PL66153B3 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.VIII. 1972 66153 KI. 39b4,3/04 MKP C08f 3/04 \i czytelnia] Urzedu Patentowego 1 Wspóltwórcy wynalazku: Dominik Nowak, Gerard Bekierz, Józef Gibas, Edward Grzywa, Maria Sadlowska, Andrzej Jakubowicz Wlasciciel patentu: Instytut Ciezkiej Syntezy Organicznej, Blachownia Slaska (Polska) Sposób wytwarzania wosku polietylenowego Przedmiotem patentu nr 51286 jest sposób wy¬ twarzania wosku polietylenowego przez termiczna destrukcje polietylenu w temperaturze 380—420°C w czasie 10—30 minut wobec wegla aktywnego.Produkt krakingu schlodzony do temperatury 200— —250°C poddaje sie filtracji. Proces depolimeryza- cji prowadzi sie zarówno metoda periodyczna w metalowym ogrzewanym kobie jak i w sposób ciagly na aparaturze, w sklad której wchodzi wy¬ tlaczarka, podgrzewacz, reaktor oraz chlodnica.Jakkolwiek sposób wedlug patentu 51286 umozli¬ wia otrzymanie wosków polietylenowych, to tech¬ niczne jego stosowanie jest prawie nie do zreali¬ zowania ze wzgledu na nierozwiazalnosc procesu filtracji. W skali laboratoryjnej rozdzial wegla i zanieczyszczen od wosku przebiegal bez przeszkód.W skali przemyslowej nastrecza jednak powazne trudnosci. W temperaturze ponizej 200°C wosk po¬ siada duza wiskoze przez co wymagana jest duza powierzchnia filtracyjna co prowadzi do lokalnego zestalania sie wosku i zabijania sie plótna filtra¬ cyjnego, natomiast w wyzszych temperaturach na¬ turalne plótna filtracyjne ulegaja zweglaniu a plót¬ na szklane nie zapewniaja prawidlowego rozdzialu.Sposób wedlug patentu nr 51286 uniemozliwia pelnego wykorzystania polietylenu odpadowego po¬ chodzacego jako odpady technologiczne w postaci bryl czy tez odpady z przetwórstwa jako gotowe przedmioty. Wynalazek rozwiazuje jednoznacznie techniczny sposób rozdzialu wegla i zanieczyszczen 20 25 od wosku jak równiez umozliwia wykorzystanie róznych odpadów polietylenowych lacznie z surow¬ cem zabarwionym.W metodzie wedlug wynalazku stopiony wosk polietylenowy miesza sie z weglem aktywnym w ilosci od 5—10% ogrzewanym w mieszalniku. Na¬ stepnie miesza sie calosc w temperaturze powyzej 110°C az do uzyskania jednolicie zdyspergowanego wegla w cie"klym wosku. Po ogrzaniu mieszaniny wosku i wegla do temperatury 250 do 350°C wpro¬ wadza sie odpady polietylenowe w stosunku wago¬ wym jak 1 : 1 do wosku.Dzieki wprowadzaniu odpadów polietylenowych do cieklej mieszaniny wosku z dyspergowanym weglem proces jest latwy do prowadzenia pod wzgledem ruchowym. Poprawia sie znacznie wspól¬ czynnik przenikania ciepla glównie dzieki obnize¬ niu wspólczynnika lepkosci srodowiska poddawa¬ nego depolimeryzacji. Polietylen w temperaturze topnienia jako ciecz nienewtonowska jest bardzo lepka i wynosi okolo 300 000 cP dzieki czemu nie mozna ja transportowac tradycyjnymi urzadzenia¬ mi, mieszac — ze wzgledu na wymagane duze sily poosiowe, jak równiez nierównomiernie zachodzi kraking na sciankach depolimeryzatora podczas gdy w srodku masy polietylen jeszcze nie jest stopiony. Doprowadza to do wydzielania sie koksu na sciankach depolimeryzatora.Proces przebiega w sposób kontrolowany gdy rozpuszczanie bryl polietylenu prowadzi sie powy- 061533 zej temperatury 250°C w mieszaninie wosku i wegla przy czym ilosc wosku do polietylenu powin¬ na wynosic przynajmniej jak 1:1 wag. W tempe¬ raturze ponizej 250°C roztwór polietylenu w wo¬ sku posiada duza lepkosc. Polietylen rozpuszczony w mieszaninie wosku i wegla aktywnego poddaje sie depolimeryzacji w temperaturze 350—420°C przy stalym nadmuchu azotu. Gazy pokrakowe rozdzielane sa na produkty ciekle i gazowe w cyk¬ lonie.Produkt krakingu po schlodzeniu do temperatu¬ ry 320°C zostaje wprowadzony (w polowie) pod powierzchnie ksylenu, celem sporzadzenia okolo 20%-owego roztworu wosku. Temperatura poczat¬ kowa ksylenu wynoszaca okolo 18°C po osiagnieciu stezenia okolo 20% roztworu wosku w ksylenie wynosi 80—90°C. Roztwór w temperaturze okolo 90°C poddaje sie filtracji na znanych urzadzeniach jak prasie filtracyjnej. Produkt krakingu mozna równiez rozpuscic w innych rozpuszczalnikach or¬ ganicznych jak benzen, toluen, nafta, solwent-na- fta, dekalina, tetralina, czterochlorek wegla, trój- chloro-etan, czteroetylen i inne. Filtrat pozbawio¬ ny wegla i zaadsorbowanego koksu powstalego w procesie depolimeryzacji poddaje sie destylacji od- pedowej. Pozbawiony produkt rozpuszczalnika — wosk polietylenowy jest barwy bialej lub zabar¬ wiony na kremowo. Do drugiej polowy produktu depolimeryzacji dodaje sie wegla aktywnego i pro¬ wadzi sie ponownie proces depolimeryzacji polie¬ tylenu.Przyklad I. 10 kg wosku polietylenowego o temperaturze kropienia 101° i twardosci 4° pene¬ tracji i 1,0 kg wegla aktywnego typ ZN-2 zalado¬ wano do reaktora o pojemnosci 50 1 ogrzewanego przeponowo elektrycznie. Po osiagnieciu tempera¬ tury 125°C wlaczono mieszadlo a po osiagnieciu temperatury 260°C przy nadmuchu na zwierciadlo azotu w ilosci 2 l/minute wprowadzono przez za¬ syp 10 kg jasnego polietylenu odpadowego pocho¬ dzacego z wycieków z granulatorów przy produk¬ cji polietylenu wysokocisnieniowego, w postaci nie¬ regularnych bryl 0,5—1,0 kg. Szybkosc dodawania polietylenu regulowano temperatura zawartosci reaktora, która nie moze spasc ponizej 250°C. Za¬ wartosc reaktora przy ciaglym mieszaniu ogrzewa¬ no do 340°C a nastepnie temperature 400°C osiag¬ nieto w czasie 35 minut. Temperature obnizono do 320°C w czasie 30 minut.Nastepnie 10 kg produktu po depolimeryzacji wprowadzono przy ciaglym mieszaniu do mieszal¬ nika, który zawieral 40 kg ksylenu pod powierz¬ chnie roztworu. Temperatura roztworu wzrasta z 15°C do 80°C. Roztwór poddano filtracji na zeliw¬ nej ogrzewanej prasie filtracyjnej o wymiarach 200X200 mm na plótnie BT-126. Filtrat poddano destylacji odpedowej. Temperatura koncowa wosku 170°C. Wosk poddano granulacji. Otrzymano pro¬ dukt barwy bialej o temperaturze kropienia 99°C, 4 penetracji 4°. Wydajnosc w przeliczeniu na odpa¬ dy polietylenowe 90°/o — wosk 5% — produkty ciekle 5 5% — produkty lotne Przyklad II. Do pozostalosci w ilosci 9 kg z procesu depolimeryzacji z przykladu 1 tj. wo¬ sku zmieszanego z weglem dodano 0,5 kg wegla 10 aktywnego i podgrzewano zawartosc depolimery- zatora przy ciaglym mieszaniu.Powyzej temperatury 250°C rozpuszczono 9 kg róznobarwnych odpadów polietylenowych. Dalszy proces prowadzono jak w przykladzie I. Otrzyma- 15 no produkt bialy z odcieniem kremowym o tem¬ peraturze kropienia 100°C i penetracji 4°.Przyklad III. Do 10 kg wosku zmieszanego z weglem po procesie depolimeryzacji z przykladu II dodano 0,5 kg wegla aktywnego i podgrzewajac 20 reaktor rozpuszczano 10 kg odpadów polietyleno¬ wych. Temperature 35°C do 39°C osiagnieto w cza¬ sie 20 minut, czas schladzania z 390°C do 320°C wynosil 15 minut. Dalszy proces prowadzono jak w przykladzie I. Otrzymano produkt bialy o tem¬ peraturze kropienia 112°C i penetracji 2°.P r z y kl a d IV. Proces prowadzono jak w przy¬ kladzie I z tym, ze depolimeryzacje w zakresie temperatur 350°C—410°C prowadzono w czasie 60 minut, natomiast temperature 420°C do 320°C osiagnieto po 80 minutach. 30 Otrzymany produkt jest bialy, o temperaturze kropienia 85°C, miekki o penetracji 9°. Stanowi doskonaly pólprodukt do dalszego utlenienia.Przyklad V. Proces prowadzono jak w przy¬ kladzie II z tym, ze produkt z depolimeryzacji roz- 35 puszczono w dekalinie okolo 15%, roztwór wosku w temperaturze 90°C poddano filtracji od wegla aktywnego na prasie filtracyjnej. Czysty filtrat poddano destylacji pod cisnieniem okolo 100 mm Hg. Po oddestylowaniu dekaliny otrzymano wosk 40 o temperaturze kropienia 98°C i penetracji 4°. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wosku polietylenowego 45 wedlug patentu nr 51286, przez termiczna destruk¬ cje polietylenu wobec wegla aktywnego, znamien¬ ny tym, ze polietylen rozpuszcza sie w temperatu¬ rze 250—350°C w mieszaninie wosku polietyleno¬ wego ze zdyspergowanym weglem aktywnym, a 50 nastepnie poddaje depolimeryzacji w temperaturze 350—420°C, po czym produkt rozpuszcza sie w roz¬ puszczalnikach organicznych, filtruje dla oddziele¬ nia wegla, z filtratu oddziela rozpuszczalnik przez destylacje a otrzymany wosk poddaje granulacji. 55

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako rozpuszczalniki stosuje sie benzen, toluen, tetraline, dekaline, trójchloroetylen, czterochloro- etylen a najkorzystniej ksylen. PZG w Pab., zam. 1114-72, nakl. 205 + 20 egz. Cena zl 10,— PL PL