WO2006092306A1 - Method for depolymerising residues containing hydrocarbons and device for carrying out said method - Google Patents

Abstract

The invention relates to a method for depolymerising raw materials containing hydrocarbons, such as residues in a continuous process. To achieve a uniform operation using a comparatively simple technique, the raw material, which has been pre-heated to a liquid or pulpy consistency, is continuously injected under pressure into a reactor (4), which has been heated to a decomposition temperature and a gaseous fraction is continuously withdrawn from the reactor for further processing, whilst a bottom fraction is continuously removed or removed at intervals. The raw material is preferably pre-heated, liquefied and injected by an injection pump or extruder screw. A high degree of availability is guaranteed in conjunction with a mixer or doctor head, which cyclically removes deposits on the interior walls of the reactor.

Description

Verfahren zum Depolymerisieren von kohlenwasserstoffhaltigen Rückständen sowie Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens Process for depolymerizing hydrocarbon-containing residues and apparatus for carrying out this process

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Depolymerisieren von kohlenstoffhaltigen Rückständen, insbesondere zur Herstellung von Diesel- und Heizöl, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 15.The invention relates to a process for the depolymerization of carbonaceous residues, in particular for the production of diesel and heating oil, according to the preamble of claim 1 and an apparatus for carrying out this process according to the preamble of claim 15.

Bei der Depolymerisation von kohlenstoffwasserhaltigen Rückständen, insbesondere zur Erzeugung von Dieselöl, werden Kunststoffe, Öle, Fette, getrockneter Müll, Elektro- kabel, Holz, Papier, Faulschlamm, landwirtschaftliche Rückstände, Naturfasern und viele andere Alt- oder Abfall- bzw. Rückstandsmaterialien mit dem Ziel katalytisch depoly- merisiert, möglichst wenig feste und gasförmige Umwandlungsprodukte zu erhalten. Diese Prozesse laufen bei Spitzentemperaturen in dem behandelten Material zwischen 300 und 450⁰C, in den meisten Fällen allerdings bei einer Temperatur im Bereich von 400⁰C, d.h. 340°C bis 440⁰C ab. Bei Anwesenheit ionenaustauschender Katalysatoren erfolgt der Depolymerisationsprozess, d. h. die Molekülverkürzung langkettiger Kohlenwasserstoffverbindungen, aufgrund der katalytischen Spaltung relativ rasch ab. Dabei lagern sich die Kohlenwasserstoffmoleküle an den Katalysatoren an bis sie die - von der Reststoffart abhängige - Reaktionstemperatur erreicht haben und die Spaltprodukte verdampfen. Es ist üblich, ein Flüssigkeits/Katalysator-Gemisch im Kreislauf zwischen der Verdampfungstemperatur und der Rohstoffeinspeisetemperatur zu fahren. Durch die Rohstoffeinspeisung wird die Gemischtemperatur abgesenkt. In einem im Kreislauf nachfolgenden Erhitzer, wie einem Röhrenwärmeaustauscher, wird die Verdampfungstemperatur der gewünschten und der leichter siedenden Fraktionen wieder erreicht. Die flüssig verbleibenden Bestandteile werden zur Rohmaterialeinspeisung zurückgeführt. Die sich in diesem Kreislaufprozess bildenden Agglomerationen aus Katalysatormaterial und höher siedenden Bestandteilen des Rohmaterials werden ausgeschleust und weiterverarbeitet. Die den Kreislauf verlassende dampfförmige Fraktion wird in einer Destillationsanlage unter Gewinnung von z. B. Diesel- oder Heizöl fraktioniert destilliert. Gasförmige Bestandteile werden verbrannt unter Entstehung heißer Verbrennungsabgase, die in dem Flüssigkeitskreislauf die zur Verdampfung erforderliche Wärmemenge und Prozesstemperatur (Spalttemperatur) bereitstellen. Soweit das Rohmaterial Chlor, Schwefel, Phosphor und/oder andere Bestandteile enthält, die in dem Produkt (Dieseloder Heizöl) unerwünscht sind, werden diese in dem Kreislaufprozess entfernt. Dies geschieht z.B. durch Verwendung von Calciumaluminiumsilikat oder Natriumaluminiumsilikat als ionenaustauschfähigem Katalysator und Zugabe von z. B. Kalk zwecks Bindung der zu entfernenden Chlor-, Schwefel- oder Phosphorbestandteile aus dem Rohmaterial.In the depolymerization of carbonaceous residues, in particular for the production of diesel oil, are plastics, oils, fats, dried garbage, electrical cables, wood, paper, digested sludge, agricultural residues, natural fibers and many other waste or waste materials with the Purpose catalytically depolymerized to obtain as few solid and gaseous conversion products. These processes occur at peak temperatures in the treated material between 300 and 450 ⁰ C, but in most cases at a temperature in the range of 400 ⁰ C, ie 340 ° C to 440 ⁰ C from. In the presence of ion-exchanging catalysts, the depolymerization process, ie the molecular shortening of long-chain hydrocarbon compounds, takes place relatively rapidly owing to the catalytic cleavage. there The hydrocarbon molecules attach themselves to the catalysts until they have reached the - depending on the type of residue - reaction temperature and vaporize the cleavage products. It is common to circulate a liquid / catalyst mixture between the vaporization temperature and the feedstock feed temperature. Feedstock feed reduces the mixture temperature. In a sequential heater, such as a tube heat exchanger, the vaporization temperature of the desired and lower boiling fractions is regained. The remaining liquid components are returned to the raw material feed. The forming in this cycle process agglomerations of catalyst material and higher boiling components of the raw material are discharged and further processed. The leaving the circuit vaporous fraction is in a distillation unit to obtain z. B. diesel or fuel oil distilled fractionally. Gaseous components are burned to produce hot combustion exhaust gases that provide the amount of heat and process temperature (gap temperature) required for evaporation in the fluid circuit. Insofar as the raw material contains chlorine, sulfur, phosphorus and / or other components which are undesirable in the product (diesel or heating oil), these are removed in the cycle process. This is done, for example, by using calcium aluminum silicate or sodium aluminum silicate as the ion-exchangeable catalyst and adding z. As lime in order to bind the chlorine, sulfur or phosphorus components to be removed from the raw material.

Zur Durchführung dieser bekannten katalytischen Depolymerisationsverfahren sind verschiedene Kreislaufverfahren beschrieben worden, wie zum Beispiel in der DE 100 49 377 A1 und der DE 103 16 969 A1. In dem ersteren Fall wird geschreddertes feinteili- ges Rohmaterial über eine Dosierschnecke von oben in einen ersten Reaktor eingeschleust, in welchem sich eine Mischung aus Kreislauföl, Katalysator und bereits im Kreislauf geführtes Rohmaterial befindet. Diesem Reaktor wird das Flüssigkeitsdampfgemisch aus einem Erhitzer zugeführt. Von dort wird auch die dampfförmige Fraktion und die sich bildende Feststofffraktion abgeführt. Das mit der Flüssigkeit gut gemischte Rohmaterial wird dabei erwärmt und gelangt in einer in die Flüssigkeit eingemischter Form über eine Rohrleitung zum Erhitzer (DE 100 49 377 A1).For carrying out these known catalytic depolymerization processes, various circulation processes have been described, for example in DE 100 49 377 A1 and DE 103 16 969 A1. In the former case, shredded, finely divided raw material is introduced via a metering screw from above into a first reactor in which there is a mixture of circulation oil, catalyst and already circulated raw material. This reactor is fed with the liquid vapor mixture from a heater. From there, the vaporous fraction and the forming solid fraction is removed. That mixed well with the liquid Raw material is heated and passes in a mixed into the liquid form via a pipe to the heater (DE 100 49 377 A1).

Die katalytische Depolymerisationsanlage gemäß DE 103 16 969 A1 führt ebenfalls einen in einem Kreislauföl suspendierten Katalysator im Kreislauf. Letzterer wird durch den Depolymerisationsreaktor, einen Hydrozyklonen und einen Abscheidebehälter gebildet. Die Erwärmung erfolgt in dem in besonderer Weise konstruierten Reaktor durch elektrische Wandbeheizung. Dieser Reaktor weist ein zentrales Zuführrohr für Rohmaterial, frischen Katalysator, Kalk und Kreislauföl auf, welche mit einer Förderschnecke nach unten geführt und dort mit der aus dem Abscheidebehälter zurückfließenden Kreislaufflüssigkeit vermischt wird. Das Zentralrohr ist innerhalb des Reaktors von mehreren Steigrohren umgeben, die über Förderschnecken ein Aufsteigen der im Reaktorsumpf anfallenden Mischung ermöglichen. Eine elektrische Wandbeheizung der Steigrohre sorgt für das Erreichen der Spalttemperatur, so dass am oberen Reaktorende ein Flüssigkeitsdampfgemisch abgezogen wird.The catalytic depolymerization plant according to DE 103 16 969 A1 likewise circulates a catalyst suspended in a cycle oil. The latter is formed by the depolymerization reactor, a hydrocyclone and a separation vessel. The heating takes place in the specially constructed reactor by electric wall heating. This reactor has a central supply pipe for raw material, fresh catalyst, lime and circulating oil, which is guided with a screw conveyor down and mixed there with the recirculation liquid flowing back from the separation vessel. The central tube is surrounded within the reactor by several riser tubes, which allow an increase in the reactor sump resulting mixture via augers. An electrical wall heating of the riser pipes ensures that the gap temperature is reached so that a liquid vapor mixture is withdrawn at the upper end of the reactor.

Es wurde gefunden, dass die Aufheizung des Rohmaterials und der das Rohmaterial enthaltenden Flüssigkeit auf die Spalttemperatur äußerst kritisch ist, weil nur bei sehr schonender Aufheizung vermieden werden kann, dass durch lokale Überhitzungen des aufzuheizenden Flüssigkeitsgemisches die Pyrolyse von Bestandteilen des Gemischs einsetzt und der sich bildende Kohlenstoff an Reaktorwänden oder Reaktoreinbauten, insbesondere an Wärmeaustauscherflächen anbackt. Dies hat, insbesondere beim Röhrenreaktor, dazu geführt, dass sich die Röhren zusetzen und der Prozess stoppt. Im Allgemeinen ist diese Ablagerung steinhart, so dass der Reaktor nicht wieder eingesetzt werden kann.It has been found that the heating of the raw material and the liquid containing the raw material to the gap temperature is extremely critical, because only by very gentle heating can be avoided that by local overheating of the liquid mixture to be heated pyrolysis of components of the mixture begins and the forming Carbon clogs on reactor walls or reactor internals, in particular on heat exchanger surfaces. This has led to the tubes becoming clogged and the process stopping, especially at the tube reactor. In general, this deposit is rock hard, so that the reactor can not be used again.

Davon ausgehend wird bei einem gattungsgemäßen Depolymerisationsverfahren zur Verbesserung der Rohmaterial- und Wärmeeinspeisung ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 vorgeschlagen. Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, das Rohmaterial in einen - A - auf Spalttemperatur beheizten Reaktor in flüssiger oder breiiger Konsistenz in einem vorerhitzten Zustand unter Druck einzuspritzen.On this basis, a method with the features of claim 1 and a device having the features of claim 15 is proposed in a generic depolymerization to improve the raw material and heat input. The invention is based on the idea, the raw material in one - A - inject heated to nip temperature reactor in liquid or pasty consistency in a preheated state under pressure.

Durch die Erfindung wird es einerseits möglich aus verschiedenen organischen Stoffen insbesondere Diesel-/Heizöl auf einfache Weise und mit hoher Ausbeute zu produzieren, andererseits ist bei dieser Methode der Abfall- und Reststoffverwertung das Entstehen von Nebenprodukten wie Dioxin, Methan und anderen vermeidbar. Die Gasproduktion ist äußerst gering und kann z.B. auf etwa 4,5% des Rohmaterials gesenkt werden. Zur Unterfeuerung ist dieses Gas ohnehin im Prozess weiterverwendbar. Der Einsatz von Katalysatoren ist möglich, vorteilhafterweise gestattet das Verfahren aber die Vermeidung von Katalysatoren und die damit verbundenen verfahrenstechnischen Schwierigkeiten und Kosten.On the one hand, the invention makes it possible to produce, in particular, diesel / heating oil in a simple manner and with high yield from various organic substances; on the other hand, the generation of by-products such as dioxin, methane and others can be avoided in this method of waste and residual material utilization. The gas production is extremely low and can e.g. be reduced to about 4.5% of the raw material. For underfiring this gas is anyway reusable in the process. The use of catalysts is possible, but advantageously the process allows the avoidance of catalysts and the associated procedural difficulties and costs.

Es hat sich herausgestellt, dass dadurch das Rohmaterialhand ling wesentlich vereinfacht wird und sich das Verklebungsrisiko im Transport - und Einspeisesystem sowie das Anbackungsrisiko im Spaltreaktor deutlich vermindert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass erprobte Standardkomponenten für die Druckeinspritzung verwendet werden können, wie sie aus der Spritzgusstechnik von Kunststoffen bekannt sind.It has been found that this substantially simplifies the handling of raw materials and significantly reduces the risk of adhesion in the transport and feed system as well as the risk of caking in the fission reactor. Another advantage is that proven standard components for the pressure injection can be used, as they are known from the injection molding of plastics.

Erfindungsgemäß lassen sich die verschiedensten kohlenwasserstoffhaltigen Rohmaterialien (hier zusammengefasst auch als Rückstände bezeichnet) zu Flüssigprodukten, wie insbesondere Dieselöl, verarbeiten. Als Rohmaterial (Rückstände) kommen in erster Linie Alt-, Rest- und Abfallstoffe in Betracht, wie Kunststoffe, Öle (auch Alt- und Spülöle), Fette, getrockneter Müll, Elektrokabel, Holz, Papier, Faulschlamm, landwirtschaftliche Rückstände, Naturfasern und viele andere Alt- oder Abfall- bzw. Rückstandsmaterialien, aber auch nachwachsende Rohstoffe und Gummisorten. Besonders vorteilhaft ist die Verarbeitung von Kunststoffen und Altölen. Der Prozess des Crackens oder Depolymerisierens kann also eingesetzt werden, um aus Altöl und Kunststoffen wieder ein hochwertiges Wirtschaftsgut, nämlich Heizöl oder Dieselkraftstoff, herzustellen. Besonders bevorzugt ist eine Vorerwärmung eines Gemisches aus Kunststoffen und Altölen, die, besonders bevorzugt, auf Temperaturen oberhalb von 200⁰C, insbesondere auf Temperaturen zwischen etwa 250⁰C und 300⁰C erfolgt. Ein wesentlicher Vorteil hierbei ist, dass Wasseranteile des Einsatzstoffgemisches verdampfen und nicht in den Reaktor gelangen. Zusätzlich werden alle weiteren niedrigsiedenen Stoffe mit ausgetrieben, die somit nicht durch das System geschleust werden müssen. Hierfür kann die Abwärme des Spaltreaktors verwendet werden.According to the invention, a wide variety of hydrocarbon-containing raw materials (collectively referred to herein as residues) can be processed into liquid products, such as, in particular, diesel oil. As raw material (residues) are mainly old, residual and waste materials into consideration, such as plastics, oils (also used and flushing oils), fats, dried garbage, electric cables, wood, paper, digested sludge, agricultural residues, natural fibers and many other waste or waste materials, but also renewable raw materials and rubbers. Particularly advantageous is the processing of plastics and waste oils. The process of cracking or depolymerization can thus be used to produce a high quality asset, namely fuel oil or diesel fuel from waste oil and plastics again. Particularly preferred is a pre-heating of a mixture of plastics and waste oils, which, particularly preferably, is carried out at temperatures above 200 ⁰ C, in particular to temperatures between about 250 ⁰ C and 300 ⁰ C. A significant advantage here is that water components of the feed mixture evaporate and do not enter the reactor. In addition, all other low-boiling substances are expelled, which therefore do not have to be channeled through the system. For this purpose, the waste heat of the cleavage reactor can be used.

Die einzubringenden Kunststoffe werden also, z.B. rekuperativ, regenerativ oder durch Friktion, vorgewärmt, zu einer Einspritzdüse z.B. eines Extruders gefördert und dort unter einem bestimmten oder sich einstellenden Druck in den Reaktor eingespritzt. Durch die richtige Wahl des Druckaufbaus und/oder der Einspritzdüse, die auch durch die Mündung einer Rohrleitung gebildet sein kann, kann man erreichen, dass dieser Pro- zess kontinuierlich durchgeführt wird, d. h. dass die Rohstoff-Einspeisung in den Reaktor kontinuierlich und etwa konstant ist. Ein Konstanthalten des Füllstandes im Reaktor setzt natürlich auch voraus, dass das Abziehen von Gasen und von festen und von flüssigen Bestandteilen und die Rohstoffeinspeisung aneinander angepasst werden. Dies führt zu konstanten Prozessbedingungen, welche eine gleichbleibende Produktqualität sicherstellen. Altöl kann auf dem gleichen Wege in den Reaktor eingebracht werden. Im Reaktor wird das Rohmaterial weiter erhitzt, wobei die langkettigen Kohlenwasserstoffe in kürzerkettige Moleküle zerlegt werden. Diese haben bei dieser Temperatur die Energie, als Gas die Schmelze zu verlassen und in eine Destillations-Kolonne aufzusteigen. Entsprechend ihrer Länge werden sie in unterschiedlichen Stufen der Kolonne aufgefangen. Sind die Prozessparameter der Kolonne in an sich bekannter Weise richtig eingestellt, so wird in einem Kondensator, mit z. B. Wasserkühlung, das Produkt - Dieseöl oder Heizöl - gewonnen. Bisher wurde der Einsatzstoff ohne besondere Maßnahme in feinteiligem Zustand in den Reaktor eingespeist. Das Einspritzen erfolgt zwecks behutsamer Weiteraufheizung in einen zentral gelegenen Bereich des Reaktors.The introduced plastics are thus, for example, recuperative, regenerative or by friction, preheated, conveyed to an injection nozzle such as an extruder and injected there under a certain or adjusting pressure in the reactor. By the correct choice of the pressure build-up and / or the injection nozzle, which can also be formed by the mouth of a pipeline, it can be achieved that this process is carried out continuously, ie that the raw material feed into the reactor is continuous and approximately constant , Of course, keeping the level in the reactor constant also requires that the removal of gases and of solid and liquid constituents and the feed-in of raw materials be adapted to each other. This leads to constant process conditions, which ensure a consistent product quality. Waste oil can be introduced in the same way in the reactor. In the reactor, the raw material is further heated, whereby the long-chain hydrocarbons are broken down into shorter-chain molecules. These have the energy at this temperature to leave the melt as gas and ascend into a distillation column. Depending on their length they are collected in different stages of the column. If the process parameters of the column are set correctly in a manner known per se, then in a condenser, with z. B. water cooling, the product - this oil or fuel oil - won. So far, the feedstock without special measures in finely divided state was fed into the reactor. The injection is carried out for the purpose of careful further heating in a centrally located area of the reactor.

Zur weiteren Optimierung der Aufheizung des Rohmaterials wird vorgeschlagen, den Reaktor als insbesondere rotationssymetrischenTopf, z.B. mit einer parabel- oder hy- perbelförmigen Innenkontur auszubilden, in dem ein mehrflügeliger Mischer sich dreht. Vorteilhaft ist, wenn die Enden des Mischarms aus temperaturbeständigem Keramikoder Graphitwerkstoff bestehen und/oder der Innenkontur des Reaktors im Wesentlichen und mit vorgesehenen, insbesondere sehr geringem Spiel nachgebildet sind, um somit Ablagerungen zu verhindern bzw. zu beseitigen. Hierdurch lagert sich der störende Kohlenstoff an den sich als Abfallprodukt bildenden bituminösen Schlämmen an und wird mit diesen entfernt anstatt an den beheizten Wandungen des Reaktors anzubacken.To further optimize the heating of the raw material, it is proposed to use the reactor as a particularly rotationally symmetrical pot, e.g. with a parabolic or hygrobular inner contour in which a multi-bladed mixer rotates. It is advantageous if the ends of the mixing arm made of temperature-resistant ceramic or graphite material and / or the inner contour of the reactor are modeled substantially and provided with, in particular very little game, so as to prevent or eliminate deposits. As a result, the interfering carbon is deposited on the bituminous sludges forming as a waste product and is removed with these instead of being baked on the heated walls of the reactor.

Wird ein topfartiger Reaktor mit Rührarmen eingesetzt, wird die Wärmeübertragung intensiviert und es entstehen Turbulenzen in der Flüssigkeit, die es erlauben die Temperatur an der Topf-Oberfläche abzusenken, was zu einer verminderten Bildung von freiem Kohlenstoff führt. Das Rühren nahe der Oberfläche oder gar Kratzen, verhindert Ablagerungen und vermeidet Überhitzungen bei gleichzeitig verbessertem Wärmedurchgang durch die Reaktorwand.If a pot-like reactor with stirring arms is used, the heat transfer is intensified and turbulences in the liquid arise, which allow the temperature at the pot surface to lower, which leads to a reduced formation of free carbon. Stirring near the surface or even scratching prevents deposits and avoids overheating while at the same time improving the heat transfer through the reactor wall.

Die Oberflächenreinigung an der Reaktorinnenwand kann, gegebenenfalls auch ohne gezielte Mischwirkung mittels einer zyklisch arbeitenden Schabeeinrichtung erfolgt, welche von eigenständiger erfinderischer Bedeutung ist und vorzugsweise mit nur minimalem oder gar keinen seitlichen Spiel zyklisch an der Kontur der Reaktorinnenwand entlang geführt wird. Rotationssymetrische Reaktorinnenwandkonturen sind hierfür bevorzugt. Ein Schabekopf der Schabeeinrichtung trägt in diesem Falle zumindest zwei rotierend angetriebene konturangepasste Schabeelemente. Diese können mit einem austauschbaren verschleißenden Belag ausgestattet sein, wobei das Überschreiten eines erlaubten Verschleißspiels, z.B. elektrisch messend erfasst werden kann. Wenn der Schabekopf mit seinem Eigengewicht oder unter der Wirkung einer durch seinen Rotationsschaft eingebrachten Kraft an die Reaktorinnenwand sich anlegt oder angedrückt wird, können bereits geringfügige Agglomerationen von der Reaktorinnenwand entfernt und z.B. einem Reaktorsumpf zum Ausschleusen zugeführt werden.The surface cleaning on the inner wall of the reactor can, if appropriate, also be carried out without a targeted mixing action by means of a cyclically operating scraping device, which is of independent inventive significance and is preferably guided cyclically along the contour of the inner wall of the reactor with minimal or no lateral play. Rotationally symmetric reactor inner wall contours are preferred for this purpose. A scraper head of the scraper device in this case carries at least two rotationally driven contour-matched scraper elements. These may be equipped with a replaceable wear pad, with the exceeding of a permitted wear clearance, for example, can be detected electrically measured. If the scraping head with its own weight or under the action of a force introduced by its rotational force to the reactor inner wall is applied or pressed, even small agglomerations can be removed from the reactor inner wall and fed to a reactor sump for discharging.

Derartige Schabeeinrichtungen unterliegen unter Umständen einem eigenen Anba- ckungsrisiko, welches ihre Wirksamkeit einschränken könnte. Hiervor kann die Schabeeinrichtung durch ein Selbstreinigungselement geschützt werden, welches von Zeit zu Zeit zum insbesondere schabenden Abreinigen der Schabeelemente über den Schabekopf aktivierbar ist. Typische Reinigungszyklen einer rotierenden Schabeeinrichtung mit zwei Flügeln betragen etwa 1 bis 1000 Reinigungszyklen pro Stunde, vorzugsweise beträgt die Umdrehungsgeschwindigkeit eines Schabekopfes von 1 bis 20, vorzugsweise von 5 bis 10 Umdrehungen pro Minute. Je nach Reaktorgröße und Anbackanfälligkeit des zu depolymerisierenden Rohmaterials kann das Eigengewicht der Schabeeinrichtung, welches einen gewissen Anpressdruck erzeugt, wenige Gramm bis einige 1000 Kilogramm betragen. Bei einem Reaktorfassungsvermögen von etwa einem Kubikmeter liegen typische Eigengewichte des Schabekopfes in der Größenordnung von 10 kg bis 1000 kg, vorzugsweise zwischen 50kg und 200 kg.Under certain circumstances, such cocking devices are subject to their own risk of build-up, which could limit their effectiveness. In this way, the scraping device can be protected by a self-cleaning element, which can be activated from time to time for, in particular, scraping cleaning of the scraper elements via the scraping head. Typical cleaning cycles of a rotating scraper with two blades are about 1 to 1000 cleaning cycles per hour, preferably the rotational speed of a scraper head is from 1 to 20, preferably from 5 to 10 revolutions per minute. Depending on the size of the reactor and the susceptibility of the raw material to be depolymerized, the weight of the scraping device, which generates a certain contact pressure, may be a few grams to a few thousand kilograms. With a reactor capacity of about one cubic meter, typical self-weights of the scraping head are on the order of 10 kg to 1000 kg, preferably between 50 kg and 200 kg.

Unter der Wirkung einer derartigen Schabeeinrichtung, welche, wie bevorzugt, auch eine Mischerwirkung hat, können die Temperaturdifferenzen zwischen der mittleren Solltemperatur in der zu depolymerisierenden Flüssigkeit innerhalb des Reaktors und an der Reaktoraußenwand vorteilhaft gering gehalten werden und können z.B. in der Größenordnung zwischen 20° und 8O⁰C gehalten werden.Under the action of such a scraper, which, as preferred, also has a mixing effect, the temperature differences between the mean desired temperature in the liquid to be depolymerized within the reactor and on the outer wall of the reactor can be kept advantageously low and can, for example, in the order of 20 ° and 8O ⁰ C are kept.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Verbesserung einer Schabeeinrichtung für De- polymerisationsreaktoren und dergleichen als solche. Insoweit wird ein Selbstreinigungselement des Schabekopfes zum gelegentlichen Reinigen des Schabeelementes während des laufenden Depolymerisationsbetriebes vorgeschlagen. Als eine der prakti- schen Verwirklichungen ist vorgesehen, das Selbstreinigungselement unter gegenseitiger Anlage an dem Schabeelement eine Relativbewegung bezüglich des Schabeelementes ausführen zu lassen. Eine solche kann sowohl quer zur Schabekante als auch entlang derselben erfolgen. Die Betätigung erfolgt bevorzugt über den Rotationsschaft, insbesondere durch eine teleskopierende Bewegung. Selbstreinigende Schabeelemente sind von eigenständiger erfinderischer Bedeutung.A further aspect of the invention is the improvement of a scraping device for demopolymerisationsreaktoren and the like as such. In that regard, a self-cleaning element of the scraper head is proposed for occasionally cleaning the scraper element during the ongoing depolymerization operation. As one of the practical rule realizations is provided to let perform the self-cleaning element under mutual contact with the scraper element relative movement with respect to the scraper element. Such can be done both across the scraping edge and along the same. The actuation preferably takes place via the rotational shaft, in particular by a telescoping movement. Self-cleaning scraping elements are of independent inventive importance.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Reaktoraufbau, welcher die Dauerverfügbarkeit der Depolymerisationsanlage fördert. Insoweit wird vorgeschlagen, dass der Reaktor samt seiner Beheizung getrennt von einem Reaktordeckel mit der Destillationskolonne durch Absenken trennbar und gegen einen neuen oder überholten Reaktor austauschbar ist. Wenn der Reaktor tiegelartig geformt und in einen Heizmantel einsetzbar ist, kann der Reaktor z.B. für Überholungszwecke rasch ausgetauscht werden. Strömungsleitelemente an seiner Außenoberfläche gestatten eine effektive Wärmeführung sowohl beim Aufheizen, beim Temperaturhalten sowie beim Abkühlen. Auch dieser Aspekt der Erfindung ist von eigenständiger erfinderischer Bedeutung.Another aspect of the invention is a reactor construction which promotes the long-term availability of the depolymerization plant. In that regard, it is proposed that the reactor, together with its heating separately from a reactor lid with the distillation column can be separated by lowering and exchanged for a new or overhauled reactor. If the reactor is pot-shaped and insertable into a heating mantle, the reactor may be e.g. be quickly replaced for overhaul purposes. Flow guiding elements on its outer surface allow effective heat guidance both during heating, during temperature maintenance and during cooling. This aspect of the invention is also of independent inventive significance.

Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden könnenThe above-mentioned and the claimed components to be used according to the invention described in the exemplary embodiments are not subject to special conditions of size, shape, material selection and technical design, so that the selection criteria known in the field of application can be used without restriction

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung und Tabelle, in der - beispielhaft - ein Ausführungsbeispiel einer ka- talytischen Depolymerisation dargestellt ist.Further details, features and advantages of the subject of the invention will become apparent from the subclaims, as well as from the following description of the accompanying drawings and table, in which - by way of example - an embodiment of a catalytic depolymerization is shown.

In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Depolymerisationsanlage;In the drawing show: Fig. 1 is a block diagram of a Depolymerisationsanlage;

Fig. 2 eine Übersichtsdarstellung des praktischen Aufbaus einer Depolymerisationsanlage;Fig. 2 is an overview view of the practical construction of a depolymerization plant;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Reaktors einer Depolymerisationsanlage einschließlich der Reaktorbeheizung als Prinzipdarstellung im Vertikalschnitt durch die Reaktormitte;3 is a schematic representation of the reactor of a depolymerization plant including the reactor heating as a schematic representation in vertical section through the reactor center.

Fig. 4 für einen Reaktor entsprechend Figur 3 eine Detailansicht der Ankopplung eines Schabekopfes an einen Rotationsschaft;4 shows a detail view of the coupling of a scraping head to a rotating shaft for a reactor according to FIG. 3;

Fig. 5 von demselben Reaktor eine Schnittdarstellung (Schnitt entlang der LinieFig. 5 of the same reactor is a sectional view (section along the line

V-V) gemäß Fig. 3, welche ein von einer Aufnahme gehaltenes und bewegtes Schabeelement zeigt;V-V) according to FIG. 3, which shows a scraper element held and moved by a receptacle;

Fig. 6 von dem Reaktor nach Figur 3 eine perspektivische Darstellung der Außenansicht;Fig. 6 of the reactor of Figure 3 is a perspective view of the outside view;

Fig. 7A für einen Depolymerisationsreaktor einen Schabekopf in Schabestellung;FIG. 7A shows a scraping head in the scraping position for a depolymerization reactor; FIG.

Fig. 7B denselben Schabekopf in Selbstreinigungsstellung;Fig. 7B the same scraper head in self-cleaning position;

Fig. 8A eine alternative Ausführungsform eines Schabekopfes in Schabeposition;8A shows an alternative embodiment of a scraping head in the scraping position;

Fig. 8B von demselben Schabekopf eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung in einer Stellung während der Selbstreinigung des Schabekopfes sowieFig. 8B of the same scraper head an enlarged sectional view in a position during the self-cleaning of the scraper head and

Fig. 8C vom demselben Schabekopf (in der Position entsprechend Fig. 8B) eine weiter vergrößerte Detaildarstellung. Das Blockschaltbild der Figur 1 zeigt, dass ein aus Kunststoffen und Altölen bestehendes Rohmaterial 1 in einer Vorwärmstufe 2 auf 250⁰C erwärmt und nachfolgend einer Einrichtung zur Druckeinspritzung, wie einer für das Spritzgießen von Kunststoff bekannten Druck- und Förderpumpe (Einspritzung 3) zugeführt wird. Diese Pumpe gestattet das direkte Einspritzen des Rohmaterials in einen Spaltreaktor (Reaktor 4), dessen flüssiger Inhalt durch eine Beheizung 5 (mit z.B. Öl oder Gas und einer Abgastemperatur von etwa 800° C) auf Spalttemperatur zwischen etwa 300° und 46O⁰C, vorzugsweise zwischen 340°C und 440⁰C und insbesondere zwischen 390°C und 42O⁰C gehalten wird und dessen Abwärme zum Teil in der Vorwärmstufe 2, z. B. einen Rekuperator, zurückgewonnen wird. Aus dem Reaktor 4 wird eine dampfförmige Fraktion abgezogen, die nach entsprechender Behandlung, wie einer fraktionierten Destillation, als Produkt 6 gewonnen wird. Ebenso wird in an sich bekannter Weise aus dem Reaktor 4 der dort anfallende Feststoff abgezogen, in der Regel entölt und als Reststoff 7 gewonnen und gegebenenfalls weiterverarbeitet.Fig. 8C from the same scraper head (in the position corresponding to Fig. 8B) a further enlarged detail. The block diagram of Figure 1 shows that an existing made of plastics and waste oil raw material 1 is heated in a preheater 2 to 250 ⁰ C and subsequently a device for pressure injection, such as for injection molding of plastic known pressure and delivery pump (injection 3) is fed , This pump allows the direct injection of the raw material into a cleavage reactor (reactor 4), the liquid content by heating 5 (with eg oil or gas and an exhaust gas temperature of about 800 ° C) at a gap temperature between about 300 ° and 46O ⁰ C, preferably between 340 ° C and 440 ⁰ C and in particular between 390 ° C and 42O ⁰ C is maintained and its waste heat in part in the preheating stage 2, z. B. a recuperator, is recovered. From the reactor 4, a vapor fraction is withdrawn, which is obtained after appropriate treatment, such as a fractional distillation, as product 6. Likewise, in a conventional manner from the reactor 4 of the resulting solid material is removed, usually de-oiled and recovered as residue 7 and optionally further processed.

Es versteht sich, dass der Reaktor 4 auf verschiedenste Weise aufgebaut sein kann, ebenso sind für die Beheizung 5 keine sehr engen Grenzen gezogen.It is understood that the reactor 4 can be constructed in many different ways, as well as for the heating 5 no very narrow limits.

Figur 2 gibt eine prinzipielle Vorstellung über den möglichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Depolymerisationsanlage. Die Vorerwärmung des Rohmaterials 1 erfolgt in einer Förder- und Verdichterschnecke durch Außenbeheizung und/oder Friktion. Dabei werden verschiedene Rohmaterialien an verschiedenen Stellen zugeführt, wie Kunststoffe, Öle, insbesondere Alt-/Spülöle und gegebenenfalls Additive. Nach zumindest teilweiser Vorerwärmung erfolgt eine Druckentspannung. In der Entspannungsstufe 2A können Wasserdampf und andere Gase über eine Abluftleitung z.B. einem Filter zugeführt werden. Das inzwischen fast oder schon vollständig flüssige oder breiförmige Rohmaterial wird mittels des äußeren Endes der Förderschnecke unter ggf weiterer Erwärmung sowie Erzeugung inneren Drucks weitergefördert und in dem Innenraum eines topfförmigen, außen beheizten Depolymerisationsreaktors 4 eingespritzt. Der Reaktordeckel 4D trägt eine Destillationskolonne 9, der ein Kopfkondensator und ein Produkt- tank, z.B. für Heizöl/Diesel nachgeordnet ist. Sumpfprodukte werden bei 4B zur Weiter- verarbeitung/-verwendung ausgeschleust. Die dampfförmigen Spaltprodukte werden nach dem Austritt aus dem Depolymerisationsreaktor vorzugsweise durch einen Hoch- geschwindigkeitszylonen mit einem großen Sicherheitsbehälter geführt. Dieser reinigt die Dämpfe von Aerosolen mitgerissen Teilchen über so genannte Demistoren. Von dort gelangen die gewünschten Spaltprodukte in die Destillationskolonne. Der Füllstand im Reaktor 4 wird vorzugsweise gemessen und auf einen gewünschten Sollwert geregelt. Dies geschieht mit an sich bekannten Messsonden unter Freilassen eines Gasraumes 4A (siehe Fig. 3).FIG. 2 gives a basic idea of the possible structure of a depolymerization plant according to the invention. The preheating of the raw material 1 takes place in a conveyor and compressor screw by external heating and / or friction. Various raw materials are supplied at various points, such as plastics, oils, in particular old / flushing oils and optionally additives. After at least partial preheating is a pressure release. In the expansion stage 2A water vapor and other gases can be supplied via an exhaust duct, for example a filter. The now almost or already completely liquid or pasty raw material is conveyed further by means of the outer end of the screw conveyor under possibly further heating and generation of internal pressure and injected into the interior of a pot-shaped, externally heated Depolymerisationsreaktors 4. The reactor lid 4D carries a distillation column 9, which has a top condenser and a product tank, eg downstream of fuel oil / diesel. Swamp products are discharged at 4B for further processing / use. After leaving the depolymerization reactor, the vaporous cleavage products are preferably passed through a high-speed cylinder with a large safety container. This cleans the vapors of aerosols entrained particles via so-called demistors. From there, the desired cleavage products reach the distillation column. The level in the reactor 4 is preferably measured and regulated to a desired setpoint. This is done with known measuring probes, leaving a gas space 4A (see FIG. 3).

Durch einen aus Figur 3 ersichtlichen Misch-/Schabekopf wird die Reaktorinnenwand 4C permanent gereinigt, wobei feste Bestandteile dem Reaktorsumpf in einer vorzugsweise schraubenförmigen Bewegung nach unten zugeführt werden. Der Befüllungs- stand des Reaktorsumpfes mit festen Bestandteilen wird, vorzugsweise kontaktlos, ü- berwacht. Das das Sumpfprodukt aufnehmende Reservoir 4B gestattet das Ansammeln von Festbestandteilen in einer strömungsberuhigten Zone.By means of a mixing / scraping head which can be seen from FIG. 3, the reactor inner wall 4C is permanently cleaned, solid constituents being fed down the reactor sump in a preferably helical movement. The filling state of the reactor sump with solid constituents is monitored, preferably without contact. The sump product receiving reservoir 4B allows the accumulation of solids in a flow-calm zone.

Fig. 3 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung (in zentraler Vertikalschnittdarstellung) beispielhaft einen topfförmigen, rotationssymmetrischen Reaktor 4 mit einem Rührer 8 mit mehreren Rührerarmen 8A und flügelartigen Mischelementen 8B, die zumindest teilweise aus Keramik oder Graphitwerkstoff bestehen können. Die Mischerelemente 8B sind an die kalottenförmig Innenkontur, d.h. die Innenwand 4C des Reaktors 4 angepasst, wobei ein vergleichsweise geringer Abstandsspalt S eingehalten werden kann. Dadurch wird die Innenkontur des vorzugsweise außen beheizten Reaktors 4 ständig von sich bildenden Anbackungsansätzen befreit. Außerdem werden durch die Durchmischung des Reaktorinhaltes Überhitzungen des Reaktorinhaltes nahe der wärmezuführenden Wände vermieden. In dem Ausführungsbeispiel bildet die Reaktoraussenwand 4E Teil eines Windkastens einer Beheizung 5. Zu diesem Zweck ist der Reaktortopf 4G mit seinem umlaufenden Mündungsflansch 4G' auf einem Flansch 5A' eines kastenförmigen Heizmantels 5A aufgesetzt. Innerhalb des Heizmantels 5A befindet sich ein Durchbre- chungen aufweisender Zwischenboden 5B, der über eine flexible Leitung 5C aus einem Mischer 5D mit z.B. 560° C heißem Gas versorgt wird. Dieses entsteht durch Mischen der Abgase einer mit Gas beheizten Flamme, dem über ein Gebläse 5E Luft, z.B. auf Raumtemperatur (RT) zugemischt wird. Die heißen Abgase verlassen den Heizmantel über einen Abzug 5F. Der Reaktor 4 wird durch einen auf dem Mündungsflasch 4G' aufliegenden Reaktordeckel 4D dicht verschlossen. Dieser Deckel trägt eine Destillationskolonne 9 und nimmt die Rohmaterialeinspeisung 4H auf. Er wird stationär an einem geeignetem Gestell gehalten. Für Reinigungszwecke und dergleichen kann der Reaktortopf 4G samt des Heizmantels 5A von dem Reaktordeckel 4D gelöst werden und, wie durch Doppelpfeile A dargestellt, abgesenkt und nachfolgend aus der Position unterhalb des Reaktordeckels 4D, z.B. durch Verschwenken (Doppelpfeile R), herausbewegt werden. Dabei kann der noch zu beschreibende Rührer- oder Schabekopf gleichzeitig mit entfernt werden (Fig.4). Der Auslass für Reststoffe ist entsprechend flexibel oder abkoppelbar mit einer Reststoffleitung verbunden. In dem Ausführungsbeispiel besteht der Auslass aus einem Reaktorsumpf 4B₁ der mit einer wärmeisolierten Wandung 4B¹ versehen durch den Heizmantel bzw. Windkasten nach außen geführt und mit einer Austragsschleuse 4J intermittierend verschließbar ist.Fig. 3 shows in the form of a schematic representation (in central vertical sectional view) by way of example a pot-shaped, rotationally symmetrical reactor 4 with a stirrer 8 with a plurality of stirrer arms 8A and wing-like mixing elements 8B, which may consist at least partially of ceramic or graphite material. The mixer elements 8B are adapted to the dome-shaped inner contour, ie, the inner wall 4C of the reactor 4, wherein a comparatively small gap distance S can be maintained. As a result, the inner contour of the reactor 4, which is preferably heated externally, is constantly freed from caking deposits that form. In addition, the mixing of the contents of the reactor prevents overheating of the contents of the reactor near the heat-carrying walls. In the embodiment, the reactor outer wall 4E forms part of a windbox of heating 5. For this purpose, the reactor pot 4G is mounted with its peripheral mouth flange 4G 'on a flange 5A' of a box-shaped heating jacket 5A. Within the heating jacket 5A there is a break-through intermediate bottom 5B, which is supplied via a flexible line 5C from a mixer 5D with eg 560 ° C hot gas. This is created by mixing the exhaust gases of a gas-heated flame, which is mixed via a blower 5E air, for example, to room temperature (RT). The hot exhaust gases leave the heating jacket via a trigger 5F. The reactor 4 is tightly closed by a reactor lid 4D lying on the mouth bottle 4G '. This lid carries a distillation column 9 and receives the raw material feed 4H. He is kept stationary on a suitable rack. For cleaning purposes and the like, the reactor pot 4G together with the heating mantle 5A can be detached from the reactor lid 4D and lowered as shown by double arrows A and subsequently moved out of the position below the reactor lid 4D, eg by pivoting (double arrows R). At the same time, the stirrer or doctoring head to be described can be removed at the same time (FIG. 4). The outlet for residues is correspondingly flexible or detachable connected to a residue line. In the exemplary embodiment, the outlet consists of a reactor sump 4B _{1 provided} with a thermally insulated wall 4B ¹ through the heating jacket or windbox out and intermittently closed with a discharge lock 4J.

Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, kann die Entkopplung des Rotationsschaftes 4E eines in Figuren 7 und 8 darstellten Schabe- oder Mischkopfes durch eine steckbare Drehantriebsverbindung erfolgen, so dass dem Kopf ein vertikales Spiel gestattet wird, während der Antriebsmotor M mit seiner Antriebswelle ortsfest auf dem Reaktordeckel 4D verbleibt.As can be seen from FIG. 4, the decoupling of the rotation shaft 4E of a scraper or mixing head represented in FIGS. 7 and 8 can be effected by a pluggable rotary drive connection, so that a vertical play is permitted for the head while the drive motor M with its drive shaft is stationary on the shaft Reactor cover 4D remains.

Figuren 7A/7B zeigen eine erste Ausführungsform eines Schabekopfes 10D, wie er als Rührer in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 verwendbar ist. In diesen Figuren sind zwei Seitendarstellungen mit a) bzw. c) und die Ansicht von oben mit b) bezeichnet. Aus Figur 7B a) sind die beiden etwa viertelkreisigen und gemeinsam etwa eine Halbmondform bildenden Flügel 10B ersichtlich, die auf ihrer radialen Aussenseite als Schabeelemente 10C wirken bzw. ausgebildet sind. Die Schabeelemente 10C können an der Innenwand 4C des Reaktors 4 unter dem Eigengewicht des Schabekopfes 10D anliegen. Während des Depolymerisationsprozesses wird der auch als Mischer wirkende Schabekopf 10D langsam, z.B. mit 5 bis 10 Umdrehungen pro Minute rotiert. Dabei werden die Reaktorwände von Ablagerungen freigehalten. Nach einer gewissen Betriebsdauer, die durch Erfahrung oder Messung ermittelt werden kann, wird der Schabekopf 10D unter fortlaufendem Rotieren oder während einer Unterbrechung der Rotationsbewegung durch ein Selbstreinigungselement 10G gereinigt. Dieses ist in dem Ausführungsbeispiel der Sichelform der Flügel 10B nachgebildet und befindet sich während des normalen Schabebetriebes in einer von der Reaktorwand beabstandeten Position, wie sie in Figur 7B darstellt ist. Das Selbstreinigungselement 10G ist mit einem Antriebselement 10H verbunden, welches teleskopierbar in oder an dem Rotationsschaft 10E geführt ist. Durch eine teleskopierende Bewegung des Antriebselementes 10H wird das Selbstreinigungselement 10D vertikal verschoben. Dabei liegt seine Schabekante 10G¹ an den Flügeln 10B an und entfernt etwaige Anbackungen schabend von den in Drehrichtung frontseitigen Flügelflächen bis nahe der oder bis an die Schabekante des Schabeelementes 10C heran. Dieser schabende Selbstreinigungsschritt kann auch durch mehrfache Auf- und Abbewegung erfolgen. - Alternativ ist es auch möglich, für die Selbstreinigung die Relativbewegung zwischen Selbstreinigungselement und Schabeelement so auszuführen, dass das Selbstreinigungselement in seiner ursprünglichen Position verbleibt und das Schabeelement um einen geeigneten Betrag hochgezogen und danach wieder angesenkt wird.FIGS. 7A / 7B show a first embodiment of a scraping head 10D, which can be used as a stirrer in the exemplary embodiment according to FIG. In these figures, two side representations with a) and c) and the view from above with b) are designated. From FIG. 7B a), the two approximately quarter-round wings 10B, which together form approximately a crescent shape, can be seen, which act or are formed on their radially outer side as scraper elements 10C. The scraping elements 10C can be attached to the Inner wall 4C of the reactor 4 abut under the weight of the scraping head 10D. During the depolymerization process, the scraping head 10D, which also acts as a mixer, is rotated slowly, for example at 5 to 10 revolutions per minute. The reactor walls are kept free from deposits. After a certain period of operation, which can be determined by experience or measurement, the scraping head 10D is cleaned by continuous rotation or during interruption of the rotation by a self-cleaning element 10G. This is simulated in the embodiment of the sickle shape of the wings 10B and is during the normal scraping operation in a position spaced from the reactor wall position, as shown in Figure 7B. The self-cleaning element 10G is connected to a drive element 10H, which is telescopically guided in or on the rotation shaft 10E. By a telescoping movement of the driving member 10H, the self-cleaning member 10D is vertically displaced. In this case, his scraping edge 10G ^{1 is applied} to the wings 10B and removes any caking schabend from the front in the direction of rotation wing surfaces close to or up to the scraping edge of the scraper element 10C zoom. This scraping self-cleaning step can also be done by multiple up and down movement. - Alternatively, it is also possible to perform for self-cleaning, the relative movement between self-cleaning element and cocking element so that the self-cleaning element remains in its original position and the cocking element is pulled up by a suitable amount and then lowered again.

Bei dem in Figuren 8A bis 8C dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schabeelemente 10C mit im Querschnitt C-förmigen Profilen versehen, die sich an das untere Ende eines Rotationsschaftes 10E anschließen und je ein Antriebselement 10H in sich führend aufnehmen. Ein Selbstreinigungskopf 10G" ist ebenfalls entlang des Schabeelementes 10C führbar und in gegenseitiger Anlage an diesem angeordnet. Dieser Selbstreinigungskopf ist mit einem Ende des zugehörigem Antriebselementes 10A verbunden und wird dadurch entlang der Schabekante verfahren, wenn das Antriebselement 10H teleskopierend bezüglich des Rotationsschaftes 10E bewegt wird. Die Figu- ren zeigen verschiedene Zwischenpositionen des Selbstreinigungskopfes. Dieser weißt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa eine U-Form auf, wobei die U-Schenkel über die Schabekante des Schabeelementes 10C nach außen nicht vorstehen. Die Verwendungsmöglichkeiten entsprechen dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7A bis 7C.In the embodiment shown in FIGS. 8A to 8C, the scraper elements 10C are provided with cross-sectionally C-shaped profiles which adjoin the lower end of a rotary shaft 10E and each receive a driving element 10H in a guiding manner. A self-cleaning head 10G "is also routed and abutted against the scraper 10C. This self-cleaning head is connected to one end of the associated driver 10A and thereby travels along the scraper edge as the driver 10H is telescopically moved relative to the rotary shaft 10E. The figures show different intermediate positions of the self-cleaning head. This knows in the illustrated embodiment, for example, a U-shape, wherein the U-legs do not project beyond the scraping edge of the scraper element 10C to the outside. The possibilities of use correspond to the exemplary embodiment according to FIGS. 7A to 7C.

Im Übrigen können die Schabeelemente in sehr verschiedener Weise ausgebildet sein. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 besteht das Schabeelement 10C aus einem von einer Aufnahme 10F unter Zwischenlage einer Trennschicht 12A gehaltenen Materialprofil, wobei das Material entsprechend der gewünschten Verschleißfestigkeit / oder Reaktorwandschonung ausgewählt sein kann. In dem Ausführungsbeispiel ist der Verschleiß schon weit fortgeschritten, so dass die Aufnahme 10F schon fast die Reaktorwand berührt. Wenn der Verschleiß soweit fortgeschritten ist, dass eine solche Berührung eintritt, werden die Aufnahme 10F und das Schabeelement 10C von der Reaktorwand 4C elektrisch leitend überbrückt. Einer Auswerterschaltung stellt dann den erlaubten Grenzverschleiß fest, und teilt mit, dass das Schabeelement 10C auszuwechseln ist.Incidentally, the scraper elements can be designed in very different ways. In the embodiment according to FIG. 5, the scraper element 10C consists of a material profile held by a receptacle 10F with the interposition of a separating layer 12A, wherein the material can be selected according to the desired wear resistance or / or reactor wall protection. In the embodiment, the wear is already well advanced, so that the receptacle 10F almost touches the reactor wall. If the wear has progressed so far that such a contact occurs, the receptacle 10F and the scraping element 10C are electrically conductively bridged by the reactor wall 4C. An evaluation circuit then determines the permissible limit wear and states that the cocking element 10C is to be replaced.

Aus Figur 6 ist ersichtlich, dass der Reaktortopf 4G an seiner Außenwand 4E mit Strömungsleitelementen 4F versehen ist, die ein wirkungsvolles Beheizen oder Kühlen fördern. Insbesondere kann eine Zirkulationsströmung der Heizluft erreicht werden. Der Heizmantel 5A der Beheizung 5 kann zur weiteren Förderung dieses Zweckes entsprechend geformt sein. Ebenso können die Strömungsleitelemente an die Innenkontur des Heizmantels 5A angepasst sein. Durch eine feste Verbindung der Strrömungsleitele- mente mit der Reaktoraußenwand, ist ein besonders rascher Austausch des Reaktortopfes möglich, da dieser auf einfache Weise von dem Heizmantel trennbar ist. Bezugszeichenliste:From Figure 6 it can be seen that the reactor pot 4G is provided on its outer wall 4E with flow guide elements 4F which promote efficient heating or cooling. In particular, a circulation flow of the heating air can be achieved. The heating jacket 5A of the heating 5 can be shaped accordingly to further promote this purpose. Likewise, the flow guide can be adapted to the inner contour of the heating jacket 5A. By a fixed connection of the flow directing elements with the outer wall of the reactor, a particularly rapid exchange of the reactor pot is possible because it can be separated from the heating jacket in a simple manner. LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Rohmaterial 8 Ruhrer1 raw material 8 Ruhrer

2 Vorwärmstufe 8A Arme2 preheating stage 8A arms

2A Entspannungsstufe 8B Mischerelemente2A expansion stage 8B mixer elements

3 Einspritzung 9 Destillationskolonne3 injection 9 distillation column

4 Reaktor 25 10 Schabeeinrichtung4 reactor 25 10 cocking device

4A Gasraum 10A Arme4A gas chamber 10A arms

4B Sumpf 10B Flügel4B sump 10B wing

4B¹ Wandung 10C Schabeelemente4B ¹ wall 10C scraping elements

4C Innenwand 10D Schabekopf4C inner wall 10D scraper head

4D Reaktordeckel 30 10E Rotationsschaft4D reactor cover 30 10E rotation shaft

4E Außenwand 10F Aufnahme4E outer wall 10F recording

4F Strömungsleitelemente 10G Selbstreinigungselement4F flow guide elements 10G self-cleaning element

4G Reaktortopf 10G' Schabekante4G reactor pot 10G 'scraping edge

4G' Mündungsflansch 10G" Selbstreinigungskopf4G 'mouth flange 10G "self-cleaning head

5 Beheizung 35 10H Antriebselement5 Heating 35 10H Drive element

5A Heizmantel 12 Verschleißerfassungseinrichtung5A heating jacket 12 wear detection device

6 Produkt 12A Trennschicht6 product 12A release layer

7 Reststoff 7 residue

Claims

Patentansprüche: claims:

1. Verfahren zum Depolymerisieren von kohienstoffwasserhaltigen Rohmaterialien, wie Rückständen in einem kontinuierlich arbeitenden Prozess, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial in einem vorbeheizten Zustand und in flüssiger oder breiiger Konsistenz in einen auf Spalttemperatur beheizten Reaktor unter Druck fortwährend eingespritzt und eine gasförmige Fraktion zur Weiterbehandlung kontinuierlich aus dem Reaktor abgezogen sowie eine Sumpffraktion kontinuierlich oder absatzweise aus dem Reaktor ausgeschleust wird.1. A method for depolymerizing raw materials containing kohulstoffwasserhaltigen, such as residues in a continuous process, characterized in that the raw material continuously injected in a vorbeheizten state and in liquid or pasty consistency in a heated gap temperature reactor under pressure and a gaseous fraction for further treatment continuously withdrawn from the reactor and a bottom fraction is discharged continuously or batchwise from the reactor.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzen unter Druck mittels einer Einspritzpumpe oder Extruderschnecke erfolgt, insbesondere einer solchen, wie sie vom Kunststoffspritzgießen bekannt ist2. The method according to claim 1, characterized in that the injection takes place under pressure by means of an injection pump or extruder screw, in particular one such as is known from plastic injection molding

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial in einer Einspritzpumpe oder Extruderschnecke einem Druck zwischen 100 und 1 bar, vorzugsweise zwischen 100 und 2 bar ausgesetzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the raw material in an injection pump or extruder screw is subjected to a pressure between 100 and 1 bar, preferably between 100 and 2 bar.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorerwärmung auf ein Temperatur von oberhalb etwa 100⁰C erfolgt, vorzugsweise auf oberhalb etwa 250⁰C erfolgt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the preheating is carried out to a temperature of above about 100 ⁰ C, preferably above about 250 ⁰ C.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorerwärmung in zwei Stufen erfolgt, wobei in einer ersten Stufe Rohmaterial unter Kneten und Komprimieren zum Entfernen von Gasen und Zwischenraumvolumina eine Temperatur von etwa 100⁰C bis 15O⁰C erreicht wird, und in einer zweiten Stufe unter gleichzeitigem Druckaufbau eine Vorerwärmung auf etwa 200°C bis 300°C erfolgt. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the preheating takes place in two stages, wherein in a first stage raw material with kneading and compressing to remove gases and interspace volumes reaches a temperature of about 100 ⁰ C to 15O ⁰ C. is carried out, and in a second stage with simultaneous pressure build-up, a preheating to about 200 ° C to 300 ° C.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die erste Vorerwärmstufe zunächst eine Druckentspannungsstufe zum Abscheiden von Dämpfen, wie Wasserdampf, anschließt.6. The method according to claim 5, characterized in that the first preheating first a pressure relief stage for the separation of vapors, such as water vapor, followed.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial mindestens einen Kunststoff enthält.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the raw material contains at least one plastic.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial mindestens ein Öl enthält.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the raw material contains at least one oil.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beheizte Wandzonen des Reaktors durch wandnahes Rühren des Reaktorinhaltes gekühlt werden.9. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that heated wall zones of the reactor are cooled by near-wall stirring of the reactor contents.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktortemperatur an der Innenwand während des Depolymerisierens auf eine Temperatur zwischen 300° und 460⁰C, vorzugsweise zwischen 340° und 440⁰C und ganz besonders bevorzugt zwischen 390⁰C und 420°C gehalten wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the reactor temperature at the inner wall during depolymerization to a temperature between 300 ° and 460 ⁰ C, preferably between 340 ° and 440 ⁰ C and most preferably between 390 ⁰ C. and 420 ° C is maintained.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial mit Abstand von der Reaktorwandung, insbesondere in einen zentralen Bereich des Reaktors der der Depolymerisation unterworfenen Flüssigkeit zugeführt wird.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the raw material is supplied at a distance from the reactor wall, in particular in a central region of the reactor of the liquid subjected to the depolymerization.

>βr. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass beheizte Wandzonen des Reaktors mittels eines der Wandkontur formangepass- ten Schabers während des Depolymerisierens vollflächig zyklisch von etwaigen Anbackungen abgereinigt werden. > Βr. Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that heated wall zones of the reactor are cleaned by means of a wall contour formangepass- scraper during depolymerization over its entire surface cyclically of any caking.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaber von Zeit zu Zeit einer Selbstreinigung unterzogen wird.13. The method according to claim 12, characterized in that the scraper is subjected to a self-cleaning from time to time.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor durch Trennen von seinem Deckel und/oder der Weiterbehandlungsstufe, wie von einer Destillationskolonne und Absenken sowie seitliches Verfahren oder Verschwenken bei Bedarf ausgewechselt wird.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the reactor is replaced by separation from its lid and / or the further treatment stage, such as from a distillation column and lowering and lateral method or pivoting as needed.

15. Vorrichtung zum Depolymerisieren von kohienwasserstoffhaltigen Rohmaterialien, wie Rückständen, in einem kontinuierlich arbeitenden Prozess, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bestehend aus15. An apparatus for depolymerizing raw materials containing hydrogen sulfide, such as residues, in a continuous process, in particular according to one of claims 1 to 13, consisting of

einem beheizten Spaltreaktor (4),a heated cleavage reactor (4),

einer Einrichtung (2) zum Vorwärmen flüssiger, pastöser und/oder fester kohlen- wasserstoffhaltiger Rohmaterialien,a device (2) for preheating liquid, pasty and / or solid hydrocarbon-containing raw materials,

einer Einrichtung (3) zum Einspeisen des Rohmaterial s(1) in flüssiger oder breiiger Konsistenz in den Reaktor (4)a device (3) for feeding the raw material s (1) in liquid or pulpy consistency into the reactor (4)

einer mit einem Gasraum (4A) des Reaktors (4) fluidisch verbundenen Destillationskolonne (9),a distillation column (9) fluidically connected to a gas space (4A) of the reactor (4),

einem Reaktorsumpf (4B) zum Ausschleusen von Sumpfmaterial sowiea reactor sump (4B) for discharging sump material and

einer Schabeeinrichtung (10) zum zyklischen Abreinigen zumindest der flüssigkeitsbedeckten Reaktorinnenwände (4C) während des Depolymerisationspro- zesses. a scraping device (10) for cyclically cleaning at least the liquid-covered reactor inner walls (4C) during the depolymerization process.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Druckeinspritzeinrichtung, wie eine Einspritzpumpe oder eine Extruderschnecke, für vorbeheiztes Rohmaterial (1), weiche als Einspeiseeinrichtung (3) dem Spaltreaktor (4) zum Einspritzen des vorbeheizten Rohmaterials unter Druck in den Spaltreaktor vorgeschaltet ist.16. The apparatus according to claim 15, characterized by a pressure injection device, such as an injection pump or an extruder screw, for vorbeheiztes raw material (1), which is upstream of the cracking reactor (4) for injecting the reheated raw material under pressure in the cleavage reactor as feed device (3).

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 18, gekennzeichnet durch einen topfförmigen Reaktor (4).17. The apparatus of claim 15 or 18, characterized by a cup-shaped reactor (4).

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (4) eine rotationssymetrische Innenkontur aufweist.18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the reactor (4) has a rotationally symmetrical inner contour.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (4) eine etwa ballige Innenkontur aufweist.19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the reactor (4) has an approximately convex inner contour.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, gekennzeichnet durch einen mehrflügeligen rotierenden / rotierbaren Mischer oder Rührer (8) mit Armen (8A) und Flügelen (8B).20. Device according to one of claims 15 to 19, characterized by a multi-bladed rotating / rotating mixer or stirrer (8) with arms (8A) and wings (8B).

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (8B) zumindest teilweise aus temperaturbeständigem Keramik- oder Graphitwerkstoff bestehen.21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the wings (8B) at least partially made of temperature-resistant ceramic or graphite material.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (8B) der Innenwandkontur des Reaktors (4) im Wesentlichen nachgebildet sind.22. Device according to claim 19 or 20, characterized in that the wings (8B) of the inner wall contour of the reactor (4) are substantially simulated.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass Schabeelemente (10C) der Schabeeinrichtung (10) der Innenwandkontur des Reaktor (4) im wesentlichen nachgebildet sind. 23. Device according to one of claims 15 to 22, characterized in that scraper elements (10C) of the scraper device (10) of the inner wall contour of the reactor (4) are substantially simulated.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schabeeinrichtung (10) einen Schabekopf (10D) aufweist, der aus einem Rotationsschaft (10E) und mindestens zwei Flügeln (10B), welche die Schabeelemente (10C) aufweisen, besteht.24. The device according to claim 23, characterized in that the scraping device (10) has a scraper head (10D), which consists of a rotary shaft (10E) and at least two wings (10B), which have the scraper elements (10C) consists.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Schabekopf 10D mit seinem Eigengewicht und/oder mittels einer über den Rotationsschaft (10E) aufrecht erhaltenen Druckkraft an der Innenwand (4C) des Reaktors (4) anliegt.25. The device according to claim 24, characterized in that the scraping head 10D bears against the inner wall (4C) of the reactor (4) with its own weight and / or by means of a pressure force maintained above the rotation shaft (10E).

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsschaft (10E) eine, insbesondere steckbare, Drehantriebsverbindung aufweist, die mit zunehmendem Verschleiß der Schabeelemente (10C) eine Bewegung des Schabekopfes (10D) zum Ausgleich des Verschleißspiels gestattet.26. The device according to claim 25, characterized in that the rotary shaft (10E) has a, in particular pluggable, rotary drive connection, which allows with increasing wear of the scraper elements (10C) movement of the scraper head (10D) to compensate for the wear clearance.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (10B) des Schabekopfes (10D) eine Aufnahme für ein als Verschleißteil ausgebildetes Schabeelement (10C) aufweisen.27. Device according to one of claims 23 to 26, characterized in that the wings (10B) of the scraper head (10D) have a receptacle for a scraper element designed as a wear part (10C).

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch eine Trennschicht (12A) zur Kontaktvermeidung zwischen der Aufnahme (10F) und dem Schabeelement (10C) an den Flügeln (10B).28. The device according to claim 27, characterized by a separating layer (12A) for avoiding contact between the receptacle (10F) and the scraper element (10C) on the wings (10B).

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 28, gekennzeichnet durch eine Verschleißerfassungseinrichtung (12) für die Schabeelemente (10C).29. Device according to one of claims 23 to 28, characterized by a wear detection device (12) for the scraper elements (10C).

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, gekennzeichnet durch eine elektrische Schaltung, die eine elektrisch leitende Überbrückung zwischen einem Schabeelement (10C) und einer Aufnahme oder Befestigung des Schabeelementes (10C) als Signal für einen fortgeschrittenen Verschleiß des Schabeelementes 10C erfasst. 30. The device according to claim 29, characterized by an electrical circuit which detects an electrically conductive bridging between a scraper element (10C) and a receptacle or attachment of the scraper element (10C) as a signal for advanced wear of the scraper element 10C.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 30, gekennzeichnet durch ein Selbstreinigungselement (10G) des Schabekopfes (10D) zum gelegentlichen Reinigen der Schabeelemente (10C), insbesondere während des laufenden De- polymerisationsbetriebes.31. Device according to one of claims 23 to 30, characterized by a self-cleaning element (10G) of the scraper head (10D) for occasional cleaning of the scraper elements (10C), in particular during the ongoing De- polymerization operation.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass das Selbstreinigungselement (10G) unter gegenseitiger Anlage an dem Schabeelement (10C) eine Relativbewegung zum Schabeelement (10C) ausführt.32. Apparatus according to claim 31, characterized in that the self-cleaning element (10G) performs a relative movement to the scraper element (10C) with mutual contact with the scraper element (10C).

33. Vorrichtung nach Anspruch 31 oder 32 dadurch gekennzeichnet, dass das Selbstreinigungselement (10G) über ein am oder im Rotationsschaft (10E) geführtes Antriebselement entlang des Schabeelementes verschiebbar ist.33. Device according to claim 31 or 32, characterized in that the self-cleaning element (10G) is displaceable along the scraper element via a drive element guided on or in the rotation shaft (10E).

34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, gekennzeichnet durch eine der Kontur der Schabeelemente (10C) im wesentlich entsprechende Kontur einer Schabekante (10G') des Selbstreinigungselementes (10G).34. Apparatus according to claim 32 or 33, characterized by one of the contour of the scraper elements (10C) in substantially corresponding contour of a scraping edge (10G ') of the self-cleaning element (10G).

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Selbstreinigungselement (10G) an der in Bewegungsrichtung gelegenen Vorderseite des Schabeelementes 10C angeordnet ist.35. Device according to one of claims 31 to 34, characterized in that the self-cleaning element (10G) is arranged on the front side located in the direction of movement of the scraper element 10C.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 33, gekennzeichnet durch einen entlang der Schabekante des Schabeelementes 10C entlang verfahrbarer Selbstreinigungskopf 10G".36. Device according to one of claims 31 to 33, characterized by a along the scraping edge of the scraper element 10C along movable self-cleaning head 10G ".

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Selbstreinigungskopf mittels eines entlang des Schabeelementes (10C) geführten biegeelastischen Antriebselementes (10H) entlang des Schabeelementes (10C) verfahrbar ist. 37. Apparatus according to claim 36, characterized in that the self-cleaning head by means of a along the scraper element (10C) guided flexurally elastic drive element (10H) along the scraper element (10C) is movable.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (4) samt seiner Beheizung (5) vorzugsweise getrennt von einem Reaktordeckel (4D), durch Absenken von der Destillationskolonne (9) trennbar und gegen einen neuen oder überholten Reaktor austauschbar ist.38. Device according to one of claims 15 to 37, characterized in that the reactor (4) together with its heating (5) preferably separated from a reactor cover (4D), by lowering the distillation column (9) separable and against a new or refurbished Reactor is interchangeable.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 38, insbesondere nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (4) tiegelartig in einen Heizmantel (5A) einsetzbar ist.39. Device according to one of claims 15 to 38, in particular according to claim 38, characterized in that the reactor (4) is crucible in a heating jacket (5A) can be used.

40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 39, insbesondere nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor an seiner Außenwand Strömungsleitelemente zum Intensivieren des Wärmekontaktes zwischen dem Reaktor (4) und dem die Reaktoraußenwand (4E) kühlenden oder aufheizenden Fluid aufweist.40. Device according to one of claims 15 to 39, in particular according to claim 38 or 39, characterized in that the reactor on its outer wall Strömungsleitelemente to intensify the thermal contact between the reactor (4) and the reactor outer wall (4E) cooling or heating fluid has ,

41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente eine zirkulierende Fluidströmung zumindest auf einer Teilumfangs- fläche des Reaktors (4) bewirken. 41. Apparatus according to claim 40, characterized in that the flow guide elements cause a circulating fluid flow at least on a Teilumfangs- area of the reactor (4).