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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2156270

VERFAHREN ZUR RECYCLING GUMMI UND BIO Industrie- und Hausmüll

VERFAHREN ZUR RECYCLING GUMMI UND BIO Industrie- und Hausmüll

Name des Erfinders: Platonov VV
Der Name des Patentinhabers: Gesellschaft mit beschränkter Haftung "Wissenschaftliche und Umweltprogramme"
Korrespondenzanschrift: 103051, Moskau, Farbe Blvd. 19, Seite 4, Junior Automobil - Schule, Sokolov VG
Startdatum des Patents: 2000.03.21

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Verarbeitung von Gummi und organischen Industrie- und Hausmüll und kann in der petrochemischen und chemischen Industrie eingesetzt werden. Essenz: der Abfall der thermischen katalytischen Verflüssigungs bei 220-360 ° C und einem Druck von 1-3 MPa Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel in Gegenwart eines Initiators unterworfen wird - freies Iod und / oder iodhaltigen Verbindungen genommen in einer Menge von 0,01-0,50 Masse. % Der von der Trennung der flüssigen Produkte und deren anschließende Destillation Lösungsmittel, um die gewünschten Produkte zu ergeben. Verwendung von organischen und anorganischen iodhaltigen Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kaliumiodid, Titan, Kobalt, Nickel, Iodid, tretbutiliodid et al., Oder Mischungen davon. Das Alkylbenzol wird verwendet als Lösungsmittelgemisch von Alkylbenzolen -Kohlenwasserstoffgemisch alkilbenzolsoderzhaschie. Vorzugsweise wird das Verfahren bei einem Gewichtsverhältnis von Abfällen durchgeführt: Lösungsmittel-Verhältnis von 1: 2 - 4. Halten Verfahren hilft, die Prozesstechnologie zu vereinfachen, die Ausbeute an flüssigen Produkten von besserer Qualität zu verbessern, die als Brennstoff- oder chemischen Einsatzmaterialkomponenten verwendet werden.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft chemische Verarbeitung von Industrie- und Haushaltsabfälle (Kautschuk, Polyethylen, Polystyrol, Polypropylen, Nylon, Polyester, Polyvinylchlorid, etc.), chemische Rohstoffe und in der Motorkraftstoffkomponenten, die in der Petrochemie verwendet werden können, der organischen Synthese und Biochemie , die Produktion von Wasserkraft, thermische und akustische Isolierung Materialien, Asphaltbeton für den Straßenbau, die Anodenmasse für elektroIndustrie und für andere Zwecke.

Das Problem der chemischen Verarbeitung von verschiedenen industriellen und häuslichen Abfällen ist ziemlich relevant, da immer mehr von Abfällen und, zur gleichen Zeit, den Mangel an effektiven Verfahren für ihre Verarbeitung wertvolle Produkte zu erhalten. Angesichts der Komplexität der chemischen Zusammensetzung von verschiedenen organischen Abfällen und Gummimaterialien sind die vielversprechendsten Verfahren für deren komplexe chemische Verarbeitung Heizöl, hochoktanigen Bestandteile von Treibstoffen, Rohstoffe für die petrochemische Industrie, organischen und biochemischen Synthese, Hydro Produktion, thermische und akustische Isoliermaterialien herzustellen, Asphaltbeton für den Straßenbau, Kohlenstoffmaterialien, Anodenmassen für elektro und elektrochemischen Industrie.

Die Lösung dieses Problems wird die Ressourcenbasis von Kohlenwasserstoffen deutlich erweitern, die aufgrund einer deutlichen Reduzierung der Bestände an natürlichen Öl, das Tempo ihrer Exploration, Produktion und Weiterverarbeitung, da ein akuter Mangel in den letzten Jahren; lösen das Umweltproblem komplexer und unschädliche Entsorgung von Gummi und eine breite Palette von Industrie- und Hausmüll; deutlich den Verbrauch von Kohlenwasserstoffen zu verringern, auf der Basis von Erdöl hergestellt, Braun- und Steinkohle, Schieferöl, natürliches Bitumen.

Verfahren zur Verarbeitung von Gummiabfällen - von Altreifen, bestehend aus Abfallgummireifen auf 4-0,75 mm zerkleinern, mit dem Öl mischen, Erhitzen der Masse im Reaktor bei 65 bis 370 ° C für eine ausreichende Zeit , um das Material zu lösen, das katalytische Cracken resultierende Lösung in einem Reaktor bei einer Temperatur von nicht weniger als 450 o C und erhöhtem Druck, aus dem Reaktor und die anschließende Destillation Abführen gasförmigen Produkte, Benzinfraktionen zu bilden, Leicht- und Schweröle (US 4.175.211 N, 1976).

Wobei das Verfahren durch mehrstufige, Komplexität der Technik auf die Notwendigkeit der Verwendung eines speziellen Katalysators und seine periodische Regeneration unter Verwendung von hoher Temperatur und Druck zur Bildung signifikanter Mengen an niedermolekularen gasförmigen Produkte bezogen gekennzeichnet.

Verfahren zur Herstellung des Harzes des Gummiabfalls erhalten, mit ihnen bei einer Temperatur in einer Kohlenwasserstoffflüssigkeit Dauer oberhalb von 200 o C erhitzt Umwandlungsgummi viskoses Öl Bereitstellung war das Produkt, und Inkontaktbringen des letztgenannten mit einem Katalysator alkirovaniya (H 2 SO 3, S 2 Cl 2) nach der Zugabe von es aliphatisches Aldehyd oder Keton ist. Die resultierende Harzmischung für die Reifenproduktion (US 3.895.059, 1975) in den Kautschuk eingeführt.

Wobei das Verfahren durch mehrstufiges gekennzeichnet, die Notwendigkeit der Verwendung von Schwefelsäure, Schwefel poluhloristoy Lage verursacht die Strömung der Kondensationsreaktion, Kondensation, die die Herstellung von niedermolekularen flüssigen Produkte erschwert. Ferner wird spezifischen Bereich und die Verwendung des erhaltenen Produkts.

Verfahren zur Herstellung von Gummiabfällen Verarbeitung, bestehend aus bei einer Temperatur von 290 bis 380 o C Gummiabfalllösung Mischen mit einer Konzentration von 10 bis 80 Gew.% Kohlenwasserstofföl und Leichtsieder abdestilliert. Als Kohlenwasserstoffmedium verwendet Propanentasphaltierungs- Schlammölprodukt enthaltend 2.4 -. 5,9 Gewichts-% Asphaltene und einem Erweichungspunkt von 34-45 o C destilliert mit Siedetemperatur 230-310 o C Leichtsiederfraktion aus kontinuierlich während des gesamten Mischvorgangs durchgeführt (SU 16.134.555, 1990).

Die Nachteile dieser Methode sind vor allem Beschränkungen auf den Gehalt an Asphaltenen in einem Kohlenwasserstoffmedium. Diese Bedingung ist schwierig zu implementieren, da das extrahierte Öl in den letzten Jahren und ihre Produkte mit hohem Asphaltengehalt sind, organische Schwefelverbindungen und Tarry daher notwendig, die Anzahl von Zyklen der Entfernung dieser Verbindungen zu erhöhen. Darüber hinaus ist dieses Verfahren durch eine unzureichende Lichtanteile in hoher Ausbeute aus. Die Gesamtmenge an leichten Fraktionen im Bereich von t bales Sieden. 230 o, 12,4 -. 37,8 Gew%.

Verfahren zur Gummiabfallbehandlung, umfassend in ihrer thermischen Verflüssigung bei 270-420 o C, einem Druck von 6,1 MPa in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, das als Abfall der Produktion von synthetischem Kautschuk, in Gegenwart eines Seltenerdmetall (REM) in Gegenwart oder intermetallische Verbindungen verwendet wird , Seltenerdmetalle, oder in Gegenwart von Titanhydrid in einer Menge von 0,5 genommen -. 10,0 Gew% des Reaktionsgemisches. Das Verfahren beinhaltet das thermische Verflüssigung bei einem Gewichtsverhältnis des Kohlenwasserstofflösungsmittel und Abfall 2: 1 bis 4: 1 beträgt. Das Verfahren wird durch eine niedrige Kapazitätsfaktors unter Verwendung von Wasserstoff-Donor-Lösungsmittelkomponenten gekennzeichnet, daß es in dem Verfahren, kontinuierliche Trennung der flüssigen Produkte des thermischen Verflüssigungsbeschickungsmaterial und ein Unterdrucksetzen eines Reaktionsgefäßes (RU N2109770, 1998) erfordern wiederzuverwenden.

Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist die Verwendung eines Kohlenwasserstofflösungsmittels als Synthesekautschuk Abfälle, die in den erforderlichen Mengen nicht immer verfügbar sind. ist auch genug defizienten REM intermetallischer Verbindungen auf Basis von ihnen, Calciumhydrid, Titan benötigt.

Der nächste in technischen Wesen der vorgeschlagenen Verfahren ist ein Verfahren für das Recycling Gummi und organischen Industrie- und Hausmüll in chemischen Rohstoffen und Komponenten von Motorkraftstoff, durchgeführt ähnlich wie oben, wobei der Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel eines oder ein Gemisch von Alkylbenzolen (Toluol, Xylol, Ethylbenzol, Diethyl- - und Trimethylammonium-Tetramethylbenzole), die die Grundlage der "rohen Benzol" sind - das Produkt aus Hochtemperatur-Kokskohle. Diese Kohlenwasserstoffe sind wirksame Wasserstoff-Donatoren, sind in großen Mengen verfügbar, deren Einsatz dieser Technologie ermöglicht es uns, einen technischen, ökologischen und wirtschaftlichen Problem (RU N 2110535, 1998) zu lösen.

Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist die Verwendung von Seltenerdmetallen, intermetallischen Verbindungen Neodym, Lanthan, Cer, Aluminium und und Titanhydrid, Calcium in Bezug auf eine ziemlich knapp Material, die Schwierigkeiten bei der Wiedergewinnung von technischen Kohlenwasserstoffmasse und vysokosmolistyh schweren Kohlenwasserstoffresten, den hohen Druck in der Reaktions Maschine aufgrund des geringen Ausnutzungsgrad des Wasserstoffs aus der Gasphase, als Ergebnis der thermischen Zersetzung von organischen Abfällen gebildet.

Die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, das defizient REM, intermetallische Verbindungen auf Basis von ihnen, Titanhydrid, Calcium zu verzichten ermöglicht; die Technologie zu vereinfachen und die Temperaturerhöhung der Prozessleistung zu reduzieren , während Explosions- und Brandsicherheit, Umwelt Sauberkeit zu verbessern, die Ausgabe von Fraktionen mit einem Siedepunkt von 200 ° C zu erhöhen, durch einen geringen Gehalt an organischen Schwefel und ungesättigten Verbindungen charakterisiert.

Die zugewiesene Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Recyceln von Gummi und organischen Industrie- und Hausmüll in chemischen Rohstoffen und Komponenten des Kraftstoffthermo Verflüssigung von Abfall bei erhöhter Temperatur und Druck in einem Kohlenwasserstoff-Wasserstoff-Donator aufweist, gefolgt Lösungsmittel durch das flüssige Produkt und die Destillation die Trennung der gewünschten Produkte zu ergeben, die nach Erfindung wird das Verfahren in Gegenwart eines Initiators durchgeführt , - freies Iod und / oder iodhaltigen in einer Menge entnommen Verbindungen der 0,01-0,50 Gew% Lösungsmittel, bei einer Temperatur von 220 -. 360 o C, einem Druck von 1 - 3 MPa.

Es ist zweckmäßig, das aus der Gruppe von Kalium ausgewählt organischen und anorganischen jodierten Verbindungen zu verwenden, Iodid, Titan, Kobalt, Nickel, Iodid oder Mischungen davon tretbutiliodid besteht. Mögliche verwenden, um andere jodhaltige Verbindung.

Bevorzugt als Lösungsmittel Verwendung Alkylbenzolmischung von Alkylbenzolen alkilbenzolsoderzhaschie Kohlenwasserstoffgemisch.

Es ist ratsam, ein Alkylbenzol, wie Toluol, Xylole, Tri- und Tetramethylbenzolen zu verwenden, Diethylbenzole, Mischungen davon alkilbenzolsoderzhaschie Kohlenwasserstoffgemisch.

Vorzugsweise wird das Verfahren bei einem Gewichtsverhältnis von Abfällen durchgeführt: Lösungsmittel-Verhältnis von 1: 2 - 4.

Die Verwendung von Iod und seinen Verbindungen eliminiert die eher selten REM: Lanthan, Dysprosium, Cer, Neodym, intermetallische Verbindungen auf Basis von ihnen, Titanhydrid, Calcium; die Temperatur des Prozesses zu senken, die Ausbeute Fraktionen mit einem Siedepunkt bis zu 200 ° C verbessern aufweist, dessen Gehalt an ungesättigten, schwefel-, stickstoff- und kislorodsodrzhaschih Komponenten niedriger der Druck in dem Reaktionsgefäß durch eine wirksamere Übertragung von molekularem Wasserstoff aus der Gasphase und an den Komponenten zu reduzieren und Wasserstoff-Lösungsmittel zu radikalen Produkte der thermischen Zersetzung von organischen Abfallmaterials; signifikant die Technologie vereinfachen aufgrund des Ausfalls der Erholungsphase von REM, intermetallische Verbindungen aus Titan und Kalzium aus Teerfraktionen Produkte thermo Verflüssigung von organischen Abfällen, Produktionskosten zu senken, die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit des gesamten Prozesses zu verbessern.

Als eine Quelle LAB ist ratsam, "roh Benzol" oder einige seiner Komponenten (Toluol, Xylol, Lösungsmittelanteil) durch Hochtemperatur-Kokskohle zu verwenden, erhalten und ist eine Verschwendung von metallurgischem Koks.

Die Mengen an "rohen Benzol" groß genug, aber die rationale Anwendung es ist noch nicht gefunden.

Als thermische Abbaureaktionen von organischen Abfallmaterial Initiator, die Effizienz der Wasserstofftransfer von Lösungsmittel Wasserstoffdonor Komponente und molekularem Wasserstoff aus der Gasphase unter Verwendung eines freien Iods und iodierten Verbindungen zu verbessern. Ihre Verwendung macht thermischen katalytischen Verflüssigungsverfahren Gummi, und eine Vielzahl von Industrie- und Haushaltsabfälle stabiler bei niedrigen Betriebsdrücken und niedrigeren Temperaturen; keine Notwendigkeit zur Abtrennung von Jod und dessen Verbindungen aus den Verflüssigungsprodukte, da ihre Zahl sehr niedrig ist, sind sie sehr volatil und in die gasförmigen Produkte gehen.

Methode ist wie folgt:

In dem sich drehenden Autoklaven (2 l) wurde kautschuk und andere Industrie- und Haushalts organischen Abfällen (Abfallreifen, Transportbänder, Polyethylen, Polystyrol, Polypropylen, Polyisobutylen, synthetischem Kautschuk, Polyvinylchlorid, Nylon, Polyester, enanth etc.) berechnet. Zugegeben Wasserstoffdonor Kohlenwasserstoff- Lösungsmittel wie Toluol, o-, p-, m-Xylol, Ethylbenzol, Trimethylbenzol, oder Mischungen davon, industrial "Rohbenzol" freies Iod und / oder seiner organischen und anorganischen Verbindungen in einer Menge von 0,01 bis 0,5 Gew. % Lösungsmittel.

Der Prozess der thermo-katalytische Verflüssigung von Abfall wird bei einer Temperatur von 220 bis 360 o C und einem Druck von 1-3 MPa durchgeführt wird ; Abfall-Gewichtsverhältnis: Lösungsmittel 1: 2 - 4. Die elementares Iod oder deren Verbindungen zunächst unterziehen homolytische Spaltung ein Iod- Radikal zu bilden. Last spaltet atomarem Wasserstoff aus Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittelkomponente und überträgt sie an den Radikal Produkte der thermischen Zersetzung des organischen Abfallmaterials. Dies erklärt die hohe Geschwindigkeit vorbei an der Verflüssigungsprozess, der niedrigen Temperatur und Druck, einen hohen Grad an Wasserstoffnutzung, das Lösungsmittel und die Gasphasenkomponenten, einen geringen Gehalt an Sauerstoff, Stickstoff und Sauerstoff, sondern auch ungesättigte Verbindungen in flüssigen Produkten hergestellt, höhere Ausbeute des letzteren; Erhöhen der Selektivität von Isomerisierungsreaktionen, Dehydrocyclisierung, Dehydrierung, Hydrierung, Hydrodealkylierung Hydrierung Heterocyclen und deren anschließende Zerstörung verantwortlich für die Bildung von signifikanten Mengen an Cycloalkanen, Isoalkane, hydroaromatische und aromatische Kohlenwasserstoffe mit einem hohen Octan; Abnahme des Gehalts in flüssigen Produkten sauerstoff-, stickstoff- und schwefelhaltigen und ungesättigten Verbindungen und. Die flüssigen Produkte werden von den Feststoffen (Metallseil, Ruß, etc.) getrennt sind , und dann einer Destillation unterworfen , um die gewünschten Produktfraktionen mit einem Siedepunkt von 200 ° C oder oberhalb 200 o C zu

Ausführungsformen des Verfahrens sind in der Tabelle angegeben. Beispiel Beschreibung (N in Tabelle 7) in einem rotierenden Autoklaven (2 l) vorgelegt und mit 150 g von Abfällen (Recycling-Gummireifen, Polyethylen, Polystyrol, Polyisobutylen, synthetischer Kautschuk und andere.), 450 g Toluol, 0,45 g des freien Iods und / oder seine anorganischen und organischen Verbindungen (Kaliumjodid, Titan, Kobalt, Iodid, tretbutiliodid et al.) Das Verfahren wird bei einer Arbeitstemperatur von 360 o C, einem Druck von 3,0 MPa für 30 Minuten. Flüssigkeitsausbeute von 90 Gew.% Des Abfalls, der Gehalt an Fraktionen mit einem Siedepunkt von 200 ° C beträgt 95% der flüssigen Produkte.

Die resultierenden Fraktionen können als Kraftstoff und chemische Rohstoffkomponenten für die Petrochemie, organischen und biochemischen Synthese verwendet werden.

Die Tabelle zeigt , dass die Verwendung von Jod und dessen Verbindungen ermöglicht , die Ausbeute an flüssigen Produkten und deren Gehalt in der Zusammensetzung der Fraktion mit einem Siedepunkt von bis zu 200 o C, angereichert Isoalkane, tsiklolalkanami, hydroaromatische und aromatische Kohlenwasserstoffe zu erhöhen, die Temperatur, den Druck zu senken, die Prozesszeit zu verringern.

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur Gummi-Recycling und organischen Industrie- und Haushaltsabfällen in chemischen Rohstoffen und Komponenten von Treibstoffen, thermo Verflüssigung von Abfall bei erhöhter Temperatur und Druck in einem Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, gefolgt von der Trennung der flüssigen Produkte und deren Destillation die gewünschten Produkte zu geben, wobei das Verfahren in Gegenwart eines Initiators durchgeführt - freies Iod und / oder iodhaltigen in einer Menge entnommen Verbindungen der 0,01-0,50 Gew% Lösungsmittel, bei einer Temperatur von 220 -. 360 o C und einem Druck von 1 - 3 MPa.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jodhaltigen organischen und anorganischen Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kaliumiodid, Titan, Kobalt, Nickel, Iodid oder Mischungen davon tretbutiliodid.

3. Verfahren nach Anspruch. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylbenzol als Lösungsmittelgemisch von Alkylbenzolen verwendet wird alkilbenzolsoderzhaschie Kohlenwasserstoffgemisch.

4. Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bei einem Gewichtsverhältnis von Abfällen durchgeführt: Lösungsmittel von 1 - 2 -. 4

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Erscheinungsdatum 19.02.2007gg