato, tramite la conduttura 34, al reattore 3 di raffinazione con idrogeno, dove si aggiunge all'idrogeno proveniente dallo steam reforming del biometano. Dalla conduttura 8, invece, esce l'olio ottenuto dalla trasformazione dei rifiuti plastici vulcanizzati, che viene alimentato allo stesso reattore 3, dove si mischia all'olio proveniente dalla rigenerazione degli olii usati.
Nel reattore 3, realizzato come reattore catalitico a riempimento, le varie frazioni, suddivise a seconda del loro peso molecolare, vengono trattate con idrogeno e trasformate in basi per lubrificanti, che vengono scaricate dall'impianto attraverso la conduttura 5, per andare alla vendita ai produttori di lubrificanti, che ne completeranno la lavorazione, a seconda delle particolari esigenze da soddisfare. E questo ? il prodotto di maggior valore del processo secondo la presente invenzione.
? opportuno notare che la frazione di basi lubrificanti che esce dalla conduttura 5 ? pulita e non contiene polverino di gomma n? di plastica n? altro. Questo risultato ? assolutamente sorprendente rispetto a quanto avvenuto finora, perch? gli olii fino a oggi ottenuti dalle rigenerazione dei rifiuti plastici vulcanizzati contenevano quantit? non trascurabili di polverino che rendevano pericoloso sotto pi? profili -sia tecnici che ambientali- l'utilizzo di questo olio. Il passaggio chiave che permette di ottenere un prodotto pi? pulito ? la miscelazione con la frazione proveniente dalla rigenerazione degli olii usati e la fase di raffinazione con idrogeno, fasi di processo fino a oggi mai messe in pratica nell'industria di settore.
Per quanto riguarda il processo che avviene nel reattore 9, in base a una forma d'esecuzione preferita, si tratta di un processo noto come ?Plastbreaker?. Si pu? procedere ossidando i materiali con aria o con ossigeno e azoto, a una temperatura variabile fra 25?C e 500 ?C. Si ha la pirolisi delle materie plastiche, che si riducono cos? a sostanze idrocarburiche a catena pi? corta, dopo una vera e propria depolimerizzazione, con uno stadio di gassificazione, portando poi alle basi per lubrificanti.
Dal reattore 3 si ha anche un'uscita di sottoprodotto tramite la conduttura 4. Questa viene portata a un separatore 35 di H2S. Una conduttura 36 porta l'H2S a un reattore 37 dove, in base al processo noto come ?AG2S?, si ha la miscelazione dell'H2S con CO2, che porta alla formazione di gas di sintesi, secondo la reazione:
2H2S CO2 ---> CO H2 S2 H2O (2)
Una conduttura 38 riporta l'idrogeno ottenuto da questo processo nel reattore 3 di raffinazione con idrogeno, dove si unisce alle altre due fonti di idrogeno -steam reforming di biometano e depolimerizzazione delle plastiche- come materia prima per eseguire la raffinazione. Un'altra conduttura 39, invece, scarica lo zolfo, che si unisce a quello scaricato in 31, per i successivi suoi utilizzi.
In pratica, il processo secondo la presente invenzione consente di caricare tre tipi di rifiuto (biometano in 10, olii usati in 12 e materiali plastici non riciclabili in 19) e, dopo il trattamento, di ottenere come prodotto principale, ad alto valore aggiunto, basi per i lubrificanti, in 5, un prodotto a valore aggiunto pi? basso, ma con prestazioni piuttosto alte in ogni caso, che ? il bitume modificato con polverino di gomma che esce dalla conduttura 40 e zolfo, che ha un certo mercato nell'industria dell'acido solforico, in 31 e 39. L'idrogeno che viene prodotto e utilizzato nel processo ? da considerarsi almeno blu, visto che la CO<2 >prodotta viene utilizzata nella cattura delle ammine e non viene perci? scaricata nell'atmosfera. Il processo secondo la presente invenzione non crea, cio?, scarti in quantit? apprezzabile e che non abbiano un uso successivo e vendibile, chiudendo in modo completo il ciclo. Per questo motivo, si rivela estremamente vantaggioso, sia dal punto di vista ambientale che economico, inserendosi pienamente e in modo spinto nella cosiddetta economia circolare. Inoltre, se gestito correttamente, il processo secondo la presente invenzione potrebbe sostenersi da solo, utilizzando l'idrogeno come vettore energetico, riducendo o addirittura eliminando il consumo di metano nei forni, con evidenti vantaggi ecologico, economico e della conservazione delle materie prime.
S?intende comunque che l?invenzione non deve considerarsi limitata alla particolare disposizione illustrata sopra, che costituisce soltanto una forma di esecuzione esemplificativa di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall?ambito di protezione dell?invenzione stessa, come definito dalle rivendicazioni che seguono.
ELENCO DEI CARATTERI DI RIFERIMENTO
1 Impianto di steam reforming
2 Conduttura
3 Reattore di raffinazione con idrogeno
4 Flusso di H2S
5 Flusso di basi per lubrificanti
6 Conduttura
7 Colonna di distillazione frazionata
8 Conduttura
9 Impianto di ?plastbreaker?
10 Alimentazione (di 1)
11 Conduttura
12 Conduttura
13 Colonna di distillazione per vaporizzazione parziale 14 Conduttura
15 Centrifuga
16 Conduttura
17 Scarico (di 13)
18 Scarico (di 7)
19 Conduttura
20 Sminuzzatore
21 Uscita (di 20)
22 Uscita (di 20)
23 Uscita (di 20)
24 Reattore di fusione
25 Conduttura
26 Reattore di devulcanizzazione
27 Conduttura
28 Conduttura
29 Conduttura
30 Reattore di trattamento degli scarti di devulcanizzazione 31 Conduttura
32 Miscelatore
Claims (10)
1) Processo di recupero di un complesso di rifiuti, comprendente olii usati e materiali plastici non riciclabili, tra cui materiali plastici vulcanizzati, alimentati separatamente, caratterizzato da ci? che prevede almeno una fase di distillazione frazionata degli olii usati e una fase di devulcanizzazione e una fase di depolimerizzazione dei materiali plastici non riciclabili con produzione di olii, la miscelazione dei prodotti della distillazione frazionata degli olii usati e della depolimerizzazione dei materiali plastici non riciclabili e la successiva finitura con idrogeno della miscela cos? ottenuta.
2) Processo come in 1), caratterizzato da ci? che l'olio usato viene sottoposto a una fase di distillazione per vaporizzazione parziale, onde rimuovere le sostanze acquose.
3) Processo come in 1) o in 2), caratterizzato da ci? che ? prevista una fase di centrifugazione dell'olio che viene rigenerato.
4) Processo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ci? che il materiale plastico vulcanizzato viene alimentato alla fase di devulcanizzazione dopo essere stato sminuzzato e fuso.
5) Processo come in 4), caratterizzato da ci? che il polverino di gomma che viene scaricato dopo la fase di sminuzzamento viene miscelato col bitume ottenuto dalla distillazione frazionata degli olii usati a dare un bitume modificato con polverino di gomma.
6) Processo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ci? che la devulcanizzazione avviene attraverso il processo denominato SACS.
7) Processo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ci? che la depolimerizzazione dei materiali plastici avviene attraverso il processo denominato ?Plastbreaker?.
8) Impianto per il recupero di un complesso di rifiuti, caratterizzato da ci? che comprende un'area di steam reforming (1), un reattore (3) di raffinazione con idrogeno, una colonna di distillazione frazionata (7), nonch? un'unit? di cosiddetto ?plastbreaker? (9).
9) Impianto come in 8), caratterizzato da ci? che comprende inoltre una colonna di distillazione a vaporizzazione parziale (13) e/o una centrifuga (15).
10) Impianto come in 8) o 9), caratterizzato da ci? che comprende inoltre uno sminuzzatore (20).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102021000031700A IT202100031700A1 (it) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | Processo di recupero di un complesso di rifiuti |
PCT/IB2022/062365 WO2023111975A1 (en) | 2021-12-17 | 2022-12-16 | Process for the recovery of a complex of wastes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102021000031700A IT202100031700A1 (it) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | Processo di recupero di un complesso di rifiuti |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
IT202100031700A1 true IT202100031700A1 (it) | 2023-06-17 |
Family
ID=80625595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
IT102021000031700A IT202100031700A1 (it) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | Processo di recupero di un complesso di rifiuti |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
IT (1) | IT202100031700A1 (it) |
WO (1) | WO2023111975A1 (it) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016112371A1 (en) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | Sr20 Holdings Llc | Process and system for pyrolysis of tires to fuels and other products |
EP3098291A1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-11-30 | Viscolube S.r.l. | Process for regenerating waste oils |
EP3683295A1 (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-22 | ITELYUM Regeneration S.r.l. | Regeneration of used oils |
-
2021
- 2021-12-17 IT IT102021000031700A patent/IT202100031700A1/it unknown
-
2022
- 2022-12-16 WO PCT/IB2022/062365 patent/WO2023111975A1/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016112371A1 (en) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | Sr20 Holdings Llc | Process and system for pyrolysis of tires to fuels and other products |
EP3098291A1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-11-30 | Viscolube S.r.l. | Process for regenerating waste oils |
EP3683295A1 (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-22 | ITELYUM Regeneration S.r.l. | Regeneration of used oils |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023111975A1 (en) | 2023-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pickering | Recycling technologies for thermoset composite materials—current status | |
KR101270936B1 (ko) | 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법 | |
KR101021754B1 (ko) | 건조기를 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 혼합 고형연료 제조방법 | |
GB0909527D0 (en) | Modified zeolites and their use in the recycling of plastics waste | |
HU204553B (en) | Process and apparatus for producing utilizable gas from waste materials | |
JP2015528834A (ja) | 廃棄物から燃料ガスを製造するための方法及びプラント | |
AU2006242798A1 (en) | Integrated process for waste treatment by pyrolysis and related plant | |
Susa et al. | Sulphur distribution in the products of waste tire pyrolysis | |
Zabaniotou et al. | Analysis of good practices, barriers and drivers for ELTs pyrolysis industrial application | |
KR20030014239A (ko) | 폐기물 처리 방법과 처리 시설 | |
IT202100031700A1 (it) | Processo di recupero di un complesso di rifiuti | |
KR100998793B1 (ko) | 생활폐기물 및 매립폐기물의 혼합 고형연료 제조방법 | |
CN204281524U (zh) | 污泥处理系统 | |
ITTV20070149A1 (it) | Procedimento ed impianto per il trattamento di fanghi di lavorazione di manufatti di materiale agglomerato lapideo | |
EP2268426B1 (en) | Integrated plant for separation, recovery and re-use of solid domestic waste, with production of cement and/or bricks | |
GB2499329A (en) | Thermal energy plant for utilising waste from the tanning process | |
CN104384172B (zh) | 一种合成革生产精馏残渣的处置方法 | |
ITMI20110333A1 (it) | Procedimento integrato per la produzione di bio-olio da fanghi derivanti da un impianto di depurazione delle acque reflue. | |
KR100714990B1 (ko) | 건설폐기물 및 자동차 폐카페트의 재활용 처리장치 | |
Johnson et al. | Pyrolysis: A method for Mixed Polymer Recycling | |
CN102219342B (zh) | 一种含烃类有机物污泥与水泥窑共处置的预处理方法 | |
JP2006255595A (ja) | 塗料廃棄物のリサイクル方法 | |
KR200350901Y1 (ko) | 폐기물 광역화 종합처리시스템 | |
IT202200000365A1 (it) | Procedimento per lo smaltimento di pneumatici | |
CN220977323U (zh) | 一种含油污泥固体残渣制备纤维板系统 |