WO2006096085A1 - Method for recycling rubber-containing and other industrial and domestic wastes into chemical raw material and engine fuel components - Google Patents

Method for recycling rubber-containing and other industrial and domestic wastes into chemical raw material and engine fuel components Download PDF

Info

Publication number
WO2006096085A1
WO2006096085A1 PCT/RU2005/000173 RU2005000173W WO2006096085A1 WO 2006096085 A1 WO2006096085 A1 WO 2006096085A1 RU 2005000173 W RU2005000173 W RU 2005000173W WO 2006096085 A1 WO2006096085 A1 WO 2006096085A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solvent
hydrogen
hydrocarbon
products
carried out
Prior art date
Application number
PCT/RU2005/000173
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Vladimir Vladimirovich Platonov
Original Assignee
Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostu 'npk 'tekhnokhim'
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostu 'npk 'tekhnokhim' filed Critical Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostu 'npk 'tekhnokhim'
Publication of WO2006096085A1 publication Critical patent/WO2006096085A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/10Production 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/18Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material
    • C08J11/20Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the invention relates to the chemical processing of rubber-containing, as well as industrial and domestic organic wastes (polyethylene, polystyrene, polyisobutylene, nylon, lavsan, enanth, nylon, polyvinyl chloride, various types of rubber, phenol-formaldehyde pillow resins, etc.) into motor fuel components and raw materials for the industry of basic organic, petrochemical and biochemical synthesis, the production of anode paste for electrothermal and electrochemical enterprises, hydro-, heat- and sound-proof materials, asphal concrete for road construction.
  • industrial and domestic organic wastes polyethylene, polystyrene, polyisobutylene, nylon, lavsan, enanth, nylon, polyvinyl chloride, various types of rubber, phenol-formaldehyde pillow resins, etc.
  • a known method of processing rubber-containing waste - waste tires including grinding the latter to 4 - 0.75 mm, mixing with petroleum products, heating the resulting mass in a reactor at 65 - 37O 0 C for a time sufficient to dissolve the material, catalytic cracking of the resulting solution in the reactor at a temperature not lower than 450 0 C and high pressure, unloading the product from the reactor and its subsequent distillation to obtain gaseous products, gasoline fraction, light and heavy oils
  • This method is characterized by multi-stage, the complexity of the technology associated with the need: grinding waste tires, which is very difficult, especially in the presence of steel cord; the use of a specific catalyst and its periodic regeneration; the use of high temperatures and pressures, causing the formation of significant quantities of low molecular weight gaseous products, as well as high molecular weight asphaltene hydrocarbons due to condensation reactions.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) A known method of producing resin from rubber-containing waste, including heating it at a temperature above 200 0 C in a hydrocarbon liquid with a duration that ensures the conversion of rubber into a viscous oil-like product, and contacting the latter with an alkylation catalyst (H 2 SCb; S 2 Cl 2 ) after adding to it aliphatic aldehyde or ketone. The resulting resin is introduced into rubber compounds for tire production (US 3895059, 1975).
  • H 2 SCb alkylation catalyst
  • the specified method is also characterized by multi-stage, the need to use sulfuric acid, sulfur semi-chloride, capable of causing a condensation reaction, compaction, which complicates the preparation of low molecular weight liquid products.
  • the use of the resulting product is limited and specific.
  • a known method of processing rubber-containing waste including mixing at a temperature of 290-380 0 C solution of rubber-containing waste with a concentration of 10-80 wt.% In a hydrocarbon medium and distillation of low-boiling fractions.
  • the hydrocarbon medium used is a product of deasphalting with propane of oil tar containing 2.4-5.9 wt.% Asphaltenes and a softening point of 34-45 0 C.
  • Low-boiling fractions with a boiling point of 230-310 0 C are continuously distilled off during the entire mixing process (SU N ° 1613455, 1990).
  • the disadvantages of this method include, first of all, restrictions on the content of asphaltenes in the hydrocarbon medium. This condition is difficult to fulfill, since oil and oil products extracted in recent years are characterized by a high content of asphaltenes, resinous and organosulfur compounds, therefore, an increase in the number of extraction cycles is required
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) listed compounds.
  • this method is characterized by insufficiently high yield of light fractions.
  • the total amount of light fractions boiling in the temperature range up to 230 0 C is 12.4-37.8 wt.%.
  • a known method of processing rubber-containing waste which consists in heat liquefying at 270-420 0 C, pressure 1-6 MPa in a hydrocarbon solvent medium, which uses synthetic rubber waste, and in the presence of rare-earth metal (REM), or in the presence of intermetallic compounds REM-based, or in the presence of titanium hydride, taken in an amount of 0.5-10.0 wt.% from the reaction mixture.
  • REM rare-earth metal
  • the method involves thermal liquefaction with a mass ratio of hydrocarbon solvent and waste of 2: 1-4: 1.
  • the method is characterized by a low coefficient of use of the hydrogen donor potential of the solvent components, which requires its repeated use in the process, constant separation of the feedstock from liquid thermal fluid products, and also maintaining high pressure in the reaction apparatus (RU Ne2109770, 1998).
  • a significant disadvantage of this method is the use as a hydrocarbon solvent of synthetic rubber waste products that are not always available in the required quantity.
  • REMs intermetallic compounds based on them, calcium hydrides, titanium hydrides are needed.
  • a method is known for processing rubber-containing as well as organic industrial and household wastes into chemical raw materials and motor fuel components, carried out similarly to the above, in which one is used as a hydrogen donor solvent or a mixture of dkylbenzenes (toluene,
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) xylenes, ethylbenzenes, diethyl-, trimethyl- and tetramethylbenzenes), which are the basis of "crude benzene” - a product of high-temperature coking of coal.
  • These hydrocarbons are effective hydrogen donors, are available in large quantities, their use in this technology allows us to solve both the technical, environmental and economic problems (RF patent N ° 2110535, 1998).
  • a significant disadvantage of this method is the use of rare-earth metals, intermetallic compounds based on neodymium, lanthanum, cerium, aluminum, as well as titanium and calcium hydrides, which are relatively deficient materials, the difficulty of their subsequent extraction from the mass of carbon black and highly resinous heavy hydrocarbon residues, high pressure in the reaction apparatus due to the low degree of use of hydrogen from the composition of the gas phase resulting from the thermolysis of organic waste.
  • a known method of processing organic polymer waste including heat liquefaction of waste at a temperature above 27O 0 C at elevated pressure in at least one solvent - alkylbenzene, separation of the liquid fraction and its distillation, while using heat liquefaction of wastes using an increased pressure of at least 6.1 MPa, and after distillation, a liquid fraction with a boiling point of at least 21O 0 C is introduced during thermal liquefaction of the newly processed waste as an additional component to the solvent in a mass ratio of additional component and solvent not less than 1: 1 (RF patent N ° 2167168, 2001).
  • a significant disadvantage of this method is its inefficiency in obtaining high-octane gasoline fraction. This disadvantage arises due to the removal of the liquid fraction from the reaction mixture with a boiling point of less than 200 0 C.
  • SUBSTITUTE SHEET active initiators of the continuation of the chain of radical reactions are low molecular weight alkylbenzenes with a boiling point of up to 200 0 C. The removal of this fraction from the reaction mixture and the addition of a high boiling point will not accelerate the process of hydrogen transfer, and generally speed up the process. A high boiling fraction is added for subsequent thermocracking to obtain kerosene and solar fractions, but not a high octane gasoline fraction.
  • the closest in technical essence to the proposed method is a method in which the waste is subjected to thermocatalytic liquefaction at 220-360 0 C, pressure 1-3 MPa in a hydrocarbon hydrogen donor solvent in the presence of an initiator - free iodine and / or iodine-containing compounds, taken in an amount of 0.01 -0.50 wt.% Of solvent to obtain the desired products.
  • Inorganic and organic iodine compounds are used selected from the group consisting of iodides of potassium, titanium, cobalt, nickel, ethyl iodide, tert-butyl iodide and others, or mixtures thereof.
  • the solvent used is alkylbenzene, a mixture of alkylbenzenes, alkylbenzene-containing hydrocarbon mixtures.
  • the method is carried out in a weight ratio of waste: solvent 1: 2-4.
  • the method allows to simplify the process technology, to increase the yield of liquid products of better quality, which can be used as components of motor fuel and chemical raw materials (RF patent N ° 2156270, C 1, 2000).
  • the disadvantages of this method include the low degree of use of the hydrogen donor potential of the solvent components, a sufficiently high energy intensity of the process,
  • the objective of the invention is to develop a method to increase the hydrogen donor potential of the solvent, due to more efficient use of hydrogen of the latter, simplify the technology, reduce temperature and pressure, increase process productivity while increasing explosion and fire safety, increase the yield of fractions with a boiling point up to 200 0 C, characterized by a low content of oxygen, nitrogen and organosulfur, as well as unsaturated compounds, to improve the quality of carbon black, fill calves in rubber waste, pyrogas.
  • thermocatalytic liquefaction of wastes is carried out at elevated temperatures and pressures in a hydrocarbon solvent, followed by separation of liquid products and their rectification to obtain target products, of this, according to the invention, a mixture of alkylbenzene-containing hydrocarbons with hydrocarbon water is used as a hydrocarbon solvent orododonornym solvent having minimal induction effect, and the process is carried out at a temperature of 200-320 0 C, a pressure of 1-3 MPa.
  • tetralin or fractions of paraffin-naphthenic oil with a boiling point of 230-280 0 C are used as a hydrocarbon solvent having a shorter induction time than alkylbenzene-containing hydrocarbons.
  • the method is carried out at a weight ratio of alkylbenzene containing hydrocarbons: tetralin / or a fraction of paraffin-naphthenic oil with a boiling point of 230-280 0 C equal to 10: 0.5 to 10: 2.0.
  • the method is carried out in a weight ratio of waste: solvent (solvent mixture) of 1: 2-4.
  • initiators can be used, for example, free iodine and / or iodine-containing compounds taken in an amount of 0.01-0.50 wt.% Of the solvent can be used as initiator.
  • initiators As a source of alkylbenzenes, it is advisable to use
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) a hydrogen donor hydrocarbon having a shorter induction effect than alkylbenzenes, for example, tetralin or a fraction with a boiling point of 230-280 ° C of paraffin-naphthenic oil enriched in isoalkanes, cycloalkanes and hydroaromatic hydrocarbons (effective hydrogen donors).
  • the technical result consists in a significant reduction in the induction period of the process of thermolysis of the organic waste material due to the higher hydrogen donor activity of tetralin and a fraction of paraffin-naphthenic oil with a boiling point of 230-280 0 C; in increasing the utilization of atomic hydrogen or liquid phase for the recombination of low molecular weight radical products of thermolysis of organic waste material, increasing the productivity of the reaction apparatus, improving the economic performance of the process as a whole.
  • the energy for breaking the C - H bond with the formation of atomic hydrogen is less important than the energy for breaking similar bonds in alkylbenzenes. Due to this, a decrease in the temperature of the onset of the reaction and a decrease in pressure, as well as the reaction time, are possible.
  • the method is as follows. Rubber-containing, other industrial and household organic waste (waste tires, chambers, conveyor belts, rubberized ventilation shaft hoses, polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyisobutylene, synthetic rubber, polyvinyl chloride, nylon, nylon, enanth, lavsan is loaded into a rotating autoclave (2 l) and others). Then add a hydrogen donor hydrocarbon solvent in a weight ratio of alkylbenzenes:
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) tetralin / or fraction with a boiling point of 230 - 280 0 C of paraffin-naphthenic oil equal to 10: 0.5 - 10: 2.0 and the initiator in the required amount.
  • thermocatalytic liquefaction of waste is carried out at a temperature of 200 - 320 0 C and a pressure of 1-3 MPa; mass ratio of waste: solvent 1 -.2-4.
  • atomic hydrogen under the influence of iodine or iodine-containing products, is split off from tetralin, then from the other components, hydrogen is a donor hydrocarbon solvent, as well as cyclohexanes and hydroaromatic hydrocarbons, of the oil fraction and is transferred to radical products formed during the thermolysis of organic waste material . Hydrogen transfer is additionally intensified by naphthalene structures formed during tetralin dehydrogenation.
  • N ° 4 in the table 150 g of waste (recycled rubber, tire, polyethylene, polystyrene, polyisobutylene, synthetic rubber, polyvinyl chloride and others), 450 g of hydrogen donor solvent containing 430 g of toluene are loaded into a rotating autoclave (2 l), 20 g of tetralin / or a fraction with a boiling point of 230 - 280 0 C paraffin-naphthenic oil, 0.90 g of free iodine and / or its inorganic, organic compounds (potassium, titanium, cobalt iodides, ethyl iodide, tert-butyl iodide, etc.).
  • the process is carried out at a temperature of 300 0 C, a pressure of 2.5 MPa for 30 minutes.
  • the yield of liquid products is 95.0 may. % of the organic material of the waste, the content of the fraction boiling in the temperature range up to 200 0 C is 83.0 May. % of liquid products, up to 32O 0 C - 95.5 wt.%.
  • the obtained fractions can be used as high-octane components of motor fuel and chemical raw materials for the production of basic organic, biochemical and petrochemical synthesis. Carbon black can be recommended as a filler in rubber products, production of anode paste for electrothermal and electrochemical industries.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) cycloalkanes, hydroaromatic and aromatic hydrocarbons, lower temperature, pressure, reduce process time.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

The invention relates to chemically recycling rubber-containing and other industrial and domestic wastes into motor fuel componenets and a raw material for base organic, petrochemical and biochemical synthesis, for producing anode masse for electrothermal and electrochemical factories, hydro-, heat- and sound-insulating materials and a road building asphalt concrete. The inventive method consists in thermocatalytically liquefying wastes at a temperature of 200-320 °C and a pressure ranging from 1 to 3 MPa in a hydrocarbon solvent, in subsequently separating liquid products and in carrying out the rectification thereof for obtaining target products. Said hydrocarbon solvent is embodied in the form of a mixture of alkylbenzene-containing hydrocarbons and a hydrocarbon hydrogen-dopant solvent having a lesser induction effect time, for example, tetralin or a paraffin-naphthenic oil fraction, whose boiling point ranges from 230 to 280 °C. Said invention makes it possible to substantially reduce the induction time of a thermolysis process by the greater hydrogen activity of the second solvent, to increase the atomic hydrogen or the liquid phase use factor for recombinating low-molecular radical thermolysis products of the waste organic materials, to increase the performance of a reaction device and to improve the process economic parameter.

Description

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РЕЗИНОСОДЕРЖАЩИХ И ДРУГИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ И БЫТОВЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В ХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ И КОМПОНЕНТЫ МОТОРНОГО ТОПЛИВА METHOD FOR PROCESSING RUBBER-CONTAINING AND OTHER INDUSTRIAL AND HOUSEHOLD ORGANIC WASTE IN CHEMICAL RAW MATERIALS AND MOTOR FUEL COMPONENTS
Изобретение относится к химической переработке резиносодержащих, а также промышленных и бытовых органических отходов (полиэтилен, полистирол, полиизобутилен, капрон, лавсан, энант, найлон, поливинилхлорид, различные виды каучука, фенол- формальдегидные наволачные смолы и т. д.) в компоненты моторного топлива и сырье для промышленности основного органического, нефтехимического и биохимического синтеза, производству анодной массы для электротермических и электрохимической предприятий, гидро-, тепло- и звукоизоляционных материалов, асфальтобетона для дорожного строительства. Проблема химической переработки утильных шинThe invention relates to the chemical processing of rubber-containing, as well as industrial and domestic organic wastes (polyethylene, polystyrene, polyisobutylene, nylon, lavsan, enanth, nylon, polyvinyl chloride, various types of rubber, phenol-formaldehyde pillow resins, etc.) into motor fuel components and raw materials for the industry of basic organic, petrochemical and biochemical synthesis, the production of anode paste for electrothermal and electrochemical enterprises, hydro-, heat- and sound-proof materials, asphal concrete for road construction. The problem of chemical recycling of waste tires
(автомобильный, авиационный и т. д. транспорт), различных промышленных и бытовых органических отходов является весьма актуальной, что обусловлено постоянным ростом количества этих отходов и, в то же время, отсутствием эффективных способов их переработки с учетом специфики их химического состава, с получением широкого набора ценных продуктов, сырья для промышленности основного органического и нефтехимического синтеза.(automobile, aviation, etc. transport), various industrial and domestic organic wastes is very relevant, due to the constant increase in the amount of these wastes and, at the same time, the lack of effective methods for their processing, taking into account the specifics of their chemical composition, to obtain a wide range of valuable products, raw materials for the industry of basic organic and petrochemical synthesis.
С учетом сложного химического состава различных органических отходов и резиносодержащих материалов, наиболее перспективными являются методы их комплексной экологически чистой химической переработки с целью получения котельного топлива, компонентов высокооктановых моторных топлив, сырья для промышленности нефтехимического, органического и биохимического синтеза, производства гидро-, тепло- и звукоизоляционных материалов, асфальтобетона для дорожного строительства, углеграфитовыхGiven the complex chemical composition of various organic wastes and rubber-containing materials, the most promising methods are their integrated environmentally friendly chemical processing in order to obtain boiler fuel, components of high-octane motor fuels, raw materials for the petrochemical, organic and biochemical synthesis industries, production of hydro-, heat- and soundproof materials, asphalt concrete for road construction, carbon-graphite
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) материалов, анодной массы для электротермических и электрохимических производств.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) materials, anode paste for electrothermal and electrochemical industries.
Решение этой проблемы позволит существенно расширить сырьевую базу углеводородного сырья, в котором, в связи со значительным сокращением запасов природной нефти, темпов ее разведки, добычи и последующей глубокой переработки, в последние годы ощущается острый дефицит; решить экологическую проблему комплексной и безвредной утилизации резиносодержащих и широкого ассортимента промышленных и бытовых органических отходов; значительно сократить расход углеводородного сырья, производимого на основе нефти, бурых и каменных углей, горючих сланцев, природных битумов.The solution to this problem will significantly expand the raw material base of hydrocarbon raw materials, in which, in connection with a significant reduction in the reserves of natural oil, the rate of its exploration, production and subsequent deep processing, there has been an acute shortage in recent years; solve the environmental problem of integrated and harmless disposal of rubber-containing and a wide range of industrial and domestic organic waste; significantly reduce the consumption of hydrocarbons produced on the basis of oil, brown and hard coal, oil shale, natural bitumen.
Известен способ переработки резиносодержащих отходов - утильных автошин, включающий измельчение последних до 4 - 0.75 мм, смешение с нефтепродуктами, нагревание полученной массы в реакторе при 65 - 37O0C в течение времени, достаточного для растворения материала, каталитический крекинг полученного раствора в реакторе при температуре не ниже 4500C и повышенном давлении, выгрузку продукта из реактора и последующую его дистилляцию с получением газообразных продуктов, бензиновой фракции, легких и тяжелых масел
Figure imgf000004_0001
A known method of processing rubber-containing waste - waste tires, including grinding the latter to 4 - 0.75 mm, mixing with petroleum products, heating the resulting mass in a reactor at 65 - 37O 0 C for a time sufficient to dissolve the material, catalytic cracking of the resulting solution in the reactor at a temperature not lower than 450 0 C and high pressure, unloading the product from the reactor and its subsequent distillation to obtain gaseous products, gasoline fraction, light and heavy oils
Figure imgf000004_0001
Этот способ характеризуется многостадийностью, сложностью технологии, связанной с необходимостью: измельчения утильных шин, что весьма затруднительно, особенно, при наличии металлокорда; использования специфического катализатора и его периодичной регенерации; применения высоких температур и давления, вызывающих образование значительных количеств низкомолекулярных газообразных продуктов, а также высокомолекулярных асфальтеновых углеводородов за счет реакций конденсации.This method is characterized by multi-stage, the complexity of the technology associated with the need: grinding waste tires, which is very difficult, especially in the presence of steel cord; the use of a specific catalyst and its periodic regeneration; the use of high temperatures and pressures, causing the formation of significant quantities of low molecular weight gaseous products, as well as high molecular weight asphaltene hydrocarbons due to condensation reactions.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Известен способ получения смолы из резиносодержащих отходов, включающий их нагревание при температуре выше 2000C в углеводородной жидкости продолжительностью, обеспечивающей превращение резины в тягучий маслоподобный продукт, и контактирование последнего с катализатором алкилирования (H2SCb; S2Cl2) после добавления к нему алифатического альдегида или кетона. Полученную смолу вводят в резиновые смеси для производства шин (US 3895059, 1975).SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) A known method of producing resin from rubber-containing waste, including heating it at a temperature above 200 0 C in a hydrocarbon liquid with a duration that ensures the conversion of rubber into a viscous oil-like product, and contacting the latter with an alkylation catalyst (H 2 SCb; S 2 Cl 2 ) after adding to it aliphatic aldehyde or ketone. The resulting resin is introduced into rubber compounds for tire production (US 3895059, 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 290-3800C раствора резиносодержащих отходов с концентрацией 10-80 мac.% в углеводородной среде и отгон низкокипящих фракций. В качестве углеводородной среды используют продукт деасфальтенизации пропаном нефтяного гудрона, содержащего 2,4-5,9 мac.% асфальтенов и температурой размягчения 34-450C. Отгон низкокипящих фракций с температурой выкипания 230-3100C проводят постоянно в течение всего процесса перемешивания (SU N° 1613455, 1990).The specified method is also characterized by multi-stage, the need to use sulfuric acid, sulfur semi-chloride, capable of causing a condensation reaction, compaction, which complicates the preparation of low molecular weight liquid products. In addition, the use of the resulting product is limited and specific. A known method of processing rubber-containing waste, including mixing at a temperature of 290-380 0 C solution of rubber-containing waste with a concentration of 10-80 wt.% In a hydrocarbon medium and distillation of low-boiling fractions. The hydrocarbon medium used is a product of deasphalting with propane of oil tar containing 2.4-5.9 wt.% Asphaltenes and a softening point of 34-45 0 C. Low-boiling fractions with a boiling point of 230-310 0 C are continuously distilled off during the entire mixing process (SU N ° 1613455, 1990).
К недостаткам данного способа относятся, прежде всего, ограничения по содержанию в углеводородной среде асфальтенов. Это условие трудновыполнимо, так как добываемые в последние годы нефти и продукты их переработки характеризуются высоким содержанием асфальтенов, смолистых и сероорганических соединений, следовательно, требуется увеличение числа циклов извлеченияThe disadvantages of this method include, first of all, restrictions on the content of asphaltenes in the hydrocarbon medium. This condition is difficult to fulfill, since oil and oil products extracted in recent years are characterized by a high content of asphaltenes, resinous and organosulfur compounds, therefore, an increase in the number of extraction cycles is required
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) перечисленных соединений. Кроме того, этот метод характеризуется недостаточно высоким выходом легких фракций. Суммарное количество легких фракций, выкипающих в температурном интервале до 2300C, составляет 12,4-37,8 мac.%. Известен способ переработки резиносодержащих отходов, заключающийся в их термоожижении при 270-4200C, давлении 1-6 МПа в среде углеводородного растворителя, в составе которого используют отходы производства синтетического каучука, и в присутствии редкоземельного металла (РЗМ), или в присутствии интерметаллидов на основе РЗМ, или в присутствии гидрида титана, взятых в количестве 0,5- 10,0 мac.% от реакционной смеси. Способ предусматривает термоожижение при массовом соотношении углеводородного растворителя и отходов 2:1-4: 1. Способ характеризуется невысоким коэффициентом использования водорододонорного потенциала компонентов растворителя, что требует многократного использования его в процессе, постоянного отделения от жидких продуктов термоожижения исходного сырья, а также поддержания повышенного давления в реакционном аппарате (RU Ne2109770, 1998).SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) listed compounds. In addition, this method is characterized by insufficiently high yield of light fractions. The total amount of light fractions boiling in the temperature range up to 230 0 C is 12.4-37.8 wt.%. A known method of processing rubber-containing waste, which consists in heat liquefying at 270-420 0 C, pressure 1-6 MPa in a hydrocarbon solvent medium, which uses synthetic rubber waste, and in the presence of rare-earth metal (REM), or in the presence of intermetallic compounds REM-based, or in the presence of titanium hydride, taken in an amount of 0.5-10.0 wt.% from the reaction mixture. The method involves thermal liquefaction with a mass ratio of hydrocarbon solvent and waste of 2: 1-4: 1. The method is characterized by a low coefficient of use of the hydrogen donor potential of the solvent components, which requires its repeated use in the process, constant separation of the feedstock from liquid thermal fluid products, and also maintaining high pressure in the reaction apparatus (RU Ne2109770, 1998).
Существенным недостатком этого способа является также применение в качестве углеводородного растворителя отходов производства синтетического каучука, которые не всегда доступны в необходимом количестве. Кроме того, необходимы достаточно дефицитные РЗМ, интерметаллиды на их основе, гидриды кальция, титана, Известен способ переработки резиносодержащих, а также органических промышленных и бытовых отходов в химическое сырье и компоненты моторного топлива, проводимый аналогично вышеописанному, в котором в качестве водорододонорного растворителя используют один или смесь длкилбензолов (толуола,A significant disadvantage of this method is the use as a hydrocarbon solvent of synthetic rubber waste products that are not always available in the required quantity. In addition, quite scarce REMs, intermetallic compounds based on them, calcium hydrides, titanium hydrides are needed. A method is known for processing rubber-containing as well as organic industrial and household wastes into chemical raw materials and motor fuel components, carried out similarly to the above, in which one is used as a hydrogen donor solvent or a mixture of dkylbenzenes (toluene,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) ксилолов, этилбензолов, диэтил-, триметил- и тетраметилбензолов), являющихся основой "сырого бензола"- продукта высокотемпературного коксования каменных углей. Перечисленные углеводороды являются эффективными донорами водорода, имеются в больших количествах, их применение в данной технологии позволяет решить как техническую, экологическую, так и экономическую задачу (патент РФ N° 2110535, 1998).SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) xylenes, ethylbenzenes, diethyl-, trimethyl- and tetramethylbenzenes), which are the basis of "crude benzene" - a product of high-temperature coking of coal. These hydrocarbons are effective hydrogen donors, are available in large quantities, their use in this technology allows us to solve both the technical, environmental and economic problems (RF patent N ° 2110535, 1998).
Существенным недостатком этого способа является применение РЗМ, интерметаллидов на основе неодима, лантана, церия, алюминия, а также гидридов титана, кальция, относящиеся к достаточно дефицитным материалам, трудность их последующего извлечения из массы технического углерода и высокосмолистых тяжелых углеводородных остатков, высокое давление в реакционном аппарате вследствие низкой степени использования водорода из состава газовой фазы, образующейся в результате термолиза органических отходов.A significant disadvantage of this method is the use of rare-earth metals, intermetallic compounds based on neodymium, lanthanum, cerium, aluminum, as well as titanium and calcium hydrides, which are relatively deficient materials, the difficulty of their subsequent extraction from the mass of carbon black and highly resinous heavy hydrocarbon residues, high pressure in the reaction apparatus due to the low degree of use of hydrogen from the composition of the gas phase resulting from the thermolysis of organic waste.
Известен способ переработки органических полимерных отходов, включающий термоожижение отходов при температуре выше 27O0C при повышенном давлении по меньшей мере в одном растворителе - алкилбензоле, отделение жидкой фракции и ее дистилляцию, при этом при термоожижении отходов используют повышенное давление не менее 6,1 МПа, а после дистилляции жидкую фракцию с температурой кипения не менее 21O0C вводят при термоожижении вновь перерабатываемых отходов в качестве дополнительного компонента к растворителю в массовом соотношении дополнительного компонента и растворителя не менее 1 : 1 (патент РФ N° 2167168, 2001 г.).A known method of processing organic polymer waste, including heat liquefaction of waste at a temperature above 27O 0 C at elevated pressure in at least one solvent - alkylbenzene, separation of the liquid fraction and its distillation, while using heat liquefaction of wastes using an increased pressure of at least 6.1 MPa, and after distillation, a liquid fraction with a boiling point of at least 21O 0 C is introduced during thermal liquefaction of the newly processed waste as an additional component to the solvent in a mass ratio of additional component and solvent not less than 1: 1 (RF patent N ° 2167168, 2001).
Существенным недостатком данного способа является его неэффективность при получении высокооктановой бензиновой фракции. Этот недостаток возникает вследствие удаления из реакционной смеси жидкой фракции с температурой кипения менее 2000C. НаиболееA significant disadvantage of this method is its inefficiency in obtaining high-octane gasoline fraction. This disadvantage arises due to the removal of the liquid fraction from the reaction mixture with a boiling point of less than 200 0 C. Most
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) активными инициаторами продолжения цепи радикальных реакций являются низкомолекулярные алкилбензолы с температурой выкипания до 2000C. Вывод из реакционной смеси этой фракции и добавление высококипящей не будет ускорять процесс передачи водорода, и в целом ускорять процесс. Высококипящую фракцию добавляют для последующего термокрекинга с получением керосиновой и соляровой фракций, но никак не высокооктановой бензиновой фракции.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) active initiators of the continuation of the chain of radical reactions are low molecular weight alkylbenzenes with a boiling point of up to 200 0 C. The removal of this fraction from the reaction mixture and the addition of a high boiling point will not accelerate the process of hydrogen transfer, and generally speed up the process. A high boiling fraction is added for subsequent thermocracking to obtain kerosene and solar fractions, but not a high octane gasoline fraction.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ в котором отходы подвергают термокаталитическому ожижению при 220-3600C, давлении 1-3 МПа в углеводородном водорододонорном растворителе в присутствии инициатора - свободного иода и/или йодсодержащих соединений, взятых в количестве 0,01-0,50 мac.% от растворителя с получением целевых продуктов. Используются неорганические и органические йодсодержащие соединения, выбранные из группы, содержащей иодиды калия, титана, кобальта, никеля, этилиодид, третбутилиодид и другие, или их смеси. В качестве растворителя используют алкилбензол, смесь алкилбензолов, алкилбензолсодержащие углеводородные смеси. Предпочтительно способ проводят при массовом соотношении отходы: растворитель 1 :2-4. Проведение способа позволяет упростить технологию процесса, повысить выход жидких продуктов лучшего качества, которые можно использовать в качестве компонентов моторного топлива и химического сырья (патент РФ N°2156270, С 1, 2000).The closest in technical essence to the proposed method is a method in which the waste is subjected to thermocatalytic liquefaction at 220-360 0 C, pressure 1-3 MPa in a hydrocarbon hydrogen donor solvent in the presence of an initiator - free iodine and / or iodine-containing compounds, taken in an amount of 0.01 -0.50 wt.% Of solvent to obtain the desired products. Inorganic and organic iodine compounds are used selected from the group consisting of iodides of potassium, titanium, cobalt, nickel, ethyl iodide, tert-butyl iodide and others, or mixtures thereof. The solvent used is alkylbenzene, a mixture of alkylbenzenes, alkylbenzene-containing hydrocarbon mixtures. Preferably, the method is carried out in a weight ratio of waste: solvent 1: 2-4. The method allows to simplify the process technology, to increase the yield of liquid products of better quality, which can be used as components of motor fuel and chemical raw materials (RF patent N ° 2156270, C 1, 2000).
К недостаткам этого способа можно отнести невысокую степень использования водорододонорного потенциала компонентов растворителя, достаточно высокую энергоемкость процесса,The disadvantages of this method include the low degree of use of the hydrogen donor potential of the solvent components, a sufficiently high energy intensity of the process,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) обусловленную температурой протекания процесса не менееSUBSTITUTE SHEET (RULE 26) due to the temperature of the process not less
22O0C, а также его длительностью.22O 0 C, as well as its duration.
Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего повысить водорододонорный потенциал растворителя, за счет более эффективного использования водорода последнего, упростить технологию, снизить температуру и давление, увеличить производительность процесса при одновременном повышении взрыво- и пожаробезопасности, увеличить выход фракций с температурой кипения до 2000C, характеризующихся низким содержанием кислород-, азот- и сероорганических, а также непредельных соединений, повысить качество технического углерода, наполнителя в резиносодержащих отходах, пирогаза.The objective of the invention is to develop a method to increase the hydrogen donor potential of the solvent, due to more efficient use of hydrogen of the latter, simplify the technology, reduce temperature and pressure, increase process productivity while increasing explosion and fire safety, increase the yield of fractions with a boiling point up to 200 0 C, characterized by a low content of oxygen, nitrogen and organosulfur, as well as unsaturated compounds, to improve the quality of carbon black, fill calves in rubber waste, pyrogas.
Поставленная задача решается за счет того, что при переработке резиносодержащих и органических промышленных и бытовых отходов в химическое сырье и компоненты моторного топлива осуществляют термокаталитическое ожижение отходов при повышенных температурах и давлении в углеводородном растворителе с последующим отделением жидких продуктов и их ректификацией с получением целевых продуктов, при этом, согласно изобретению, в качестве углеводородного растворителя используют смесь алкилбензолсодержащих углеводородов с углеводородным водорододонорным растворителем, имеющим меньшее время индукционного эффекта, а процесс проводят при температуре 200-3200C, давлении 1-3 МПа.The problem is solved due to the fact that during the processing of rubber-containing and organic industrial and household wastes into chemical raw materials and motor fuel components, thermocatalytic liquefaction of wastes is carried out at elevated temperatures and pressures in a hydrocarbon solvent, followed by separation of liquid products and their rectification to obtain target products, of this, according to the invention, a mixture of alkylbenzene-containing hydrocarbons with hydrocarbon water is used as a hydrocarbon solvent orododonornym solvent having minimal induction effect, and the process is carried out at a temperature of 200-320 0 C, a pressure of 1-3 MPa.
В предпочтительном варианте исполнения в качестве углеводородного растворителя, имеющего меньшее время индукционного эффекта, чем алкилбензолсодержащие углеводороды, используют тетралин или фракции парафиново-нафтеновой нефти с пределом выкипания 230-2800C.In a preferred embodiment, tetralin or fractions of paraffin-naphthenic oil with a boiling point of 230-280 0 C are used as a hydrocarbon solvent having a shorter induction time than alkylbenzene-containing hydrocarbons.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Предпочтительно способ проводят при массовом соотношении ал килбензол содержащие углеводороды: тетралин / или фракция парафиново-нафтеновой нефти с пределом выкипания 230- 2800C, равном 10:0,5 - 10:2,0. Предпочтительно способ проводят при массовом соотношении отходы : растворитель (смесь растворителей), равном 1 :2-4.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Preferably, the method is carried out at a weight ratio of alkylbenzene containing hydrocarbons: tetralin / or a fraction of paraffin-naphthenic oil with a boiling point of 230-280 0 C equal to 10: 0.5 to 10: 2.0. Preferably, the method is carried out in a weight ratio of waste: solvent (solvent mixture) of 1: 2-4.
При осуществлении способа могут использоваться инициаторы, например, качестве инициатора может быть использован свободный йод и/или йодсодержащие соединения, взятые в количестве 0,01 - 0,50 мac.% от растворителя.In the implementation of the method, initiators can be used, for example, free iodine and / or iodine-containing compounds taken in an amount of 0.01-0.50 wt.% Of the solvent can be used as initiator.
В качестве инициаторов могут быть также использованы редкоземельные металлы, или интерметаллиды на основе редкоземельных металлов, или гидрид титана, взятые в количестве 0,5 - 10,0 мac.% от реакционной смеси, или другие известные инициаторы. В качестве источника алкилбензолов целесообразно использоватьRare-earth metals, or rare-earth-based intermetallic compounds, or titanium hydride, taken in an amount of 0.5-10.0 wt.% Of the reaction mixture, or other known initiators can also be used as initiators. As a source of alkylbenzenes, it is advisable to use
"сырой бензол" или отдельные его компоненты (толуол, ксилолы, сольвент фракция), получаемые при высокотемпературном коксовании каменных углей и являющихся отходом производства металлургического кокса. Количества "сырого бензола" достаточно большие, но рационального применения он пока не находит. В качестве дополнительных доноров водорода, значительно уменьшающих индукционный период реакций термолиза органического материала отходов, целесообразно применение тетралина или фракций с пределом выкипания 230 - 28O0C парафиново-нафтеновой нефти. Тетралин - продукт каталитического гидрирования коксохимического нафталина, его количества значительны, но рационального применения пока не находит."crude benzene" or its individual components (toluene, xylenes, solvent fraction) obtained by high-temperature coking of fossil fuels and which is a waste product of metallurgical coke production. Amounts of "crude benzene" are quite large, but it still does not find rational use. It is advisable to use tetralin or fractions with a boiling point of 230 - 28O 0 C paraffin-naphthenic oil as additional hydrogen donors that significantly reduce the induction period of the thermolysis of organic waste material. Tetralin is a product of the catalytic hydrogenation of coke chemical naphthalene, its quantities are significant, but has not yet been rationally applied.
Технический результат от использования изобретения достигается за счет введения нового признака - применения смеси алкилбензолов иThe technical result from the use of the invention is achieved by introducing a new feature - the use of a mixture of alkylbenzenes and
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) водорододонорного углеводорода, имеющего меньшее, чем алкилбензолы, время индукционного эффекта, например, тетралина или фракции с пределом выкипания 230-2800C парафиново-нафтеновой нефти, обогащенной изоалканами, циклоалканами и гидроароматическими углеводородами (эффективными донорами водорода). Технический результат заключается в существенном уменьшении индукционного периода процесса термолиза органического материала отходов за счет более высокой водорододонорной активности тетралина и фракции парафиново-нафтеновой нефти с пределом выкипания 230-2800C; в повышении коэффициента использования атомарного водорода или жидкой фазы для рекомбинации низкомолекулярных радикальных продуктов термолиза органического материала отходов, увеличении производительности реакционного аппарата, улучшении экономических показателей процесса в целом. В тетралине и фракции с пределом выкипания 230-2800C парафиново-нафтеновой нефти, выступающих в роли инициаторов реакции, энергия разрыва связи C - H c образованием атомарного водорода имеет меньшее значение, чем энергия разрыва аналогичных связей в алкилбензолах. За счет этого возможно снижение температуры начала реакции и снижение давления, а также времени протекания реакции.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) a hydrogen donor hydrocarbon having a shorter induction effect than alkylbenzenes, for example, tetralin or a fraction with a boiling point of 230-280 ° C of paraffin-naphthenic oil enriched in isoalkanes, cycloalkanes and hydroaromatic hydrocarbons (effective hydrogen donors). The technical result consists in a significant reduction in the induction period of the process of thermolysis of the organic waste material due to the higher hydrogen donor activity of tetralin and a fraction of paraffin-naphthenic oil with a boiling point of 230-280 0 C; in increasing the utilization of atomic hydrogen or liquid phase for the recombination of low molecular weight radical products of thermolysis of organic waste material, increasing the productivity of the reaction apparatus, improving the economic performance of the process as a whole. In tetraline and fractions with a boiling point of 230-280 ° C of paraffin-naphthenic oil, which act as initiators of the reaction, the energy for breaking the C - H bond with the formation of atomic hydrogen is less important than the energy for breaking similar bonds in alkylbenzenes. Due to this, a decrease in the temperature of the onset of the reaction and a decrease in pressure, as well as the reaction time, are possible.
Способ осуществляется следующим образом. Во вращающийся автоклав (2 л) загружают резиносодержащие, другие промышленные и бытовые органические отходы (утильные шины, камеры, транспортерные ленты, прорезиненные вентиляционные шахтные рукава, полиэтилен, полистирол, полипропилен, полиизобутилен, синтетический каучук, полихлорвинил, капрон, найлон, энант, лавсан и другие). Затем добавляют водорододонорный углеводородный растворитель в массовом соотношении алкилбензолы :The method is as follows. Rubber-containing, other industrial and household organic waste (waste tires, chambers, conveyor belts, rubberized ventilation shaft hoses, polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyisobutylene, synthetic rubber, polyvinyl chloride, nylon, nylon, enanth, lavsan is loaded into a rotating autoclave (2 l) and others). Then add a hydrogen donor hydrocarbon solvent in a weight ratio of alkylbenzenes:
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) тетралин / или фракция с температурой выкипания 230 - 2800C парафиново-нафтеновой нефти, равном 10 : 0.5 - 10 : 2.0 и инициатор в необходимом количестве.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) tetralin / or fraction with a boiling point of 230 - 280 0 C of paraffin-naphthenic oil equal to 10: 0.5 - 10: 2.0 and the initiator in the required amount.
Процесс термокаталитического ожижения отходов осуществляют при температуре 200 - 3200C и давлении 1-3 МПа; массовом соотношении отходы : растворитель 1 -.2-4.The process of thermocatalytic liquefaction of waste is carried out at a temperature of 200 - 320 0 C and a pressure of 1-3 MPa; mass ratio of waste: solvent 1 -.2-4.
На начальном этапе реакции, в первую очередь, атомарный водород под воздействием иода или йодсодержащих продуктов отщепляется от тетралина, затем от других компонентов водород одонорного углеводородного растворителя, а также циклогексанов и гидроароматических углеводородов фракции нефти и переносится к радикальным продуктам, образующимся при термолизе органического материала отходов. Перенос водорода дополнительно интенсифицируется нафталиновыми структурами, образующимися при дегидрировании тетралина. Этим объясняется высокая скорость процесса ожижения отходов, низкие значения температуры и давления, высокая степень использования водорода компонентов растворителя и газовой фазы, глубокий термолиз соединений отходов, низкое содержание кислород-, азот- и серосодержащих, а также непредельных соединений в образующихся жидких продуктах, высокий выход последних; повышение селективности реакций изомеризации, циклизации, гидрирования и дегидрирования, гидродеалкилирования, гидрирования полиамидных, дисульфидных, полиэфирных связей, гетероциклов с последующим их разрушением, ответственных за образование значительных количеств циклоалканов, изоалканов, гидроароматических и ароматических углеводородов, характеризующихся высокими октановыми числами; уменьшение содержания в жидких продуктах кислород-, азот- и сераорганических, а также непредельных соединений.At the initial stage of the reaction, first of all, atomic hydrogen, under the influence of iodine or iodine-containing products, is split off from tetralin, then from the other components, hydrogen is a donor hydrocarbon solvent, as well as cyclohexanes and hydroaromatic hydrocarbons, of the oil fraction and is transferred to radical products formed during the thermolysis of organic waste material . Hydrogen transfer is additionally intensified by naphthalene structures formed during tetralin dehydrogenation. This explains the high speed of the liquefaction process, low temperatures and pressures, a high degree of use of hydrogen components of the solvent and the gas phase, deep thermolysis of waste compounds, low oxygen, nitrogen and sulfur content, as well as unsaturated compounds in the resulting liquid products, high yield the latter; increasing the selectivity of the reactions of isomerization, cyclization, hydrogenation and dehydrogenation, hydrodealkylation, hydrogenation of polyamide, disulfide, polyester bonds, heterocycles with their subsequent destruction, responsible for the formation of significant quantities of cycloalkanes, isoalkanes, hydroaromatic and aromatic hydrocarbons characterized by high octane numbers; a decrease in the content of oxygen, nitrogen, and organosulfur, as well as unsaturated compounds in liquid products.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Жидкие продукты отделяют от твердых веществSUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Liquid products are separated from solids.
(металлокорд, технический углерод и другое), после чего подвергают ректификации с получением целевых продуктов - фракций с пределом выкипания до 2000C, 200-2800C и выше 2800C. Примеры осуществления предлагаемого способа приведены в таблице. Описание примера (N° 4 в таблице): во вращающийся автоклав (2л) загружают 150 г отходов (утильная резина, автошина, полиэтилен, полистирол, полиизобутилен, синтетический каучук, полихлорвинил и другие), 450 г водорододонорного растворителя, содержащего 430 г толуола и 20 г тетралина / или фракции с пределом выкипания 230 - 2800C парафиново-нафтеновой нефти, 0,90 г свободного йода и/или его неорганических, органических соединений (йодиды калия, титана, кобальта, этилиодид, третбутилиодид и др.).(metal cord, carbon black and others), after which they are subjected to rectification to obtain the target products - fractions with a boiling point up to 200 0 C, 200-280 0 C and above 280 0 C. Examples of the proposed method are shown in the table. Description of the example (N ° 4 in the table): 150 g of waste (recycled rubber, tire, polyethylene, polystyrene, polyisobutylene, synthetic rubber, polyvinyl chloride and others), 450 g of hydrogen donor solvent containing 430 g of toluene are loaded into a rotating autoclave (2 l), 20 g of tetralin / or a fraction with a boiling point of 230 - 280 0 C paraffin-naphthenic oil, 0.90 g of free iodine and / or its inorganic, organic compounds (potassium, titanium, cobalt iodides, ethyl iodide, tert-butyl iodide, etc.).
Процесс проводят при температуре 3000C, давлении 2.5 МПа в течение 30 минут. Выход жидких продуктов составляет 95,0 мае. % от органического материала отходов, содержание фракции, выкипающей в температурном интервале до 2000C составляет 83,0 мае. % от жидких продуктов, до 32O0C - 95,5 мac.%. Полученные фракции можно использовать в качестве высокооктановых компонентов моторного топлива и химического сырья для производств основного органического, биохимического и нефтехимического синтеза. Технический углерод может быть рекомендован в качестве наполнителя в резинотехнические изделия, производства анодной массы для электротермических и электрохимических производств. Из таблицы следует, что использование смеси углеводородов доноров водорода (алкилбензолов, тетралина или фракции с температурой выкипания 230-2800C парафиново-нафтеновой нефти) позволяет повысить выход жидких продуктов и содержание в их составе фракции с пределом выкипания до 2000C, обогащенной изоалканами,The process is carried out at a temperature of 300 0 C, a pressure of 2.5 MPa for 30 minutes. The yield of liquid products is 95.0 may. % of the organic material of the waste, the content of the fraction boiling in the temperature range up to 200 0 C is 83.0 May. % of liquid products, up to 32O 0 C - 95.5 wt.%. The obtained fractions can be used as high-octane components of motor fuel and chemical raw materials for the production of basic organic, biochemical and petrochemical synthesis. Carbon black can be recommended as a filler in rubber products, production of anode paste for electrothermal and electrochemical industries. From the table it follows that the use of a mixture of hydrocarbon donors of hydrogen (alkylbenzenes, tetralin or a fraction with a boiling point of 230-280 0 C paraffin-naphthenic oil) can increase the yield of liquid products and the content of fractions with a boiling point up to 200 0 C enriched in isoalkanes ,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) циклоалканами, гидроароматическими и ароматическими углеводородами, понизить температуру, давление, уменьшить время процесса.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) cycloalkanes, hydroaromatic and aromatic hydrocarbons, lower temperature, pressure, reduce process time.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) W нSUBSTITUTE SHEET (RULE 26) W n
(-O ( -O
ОABOUT
H
Figure imgf000015_0001
H
Figure imgf000015_0001

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ переработки резиносодержащих и промышленных и бытовых органических отходов в химическое сырье и компоненты моторного топлива, включающий термокаталитическое ожижение отходов при повышенных температуре и давлении в углеводородном водорододонорном растворителе с последующим отделением жидких продуктов и их ректификации с получением целевых продуктов, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии смеси водорододонорных углеводородов, в качестве одного из которых используют алкилбензолы, а в качестве второго - водорододонорный углеводород, имеющий меньшее время индукционного эффекта, при этом процесс проводят при температуре 200-3200C и давлении 1 - 3 МПа.1. A method of processing rubber-containing and industrial and household organic wastes into chemical raw materials and motor fuel components, including thermocatalytic liquefaction of wastes at elevated temperature and pressure in a hydrocarbon hydrogen donor solvent, followed by separation of liquid products and their rectification to obtain target products, characterized in that the process carried out in the presence of a mixture of hydrogen donor hydrocarbons, one of which is used alkylbenzenes, and the second is hydrogen a donor hydrocarbon having a shorter induction effect time, while the process is carried out at a temperature of 200-320 0 C and a pressure of 1-3 MPa.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс проводят в смеси алкилбензолов и тетралина, взятых в массовом соотношении 10 : 0.5 - 10 : 2.0.2. The method according to p. 1, characterized in that the process is carried out in a mixture of alkylbenzenes and tetralin, taken in a mass ratio of 10: 0.5 - 10: 2.0.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс проводят в смеси алкилбензолов и фракции с пределом выкипания 230 - 2800C парафиново-нафтеновой нефти, взятых в массовом соотношении, равном 10 : 0.5 - 10 : 2.0.3. The method according to p. 1, characterized in that the process is carried out in a mixture of alkylbenzenes and fractions with a boiling point of 230 - 280 0 C paraffin-naphthenic oil, taken in a mass ratio of 10: 0.5 - 10: 2.0.
4. Способ по п.п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве инициатора используют свободный йод и/или йодсодержащие соединения, взятые в количестве 0,01 - 0,50 мac.% от растворителя.4. The method according to p. 1 or 2, characterized in that as the initiator use free iodine and / or iodine-containing compounds, taken in an amount of 0.01 - 0.50 wt.% From the solvent.
5. Способ по любому из п.п. 1-3, отличающийся тем, что процесс проводят при массовом соотношении отходы :pacтвopитeль, равном 1 :2- 4.5. The method according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the process is carried out with a mass ratio of waste: solvent, equal to 1: 2-4.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2005/000173 2005-03-09 2005-04-06 Method for recycling rubber-containing and other industrial and domestic wastes into chemical raw material and engine fuel components WO2006096085A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005106328 2005-03-09
RU2005106328A RU2275397C1 (en) 2005-03-09 2005-03-09 Method of processing rubber-containing and other industrial and domestic organic wastes into chemical raw materials and motor fuel components

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006096085A1 true WO2006096085A1 (en) 2006-09-14

Family

ID=36655546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2005/000173 WO2006096085A1 (en) 2005-03-09 2005-04-06 Method for recycling rubber-containing and other industrial and domestic wastes into chemical raw material and engine fuel components

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2275397C1 (en)
WO (1) WO2006096085A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2072565A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-24 Atanas Zafirov Method for extracting fuel
US11999920B2 (en) 2021-09-10 2024-06-04 Ecolab Usa Inc. Cold flow additives for plastic-derived synthetic feedstock

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717334C1 (en) * 2016-11-30 2020-03-23 Чайна Петролиум энд Кемикал Корпорейшн Method of producing hexadecahydropyrene
CA3232882A1 (en) * 2021-09-23 2023-03-30 Andrey Anatolievich PANFEROV Method and device for obtaining hydrocarbons from polymer waste

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4175211A (en) * 1977-03-14 1979-11-20 Mobil Oil Corporation Method for treatment of rubber and plastic wastes
JPS58125790A (en) * 1982-01-22 1983-07-26 Shigeo Maekawa Preparation of fuel from organic dust
US4983278A (en) * 1987-11-03 1991-01-08 Western Research Institute & Ilr Services Inc. Pyrolysis methods with product oil recycling
RU2156270C1 (en) * 2000-03-21 2000-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-экологические программы" Method of processing rubber-containing and organic trade and household wastes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4175211A (en) * 1977-03-14 1979-11-20 Mobil Oil Corporation Method for treatment of rubber and plastic wastes
JPS58125790A (en) * 1982-01-22 1983-07-26 Shigeo Maekawa Preparation of fuel from organic dust
US4983278A (en) * 1987-11-03 1991-01-08 Western Research Institute & Ilr Services Inc. Pyrolysis methods with product oil recycling
RU2156270C1 (en) * 2000-03-21 2000-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-экологические программы" Method of processing rubber-containing and organic trade and household wastes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2072565A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-24 Atanas Zafirov Method for extracting fuel
US11999920B2 (en) 2021-09-10 2024-06-04 Ecolab Usa Inc. Cold flow additives for plastic-derived synthetic feedstock

Also Published As

Publication number Publication date
RU2275397C1 (en) 2006-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110139915B (en) Conversion of waste plastics by pyrolysis to high value products such as benzene and xylenes
Buekens et al. Catalytic plastics cracking for recovery of gasoline-range hydrocarbons from municipal plastic wastes
Alvarez et al. Evaluation of the properties of tyre pyrolysis oils obtained in a conical spouted bed reactor
Olah et al. Hydrocarbon chemistry
Gaurh et al. A novel approach of solid waste management via aromatization using multiphase catalytic pyrolysis of waste polyethylene
US4983278A (en) Pyrolysis methods with product oil recycling
Kumar et al. A review on tertiary recycling of high-density polyethylene to fuel
Martínez et al. Waste tyre pyrolysis–A review
Matar et al. Chemistry of petrochemical processes
Quek et al. Liquefaction of waste tires by pyrolysis for oil and chemicals—A review
Li et al. Derived oil production by catalytic pyrolysis of scrap tires
Lopez et al. Vacuum pyrolysis of waste tires by continuously feeding into a conical spouted bed reactor
KR101197975B1 (en) Hydrogenation method and petrochemical process
US20120310023A1 (en) Methods of Producing Liquid Hydrocarbon Fuels from Solid Plastic Wastes
CN102533322A (en) Method for producing propylene by using Fischer Tropsch synthetic oil in catalytic cracking mode
RU2272826C1 (en) Method of processing rubber-containing and other industrial and household organic wastes into chemical raw materials and motor fuel components
Baiseitov et al. Obtaining of liquid fuel from coal in the presence of the polymers
Mastral et al. Coal hydrocoprocessing with tires and tire components
Shaw et al. Plastic to oil
RU2275397C1 (en) Method of processing rubber-containing and other industrial and domestic organic wastes into chemical raw materials and motor fuel components
Baraniec-Mazurek et al. Liquid fuel from waste polyolefins part I: Thermal and pressure degradation of waste polyolefins in tetralin as H-donor model system
AU2004233181B2 (en) Method for recycling rubber-containing wastes
RU2156270C1 (en) Method of processing rubber-containing and organic trade and household wastes
Scotp et al. Production of liquid fuels from waste plastics
RU2110535C1 (en) Method of treating organic industrial and domestic polymeric waste

Legal Events

Date Code Title Description
DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC DATED 29.11.2007 AND 27.03.2008

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05767729

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1