RU2110535C1 - Способ переработки органических промышленных и бытовых полимерных отходов - Google Patents
Способ переработки органических промышленных и бытовых полимерных отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110535C1 RU2110535C1 RU97117269A RU97117269A RU2110535C1 RU 2110535 C1 RU2110535 C1 RU 2110535C1 RU 97117269 A RU97117269 A RU 97117269A RU 97117269 A RU97117269 A RU 97117269A RU 2110535 C1 RU2110535 C1 RU 2110535C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- hydrocarbon solvent
- rare
- earth metal
- solvent
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- 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
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Способ переработки органических промышленных и бытовых полимерных отходов в моторное топливо и химическое сырье, используемое в органическом и нефтехимическом синтезе, заключается в термоожижении отходов при 270 - 420oC и давлении 1 - 6 МПа в углеводородном растворителе, представляющем собой один или несколько алкилбензолов, в качестве которых используют продукт дистилляции "сырого бензола" при массовом соотношении растворителя и отходов 2 - 4 : 1, в присутствии редкоземельного металла или интерметаллидов на основе редкоземельных металлов, или в присутствии гидрида титана, взятых в количестве 0,5 - 10% от массы реакционной смеси. Способ позволяет повысить степень конверсии отходов, увеличить выход жидких продуктов, в том числе фракции с температурой кипения до 200oC, а также получить высокоароматизированные жидкие продукты с низким содержанием сероорганических и непредельных соединений и с высоким содержанием изоалканов, циклоалканов, гидроароматических компонентов, отвечающих за высокое октановое число фракции с температурой кипения до 200oC. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к химической переработке органических и бытовых полимерных отходов (резиносодержащих, полиэтилен, полистирол, полиизобутилен, капрон, лавсан, поливинилхлорид, синтетический каучук и т.д.) в моторное топливо и химическое сырье, которое может быть использовано в органическом и нефтехимическом синтезе, производстве асфальтобетона для дорожного строительства, гидро-, тепло-, звукоизоляционных материалов, анодной массы для электродуговых печей, электролизных ванн и других целей.
Проблема химической переработки различных органических промышленных и бытовых полимерных отходов является весьма актуальной в связи с постоянным увеличением количества данных отходов и с отсутствием эффективных способов их переработки с получением ценной химической продукции. С учетом особенностей химического состава различных органических отходов и резиносодержащих материалов наиболее перспективными являются методы их глубокой комплексной химической переработки с целью получения котельного и высококачественного моторного топлива, сырья для органического и нефтехимического синтеза, производства гидро-, тепло- и звукоизоляционных материалов, асфальтобетона для дорожного строительства, углеграфитовых материалов, анодной массы для электротермических и электрохимических производств.
Решение этой проблемы позволит существенно расширить базу углеводородного сырья, в котором последние годы ощущается острый дефицит, решить экологическую проблему по комплексной и безвредной утилизации резиносодержащих и других органических промышленных и бытовых отходов, существенно сократить расход углеводородного сырья, производимого из нефти, углей, горючих сланцев, природных битумов.
Известен способ переработки резиносодержащих отходов - отработанных автошин, включающий измельчение отработанных резиновых шин до 4-0,75 мм, смешение с нефтепродуктами, нагревание полученной массы в реакторе при 65-370oС в течение времени, достаточного для растворения материала, каталитический крекинг полученного раствора в реакторе при температуре не ниже 450oС и повышенном давлении, выгрузку продукта из реактора и последующую его дистилляцию с образованием газообразных продуктов, бензиновой фракции, легких и тяжелых масел. (US, патент 4175211, кл. С 07 С 3/26, 1976).
Указанный способ характеризуется многостадийностью, сложностью технологии, связанной с необходимостью использования специфического катализатора и его периодичной регенерации, с применением высоких температур и давления, с образованием значительных количеств низкомолекулярных газообразных продуктов.
Известен способ получения смолы из резиносодержащих отходов, включающий их нагревание при температуре выше 200oС в углеводородной жидкости продолжительностью, обеспечивающей превращение резины в тягучий маслоподобный продукт, и контактирование последнего с катализатором алкилирования (Н2SО4; S2 Cl2) после добавления к нему алифатического альдегида или кетона. Полученную смолу вводят в резиновые смеси для производства шин (US, патент 3895059, кл. С 08 J 11/20, 1975).
Указанный способ также характеризуется многостадийностью, необходимостью использования серной кислоты, полухлористой серы, способных вызвать протекание реакции конденсации, уплотнения, что усложняет получение низкомолекулярных жидких продуктов. Кроме того, ограничены и специфичны области использования полученного продукта.
Известен способ переработки резиносодержащих отходов, включающий перемешивание при температуре 290-380oС раствора резиносодержащих отходов с концентрацией 10-80 мас.% в углеводородной среде и отгон низкокипящих фракций. В качестве углеводородной среды используют продукт деасфальтизации пропаном нефтяного гудрона, содержащего 2,4-5,9 мас.% асфальтенов и температурой размягчения 34-45oС. Отгон низкокипящих фракций с температурой выкипания 230-310oС проводят постоянно в течение всего процесса перемешивания (SU, авт. св. 16134555, кл. С 08 J 11/20, 1990).
К недостаткам данного способа относятся, прежде всего, ограничения по содержанию в углеводородной среде асфальтенов. Это условие трудно выполнимо, так как добываемые в последние годы нефти и продукты их переработки характеризуются высоким содержанием асфальтенов, смолистых и сероорганических соединений, следовательно, требуется увеличение числа циклов удаления перечисленных соединений. Кроме того, этот способ характеризуется недостаточно высоким выходом легких фракций, суммарное количество легких фракций, выкипающих в интервале tкип до 230oС, составляет 12,4-37,8 мас.%.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ переработки органических резиносодержащих отходов, который заключается в термоожижении отходов при 270-420oС, давлении 1-6 МПа в среде углеводородного растворителя, в качестве которого используют углеводородные отходы производства синтетического каучука, и в присутствии редкоземельного металла (РЗМ), или в присутствии интерметаллидов на основе редкоземельных металлов, или в присутствии гидрида титана, взятых в количестве 0,5-10% от массы реакционной смеси. Способ предусматривает проведение термоожижения при массовом соотношении углеводородного растворителя и отходов, подвергаемых переработке, 2 - 4:1. Данный способ характеризуется невысоким коэффициентом использования водородного потенциала компонентов растворителя, что вызывает накопление молекулярного водорода в пирогазе, а также существенное повышение давления в реакционном аппарате (РСТ, заявка 95/20007, С 08 J 11/20, 1995).
Существенным недостатком этого способа является также использование в качестве углеводородного растворителя отходов от производства синтетического каучука, так как такие отходы не всегда доступны в необходимом количестве. Поэтому несмотря на значительный выход целевого продукта - легких фракций с tкип до 200oС (65,5 - 80,0 мас.% от жидких продуктов, а выход жидких продуктов до 75 мас.% от массы отходов), известный способ ограничен в применении.
Задача изобретения заключается в создании способа, в котором будут использоваться менее дефицитные водорододонорные углеводородные растворители, а также в упрощении технологии и в повышении производительности процесса по выходу бензиновой фракции, отличающейся низким содержанием сероорганических и непредельных соединений.
Поставленная задача решается способом, в котором термоожижение органических промышленных и бытовых полимерных отходов проводят в среде углеводородного растворителя, в качестве которого используют один или несколько алкилбензолов (толуола, ксилолов, этилбензолов, диметил-, триметил-, тетраметилбензолов). Эти растворители являются эффективными вододонорами, имеются в неограниченном количестве, и их использование в технологии известного способа позволяет не только произвести техническую замену, выгодную с экономической точки зрения, но и дополнительно повысить выход фракции с температурой выкипания до 200oС, а также получить высокоароматизированные жидкие продукты, отличающиеся более низким содержанием сероорганических и непредельных соединений.
В качестве источника алкилбензолов целесообразно использовать продукт перегонки "сырого бензола", получаемого в результате высокотемпературного коксования каменных углей и являющегося отходом производства металлургического кокса, количество которого неизмеримо больше, чем от производства синтетического каучука.
Применение алкилбензолов (толуол, ксилолы, этилбензолы и т.д.) делает процесс переработки отходов также более устойчивым, динамичным, так как данные растворители характеризуются строго определенными физическими характеристиками (температура кипения), что позволяет отделять их от продуктов термоожижения более четко, в узком интервале температур и способствует более легкому возврату в обратный цикл.
Способ осуществляется следующим образом. Во вращающийся автоклав (2 л) загружают резиносодержащие и другие промышленные и бытовые полимерные отходы (полиэтилен, полистирол, полиизобутилен, капрон, лавсан, поливинилхлорид и др.). Затем добавляют углеводородный водорододонорный растворитель, например толуол, ксилолы, этиленбензол, триметилбензолы или их смеси, редкоземельный металл (РЗМ) или интерметаллиды на основе редкоземельных металлов, или гибрид титана в количестве 0,5-10,0 мас.% от реакционной смеси.
Процесс термоожижения взятых отходов осуществляется при температуре 270-420oС и давлении от 1 до 6 МПа. РМЗ, предпочтительно неодим, и интерметаллиды, предпочтительно Nd-La- Се, Аl-Nd-Cе, особенно в виде порошков, способны адсорбировать молекулярный водород из образующейся газовой фазы, а затем диссоциировать его до атомарного состояния. Атомарный водород участвует в термодеструкции органического материала отходов, чем объясняются высокие скорости процесса, низкое содержание сероорганических и непредельных соединений в образующихся жидких продуктах. Гибрид титана играет роль дополнительного донора водорода, а также каталитической системы переноса молекулярного водорода из газовой фазы к радикальным фрагментам термодеструкции органического материала отходов, что обеспечивает существенное повышение общей степени конверсии сырья, увеличение выхода жидких продуктов, повышение содержания в них азоалканов, гидроароматических и ароматических компонентов, циклоалканов, ответственных за значение октанового числа моторного топлива, снижение количества сероорганических и непредельных соединений.
Редкоземельный металл, интерметаллиды на основе РМЗ или гибрид титана следует вводить в том же количестве, что и в способе-прототипе, так как только 0,5-10,0 мас.% обеспечивают высокую степень конверсии исходного сырья и высокий выход целевых продуктов. Снижение количества РЗМ менее этого предела существенно снижает эффективность термоожижения, а повышение количества РЗМ более 10,0 мас.% не вносит изменений в выходные параметры процесса.
По мере термоожижения отходов, взятых для переработки, образующуюся жидкую фракцию отделяют и подвергают дистилляции с получением целевых продуктов фракции с tкип до 200oС и с tкип выше 200oС.
Пример. Во вращающийся автоклав (объемом 2 л) загружают 200 г отходов (резина, куски полимеров, синтетического каучука) и 500 г толуола. Процесс проводят при рабочем давлении 6 МПа, температуре 420oС в течение 60 мин. Выход жидких продуктов составляет 75 мас.% при общей степени конверсии 96 мас.%, а содержание бензиновой фракции составляет 81,5 мас.%.
В таких же условиях проведение способа переработки по известной методике дает следующие значения выходов: 70 мас.%, 92 мас.%, 77,5 мас.% cоответственно.
Примеры осуществления предлагаемого способа приведены в таблице.
Из данных, приведенных в таблице, следует, что применение толуола позволяет повысить общую степень конверсии органического материала, выход жидких продуктов, а также содержание в последних фракциях с температурой выкипания до 200oС. Аналогичные результаты получены и с другими растворителями. Таким образом, способ позволяет повысить степень конверсии резиносодержащих и других органических отходов, увеличить выход жидких продуктов, в том числе фракций с температурой выкипания до 300oС, и получать высокоароматизированные жидкие продукты с низким содержанием сероорганических и непредельных соединений и с высоким изоалканов, циклоалканов, гидроароматических компонентов, отвечающих за высокое октановое число фракции с температурой кипения до 200oС.
Claims (5)
1. Способ переработки органических промышленных и бытовых полимерных отходов в моторное топливо и химическое сырье, включающий термоожижение отходов при 270 - 420oС и давлении 1 - 6 МПа в углеводородном растворителе при массовом соотношении растворителя и отходов 2 - 4 : 1, в присутствии редкоземельного металла или интерметаллидов на основе редкоземельных металлов, или в присутствии гидрида титана, взятых в количестве 0,5 - 10% от массы реакционной смеси, с последующим отделением жидкой фракции и ее дистилляцией с получением целевых продуктов, отличающийся тем, что в качестве углеводородного растворителя используют один или несколько алкилбензолов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве углеводородного растворителя используют алкилбензолы, выбранные из ряда: толуол, ксилол, диметил-, триметил-, тетраметилбензол или их смеси.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве углеводородного растворителя используют продукт перегонки "сырого бензола", получаемого в результате высокотемпературного коксования каменных углей.
4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что в качестве редкоземельного металла используют неодим.
5. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что в качестве интерметаллидов на основе редкоземельных металлов используют интерметаллиды неодим-лантан-церий или неодим-алюминий-церий.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97117269A RU2110535C1 (ru) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Способ переработки органических промышленных и бытовых полимерных отходов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97117269A RU2110535C1 (ru) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Способ переработки органических промышленных и бытовых полимерных отходов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2110535C1 true RU2110535C1 (ru) | 1998-05-10 |
RU97117269A RU97117269A (ru) | 1998-11-10 |
Family
ID=20198173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97117269A RU2110535C1 (ru) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Способ переработки органических промышленных и бытовых полимерных отходов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2110535C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002014412A1 (fr) * | 2000-08-17 | 2002-02-21 | Letechina, Tatyana Vladimirovna | Procede de traitement de dechets polymeres organiques |
WO2004094562A1 (fr) * | 2003-04-24 | 2004-11-04 | Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu 'n.T.D. Tamanno' | Procede de recyclage de dechets caoutchouteux |
WO2008079054A2 (fr) | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu 'n.T.D Tamanno' | Fabrication de noir de carbone, de composants de combustibles et de matières premières à base d'hydrocarbures pour l'énergie chimique à partir de déchets contenant du caoutchouc |
EP2072565A1 (de) | 2007-12-21 | 2009-06-24 | Atanas Zafirov | Verfahren zur Gewinnung von Treibstoff |
EP2937403A1 (en) | 2014-04-23 | 2015-10-28 | Natalia Popova | Method for processing industrial and domestic organic wastes, in particular plastic and/or rubber-containing wastes, to produce petroleum products for use as motor oil components and chemical raw materials |
RU2789298C1 (ru) * | 2021-09-23 | 2023-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ВиПС Инжиниринг" | Способ и устройство получения углеводородов из полимерных отходов |
-
1997
- 1997-10-29 RU RU97117269A patent/RU2110535C1/ru active
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002014412A1 (fr) * | 2000-08-17 | 2002-02-21 | Letechina, Tatyana Vladimirovna | Procede de traitement de dechets polymeres organiques |
WO2004094562A1 (fr) * | 2003-04-24 | 2004-11-04 | Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu 'n.T.D. Tamanno' | Procede de recyclage de dechets caoutchouteux |
EA009050B1 (ru) * | 2003-04-24 | 2007-10-26 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Н.Т.Д. Таманно" | Способ переработки резиносодержащих отходов |
WO2008079054A2 (fr) | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu 'n.T.D Tamanno' | Fabrication de noir de carbone, de composants de combustibles et de matières premières à base d'hydrocarbures pour l'énergie chimique à partir de déchets contenant du caoutchouc |
EP2072565A1 (de) | 2007-12-21 | 2009-06-24 | Atanas Zafirov | Verfahren zur Gewinnung von Treibstoff |
EP2937403A1 (en) | 2014-04-23 | 2015-10-28 | Natalia Popova | Method for processing industrial and domestic organic wastes, in particular plastic and/or rubber-containing wastes, to produce petroleum products for use as motor oil components and chemical raw materials |
RU2789298C1 (ru) * | 2021-09-23 | 2023-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ВиПС Инжиниринг" | Способ и устройство получения углеводородов из полимерных отходов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Buekens et al. | Catalytic plastics cracking for recovery of gasoline-range hydrocarbons from municipal plastic wastes | |
US8137508B2 (en) | Pyrolytic process for producing enhanced amounts of aromatic compounds | |
US3996022A (en) | Conversion of waste rubber to fuel and other useful products | |
EP2791282A1 (en) | Methods for deoxygenating biomass-derived pyrolysis oil | |
Lee | Pyrolysis of waste polystyrene and high-density polyethylene | |
RU2110535C1 (ru) | Способ переработки органических промышленных и бытовых полимерных отходов | |
Wiser et al. | Kinetic relationship of coal hydrogenation, pyrolysis and dissolution | |
KR101130337B1 (ko) | 폐플라스틱을 열분해하여 생성된 왁스 오일을 고급 경질유로 전환시키는 방법 | |
RU2272826C1 (ru) | Способ переработки резиносодержащих и других промышленных и бытовых органических отходов в химическое сырье и компоненты моторного топлива | |
RU2220986C1 (ru) | Способ переработки резиносодержащих отходов | |
RU2167168C1 (ru) | Способ переработки органических полимерных отходов | |
RU2275397C1 (ru) | Способ переработки резиносодержащих и других промышленных и бытовых органических отходов в химическое сырье и компоненты моторного топлива | |
RU2156270C1 (ru) | Способ переработки резиносодержащих и органических промышленных и бытовых отходов | |
RU2062285C1 (ru) | Способ получения нефтяного волокнообразующего пека | |
RU2109770C1 (ru) | Способ переработки резиносодержащих отходов | |
CN114534661A (zh) | 一种混合物在超临界状态下发生化学反应的方法及其应用 | |
RU2645338C1 (ru) | Способ термического крекинга органических полимерных отходов | |
RU2275396C1 (ru) | Способ переработки резиносодержащих и других промышленных и бытовых органических отходов в химическое сырье и компоненты моторного топлива | |
CN101759512B (zh) | 利用高烯烃含量轻烃生产芳烃的方法 | |
KR100759583B1 (ko) | 폐플라스틱의 유화방법 및 이 방법을 위한 반응기 | |
JPH0552353B2 (ru) | ||
EP2937403B1 (en) | Method for processing industrial and domestic organic wastes, in particular plastic and/or rubber-containing wastes, to produce petroleum products for use as motor oil components and chemical raw materials | |
RU97117269A (ru) | Способ переработки органических промышленных и бытовых полимерных отходов | |
EP0162802A2 (en) | Pyrolytic process and apparatus | |
Wilson et al. | Investigation into the potential of a novel superacid catalyst for the catalytic upgrading of pyrolytic bio‐oil |