HUT77197A - Eljárás kémiai nyersanyagok és hajtóanyag komponensek kinyerésére használt vagy hulladék műanyagokból - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás kémiai és/vagy folyékony hajtóanyagkomponensek kinyerésére elhasznált műanyagból vagy műanyaghulladékból, amely szerint elhasznált vagy hűl 1adékműanyagokat megemelt hőmérsékleten adott esetben egy folyékony segédfázis, mint oldószer vagy oldószerelegy hozzáadásával depolimerizálják és a képződő gázalakú és kondenzálható depó 1 imer izációs termékeket ( kondenzátumot) valamint egy szivattyúzható, viszkózus, depóiímerizációs termékeket tartalmazó iszapfázist (depóiimerizátumot) külön részáramként felfogják és a kondenzátumot valamint a depói imerizátumot egymástól elkülönítve feldolgozzák, valamint ezzel az eljárással előállított depóiimerizátum felhasználására.

A depóiímerizációs eljárás termékeit lényegében három főtermékáramra osztják fel:

1) A bevitt műanyagkeverékre számítva 15-85 tömeg?ó depolimenzátum, amely az összetételétől és a mindenkori követelményektől függően a termékfázis hidrogénezésbe, a nyomás alatti e)gázosításba,a svélolásba (piro1ízisbe) és/vagy más eljárásokba illetőleg felhasználásokhoz hozzávezetendő termékrészáramokra osztható fel.

Ez a frakció túlnyomórészben >480 °C körüli forráspontú nehéz szénhidrogénekből áll, amely a használt és a hulladékműanyaggal a folyamatba bevitt inertanyagokat , így a lumíniumfólιát, pigmenteket, töltőanyagokat , üvegszálat tartalmazza.

12304 • ·· · ·· · · i ······· ········ ········

Λ «. ·········

- 3 2) A bevitt műan)agkeverékre számítva 10-80, előnyösen

20-50 tömeg% kondenzátum, amely 25 és 520 °C közötti forráspontú és kb. 1000 ppm-ig terjedő mennyiségben szervesen kötött klórt tartalmazhat..

A kondenzátumot pl. hidrogénező kezeléssel szilárdan rögzített kereskedelmi forgalomban kapható Co-, Movagy Ni-Mo-kata 1izátorokkal értékes, szintetikus nyersolajjá (Supercrude) lehet átalakítani vagy közvetlenül klórtűrő kémiai-technikaι vagy finomító eljárásban lehet átalakítani vagy közvetlenül klórtűrő kémiaitechnikai vagy finomítási eljárásban lehet szénhidrogéntartalmú alapanyagként bevinni.

3) A bevitt műanyagkeverékre számítva 5-20 tömeg% gáz, amely metán, etán, propán és bután mellett gázalakú ha 1ogénhidrogéneket, így főként sósavat, valamint könynyen illő klórtartalmú szénhidrogén-vegyületeket tártál».

mazhat.

A sósavat pl. vízzel lehet a gázáramból 30 tömeg?ó vizes sósav alakjában kimosni. A maradékgázt hidrogénezéssel Lehet fenékfázisú hidrogénezésse1 vagy egy hidrogénező szkimmering finomítással a szervesen kötött klórtól mentesíteni és például a finomítási gázfeldolgozóba bevezetni.

Emellett az eljárási paramétereket úgy választják meg, hogy lehetőleg nagy részarányban a kondenzátum képződjék .

- 4 ··♦· ·· ·· ···« • · · · « • · · ··· · • ·····«

Az egyes termékáramuk, főként a kondenzátum, a további feldolgozás során végül a nyersanyag újrahasznosítás érteimé ben például az olefingyártásban, etiléngyártó berendezésekben nyersanyagként felhasználható.

A leírt eljárás egyik előnye, hogy az elhasznált műanyag ill. hulladékműanyag szervetlen mellékkomponensei az iszapfázisban feldúsíthatok, míg az ezektől a komponensektől mentes kondenzátum kevésbé bonyolult eljárásban tovább feldolgozható. Különösen az eljárási paraméterek, mint hőmérséklet és tartózkodási idő, optimális beállításával elérhető, hogy egyrészt viszonylag nagy hányadban kondenzátum képződik, másfelől az iszapfázis viszkózus depóiímenzátuma az eljárási körülmények mellett szivattyúzható állapotban marad. Célszerű műszaki megközelítésként elfogadható, hogy a hőmérsékletet 10 °C - kai való megemelései átlagos tartózkodási idő esetén a folyékony fázisba átalakuló komponensek hozamát több mint 50 %-kal emeli. Két tipikus hőmérsékleti érték tartózkodási időtől való függését -a hozam szempontjából - a 6. ábra szemlélteti.

A hivatkozott eljárás szerinti előnyös hőmérsékleti tartomány a polimerizációra 150-470 °C. Különösen bevált a 250-450 °C közötti hőmérséklet. A tartózkodási idő 0,1-20 óra leheit. Általában elegendőn ek bizonyult 1-10 óra.

A nyomás egy kevésbé kritikus paraméter. így például előnyös lehet az eljárást csökkentett nyomáson végrehajtani, pl. ha az illékony kompon ens eket eljárási okok következtében el kell távolítani. De viszonylag magas nyomás is gyakorlatilag alkalmazható, bár ennek berendezési igénye jóval ·· ···· nagyobb. Az előnyös nyomástartomány 0,01-300 bar, főként 0,1—100 bar. Az eljárás előnyösen normál nyomáson vagy kissé afelett pl. 2 bárig emelhető, ezáltal a berendezési igény csökken. Annak érdekében, hogy a depóiimerizátűm a lehetőségekhez képest teljes mértékben gázt a 1anítható legyen, továbbá a kondenzátum frakció hozamának növelése érdekében az eljárást gyengén csökkentett nyomáson kb. 0,2 bárig végzik.

A depolimerizálás történhet egy szokásos, például keverős üstreaktorban, amelyet a megfelelő hőmérsékleten és nyomáson üzemeltetnek. Alkalmas reaktorok a publikált P 44 17 721.6 és 44 28 355.5 német szabadalmi bejelentésekben vannak ismertetve. A reaktor tartalmát a túlhevülés megelőzése érdekében a reaktorhoz kapcsolt zárt körfolyamatba vezetik. A körfolyamat rendszerint előnyösen egy hevítő/ hőcserélő egységből és egy nagy tel jesítményű szivattyúból áll. Ennek az eljárásnak az az előnye, hogy fokozott keringési sebesség érhető el a külső hevítő/hőcseré lő egységen keresztül, így a körfolyamatban levő folyamatanyag kényszerű túlhevülése csekély mértékű marad, másrészt a kedvező hőátadási viszonyok a hevítő/hőcserélő e g y s é g b e n mérsékelt fa 1 hőmérsék1eteket tesznek lehetővé. Ezáltal a helyi túlhev ülés, a nem ellenőrizhető bomlás és kokszképződés messzemenően elkerülhető. A reaktorban levő anyag felmelegítése így viszonylag igen kímélő módon valósítható meg.

- 6 A nagy keringési sebesség előnyösen nagyteljesítményű keringtető szivattyúkkal érhető el . Ezeknek azonban hasonlóan a körfolyamat egyéb érzékeny alkatrészeihez az a hátránya, hogy hajlamosak az erózióra.

Ez a jelenség úgy ellensúlyozható, hogy a körfolyamatban leválasztott reaktoranyag töltetet a leválasztó vezetékbe való belépése előtt a reaktorral egybeépített felszálló zónán vezetik keresztül, ahol a durvább szilárdanyag részecskék megfelelő nagy ülepedési sebességgel leválaszthatók.

A reaktor úgy van kialakítva, hogy a körfolyamatos rendszer leválasztó berendezése a lényegében folyékony reaktoranyagtö1tet szempontjából felszálló szakaszban legyen elhelyezve. A felszálló szakasz emelkedési sebességének megszabásával, amelyet a felszálló szakasz méretezése határoz meg, és a keringési áramlás mérésével, a nagyobb ülepedési sebességű és az eróziót okozó szilárdrészecskéket távol lehet tartani a keringéstől. Egyik speciális kiviteli változat szerint a felszálló szakasz a reaktor belsejében csőalakúra van kialakítva, és a cső lényegében függőlegesen van a reaktorban elrendezve. (V.ö. 1. ábra.)

Egy másik előnyös kiviteli változat szerint a cső helyett: a felszálló szakasz úgy valósítható meg, hogy a reaktort egy válaszfal szegmensekké osztja fel.

(V.ö. 2. ábra.)

A csövet íll. a válaszfalat a reaktor fedél nem zárja le, ezek a reaktor töltési magasságán túlnyúlnak.

• · « · »·, ·· » « · ·” * · · · ··· • · · · · » ·· » ·»>·

- 7 A reaktorfenéktől a cső illetve a válaszfal olyan távolságban van elhelyezve, hogy a reaktor anyagtöltete akadály és nagyobb turbulencia kialakulása nélkül képes legyen a felszálló szakaszba beáramlani.

A szilárd anyag ürítése a reaktor fenekén annyi meny nyiségű depóiímerizátummal együtt történik, amennyit feldolgozni szükséges. Annak érdekében, hogy a kiülepedett inértanyago 1 datota lehetőség szerint teljes mértékben lehessen a reaktorból eltávolítani, a depó 1ímerizátum ürítőberendezése előnyösen a reaktor alsó részén, főként a reaktor fenekén van elhelyezve.

A kiülepedett iné r t anyag Lehetőség szerint minél nagyobb mértékű eltávolításának elősegítése céljábóL a reaktor előnyösen a fenékirányba lefelé elkeskenyedik, pl. kúposán vagy egy másik előnyös kiviteli változatban mint egy csúcsára állított kúppalást van kialakítva.

Az 1. ábra a hivatkozott német szabadalmi leírás egyik kiviteli példája szerinti berendezést szemlélteti. Az I reaktorba a 13 tárolótartályból elhasznált és hulladékműanyagot a 1.8 adagolón keresztül egy 14 gázzáró adagolóberendezésbe,. például pneumatikus úton beadagolnak. Adagolóberendezésként jól megfelel egy c e L 1 á s kerekes zsilip. A depóiímerizátumot a benne levő inertanyagokkal együtt a 7 berendezéssel, amely a reaktor fenékrészén van elhelyezve, le’hét leüríteni. A műanyag adagolása és a depói ímerizátum ürítése előnyösen folyamatosan történik akként, hogy a reaktoranyag-töltetet egy meghatározott 3 töItetmagasságon tartsák. A 4 berendezésen keresztül a képződő gázokat és kondenzálható termékeket a reaktor fejrészéről lehet eltávolítani. A körfolyamat 16 ürítővezetékén keresztül a reaktortöltetet az 5 szivattyúval kímélő felmelegítésbe a 6 hevítő hőcserélő berendezésbe bevezetik és a 17 bevezető vezetéken az 1 reaktorba visszakeringtetik. Az 1 reaktorban a 20 cső függőlegesen van elhelyezve, így a reaktor keringtetett árama számára ez 2 felszálló szakaszként van kialakítva.

A reaktorból eltávolított depó limenzá tűm részárama 10-40-szer kevesebb mint a keringésben tartott anyagmennyiség. A depóiímerizátumot pl. egy nedvesörlő berendezésen (malom) vezetik keresztül, hogy a bennelevő inért alkatrészeket a további feldolgozásnak megfelelő méretnagyságra alakítsák át.

A hivatkozott német szabadalmi bejelentés szerinti eljáráshoz tartozó 2. ábra az 1. ábrán bemutatotthoz hasonló felépítésű reaktort szemléltet azzal a különbséggel, hogy a felszálló szakasz nem csőként van kialakítva, hanem olyan reaktor szegmensként, amely a 19 válaszfallal van a reaktor maradékrészétől elválasztva.

Hulladék vagy háztartási szemétgyűjtésből származó műanyagok feldolgozásakor a 8 el választó berendezésen kizsilipelt inért 11 alkatrészek főtömegében alumíniumból állnak, amelyek ezen a módon ismételt nyersanyaghasznosításba vihetők. Az alumínium kiválasztása és ismételt hasznosítása

V* azt a járulékos előnyt szolgáltatja, hogy társított csomagolóanyagokat is teljes mértékben lehet anyagában újrahasznosítani. A hasznosítás történhet a műanyagcsomagolással együttesen. Ennek az az előnye, hogy mellőzhető a csomagolóanyagok elválasztása. A társított göngyölegek rendszerint papír vagy kartonlemez egy műanyag és/vagy alumímumfóLiával társítva. A reaktorban a műanyagrészt cseppfolyósítják, a papírt íll. a kartonlemezt alaprostokká szétbontják, ezek kisebb ülepedési hajlamuk folytán a folyadékban maradnak. Az alumínium nagymértékben elkülönítve nyerhető ki. A műanyagot és a papírt a depolimerizáció lezajlása után nyersanyagként ismét hasznosítják.

A 3. ábra két reaktorból álló depolimerizációs berendezést szemléltet, amelyek külön-külön más hőmérsékleti értéken működtethetők. Az első 28 reaktor 33 keverővei van ellátva abból a célból, hogy a 31 zsilipen bevezetett hulladékot és használt műanyagot gyorsan lehessen a jelenlevő meleg depói ímerizátumhoz hozzákeverni. A 28 reaktor után kapcsolt 1 reaktor kialakítása azonos az 1. ábra szerinti reaktorral. A kímélő felmelegítéshez a körfolyamat lényegében az 5 szivattyúból és a 6 hevítő/hőcserélő egységből áll,ezért szilárdanyagtartalma alacsony. A depolimerizátumot, beleértve a szilárd alkatrészeket, a reaktor fenékrészén lehet leüríteni. Az l reaktor 7 ürítőberendezésének a szilárdanyag/fotyadék tömegaránya 1:1 és 1:1000 közötti .

• · • · ·

- 10 A 7 ürítőberendezéshez egy 21 ejtőszakasz kapcsolódik, ehhez közvetlenül csatlakozó lényegében derékszögben elvezetett 22 elágazással. A 21 ejtőszakasz és 22 elágazás egyik előnyös kiviteli változat szerint T-alakú csőként van kialakítva. Az elágazás járulékosan 23 mechanikus leválasztó eszközökkel lehet ellátva.

A 22 elágazáson keresztül a depulimerizátum szervesanyagból álló és az adott körülményeik mellett folyékony alkatrészei elvezethetők. A 27 szivattyún keresztül a depóiímerizátűm újrafeldolgozásra vagy legalábbis részben a 32 vezetéken keresztül az 1 reaktorba visszavezethető.

Az el vezetett mennyiség ezerszerese lehelt a kizsilipelt szilárdanyag mennyiségének. Extrém vagy adott esetben ideiglenesen a 22 elágazáson anyagot nem vezetnek el. A 22 elágazáson leürített depói ímerιzátűm mennyiség szabályozásával megfelelő áramlási viszonyokat lehet a szilárdanyag biztonságos leürítése szempontjából megállapítani. Ezzel egyidejűleg az elvezetett áramot úgy lehet megszabni, hogy szilárdanyag részecskék lehetőség szerint említésreméltó mennyiségben ne sodródjanak a depóiímerizátummal együtt. A leürített szilárdanyag mennyisége a depolimerizátumhoz képest 1:50 és 1:200.

A 21 ejtőszakasz illetve ejtőcső egyik előnyös kiviteli változat szerint a 24 zsilippel van ellátva. A zsilip felett 25 adagolóberendezés van elhelyezve az öblítőolaj beadago1ására.

··· · ·· · · ·

1]

Az 5 . ábrán egy olyan eljárástechnikai alternatíva (_>an szemléltetve, amelyben a 21 ejtőszakaszhoz közvetlenül a 26 elválasztóberendezés kapcsolódik. Ennél van előnyösen a 25 adagolóberendezés az öblítőolaj részére elhelyezve. A 25 adagolóberendezésen a depolimerizátumnál nagyobb fajsúlyú öblítő olajat adagolnak olyan mennyiségben, amely által az ejtőszakaszon belül a 25 adagoló és a 22 elágazás között a folyadéknak egy m e g f e1e1ő felfelé irányuló áramlási sebessége jön létre. így elérhető az, hogy a 21 ejtőszakasz i 1 I . az ejtőcső a 22 elágazás alatt mindenkor relatíve friss öblítőolajjal legyen feltöltve. Az ejtőszakasznak ezen részében egy úgynevezett stabil öblítőolajréteg alakul ki. Ha a 22 eLágazáson nem folyik el anyag, akkor a 21 ejtőszakaszban az öblítőoLaj szintje megemelkedik és az olaj végül az 1 reaktorba kerül.

Miközben a depói ímerizátum szerves komponenseinek főtömege előnyösen a 22 elágazáson keresztül elvezetésre kerül, a depo1 ímerιzátumban levő főtömegében szervetlen szilárdanyagrészecskék, amelyek kellő ülepedési sebességgel rendelkeznek, a 21 ejtőszakasz öblítőolajjal töltött részein keresztülhaladnak. Ennek eredményeként pedig a szilárdanyagrészecskékre még feltapadó szerves depóiímerizátumalkatrészek lemosódnak ι 1 1 . az öblítőolajban feloldódnak.

A depolímerizátum és az öblítőolaj közötti sűrűség különbséget legalább 0,1 g/ml, eLőnyösen 0,3-0,4 g/liter értékre állítják be. A depolímerizátum sűrűsége 400 ° C - ο n nagyságrendben 0,4 g/ml. Megfelelő öblítőül ajként pl. felhasználható egy 100 ° C-r a felmelegített ákuumgázolaj, amelynek sűrűsége kb. 0,8 g/ml.

- 12 • · · · · · · • ·· · · · · · • · ······ ···· ·· · ··

A 21 ej tőszakasz öblítőolajjal megtöltött részének hosszúságát úgy szabják meg, hogy a szilárdanyagrészecskék a 21 ejtőszakasz alsó végén a rátapadó szerves depolimerizátum-alkatrészektől legalábbis tőtömegében mentesek legyenek. Ez a körülmény függ a depolimerizátum jellegétől, összetételétől, hőmérsékletétől, valamint a depóiimerízátum folyamatban átvitt mennyiségétől és a bevitt öblítőolajtól. Szakember viszonylag egyszerű kísérletekkel meghatározhatja az ejtőszakasz öblítőolajjal megtöltött részének optimális hosszúságát.

A 3. ábrán vázolt módon a szι1árdanyagrészecskéket az öblítőolaj egy részével a 24 zsilipen keresztül eltávolítják. A 24 zsilip arra a célra szolgál, hogy a berendezés zsilipelőtti és azutáni részét nyomás szerint elválassza. Célszerűen celláskerekes zsilipet alkalmaznak. De másfajta zsilip, így pl. a szakaszos működésű zsilip is alkalmas erre a célra. A leürített keverék szilárdanyagtartalma kb. 40-60 tömegé.

A 24 zsilip után még egy 26 elválasztó berendezés is lehet elrendezve az öblítőolaj és szilárdanyagrészecskék elválasztására.

A 26 elválasztóberendezésként egy kotrószállító eszköz vagy szállítócsiga alkalmazható. Ezeket a szállítóberendezéseket ferdén felfelé irányítva helyezik el. A vízszintessel bezárt szög mértéke 30-60 °, főként kb. 45 °.

Az 5. ábrán egy másik eljárásvált ozat van szemléltetItt a szilárdanyagrészecskék a 21 ejtőszakaszon való ♦ ·· · • · ·· · ·

- 1 3 áthaladás után rögtön a 26 e Ív álasztóberende zésbe kerülnek. Egy gázpárnán keresztül pl. nitrogénből és öblítőolaj hozzáadásával a 26 elválasztóberendezéshez egy megkívánt 34 folyadéknívót állítanak be. Az öblítőolajtól nagymértékben mentesített szilárdanyag részecskéket végül a 24 zsilipen, amely egy celláskerekes zsilip vagy szakaszos működésű zsilip, eltávolítják.

A 3. ábrán vázlatosan egy 26 víztelenítőcsiga van szemléltetve, amelyik alkalmas elválasztóberendezésként képes működni. A 30 vezetéken keresztül egy kisebb sűrűségű öblítőolajat pl. egy középolaj frakció adagolható. Ezzel a nehéz öblítőolajmaradékot a szilárdan yagrészecskékről lemossák. Az alacsony viszkozitású könnyű öblítőolajat egyszerűbben és nagyobb nehézség nélkül lehet, a szí járdán yagrészecskékről nagymértékben el távolítani.A fáradt öblítőolajat a 29 vezetéken keresztül lehet elvezetni és legalább részben a 22 elágazáson elvezetett depó 1imérizát.umhoz hozzáadagolni. A 26 elválasztóberendezés itt előnyösen atmoszférikus nyomáson dolgozik. Az így leválasztott szilárdanyagrészecskéket a 11 vezetéken lehet Leüríteni és újrahasznosításhoz beadagolni.

Ha használt és hulladékműanyagként háztartási hulladékot alkalmaznak, akkor a ll vezetéken leürített szilárdanyag túlnyomórészben fém-alumínium, amelyet újrahasznosításhoz lehet visszavezetni.

A 4. ábrán a 3. ábra T-alakú 21 és 22 elágazásánál ejtőszakaszokkal kivágott részletét felnagyítva szemléltetjük. Hason lóképp en itt vannak ábrázolva a 23 mechanikus • ·· · ·· · ·

- 14 leválasztóeszközök és vázlatosan az áramlási viszonyok.

A depó 1ímerízátum a gáz és kondenzátum elválasztása után egyszerűen kezelhető, mivel 200 °C felett jól szivatyt yózható állapotban van és ebben az állapotban alkalmas k í indulóanyag a következő eljárási lépésekhez és más alkalmazási célokra.

A depolimenzátumot azonban egy úgynevezett hűtőszalag segítségével is meg lehet szilárdítani és ezzel szilárd halmazállapotba lehet hozni. Erre a célra alkalmas pl. egy saválló acélból készült végtelenített szalag. A szalag például hengeres terelőtárcsákkal vagy korongokkal működtethető. A terméket például egy széles s z a 1 ag fú vók á v al filmszerű állapotban viszik fel a hűtőszalag első részére. A hűtőszalagot alulról hűtőfolyadékkal permetezik le, ügyelve arra, hogy a termék ne nedvesedjen. A szalaghűtéssel a szalagon levő termék hőmérséklete csökken és az megszilárdul. Az alsó hűtés mellett felülről hűtőlevegőt vezetve is további hűtés végezhető. A képződött szilárd filmet a hűtőszalag végén pl. egy forgó törőhengerrel vagy rácstörőművel aprítják fel. A következő feldolgozás vagy tárolás szempontjából előnyösnek bizonyult, ha az aprított termék legfeljebb tenyérnagyságú. Adott esetben a megtört termék tovább aprítható pl. őrléssel.

A depolimenzátumot sz ι va 11 y úzha t ó állapotban közvetlenül a rákövetkező eljárási szakaszba vagy más felhasználási célokhoz elvezetik. Ha közbenső tárolás szükséges, akkor ez tartályban történhet, ahol a depolimenzátumot jól szivattyúzható állapotban; rendszerint 200 °C körüli ·· · · '· ···· · · ·· • · · · · · • · · · ··· • · · · · ·· · · ·· ·

- 15 hőmérsékleten lehet tartani. Ha egy hosszabb tárolás szükséges, akkor lehetőség áll fenn a depó 1imerizátumot szilárd állapotban tárolni. Megtört formában a depó 1 ímerizátum az éghető tüzelőanyagokhoz, a kőszénhez hasonlóan tárolható, szállítható és ilyen állapotban lehet további feldolgozási helyekre vag> más felhasználáshoz hozzávezetni.

A jelen találmány célkitűzése a P 43 034.7 német szabadalmi bejelentés 1., 3. és 5. igénypontjaiban leírt eljárás, valamint a 7. és 8. igénypontok szerinti alkalmazások továbbfejlesztése. Előnyösen olyan depu1ιmerizátumot alkalmazunk, amel> a lehetőség szerint messzemenően mentes.a durvább szervetlen szí 1árdanyagrészecskéktől, főként a fémalumíniumtól.

A jelen találmány 1. igénypontja szerinti eljárás szerint legalább a depói imenzátum egy részáramát szénnel együtt kokszolásnak vetjük alá. Nyilvánvaló, hog> nem mindenfajta szén felel meg jóminőségű koksz előállítására. A jóminőségű koksz, pl. kohókoksz lehetőleg durvadarabos és kevésbé törékeny lehet. A legkisebb szilárdsága elegendő kell legyen ahhoz, hogy a kohóban rétegezhető legyen anélkül, hogy a réteg tömege alatt a koksz szétessen és így a kohó eltamődjön. Megfelelő szénfajták pl. a Ruhrvidéki kokszolható zsíros szén vagy a gázszén is. Az ilyen kokszolható szenek csak korlátozottan állnak rendelkezésre és például drágábbak mint a kazánszén.

Meglepő módon azt találtuk, hogy nehezen kokszolható szenek is kokszolhatóvá válnak, ha azokhoz depóiimerizátumot adagolunk. A magas hőmérsékletű kokszolási eljárás közben,

- 16 • ·« · ·· ·· • · · · • · · · · · ···· amely 900- kb. 1400 °C-ig terjedő hőmérsékletű levegő kizárásával zajlik le, a bevitt depói ímerizátumtól nyilvánvalóan kötőtulajdonsággal rendelkező kokszolási termékek képződnek és ezek teszik lehetővé a szén kokszolását. Analóg körülmény áll fenn a barnaszén kokszolásánál a lepárlási (vagy barnaszén) koksz előállítása során, pl.: a martin eljárásnál. A kívánt kokszolási hatást úgy érjük el, ha a depolimerizátumot és a szenet 1:200-1:10 arányban alkalmazzuk. Különösen előnyös az 1:50-1:20 közötti arány betartása.

A találmány 3. igénypontja szerinti eljárás szerint a depó limerizátumnak legalább egy részáramát termikus hasznosításnak vetjük alá. A termikus hasznosítás egy szubsztrátum oxidációja közben képződő hőhatás hasznosítása céljából. A depóiimerizátum magas energiatartalma és a hulladékműanyagokhoz képest viszonylag alacsony klórtartalma következtében és kihasználva tetjes homogenitását igen alkalmas tüzelőanyag az összes különbözőfajta erőművekben és cementgyárakban. Ilyen esetben a depó 1imerizátumot mind folyékony állapotban 200 ^UC feletti hőmérsékleten pJ. nehéz fűtőolaj helyett porlasztón keresztül fuvatjuk be az elégetéshez vagy szilárd alakban pl. megtört vagy őrölt állapotban alkalmazzuk.

A találmány szerinti eljárás 5. igénypontja szerint a depolimerizátumot redukálószerként kohósítási eljárásban hasznosítjuk. A depolimerizátumot ilyen hasznosítás esetén is a nehéz fűtőolaj helyett amelyet szokásos esetben ilyen célra alkalmazunk • · · · · · ·· · · • · • · · · · · • · · · · · · • · · · · · ·· · · ·· · használjuk fel. Különleges előnyt jelent ugyanúgy, mint a termikus hasznosításnál a depolimerizátum 0,5 t ömeg?ánál kisebb klórtartalma.

A találmány szerinti depolimerizátum előnyösen alkalmazható a szén kokszolásánál kötőanyag adalékként, a kohósítási eljárásnál redukál ószerként, valamint tüzelőanyagként tüzelőberendezésekben, erőművekben és cementgyárakban.

Az említett hasznosítási célokon kívül a depolimerizátum felhasználható adalékként, bitumennel és bitumentartalmú termékeknél. A polimerrel modifikált bitumenek az építőipar számos területén alkalmazhatók, például a fedélszigetelő lemezek gyártásánál és útépítésnél. A depó 1ímerizátumban levő po limérekke 1 a bitumen viszkozitása, ny úlási és kopási szilárdsága javítható. A depolimerizátum maradékreaktivitása következtében a bitumennel vagy bitumenszármazékokkal együtt hevítve kémiai kötéseket képez. Ez részben oka lehet a megnevezett és kívánt tulajdonságjavulásoknak.

A nevezett módifiká1 ássa 1 a bitumentartalmú anyagok hideg kép 1ékenysége valamint stabilitása javítható. A bitumen elasztikus tulajdonságainak és az ásványi töltőanyaghoz való tapadási viselkedésének javítása szintén megvalósítható a polimérek hozzáadásával. A bitumennel való kémiai reakciónak az a további előnye, hogy melegtüzelésnél nem vagy csak nagyon korlátozott mértékben következik be az anyag szétválása. A depolimerizátum maradék reakcióképessége növelhető, ha abba funkciós csoportokat viszünk ·· · · • ·· · ·· • ·

- 18 bet, pl. az EPO 327 698, EPO 436 803 és EPO 537 638 szabadalmi bejelentések szerint. Adott esetben az így modifikált bitumenek vagy bιtumentartalmú anyagok térhálósító szereket is tartalmazhatnak. (V.ö. EPO 537 638A1.)

100 tömegé bitumenre számítva gyakorlatilag 1-20 tömeg% adalék elegendő. Különösen előnyös 100 tömegrész bitumenre’ 5-15 tömegrész depó 1 ímerizátum hozzáadása.

1. péIda

Hulladék műanyag depóiιmerizációja n?-es keverős tartályreakturban, amely 150 m^/h keringtetőrendszerrel van ellátva, folyamatosan 5 t/h kevert 8 mm átlagos szemcseméretű agglomerált műanyagrészecskéket pneumatikusan beadagolunk. A kevert műanyag Dual Systems Deutschland háztartási hulladék és tipikusan 8 tömegé PVC-t tartalmaz.

A műanyagkeveréket a reaktorban 360 °C és 420 ° C közötti hőmérsékleten depolimerizáljuk. Ekkor 4 frakció képződik, amelynek mennyiségi eloszlása a reaaktorhőmérsék1 ettől függően a következő táblázatban van részletezve:

T [°C]	1	II	III	IV
gáz (tömeg?ó)	kondenzátum (tömegé)	depolimerizátum (tömegé)	HCl (tömeg?ó)
360	4	13	81	2
380	8	27	62	3
400	11	39	46	4
420	13	47	36	4

- 19 folyamatosan mPas 175 °C-on.

·· · · · • · ··

A III. jelölésű depóiímerizátum áramot elvezetjük. A depolimerizátum viszkozitása 200 . példa

Az 1. példa szerinti DSD háztartási műanyaghulladékot depóLimerízátummá feldolgozzuk és különböző mennyiségi arányokban kokszolható szénhez adagoljuk. A keverékeket egy kísérleti kokszolókemencében kokszoljuk.

A következő táblázatban leírt tulajdonságú kokszfajtákat kapjuk .

Kísérleti sorszám	1	2	3	A
Szén/depolimerizátum arány	100:0	99 : 1	98:2	95:5
CRI-index	29	28	27	27
CSR- index	59	61	62	63
Koksz szilárdsági érték MAO (%-ban)	75	76	77	78
Kokszkopás M10 (%-ban)	8	7	6	5

CRI	= koksz reakcióindex
CSR	= koksz szilárdság reakcióindex után
MAO	= MICUM teszt A0
M10	= MICUM teszt 10

A feltüntetett értékek azt mutatják, hogy a depolimerizátum hozzáadása a koksz szilárdságát (MAO) javítja, míg a kopási hajlamot (M10) csökkenti. Ezenkívül csökken a gázosítási re akciókép esség (CRI index) és javul a kokszszilárdság gázosítás után (CRI index) depolimerizátum hozzáadása esetén.

Claims (10)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Eljárás kémiai nyersanyagok és folyékony hajtóanyagkomponensek kinyerésére elhasznált műanyagból vagy műanyaghulladékból, amelynek során a nyersanyagot megemelt hőmérsékleten, adott esetben egy folyékony segédfázis, így oldószer vagy oldószerei egy hozzáadása után depolimenzáljuk és a képződő gázalakú és kondenzálható depóiímerizációs termékeket (kondenzátumot), valamint egy szivattyúzható viszkózus depó 1ímerízáIt termékeket tartalmazó iszapfázist (depolimerízátumot) külön részáramokban elvezetjük és a kondenzátumot valamint a dópolimerizátumot egymástól elválasztva feldolgozzuk azzal jellemezve, hogy Legalább a depóiímerizátum egy részét egy kokszolható szénhez — a kokszolási eljárásnál a jobb összesülés érdekében—hozzávezetjük és a szénnel együtt kokszolásnak vetjük alá.
2. 2. Az l. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a depó 1 ímenzátumot és a szenet 1:200-1:10, előnyösen 1:50-1:20 arányban alkalmazzuk.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a depóiímerízátum Legalább egy részét oxidációnak vetjük alá a közben képződő hőfejlődés felhasználása céljából.
4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a depó 1ímerιzátumot erőművekben vagy cementgyárakban oxidál juk .

   99 *«··

   Β · t · 4 Ρ » · · « ♦·* • · » · · «·>· <s *
5. 5 . Az 1. igény porit szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a depolimerizátumnak legalább egy részét redukálószerként kohósítási eljárásban hasznosítjuk.
6. 6. Az előző igénypontok legalább egyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a depóiímerizátumot 200 °C feletti hőmérsékleten szivattyúzható masszaként vagy lehűlés után megtört vagy megőrölt állapotban hasznosítjuk.
7. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárásban előállított depói ι menzát; um alkalmazása tüzelőanyagként tüzelőberendezésekben, erőművekben vagy cementgyárakban, redukálószerként kokszosításι eljárásban, valamint fűtőanyagként a szén kukszosításáná 1 .
8. 8. Az 1. igénypont szerinti eljárásban előállított; depolimerizátum alkalmazása adalékanyagként bitumenben vagy bitumen tartalmú termékekben.
9. 9. A 8. igénypont szerinti alkalmazás, amelynek során 100 tömegrész. bitumenre 1-20, előnyösen 5-15 tömegrész depóiímerizátumot használunk.
10. 10. A 7-9. ígénypuntok szerinti alkalmazás, amelynek során durvább szervetlen szilárdanyagrészecskéktől legalábbis nagymértékben mentesített depolimerizátumot használunk.