UA44255C2 - Спосіб неповного окислення пластмас - Google Patents

Спосіб неповного окислення пластмас Download PDF

Info

Publication number
UA44255C2
UA44255C2 UA96041304A UA96041304A UA44255C2 UA 44255 C2 UA44255 C2 UA 44255C2 UA 96041304 A UA96041304 A UA 96041304A UA 96041304 A UA96041304 A UA 96041304A UA 44255 C2 UA44255 C2 UA 44255C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
gas
fact
oil
inorganic
suspension
Prior art date
Application number
UA96041304A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Мотасімур Рашід Хан
прізв Альберт/ Крістін Корнелія Горсач/дів
Стівен Джуд ДеKаніо
Original Assignee
Тексако Девелопмент Корпорейшн
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 Тексако Девелопмент Корпорейшн filed Critical Тексако Девелопмент Корпорейшн
Publication of UA44255C2 publication Critical patent/UA44255C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/466Entrained flow processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/10Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
    • C10K1/101Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids with water only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903Feed preparation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903Feed preparation
    • C10J2300/0906Physical processes, e.g. shredding, comminuting, chopping, sorting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0946Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/12Heating the gasifier
    • C10J2300/1223Heating the gasifier by burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1846Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1884Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1892Heat exchange between at least two process streams with one stream being water/steam
    • 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
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/40Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S48/00Gas: heating and illuminating
    • Y10S48/07Slurry

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

Пропонується процес переробки пластмасового матеріалу, що містить неорганічний наповнювач або матеріал для підвищення міцності, для подальшого використання як вихідного продукту в генераторі газу з неповним окисленням, або для виробництва газу, що використовується в реакціях синтезу, як горючий газ або як газ, що використовується в реакціях відновлення. Пластмасовий матеріал спочатку гранулюють і частково зріджують за допомогою нагрівання в закритому автоклаві при температурі в межах 200-260 оС (400-495 СF) і тиску в межах 1030-5150 кПа (150-750 фунт-сила/кв. дюйм), в умовах взаємодії пластмасового матеріалу з вуглеводневим розчинником, що подається насосом. У результаті вищезгаданого процесу утворюється пульпа, яку можна перекачувати насосом і яка містить розчинений пластмасовий матеріал, вуглеводневий розчинник, відокремлений неорганічний матеріал і відокремлений неорганічний матеріал. Після видалення відокремленого неорганічного матеріалу залишок пульпи піддають реакції неповного окислення для виробництва газу, що використовується в реакціях синтезу, як горючий газ або як газ, що використовується в реакціях відновлення.

Description

Изобретение относится ок зкологически безопасньм методам утилизации лома полимерньх материалов. В частности, оно сводится к процессу преобразования зтого лома в пригодную для пере качки суспензию твердого содержащего углеродсодержащий полимер материала в жидком углеводородном растворителе и ее последующей подачи в газогенератор для неполного окисления и получения синтез- газа, восстановительного газа и топливного газа.
Лом пластмасс представляєт собой твердье органические полимерь! в виде листов, произвольного зкструдата или отливок, армированньїх пластмасс, пластин и пенопласта. В США ежегодно продают около 28млн.тонн полимерньїх материалов. Например, постоянно возрастает количество деталей из пластмасс, используемьх в производстве автомобилей. Значительная часть зтих пластмасс в конце концов накапливается на свалках. Хотя пластмассь составляют лишь малую часть отходов, сбрасьваємьх на свалку, а именно, около 7956 по массе и 2095 по обьему, их захоронениє становится все более проблематичньм. Стоимость вьївоза таких материалов на свалку составляла в 1993г. от 12 до 100 долларов за тонну без учета транспортньх расходов, и зти затрать! возрастают.
Свалки далеко не всеми рассматриваются как приемлемое или тем более допустимоеє решение проблемьї! удаления отходов пластмасс. Из-за совокупного влияния таких факторов, как непопулярность существующих мест хранения отходов и потребность в земле для нормального расселения, создание новьїх свалок практически запрещено во многих частях света. Продолжительность функционирования имеющихся мест хранения отходов также приближаєтся к предельной. Кроме того, токсичнье вьіделения из захороненньїх пластиков проникают в почву и загрязняют грунтовье водь, являющиеся обьчно источником питьевой водь. Далее, их открьтое или с использованием мусоросжигательньїх печей сжигание как альтернативньй метод устранения отходов нежелательно, поскольку вніделяющиеся сажа и токсичнье газьь сильно загрязняют воздух. Повторное использование зкономически вьгодно лишь в отношений 195 от общей массь! отходов полимерньїх материалов. Из сказанного очевидно следуеєт, что устранениє таких отходов представляєется одной из важнейших государственньх проблем охрань окружающей средь!.
Более приемлемь! такие природоохраннье процессьії, которне предусматривают частичное ожижение различньїх полимерньїх материалов для уменьшения их обьема и неполное окисление для относительного снижения расходов на обезвреживаниеє с получением полезного синтез-газа, восстановительного или топливного газа. Далее, сравнительно вьісокая теплотворная способность полимеров, в частности, несколько более 6978кДж/кг (3З0О0ОВІШ/Ь), достаточна для поддержания внутренних тепловьїх потоков или получения побочньх продуктов в виде горячей водь или теплоносителей.
Изобретение относится к зкологически приемлемому способу неполного окисления пригодной для перекачки суспензий частично сжиженного твердого углеродсодержащего полимерного материала, включающего неорганические наполнители или армирующие добавки, в жидком углеводородном растворителе, которьй позволяет получать синтез-газ, восстановительньй или топливньй газ и предусматриваєет следующие операции: 1) гранулирование полимерного материала, содержащего не органические наполнители или армирующие добавки; 2) частичное сжижение гранулированного в операции (1) полимерного материала нагреванием в автоклаве при температуре примерно от 202 до 2557 (от 400 до 495") и избиточном давлениий примерно от 22 до 110кПа (от 150 до 750рвід) в присутствий пригодного для перекачки жидкого углеводородного растворителя, взятого в количестве примерно от 1 до 5 массовьх частей (далее - мч.) на 1м.ч. полимерного материала, причем нагревание проводят до получения пригодной для перекачки суспензии, которая после охлаждения до комнатной температурь! содержит (в 95 по массе): а) растворенньій полимер 20-30 б) нерастворенньй полимер 5-15 в) жидкий углеводородньй растворитель 45-55 г) вніделившийся неорганический материал 1-15 д) не вьіделившийся неорганический материал 5-15 3) отделение вьіделившегося в операции (2) неорганического материала (г) от остальной части суспензии, полученной в операции (2), и 4) введение полученной в операции (3) остальной части суспензии в реакцию неполного окисления с газом, содержащим свободньй кислород, в присутствии ограничителя температурь! для получения синтез- газа, восстановительного или топливного газа.
Способ согласно изобретению позволяет обезвреживать отходьї полимерньїх материалов без загрязнения окружающей средь и одновременно получать в качестве побочного продукта незагрязняющие синтез-газ, восстановительньй или топливньй газ, и безопасньій шлак.
Отходь! полимерньїх материалов, обрабатьваєемньге, как далее описано, и превращаємье в пригодную для перекачки топливную суспензию, которую затем подают в газогенератор для неполного окисления, содержат по меньшей мере один твердьй углеродсодержащий термопластичньй или термореактивньй полимер и связанное с ним неорганическое вещество, а именно, наполнитель или упрочняющий материал.
Очень часто в отходах полимерньїх материалов можно также найти серу.
Источниками лома полимерньїх материалов могут бьть использованное оборудование, предметь! домашнего обихода, упаковочнье материальі), материаль! промьішленного назначения и вьіброшеннье автомобили. Полимерньюе материальй в смесях могут бьть вьпущень в разное время и иметь разнообразньй состав.
Утилизация негорючих неорганических веществ, включаємьх в состав полимерньїх материалов в качестве наполнителей, катализаторов, пигментов и арматурь), путем извлечения обьчно практически невьігодна из-за различий в их концентрации. Более того, полное сжигание может привести к вьіделению токсичньїх или зловонньїх веществ, включая летучие металль и галогеноводородь!.
Неорганические вещества, содержащиеся в отходах твердьх материалов на основе углеродсодержащих полимеров, представляют собой такие наполнители, как титановье белила, тальк, глиньї, алюминать, сульфат бария и карбонать. Катализаторь и ускорители реакций для термореактивньх полимерньх материалов включают оловосодержащие, смеси для полиуретанов и кобальт- и марганецесодержащие смеси для полизфиров. Красители и пигментьї обьчно представляют собой соединения кадмия, хрома, кобальта и меди, не ферромагнитнье металльі типа алюминия и меди в обрезках проводов с пластмассовой изоляцией; металлические пленочнье покрьтия; тканое и нетканое стекловолокно, графит- и боросодержащие армирующие добавки; сталь, латунь и никелевье добавки; и соединения свинца из автомобильньїх аккумуляторов. Возможно присутствие и других тяжельїх металлов типа кадмия, мьішьяка, бария, хрома, селена и ртути.
Концентрация неорганических компонентов в твердьїх материалах на основе углеродсодержащих полимеров может варьировать в широком диапазоне от следовьїх количеств до 6090 (обьічно от 1 до 2095) от массьії от упомянутьїх полимеров. Отходьї полимерньх материалов могут бьть в виде листов, произвольньх зкструдированньх или литьїх изделий, армированньмх и вспененньх пластиков.
Дисперсионная среда содержит от 30 до 9095 по массе пригодного для перекачки жидкого углеводородного растворителя. Термин "жидкий углеводородньй растворитель" здесь и далее обозначает пригодньій жидкий растворитель в виде углеводородного топлива, которое вьбрано из группь, содержащей сжиженньій нефтяной газ, продуктьї и кубовье остатки перегонки нефти, бензин, лигроин, керосин, сьірую нефть, асфальт, газойль, мазут, масла из битуминозного песка и сланца, каменноугольное масло, ароматические углеводородь (такие, как бензол, толуол, ксилол), каменноугольньїй пек, рецикловьй газойль после каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, фурфурольньй зкстракт из газойля коксования и смеси перечисленньх продуктов. Жидким растворителем также может служить отработанноеє углеводородное моторное масло. Пригодньї углеводороднье масла, которне имеют следующие свойства: температура начала кипения при атмосферном давлениий более 257"С (500"Б), кислотноеє число 0,70-1,0мг КОН/г и анилиновая точка 37-437С (100-110). Другие пригоднье масла должнь! удовлетворять требованиям АЗТМ 02226, типь! 101 и 102.
Вьіражение "А пй/или В" используется здесь в обьічном смьсле и означаеєт как А или В, таки А и В.
В Таблице 1 приведеньй даннье об обьемах продаж твердьхх углеродсодержащих полимерньх материалов в США в 1991.
Таблица 1
Материал Млн., кг Млн., фунтов
Акрилбутадиенстирол (АВ5) 511 1125
Акрилать 305 672
Алкидньсе смольі 143 315
Целлюлознье материаль! 381 940
Зпоксиднье смольі 194 428
Нейлон 243 536
Фенопласть! 1160 2556
Полиацетали 64 140
Поликарбонать 273 бо
Полизфирньсе термопласть! 1157 2549
Полизфирь! ненасьіщеннье 491 1081
Полизтилен вьісокой плотности 4174 9193
Полизтилен низкой плотности 5513 12143
Сплавь на основе полифенилена 88 195
Полипропилен и сополимерь! 3702 8155
Полистирол 2214 4877
Другие полистироль! 536 1180
Полиуретань 1355 2985
Поливинилхлорид и сополимерь 4145 9130
Другие виниловье полимерь! 54 120
Сополимерь акрилонитрила и стирола 53 117
Термопластичнье зластомерь 265 584
Меламино- и мочевинопласть! 666 1467
Прочие 157 345
Всего 27511 60598
Твердьй полимерньй материал, содержащий углеродсодержащий полимер и неорганические вещества (наполнитель или арматуру), имеет вьісшую теплотворную способность (ВТС) 6978 - 44194кДж/кг (3000 - 190008ІШ/І6) твердого углеродсодержащего полимера.
Полимерньй материал гранулируют обьічньми способами так, чтобьї размер гранул не превьішал б.4мм (1/4дюйма), в частности, 3,2мм (1/Здюйма). Гранулирование предпочтительно как метод уменьшения размеров сьірья и может бьіть осуществлено с использованием произвольньх обьічньїх грануляторов или дробилок пластмасс, которне, например, способнь! легко резать или дробить куски твердой пластмассь! в частицьі, проходящие сквозь сито А5ТМ ЕЇЇ АКегпаїйме бієме ЮОевзідпайоп 1/4" или мельче. Гранулят с максимальньїм размером частиц 6, мм (1/4") может бьіть дополнительно измельчен до величинь! не более 3,2мм (1/8), что соответствует АБТМ БЕ АПегпайме бієме Оевзідпайоп Мо.7. Например, могут бьть использовань! грануляторь! и дробилки фирмь! Епіе!еїег Іпс., 251 Меїюп 51ї., Натаєп, СТ 06517. Зольность полученньїх при их использований остатков лома полимерньїх материалов, обьічно применяемьмх в автомобилестроений, составляет 58,29о по массе.
К гранулированному твердому материалу на основе углеродсодержащих полимеров добавляют жидкость, содержащую жидкий углеводородньій растворитель и получают пригодную для перекачки суспензию, которая содержит от 15 до 5095 по массе твердого вещества и имеет ВТС не менее 11367кДж/кг (4500816).
Полученную суспензию закачивают насосом в автоклав и нагревают в непосредственном контакте с указанньмм углеводородньм жидким растворителем, взятьм в количестве примерно 1 - 5м.ч. на 1 мч. полимерного материала. Температуру в автоклаве поддерживают в пределах 202 - 25570 (400 - 495271) при избьточном давлений 22 - 110КкПА (150 - 750 фунтов на кв.дюйм). Зти условия предотвращают образование конденсата вследствиє крекинга и закоксовьівание остатка. Ожижение части полимерного материала в контакте с горячим жидким углеводородньмм растворителем происходит приблизительно в течение от 20мин. до б часов, например, в течение ЗОбмин. Частичное ожижение гранулированного полмерного материала продолжают до получения пригодной для перекачки суспензии, которая после охлаждения до комнатной температурь и сброса давления до атмосферного содержит (в 95 по массе): а) растворенньій полимер 20-30 б) нерастворенньй полимер 5-15 в) жидкий углеводородньй растворитель 45-55 г) вніделившийся неорганический материал 1-15 д) не вьіделившийся неорганический материал 5-15
Растворенньійй полимер представляет ту часть гранулированного полимерного материала, которая подверглась ожижению при контакте с жидкими углеводородньми растворителями. Нерастворенньй полимер представляет ту часть гранулированного полимерного материала, которая осталась неожиженной после указанной обработки растворителем. Вьіделившийся неорганический материал представляєт ту часть неорганического материала, которая может бьть легко отделена от суспензии отстаийванием, просеиванием, фильтрованием или центрифугированием. Плотность вьіделенного неорганического материала превьшшает 1,2. Типичнье вьделеннье неорганические вещества принадлежат к группе, содержащей кремний, алюминий, карбонат кальция и смеси перечисленньїх материалов. В зту группу также входят оксидьі и/или сульфидь! Ма, Са, Мо, Ре и их смеси. В одном из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере часть вьіделившегося неорганического материала вновь подают в автоклав для дополнительного нагревания в указанном углеводородном жидком растворителе.
Не вьіделившийся неорганический материал представляет ту часть неорганического материала, полученного при ожижений гранулированного полимерного материала растворителем, которая осталась связанной в суспензии и не может бьїть легко отделена от нее осаждением, просеиванием, фильтрованием или центрифугированием. Типичньій не вьіделившийся неорганический материал представляет собой смеси оксидов и/или сульфидов следующих злементов: АЇ, Ва, Са, Си, Ре, К, Мо, Мп, Мі, Р, РБ, 51, 5г и Ті.
Частицьі такого материала имеют размер менее 0,2мМм, то есть мельче частиц вьіделившегося неорганического материала.
Суспензию, содержащую гранулированньй твердьй материал, включающий углеродсодержащий полимер, жидкую дисперсионную среду и ограничитель температурь! (например, НгО, СО») подают насосом вместе с газом, содержащим свободньй кислород, в реакционную зону аппарата вьсокого давления со стальньмми футерованньїми огнеупором стенками, где в свободном вертикальном нисходящем потоке происходит реакция неполного окисления с получением синтез-газа, восстановительного или топливного газа. Типичньїй газогенератор показан и описан в патенте США Ме3544291, на которьїй здесь сделана ссьлка.
Для оподачи опотоков сьірья в газогенератор может бьть оиспользована двух-, трех- или четьірехканальная горелка кольцевого типа, такая, какая показана и описана в патентах США Ме3847564 и
Ме4525175, на которье здесь сделана ссьілка. Согласно патенту США Ме3847564 газ, содержащий свободньй кислород, с примесью, например, пара может бьіть введен одновременно в центральньй канал 18 и внешний кольцевой канал 14 указанной горелки. Газ, содержащий свободньй кислород, вьібирают из группьї, содержащей: достаточно чистьй кислород в количестве не менее 95моль-95; воздух, обогащенньй кислородом до концентрации более 21моль-о, и воздух. Такой газ подают при температуре приблизительно 37 - 532"С (100 - 1000"Р) . Суспензию гранулированного полимерного материала в жидком углеводородном растворителе закачивают насосом в реакционную зону газогенератора для неполного окисления через промежуточньй кольцевой канал 16 при температуре около 34070 (650"Б).
Горелка вставлена в верхнюю входную амбразуру некаталитического генератора синтез-газа, простираясь вдоль его про дольной оси по направлению нисходящего потока и вприіскивает многофазную смесь топлива, кислородсодержащего газа и ограничителя температурьї в виде водьі, пара или СО2 непосредственно в реакционную зону.
Соотношение концентраций топлива, кислородсодержащего газа и ограничителя температурь! в питающем потоке газогенератора поддерживают достаточно точно, чтобьї превратить значительную (приблизительно не менее 9095 по массе) часть углерода, содержащегося в суспензии, в оксидь! углерода и при зтом обеспечить самоподдержание температурь! в реакционной зоне приблизительно в интервале 972 - 1907"С (1800 - 3500"), а предпочтительно в интервале приблизительно 1302 - 1522"7С (2400 - 2800"Р), чтобьї получить расплавленньій шлак. Давление в реакционной зоне неполного окисления должно бьіть приблизительно 1 - Збати. Далее, массовое от ношение НгО к углероду в питающем потоке должно бьіть приблизительно 0,2 - 3,0 к 1,0, например, приблизительно 0,5 - 2,0 к 1,0. Атомарное отношение свободного кислорода к углероду в питающем потоке должно бьть приблизительно 0,8 - 1,5 к 1,0, например, приблизительно 0,9 - 1,2 к 1,0. Вьішеуказанньй рабочий режим обеспечиваєет получение восстановительной атмосферьї, содержащей Н» и СО в реакционной зоне вместе с нетоксичньїм шлаком.
Время пребьівания реагентов в зоне неполного окисления приблизительно 1 - 15сек., предпочтительно приблизительно 2 - всек. При подаче достаточно чистого кислорода в газогенератор состав отходящего из него газа в моль-95 в пересчете на сухой будет следующим: Нг от 10 до 60, СО от 20 до 60, Сб» от 5 до 60,
СНеа от 0 до 5, Нг5 - СОб ото до 3, Мг от 45 до 80, Аг от 0,5 до 1,5. Не прореагировавший углерод, зола или расплавленньй шлак также присутствуют в потоке отходящего газа. В зависимости от состава и назначения отходящий газ назьшвают синтез-газом, восстановительньім или топливнь!м газом. Например, синтез-газ со держит смесь Но ї- СО, которая может бьть использована для химического синтеза; восстановительньй газ также богат Н»2 ї- СО и может бьть использован в реакциях восстановления; топливньій газ содержит смесь Не ї- СО и может содержать СНа. Преимущество способа заключаєтся в том, что в очень горячей восстановительной атмосфере газогенератора токсичнье компоненть! неорганических веществ, содержащихся в твердом углеродсодержащем полимерном материале, вступают в соединение с оприсутствующими в нем негорючими компонентами и образуют нетоксичньй невьиіщелачиваємьй шлак, что позволяет продавать его как полезньій побочньій продукт. Так, например, охлажденньій шлак может бьіть измельчен до частиц мальїх размеров, в частности менее 3,2мм (1/8"7) и использован в качестве дорожной постели или для изготовления строительньх блоков.
Горячий исходящий газовьй поток из реакционной зонь! бьістро охлаждают до температурь! ниже температурь! реакции, а имен но, приблизительно до 116 - 367"С (250 - 700"Г) охлаждающей водой прямьм контактом или, например, теплообменом через стенку для получения пара. Охлажденньй газ можно очищать обьічньіми методами. Так, по патенту США Мо4052176, на которьйй здесь сделана ссьлка, можно использовать метод удаления Н2г5, СО5 и СО». Дополнительное прейимущество состоит в том, что при газификации неполньм окислением таких галоидсодержащих полимеров, как поливинилхлорид, политетрафторзтилен, галогеньї улетучиваются в виде галогеноводородов (т.е. НОСІ, НЕ), и их отмьівают из синтез-газа водой, содержащей аммиак или другие щелочи. Подобньім способом могут бьіть обработань пластмассьі, содержащие бромистьсе антипирень! (см. патент США Мо4468376).
Ниже сущность изобретения поясняется примером осуществления, которьійй не ограничивает обьем прав.
ПРИМЕР
4т в сутки лома разнообразньїх использованньх в автомобилях полимерньїх материалов (включая наполненнье, ненаполненнье и армированньєе), изготовленньїх с использованием таких полимеров, как полистирол, полиамид, полиуретан, поливинилхлорид, полипропилен и др. измельчают до частиц размером менее 3,2мм (1/8") и смешивают с 4т в сутки отработанного углеводородного моторного масла, имеющего температуру начала кипения при атмосферном давлениий приблизительно 120 - 257"С (250 - 450"Р). Результатьь полного химического анализа измельченной типичной смеси таких материалов приведень в Таблице 2. Результать! химического анализа зольі, полученной из такой смеси, приведень! в
Таблице 3.
Таблица 2
Состав сухой смеси полимерньїх материалов по
Примеру
Вещество до по массе с 23,8 нн 4,2
М 0,9
З 0,5 (в) 12,3
Зола 58,3
Таблица З
Химический состав зольі, полученной из смеси полимерньх материалов по Примеру
Вещество до по массе
А2О3 6,31
ЗІ» 33,20
РегОз 22,00
СаО 29,20
Мао 0,94
МагО 1,27
КО 0,43
ТО» 0,89
РгОз 0,92
Сі2Оз 0,28 7по 2,31
РО 0,09
Вао 0,80 (Ф1516) 0,89
ІМ) 0,47
Пригодную для перекачки суспензию указанньїхх материалов и обработанного масла подвергали неполному ожижению в автоклаве при температуре 244"С (475"Р) и избьтточном давлений 72,5кПа (500 фунтов на кв. дюйм) в течение ЗОмин. Откачиваемую из автоклава суспензию фильтровали для отбора вьіделившихся неорганических веществ, а фильтрат в обьчном некаталитическом газогенераторе подвергали неполному окислению в свободном потоке при температуре около 1302" (2400"Р) и давлений около 72,5кПа (500 фунтов на кв. дюйм) с использованием оприблизительно 7т в сутки кислородсодержащего газа. В итоге получили синтез-газ, содержащий Нео ї- СО, и около Зт шлака. После охлаждения шлак представлял собой крупнозернистьйй блестящий невьіщелачиваєемьй материал. Однако, если бьі та же смесь полимерньїх материалов била полностью сожжена на воздухе, шлак, возможно, содержал бь!ї токсичнье вещества, такиеє, как хром в вніщелачиваемой форме.
Другие модификации и варианть! осуществления настоящего изобретения могут бьіть вьіполнень без отступления от основного изобретательского замьсла и ограничения области применения лишь с теми ограничениями, которне следуют из формуль! изобретения.

Claims (12)

1. Способ неполного окисления пластмасс, заключающийся в том, что: 1) гранулируют твердье полимернье материальй в виде листов, зкструдата, литьїх изделий, изделий из армированньх, слоистьїх и вспененньїх пластиков, содержащие неорганический наполнитель или армирующую добавку, 2) частично сжижают гранулированньй в операции (1) полимерньй материал, нагревая в автоклаве при температуре от 202 до 2557С (от 400 до 495"Р) и избьточном давлений от 22 до 110 кПа (от 150 до 750 рзід) в присутствии пригодного для перекачки жидкого углеводородного растворителя, взятого в количестве от 1 до 5 массовьх частей (м.ч.) на 1 м.ч. полимерного материала, причем нагревание производят до получения пригодной для перекачки суспензии, которая после охлаждения до комнатной температурь! содержит (в 90 по массе): а) растворенньій полимер 20-30 б) нерастворенньй полимер 5-15 в) жидкий углеводородньй АБ-ББ растворитель г) вніделившийся неорганический 1-15 материал д) невниіделившийся неорганический 5-15 материал " З) отделяют вьіделившийся в операции (2) неорганический материал (г) от остальной части суспензии, полученной в операции (2), и 4) вводят полученную в операции (3) остальную часть суспензиийи в реакцию неполного окисления с газом, содержащим свободньй кислород, в присутствий ограничителя температурьї для получения синтез-газа, восстановительного или топливного газа и нетоксичного остатка.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гранулированньй твердьй полимерньй материал после операции (1) смешивают с жидким углеводородньім растворителем для операции (2) и получают пригодную для перекачки суспензию, которую вводят в автоклав для операции (2).
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пригодньій для перекачки жидкий углеводородньій растворитель вьібирают из группьі, состоящей из продуктов и кубовьїх остатков перегонки нефти, сьірой нефти, асфальта, газойля, нефтяньїх масел, масел из битуминозного песка, сланцевого масла, каменноугольного масла, ароматических углеводородов, каменноугольной смольі, рециклового газойля после каталитического крекинга, фурфурольного зкстракта из газойля коксования, или их смесей.
4. Способ по п. 17, отличающийся тем, что в качестве жидкого углеводородного растворителя используют углеводородное масло со следующими свойствами: температура начала кипения при атмосферном давлений более 25770 (500"Б), кислотное число 0,70-1,0 мг КОН/г и анилиновая точка 37-437С (100-110).
5. Способ по п. 17, отличающийся тем, что полимерньй материал вьбирают из группьі, состоящей из полизфиров, полиуретанов, полиамида, полистирола, ацетилцеллюлозь, полипропилена и их смесей.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полимерньйй материал в операции (1) гранулируют до частиц не болеє чем 2,83 мм.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагревание в операции (2) проводят от 20 мин до 2 часов.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вьіделившийся в операции (2) неорганический материал (г) имеет плотность 1,2.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вьіделившийся в операции (2) неорганический материал (г) в операции (3) отделяют от остальной части суспензии отстаиванием, фильтрованием или центрифугированием.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вбиіделившийся в операции (2) неорганический материал (г) вьібран из группьї, состоящей из диоксида кремния, оксида алюминия, карбоната кальция, оксидов и/или сульфидов железа, магния, кальция, натрия и их смесей.
11. Способ по п. 17, отличающийся тем, что по меньшей мере часть вьіделившегося в операции (2) неорганического материала (г) возвращают в автоклав на операцию (2) для дополнительного нагревания в жидком углеводородном растворителе.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что остальную часть суспензиий после операции (3) в операции (4) неполного окисления вводят в реакцию с газом, содержащим свободньій кислород, при температуре от 982 до 1926"С (от 1800 до 3500") и давленийи примерно от 1 до 300 атм, атомарном соотношений 0О/С приблизительно 0,8-1,5/1,0 и массовом соотношениий вода/углерод приблизительно 0,2-3,0/1,0 в проточном вертикальном газогенераторе с огнеупорной футеровкой для получения горячего отходящего газа, содержащего водород, оксид углерода, диоксид углерода, водяной пар, сероводород, серооксид углерода и, возможно, азот.
UA96041304A 1993-10-04 1994-09-30 Спосіб неповного окислення пластмас UA44255C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13092193A 1993-10-04 1993-10-04
PCT/US1994/011170 WO1995009901A1 (en) 1993-10-04 1994-09-30 Liquefaction and partial oxidation of plastic materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA44255C2 true UA44255C2 (uk) 2002-02-15

Family

ID=22446987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA96041304A UA44255C2 (uk) 1993-10-04 1994-09-30 Спосіб неповного окислення пластмас

Country Status (23)

Country Link
US (2) US5827336A (uk)
EP (1) EP0722480B1 (uk)
JP (1) JP2727031B2 (uk)
KR (1) KR0172062B1 (uk)
CN (1) CN1071371C (uk)
AT (1) ATE191925T1 (uk)
AU (1) AU692796B2 (uk)
BR (1) BR9407746A (uk)
CA (1) CA2173245C (uk)
CZ (1) CZ98196A3 (uk)
DE (1) DE69424059T2 (uk)
ES (1) ES2145161T3 (uk)
FI (1) FI111379B (uk)
GE (1) GEP20002213B (uk)
NO (1) NO314189B1 (uk)
NZ (1) NZ275603A (uk)
PL (1) PL177964B1 (uk)
PT (1) PT722480E (uk)
RO (1) RO116295B1 (uk)
RU (1) RU2126438C1 (uk)
SK (1) SK281760B6 (uk)
UA (1) UA44255C2 (uk)
WO (1) WO1995009901A1 (uk)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5904879A (en) * 1996-07-17 1999-05-18 Texaco Inc Partial oxidation of waste plastic material
DE69721302T2 (de) * 1996-07-17 2004-02-12 Texaco Development Corp. Partielle oxidation von abfallplastikmaterial
US5977294A (en) * 1997-05-13 1999-11-02 Prs, Llc Polymer deformulation by solvent solution filtration
DE19954188A1 (de) * 1999-11-11 2001-05-31 Krc Umwelttechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung stickstofforganischer Verbindungen durch Vergasung
GB0211052D0 (en) * 2002-05-15 2002-06-26 Tucker Alan C N Incineration of plastic waste suspended in paraffin gel
CA2389950A1 (en) * 2002-06-28 2003-03-09 Robert Gagnon How to produce crude petroleum from organic wastes by a process called petrolisation
RU2497846C1 (ru) * 2012-04-24 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН) Способ утилизации отходов политетрафторэтилена
RU2600637C2 (ru) * 2015-03-20 2016-10-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук (ИОС УрО РАН) Способ переработки отходов, содержащих термореактивные полимеры
US11286436B2 (en) 2019-02-04 2022-03-29 Eastman Chemical Company Feed location for gasification of plastics and solid fossil fuels
US11447576B2 (en) 2019-02-04 2022-09-20 Eastman Chemical Company Cellulose ester compositions derived from recycled plastic content syngas
DE102020102079B4 (de) 2020-01-29 2022-11-10 Cerdia International GmbH Verfahren zum stofflichen wiederverwenden von celluloseacetathaltigem material und systeme zum stofflichen wiederverwenden von celluloseacetathaltigem material
MX2022012393A (es) * 2020-04-13 2023-03-15 Eastman Chem Co Materiales de vitrificacion para gasificador de oxidacion parcial.
CN115427538A (zh) * 2020-04-13 2022-12-02 伊士曼化工公司 液化和脱卤废塑料
CN113308282A (zh) * 2021-05-19 2021-08-27 山东华鲁恒升化工股份有限公司 一种水煤浆及其制备方法和应用

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2352637A2 (fr) * 1976-05-25 1977-12-23 Bocos Gerard Appareil a ligaturer
FR2357637A1 (fr) * 1976-07-05 1978-02-03 Erap Procede d'amelioration des qualites viscosimetriques d'une huile lubrifiante
US4108730A (en) * 1977-03-14 1978-08-22 Mobil Oil Corporation Method for treatment of rubber and plastic wastes
PL115716B1 (en) * 1978-06-05 1981-04-30 Biuro Projektow I Realizacji Inwestycji Rafinerii Nafty Method of conversion of rubber scraps into gas and liquid fuels using cracking method
US4443320A (en) * 1981-01-30 1984-04-17 King Arthur S Liquid treater having electrical charge injection means
US4468376A (en) * 1982-05-03 1984-08-28 Texaco Development Corporation Disposal process for halogenated organic material
DE3313470A1 (de) * 1983-04-14 1984-10-18 Morstadt, Werner, 7600 Offenburg Verfahren zum aufarbeiten von altgummi, insbesondere reifengummi
US4443230A (en) * 1983-05-31 1984-04-17 Texaco Inc. Partial oxidation process for slurries of solid fuel
DE3326284C2 (de) * 1983-07-21 1985-08-14 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur Herstellung flüssiger Kohlenwasserstoffe
DE4017089C3 (de) * 1990-05-26 1996-10-17 Menges Georg Verfahren und Vorrichtung zum Vegasen von Kunststoffen zur Erzeugung von Synthesegas
AT396367B (de) * 1990-09-05 1993-08-25 Oemv Ag Verfahren zum kontinuierlichen einbringen einer mischung mit zu vergasenden kunststoffen und zu vergasender fluessigkeit
DE4125517C1 (uk) * 1991-08-01 1992-10-29 Energiewerke Schwarze Pumpe Ag, O-7610 Schwarze Pumpe, De
US5364996A (en) * 1992-06-09 1994-11-15 Texaco Inc. Partial oxidation of scrap rubber tires and used motor oil

Also Published As

Publication number Publication date
EP0722480B1 (en) 2000-04-19
PT722480E (pt) 2000-09-29
BR9407746A (pt) 1997-02-12
CA2173245C (en) 1999-06-15
AU7963494A (en) 1995-05-01
DE69424059D1 (de) 2000-05-25
FI961366A (fi) 1996-05-24
SK41396A3 (en) 1997-06-04
NO961292L (no) 1996-03-29
SK281760B6 (sk) 2001-07-10
ES2145161T3 (es) 2000-07-01
ATE191925T1 (de) 2000-05-15
FI961366A0 (fi) 1996-03-25
CN1135768A (zh) 1996-11-13
JP2727031B2 (ja) 1998-03-11
EP0722480A1 (en) 1996-07-24
WO1995009901A1 (en) 1995-04-13
JPH09500686A (ja) 1997-01-21
NO314189B1 (no) 2003-02-10
US5827336A (en) 1998-10-27
RU2126438C1 (ru) 1999-02-20
GEP20002213B (en) 2000-08-25
CA2173245A1 (en) 1995-04-13
CN1071371C (zh) 2001-09-19
RO116295B1 (ro) 2000-12-29
PL177964B1 (pl) 2000-02-29
DE69424059T2 (de) 2000-09-07
NO961292D0 (no) 1996-03-29
KR0172062B1 (en) 1999-03-20
EP0722480A4 (en) 1997-03-19
FI111379B (fi) 2003-07-15
AU692796B2 (en) 1998-06-18
CZ98196A3 (en) 1996-10-16
NZ275603A (en) 1996-10-28
US5534040A (en) 1996-07-09
PL313794A1 (en) 1996-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA44255C2 (uk) Спосіб неповного окислення пластмас
JP2756731B2 (ja) プラスチック材の熱水処理および部分酸化
AU2005227358A1 (en) Continuous thermolytic recycling of plastic and rubber wastes
US5445659A (en) Partial oxidation of products of liquefaction of plastic materials
US10358603B1 (en) Method for producing fuel from plastic or rubber waste material
JPH07197041A (ja) 合成ガスの製法
DE69312215T2 (de) Umweltfreundliches Entsorgungsverfahren für Kunststoffabfallmaterial
WO1995009902A1 (en) Liquefaction of plastic materials
AU675596C (en) Hydrothermal treatment and partial oxidation of plastic materials
KR200256293Y1 (ko) 폐합성수지의 유화장치
HU221103B1 (en) Liquefaction of plastic materials with partial oxidation
Dankwah et al. Production of Liquid Fuels from Discarded Pure Water Sachets: Effect of Catalyst Loading on the Amount of Liquid Produced
JP2001200264A (ja) 無機材料含有廃ポリマーからのコークスの製造方法