PL229433B1 - Addytyw mineralny, zwłaszcza do stosowania w procesie ciągłego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, sposób, w którym wykorzystuje się ten addytyw oraz urządzenie do realizacji tego sposobu - Google Patents
Addytyw mineralny, zwłaszcza do stosowania w procesie ciągłego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, sposób, w którym wykorzystuje się ten addytyw oraz urządzenie do realizacji tego sposobuInfo
- Publication number
- PL229433B1 PL229433B1 PL409381A PL40938114A PL229433B1 PL 229433 B1 PL229433 B1 PL 229433B1 PL 409381 A PL409381 A PL 409381A PL 40938114 A PL40938114 A PL 40938114A PL 229433 B1 PL229433 B1 PL 229433B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- additive
- reactor
- weight
- mineral additive
- product
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 10
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 26
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000010734 process oil Substances 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 206010013647 Drowning Diseases 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N aluminum;trihydroxy(trihydroxysilyloxy)silane;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000013028 medium composition Substances 0.000 description 1
- DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N molybdenum nickel Chemical compound [Ni].[Mo] DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N nickel tungsten Chemical compound [Ni].[W] MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 239000010913 used oil Substances 0.000 description 1
- 239000010887 waste solvent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
- C10B57/04—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition
- C10B57/06—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition containing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest addytyw mineralny, zwłaszcza do stosowania w procesie ciągłego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych polegającym na stopieniu utworzonego z nich recyrkulatu w formie sieczki, granul lub aglomeratów, poddaniu otrzymanej fazy procesowi pirolizy realizowanej w ekstruderze i następnie w reaktorze, w którym następuje wytworzenie produktu węglowodorowego. Przedmiotem wynalazku jest także sposób, w którym wykorzystuje się ten addytyw i urządzenie do realizacji tego sposobu.
W stanie techniki znane są sposoby przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych. Znany jest przykładowo z opisu patentowego PL178639 sposób przetwarzania starych i odpadowych tworzyw sztucznych, polegający na depolimeryzacji materiałów wsadowych do fazy przepompowalnej i lotnej. W procesie tym, po przeprowadzonej depolimeryzacji, fazę lotną rozdziela się na fazę gazową i kondensat, który poddaje się standardowej rafinacji, natomiast fazę pompowalną, po oddzieleniu fazy lotnej poddaje się uwodornieniu, zgazowaniu niskotemperaturowemu lub kombinacji tych procesów. Opisany sposób depolimeryzacji jest procesem katalitycznym, przebiegającym w warunkach burzliwego przepływu, w obecności gazu obojętnego, z dodatkiem rozpuszczalników odpadowych, zużytych olejów lub frakcji z rafinacji ropy naftowej.
Wariantowy sposób przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, polegający na krakingu termicznym lub katalitycznym w obecności katalizatora z grupy glinokrzemianów, prezentuje opis patentowy PL. 191650. Otrzymane w procesie krakingu produkty gazowe i ciekłe, bezpośrednio po pirolizie, kieruje się do wyparki, gdzie następuje zmieszanie ich z wodorem, a następnie kieruje się mieszaninę parowo-gazową bezpośrednio do reaktora. W reaktorze tym następuje uwodornienie związków olefinowych zawartych w mieszaninie wodorowo-węglowodorowej, do czego stosuje się typowe katalizatory uwodornienia: pallad lub platyna na nośnikach stałych wolframowo - niklowe i molibdenowo - niklowe na nośnikach stałych.
Znany jest również z polskiego zgłoszenia patentowego P.339821 sposób wytwarzania węglowodorów alifatycznych z mieszaniny odpadowych tworzyw sztucznych, polegający na termicznym rozkładzie materiału wsadowego. Mieszaninę odpadowych termoplastycznych tworzyw sztucznych, po wydzieleniu frakcji nietonącej w wodzie i po ewentualnym wstępnym oczyszczeniu, ogrzewa się do temperatury 320-450°C pod ciśnieniem 0,008-3,5 MPa, a następnie prowadzi się destylację, a uzyskany produkt rozdziela się i oczyszcza.
Sposób ciągłego przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych, zwłaszcza poliolefinowych, prezentuje polskie zgłoszenie patentowe P.352341, według którego proces termokatalitycznej destrukcji prowadzi się w sposób ciągły, a uplastyczniony wsad formuje się w wymienniku w postać jednorodnego słupa rdzeniowego, opadającego grawitacyjnie, który od dołu upłynnia się i dozuje do reaktora (stabilizatora).
Inny wariant termokatalitycznego procesu destrukcji odpadowych tworzyw sztucznych podaje opis wynalazku PL191341, zgodnie z którym znany proces termodegradacji odpadów poliolefinowych prowadzi się w temperaturze 250-450°C w obecności katalizatora z grupy glinokrzemianów, z rozdzieleniem otrzymanych produktów na drodze frakcjonowanej kondensacji i zawróceniem do procesu gazowych produktów ubocznych stanowiących źródło ciepła. Wprowadzony do reaktora wsad w postaci stałej lub ciekłej, miesza się z olejem technologicznym w stosunku wagowym 100-1:1, zaś katalizator podaje się do reaktora w postaci zawiesiny w oleju technologicznym w ilości od 0,1 do 5% masowych w stosunku do ilości tworzywa. Z kolei wsad w formie zawiesiny zmielonych lub zgranulowanych odpadów stanowi od 1 do 20% masowych w stosunku do oleju technologicznego.
Sposób termodestrukcji odpadowych tworzyw sztucznych opisano w zgłoszeniu WO 95/03375. Polega on na stopieniu tworzyw sztucznych przed wprowadzeniem ich do reaktora, gdzie następuje degradacja w temperaturze 400-550°C. Proponuje się powtórne wprowadzanie do reaktora frakcji niskowrzącej wydzielonej przez destylację z produktów rozkładu.
Pomimo szeregu znanych rozwiązań w obszarze zagospodarowania odpadów tworzyw sztucznych na drodze ich termicznego rozkładu duża część z nich charakteryzuje się niedogodnościami, które w znacznym stopniu ograniczają ich użyteczność. Do najistotniejszych należą problemy z usuwaniem stałych produktów reakcji w sposób ciągły bez przerywania procesu. W większości znanych rozwiązań konieczne jest stosowanie przerw technologicznych koniecznych do usuwania powstających produktów stałych. Operacja ta w istotny sposób ogranicza wydajność instalacji oraz znacząco obniża jej efektywność energetyczną. Innym ograniczeniem znanych instalacji są ich rozmiary, a tym samym brak możliwości
PL 229 433 Β1 ich przewożenia jak najbliżej miejsc powstawania bądź gromadzenia odpadowych tworzyw sztucznych. Możliwość szybkiej i taniej zmiany lokalizacji instalacji może stanowić istotny czynnik decydujący o opłacalności stosowania proponowanej metody zagospodarowania odpadowych tworzyw sztucznych.
Celem wynalazku jest zatem dostarczenie ulepszonego sposobu termicznego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, dzięki któremu ułatwione byłoby usuwaniem stałych produktów reakcji w sposób ciągły bez przerywania procesu.
Nieoczekiwanie okazało, że wprowadzenie do procesu addytywu mineralnego o odpowiednim uziarnieniu znacząco poprawia wydajność usuwania stałych produktów powstających w procesie.
Przedmiotem wynalazku jest addytyw mineralny, zwłaszcza do stosowania w procesie ciągłego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych polegającym na stopieniu utworzonego z nich recyrkulatu w formie sieczki, granul lub aglomeratów, poddaniu otrzymanej fazy procesowi pirolizy realizowanej w ekstruderze i następnie w reaktorze, w którym następuje wytworzenie produktu węglowodorowego, charakteryzujący się tym, że zawiera frakcję o wielkości ziaren w zakresie od 0,1 do 1 mm, która stanowi co najmniej 80% wagowych addytywu, korzystnie co najmniej 90% wagowych.
Korzystnie frakcja o wielkości ziaren do 1 mm stanowi 100% wagowych addytywu.
Korzystnie addytyw jest katalizatorem procesu pirolizy wsadu polimerowego.
Korzystnie addytyw zawiera metale i/lub tlenki metali i/lub glinokrzemiany metali.
Przedmiotem wynalazku jest także sposób termicznego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, w którym wsad polimerowy, korzystnie w formie sieczki, granul lub aglomeratów, wprowadza się do reaktora, korzystnie przez ekstruder, w którym to ektruderze następuje uplastycznienie wsadu i rozpoczyna się proces pirolizy, przy czym po wprowadzeniu wsadu do reaktora prowadzi się proces pirolizy prowadzący do wytworzenia produktu węglowodorowego, charakteryzujący się tym, że w trakcie procesu pirolizy kondensuje się stałe produkty pirolizy na addytywie mineralnym określonym w dowolnym z poprzedzających zastrzeżeń, a następnie sedymentuje się i aglomeruje produkty kondensacji.
Korzystnie addytyw mineralny wprowadza się do układu razem z wsadem polimerowym.
Korzystnie addytyw mineralny stanowi 1-15% wagowych, korzystnie poniżej 10%, wsadu zawierającego addytyw i wsad polimerowy.
Korzystnie od 0 do 50% wagowych addytywu mineralnego zastępuje się dodatkiem do wsadu w postaci stałego produktu odprowadzonego z procesu, po uprzednim rozdrobnieniu do uziarnienia poniżej 1 mm i zawartości frakcji w zakresie od 0,1 do 1 mm powyżej 80% wagowych.
Korzystnie w strefie odprowadzania produktów stałych następuje zmiana kierunku przemieszczania wsadu polimerowego.
Korzystnie proces prowadzi się w sposób ciągły.
Korzystnie stały produkt odprowadzany jest z reaktora w sposób ciągły.
Korzystnie szybkość odprowadzania produktów stałych z reaktora i dodawania addytywu dobierana jest tak, aby temperatura mięknienia produktu stałego wynosiła nie mniej niż 50°C, korzystnie 5160°C.
Przedmiotem wynalazku jest również urządzenie do ciągłego termicznego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych zawierające układ dozowania surowca, korzystnie ekstruder, w którym rozpoczyna się proces pirolizy, reaktor rozkładu, w którym następuje wytworzenie produktu węglowodorowego, wyposażony w elementy mieszające oraz system odbioru i separacji produktów, charakteryzujące się tym, że co najmniej jeden element mieszający znajdujący się w reaktorze w strefie odprowadzania produktów stałych przystosowany do zmieniania kierunku przemieszczania mieszaniny reakcyjnej.
Korzystnie urządzenie posiada środki do odprowadzania produktu stałego w sposób ciągły.
Korzystnie urządzenie wykonane jest w zabudowie kontenerowej.
Wprowadzenie do procesu addytywu mineralnego o odpowiednim uziarnieniu znacząco poprawia wydajność usuwania stałych produktów powstających w procesie, ponieważ w reaktorze następuje ich kondensacja na cząstkach wprowadzanego addytywu, a następnie ich sedymentacja i aglomeracja, co pozwala na łatwiejsze odprowadzenie zaglomerowanego stałego produktu w sposób ciągły z reaktora. Addytyw mineralny znacząco poprawia homogenizację wsadu i ułatwia transport ciepła, które konieczne jest do przebiegu reakcji. Powoduje to w konsekwencji powstawanie mniejszych gradientów temperatury w mieszaninie reakcyjnej i ograniczenie wydzielania się produktów stałych reakcji.
Dobranie temperatury mięknienia produktu stałego tak, aby wynosiła nie mniej niż 50°C, korzystnie 51-60°C, pozwala na wykorzystanie odprowadzonego produktu stałego jako komponent mas bitumicznych.
PL 229 433 Β1
Zmiana kierunku przemieszczania mieszaniny reakcyjnej w strefie odbioru produktów stałych w reaktorze pozwala na wydłużenie czasu jego przebywania w reaktorze i zwiększenie skuteczności aglomeracji produktów stałych na cząstkach addytywu mineralnego.
Odprowadzanie stałych produktów reakcji w sposób ciągły pozwala na uniknięcie przerw technologicznych koniecznych do usuwania powstających produktów stałych, które w istotny sposób ograniczają wydajność instalacji oraz znacząco obniżają jej efektywność energetyczną.
Wykonanie urządzenia w zabudowie kontenerowej daje możliwość szybkiej i taniej zmiany lokalizacji instalacji bez konieczności demontażu i budowania trwałej infrastruktury w miejscu działania.
Wynalazek zostanie teraz bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania, z odniesieniem do załączonych rysunków, na których:
Fig. 1. przedstawia schemat urządzenia do termicznego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych
Fig. 2 przedstawia schemat elementów mieszających w strefie odprowadzania produktów stałych Przykład 1
Urządzenie do ciągłego termicznego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych składa się z układu dozowania surowca w formie sieczki, granul lub aglomeratów wraz z addytywem mineralnym, ekstrudera, w którym następuje uplastycznienie wsadu i rozpoczyna się proces pirolizy, reaktora rozkładu wyposażonego w elementy mieszające, w którym następuje wytworzenie produktu węglowodorowego oraz systemu odbioru i separacji produktów i układu automatycznego sterowania. W reaktorze następuje kondensacja stałych produktów powstających w procesie na cząstkach wprowadzanego katalizatora, a następnie ich sedymentacja i aglomeracja, a aglomerowany stały produkt odprowadzany w sposób ciągły z reaktora.
Urządzenie do ciągłego termicznego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych przedstawiono na fig. 1. Składa się ono z zagęszczacza (7), do którego wprowadzany jest surowiec w formie sieczki, granul lub aglomeratów wraz z addytywem mineralnym, ekstrudera (6), w którym następuje uplastycznienie wsadu i rozpoczyna się proces pirolizy, reaktora rozkładu (1) wyposażonego w elementy mieszające (2), w którym następuje wytworzenie produktu węglowodorowego. Lotne produkty (9) wydostają się z reaktora (1) do skraplacza (8), skąd po ochłodzeniu grawitacyjnie transportowane są do zbiornika pośredniego (11). Okresowo zbiornik pośredni (11) jest opróżniany a produkty ciekłe transportowane za pomocą pompy frakcji olejowej lekkiej i średniej (13) do zbiornika zbiorczego frakcji olejowej lekkiej i średniej (12). Składniki nie ulegające kondensacji odprowadzane są poprzez układ odgazowania (3) i wykorzystane na potrzeby energetyczne instalacji. Produkty stałe z procesu usuwane są w sposób ciągły (4) i deponowane (5). Następnie część z nich po rozdrobnieniu wprowadzana jest do zagęszczacza wraz ze wsadem polimerowym. Skraplacz wyposażony jest w układ odbierania ciepła składający się z wentylatora (10), pompy czynnika chłodzącego (14) oraz wymiennika ciepła (15). Elementy mieszające (2) w strefie wydzielania produktu stałego, zilustrowane na fig. 2, przystosowane są do zmieniania kierunku przemieszczania mieszaniny reakcyjnej wydłużając czas jej przebywania w strefie reakcji. Zawracanie mieszaniny realizowane jest poprzez zmienioną geometrię lub kierunek obrotu elementów mieszających w strefie wydzielania produktu stałego, w stosunku do pozostałych elementów mieszających.
Urządzenie zostało wykonane w zabudowie kontenerowej umożliwiającej transport bez konieczności demontażu urządzenia i lokalizację bez konieczności tworzenia trwałej infrastruktury w miejscu działania poprzez zasilanie z generatorów wykorzystujących część powstających produktów lotnych.
Przykład 2
Do ekstrudera wprowadzano surowiec o średnim składzie: 67% polietylenu, 18% polipropylenu, 5% polistyrenu i 10% addytywu mineralnego w postaci haloizytu o zawartości 90% frakcji 0,1-1 mm z szybkością 120 kg/godz. Stopiona mieszanina reakcyjna o temperaturze 380°C podawana była do reaktora, w którym utrzymywano temperaturę 430°C. Po upływie 30 min. od początku dozowania rozpoczęła się kondensacja produktów ciekłych z szybkością 109 kg/godz. Właściwości otrzymywanego produktu ciekłego zestawiono w tabeli 1.
PL 229 433 Β1
Tabela 1
| Parametr | Jednostka | Wartość |
| Śr. masa cząsteczkowa | g/mol | 227 |
| Skład frakcyjny | ||
| <150°C | % v/v | 12,8 |
| >150°C | % v/v | 87,2 ] |
| Skład grupowy | ||
| węglowodory nasycone | %v/v | 19,8 |
| węglowodory nienasycone | % v/v | 78,1 | |
| węglowodory aromatyczne | % v/v | 2,! |
Produkt stały odprowadzany był z reaktora z szybkością 6 kg/h i charakteryzował się temperaturą mięknienia 58°C.
Przykład 3
Do ekstrudera wprowadzano surowiec o średnim składzie: 67% polietylenu, 18% polipropylenu, 5% polistyrenu i 10% addytywu mineralnego w postaci naturalnego zeolitu o zawartości 92% frakcji 0,1-1 mm z szybkością 200 kg/godz. Stopiona mieszanina reakcyjna o temperaturze 365°C podawana była do reaktora, w którym utrzymywano temperaturę 415°C. Po upływie 30 min. od początku dozowania rozpoczęła się kondensacja produktów ciekłych z szybkością 184 kg/godz. Właściwości otrzymywanego produktu ciekłego zestawiono w tabeli 2.
Tabela 2
| Parametr Śr. masa cząsteczkowa | Jednostka g/mol | Wartość |
| Skład frakcyjny | ||
| <150°C | % v/v | 10,9 |
| >150% | % v/v | 89,1 |
| Skład grupowy węglowodory nasycone | % v/v | 22,4 |
| węglowodory nienasycone | % v/v | 75,7 |
| węglowodory aromatyczne | % v/v | 1,9 |
Produkt stały odprowadzany był z reaktora z szybkością 9,5 kg/h i charakteryzował się temperaturą mięknienia 60°C.
Przedstawione przykłady dotyczą procesów zrealizowanych dla addytywu o zwartości frakcji 0,1-1 mm równej 90 i 92% wagowych. Przeprowadzone badania wskazują na korzystny wpływ zawartości frakcji 0,1-1 mm w dużo szerszym zakresie, tzn. od 80%.
Claims (15)
1. Addytyw mineralny, zwłaszcza do stosowania w procesie ciągłego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych polegającym na stopieniu utworzonego z nich wsadu polimerowego w formie sieczki, granul lub aglomeratów, poddaniu otrzymanej fazy procesowi pirolizy realizowanej w ekstruderze i następnie w reaktorze, w którym następuje wytworzenie produktu węglowodorowego, znamienny tym, że zawiera frakcję o wielkości ziaren w zakresie od 0,1 do 1 mm, która stanowi co najmniej 80% wagowych addytywu, korzystnie co najmniej 90% wagowych addytywu.
2. Addytyw mineralny według zastrz. 1, znamienny tym, że frakcja o wielkości ziaren do 1 mm stanowi 100% wagowych addytywu.
3. Addytyw mineralny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jest katalizatorem procesu pirolizy wsadu polimerowego.
4. Addytyw mineralny według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że zawiera metale i/lub tlenki metali i/lub glinokrzemiany metali.
5. Sposób termicznego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, w którym wsad polimerowy, korzystnie w formie sieczki, granul lub aglomeratów, wprowadza się do reaktora, korzystnie przez ekstruder, w którym to ektruderze następuje uplastycznienie wsadu i rozpoczyna się proces pirolizy, przy czym po wprowadzeniu wsadu do reaktora prowadzi się proces pirolizy prowadzący do wytworzenia produktu węglowodorowego, znamienny tym, że w trakcie procesu pirolizy kondensuje się stałe produkty pirolizy na addytywie mineralnym określonym w dowolnym z poprzedzających zastrzeżeń, a następnie sedymentuje się i aglomeruje produkty kondensacji.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że addytyw mineralny wprowadza się do układu razem z wsadem polimerowym.
7. Sposób według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że addytyw mineralny stanowi od 1 do 15% wagowych, korzystnie poniżej 10%, wsadu zawierającego addytyw i wsad polimerowy.
8. Sposób według zastrz. 5 albo 6 albo 7, znamienny tym, że od 0 do 50% wagowych addytywu mineralnego zastępuje się dodatkiem do wsadu w postaci stałego produktu odprowadzonego z procesu, po uprzednim rozdrobnieniu do uziarnienia poniżej 1 mm i zawartości frakcji w zakresie od 0,1 do 1 mm powyżej 80% wagowych.
9. Sposób według dowolnego z zastrz. od 5 do 8, znamienny tym, że w strefie odprowadzania produktów stałych następuje zmiana kierunku przemieszczania wsadu polimerowego.
10. Sposób według dowolnego z zastrz. od 5 do 9, znamienny tym, że prowadzi się go w sposób ciągły.
11. Sposób według dowolnego z zastrz. od 5 do 10, znamienny tym, że stały produkt odprowadzany jest z reaktora w sposób ciągły.
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że szybkość odprowadzania produktów stałych z reaktora i dodawania addytywu dobierana jest tak, aby temperatura mięknienia produktu stałego wynosiła nie mniej niż 50°C, korzystnie 51-60°C.
13. Urządzenie do ciągłego termicznego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych zawierające układ dozowania wsadu polimerowego, korzystnie ekstruder, w którym rozpoczyna się proces pirolizy, reaktor rozkładu, w którym następuje wytworzenie produktu węglowodorowego, wyposażony w elementy mieszające oraz system odbioru i separacji produktów, znamienne tym, że co najmniej jeden element mieszający znajdujący się w reaktorze w strefie odprowadzania produktów przystosowany jest do zmieniania kierunku przemieszczania mieszaniny reakcyjnej.
14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że posiada środki do odprowadzania produktu stałego w sposób ciągły.
15. Urządzenie według zastrz. 13 albo 14, znamienne tym, że wykonane jest w zabudowie kontenerowej.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL409381A PL229433B1 (pl) | 2014-09-05 | 2014-09-05 | Addytyw mineralny, zwłaszcza do stosowania w procesie ciągłego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, sposób, w którym wykorzystuje się ten addytyw oraz urządzenie do realizacji tego sposobu |
| PCT/EP2015/070364 WO2016034739A1 (en) | 2014-09-05 | 2015-09-07 | A mineral additive, in particular for application in the continuous processing of waste plastics, a method which uses the said additive and an apparatus for carrying out the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL409381A PL229433B1 (pl) | 2014-09-05 | 2014-09-05 | Addytyw mineralny, zwłaszcza do stosowania w procesie ciągłego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, sposób, w którym wykorzystuje się ten addytyw oraz urządzenie do realizacji tego sposobu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL409381A1 PL409381A1 (pl) | 2016-03-14 |
| PL229433B1 true PL229433B1 (pl) | 2018-07-31 |
Family
ID=54199627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL409381A PL229433B1 (pl) | 2014-09-05 | 2014-09-05 | Addytyw mineralny, zwłaszcza do stosowania w procesie ciągłego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, sposób, w którym wykorzystuje się ten addytyw oraz urządzenie do realizacji tego sposobu |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL229433B1 (pl) |
| WO (1) | WO2016034739A1 (pl) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11999920B2 (en) | 2020-09-14 | 2024-06-04 | Ecolab Usa Inc. | Cold flow additives for plastic-derived synthetic feedstock |
| CA3209451A1 (en) | 2021-03-10 | 2022-09-15 | Theodore C. Arnst | Stabilizer additives for plastic-derived synthetic feedstock |
| EP4416248A1 (en) | 2021-10-14 | 2024-08-21 | Ecolab Usa Inc. | Antifouling agents for plastic-derived synthetic feedstocks |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL191650A1 (pl) | 1976-08-04 | 1978-02-13 | Budownictwa Ogolnego Row K | Sposob zmiany rolki nosnej lancucha zwlaszcza w pojazdach gasienicowych |
| US4851601A (en) * | 1988-01-19 | 1989-07-25 | Mobil Oil Corporation | Processing for producing hydrocarbon oils from plastic waste |
| DE4311034A1 (de) | 1993-04-03 | 1994-10-06 | Veba Oel Ag | Verfahren zur Gewinnung von Chemierohstoffen und Kraftstoffkomponenten aus Alt- oder Abfallkunststoff |
| BR9407041A (pt) | 1993-07-20 | 1996-03-12 | Basf Ag | Processo para reciclar plásticos |
| JP3539611B2 (ja) * | 1997-09-19 | 2004-07-07 | 三井化学株式会社 | プラスチックの油化方法 |
| CN2408118Y (zh) * | 1999-07-16 | 2000-11-29 | 周继福 | 一种用废塑料和或重油生产汽油柴油的设备 |
| PL191341B1 (pl) | 1999-12-23 | 2006-04-28 | Agrob Eko Sp Z Oo | Sposób wytwarzania paliw płynnych z odpadów z tworzyw sztucznych i urządzenie do realizacji tego sposobu |
| PL339821A1 (en) | 2000-04-20 | 2001-10-22 | Izabella Bogacka | Method of obtaining aliphatic hydrocarbons from a mixed plastic wastes |
| PL352341A1 (en) | 2002-02-20 | 2003-08-25 | Krzysztof Jarzecki | Method of continually processing plastic wastes, in particular polyolefinic ones and plastic waste processing production line, in particular that for polyolefinic wastes |
| EP2327485B1 (en) * | 2008-08-20 | 2015-08-05 | Kusatsu Electric Co., Ltd. | Method of decomposing waste plastic/organic material using titanium oxide granule with optimal particle property |
-
2014
- 2014-09-05 PL PL409381A patent/PL229433B1/pl unknown
-
2015
- 2015-09-07 WO PCT/EP2015/070364 patent/WO2016034739A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016034739A1 (en) | 2016-03-10 |
| PL409381A1 (pl) | 2016-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101902307B1 (ko) | 이차 침적물의 에너지-효율적 처리를 위한 방법과 장치 | |
| US8674154B2 (en) | Apparatus and method for conducting thermolysis of plastic waste in continuous manner | |
| AU2010246589B2 (en) | Method and system for performing chemical processes | |
| JP7618808B2 (ja) | プラスチック廃材の解重合プロセス | |
| JP2022031174A (ja) | 廃プラスチックと炭化水素原料との共変換プロセス | |
| KR20220091526A (ko) | 공급물 스트림으로부터 제1 오염물을 분리하는 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 반응기 시스템 | |
| US20240218257A1 (en) | Systems and methods for processing mixed plastic waste | |
| US20160040074A1 (en) | Method for the Degrading of Synthetic Polymers and Device for Carrying Out Said Method | |
| US20150065732A1 (en) | Method for preparing refined lactide from recovered polylactic acid | |
| KR20090028173A (ko) | 폐기물의 유화방법 | |
| PL229433B1 (pl) | Addytyw mineralny, zwłaszcza do stosowania w procesie ciągłego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, sposób, w którym wykorzystuje się ten addytyw oraz urządzenie do realizacji tego sposobu | |
| TW202428736A (zh) | 藉由於溶劑中溶解並逐步引入溶劑以回收及處理舊塑料之方法 | |
| JP4768920B2 (ja) | 廃プラスチックの熱分解法 | |
| EP3155069A1 (de) | Verfahren zur thermischen zersetzung von abfallkunststoffen und/oder biomasse und einrichtung zur prozessführung | |
| JPH10195451A (ja) | 廃プラスチックの溶融・熱分解方法、その溶融・熱分解 槽及び廃プラスチックの油化方法 | |
| CN118829677A (zh) | 用于将塑料废物催化转化成烯烃的方法 | |
| DE19512029A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Paraffinen, Wachsen und Basisölen | |
| WO2020230157A1 (en) | Device for melting plastic waste specifically for plastic pyrolysis | |
| JP2025517939A (ja) | 廃プラスチック材料の解重合プロセス | |
| CN114507113B (zh) | 一种废塑料制备乙烯、丙烯的方法和系统 | |
| DE4344845C1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffschmelzen aus Polyolefinen | |
| PL231461B1 (pl) | Sposób i urządzenie do ciągłego termicznego rozkładu odpadowych tworzyw sztucznych, zwłaszcza poliolefin | |
| RU2348470C1 (ru) | Способ и установка для получения битума из устаревших кровельных материалов | |
| EP4453138B1 (en) | Process for conversion of waste plastics into chemicals | |
| WO2025247791A1 (en) | Process for the depolymerization of plastic waste material |