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invention
Fédération de Russie Patent RU2142494

PROCÉDÉ DE PRODUCTION D'ESSENCE, CARBURANT DIESEL ET DECHETS DE CARBONE CAOUTCHOUC NOIR
ET / OU DES DÉCHETS EN MATIÈRE PLASTIQUE

Nom de l'inventeur: Xing Li (CN)
Le nom du titulaire du brevet: Xing Li (CN)
Adresse de correspondance: 121087, Moscou, p / 33, Kurysheva VV
Date de début du brevet: 07.11.1995

Utilisation: industries chimiques.

RÉSUMÉ: déchets pyrolysées, désulfuration et / ou dénitrification et / ou craquage catalytique et déchlorée. Décrit les processus d'obtention des catalyseurs utilisés pour la désulfuration et / ou dénitrification et / ou déchloration et craquage catalytique. Résultat technique: une augmentation de carburant diesel et de la production de suie.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

La présente invention concerne un procédé pour le caoutchouc et / ou en matières plastiques usées de traitement des déchets et de façon générale un procédé d'utilisation d' une pyrolyse catalytique et le caoutchouc des déchets de craquage et / ou de déchets de matières plastiques pour la production de l' essence, du diesel et du noir de carbone.

Déjà beaucoup ont rapporté des méthodes pour la production d'essence et de carburant diesel à partir de caoutchouc et déchets de déchets plastiques, y compris ceux décrits dans US5,414,169, US4,851,601 et EP-A-060 786 2, et similaires. US 5,414,169 décrit un procédé dans lequel la première réaction est effectuée d' une pyrolyse de déchets de caoutchouc ou de déchets de matières plastiques, le produit obtenu est ensuite liquéfié et enfin de craquage catalytique en utilisant un catalyseur dans la phase liquide. US4,851,601 décrit un procédé dans lequel le craquage catalytique des produits de pyrolyse de déchets plastiques est effectuée en phase gazeuse avec le catalyseur ZSM-5. Cette méthode ne peut pas être utilisé pour le traitement d'une polyoléfine contenant un halogène, ce qui inactive le catalyseur. Le document EP-A-0607862 décrit un procédé dans lequel des matériaux après pyrolyse soumis à une réaction de craquage catalytique avec un catalyseur solide acide pour obtenir le produit primaire de la pyrolyse catalytique, qui est séparé par refroidissement, les composants résultants dans le catalyseur traité en phase gazeuse tel que H 3 PO 4 pour donner huile d'hydrocarbure secondaire.

L'invention concerne un procédé de production d' essence, de diesel et de noir de carbone à l' aide de la matière plastique usée et / ou de déchets de caoutchouc. Selon l'invention, les matières plastiques usées et / ou des matériaux en caoutchouc des déchets, préalablement traités correctement chargés dans le réacteur de pyrolyse avec un distributeur à vis ou la goulotte d' alimentation à mouvement alternatif. Le réacteur de pyrolyse est un mélangeur à vis est utilisé pour mélanger le contenu, après que le réactif est chargé. Après achèvement de la réaction de pyrolyse, le noir de carbone résultant est retiré de l'agitateur pyrolyse réacteur hélicoïdal. D'autres substances résultant de la phase gazeuse ayant un poids moléculaire inférieur, le réservoir est soumis à une désulfuration et / ou dénitrification et / ou déchloration pour désulfurer et / ou denitrirovat et / ou déchloration. Restante de soufre, d'azote et de chlore sont éliminés lors du passage à travers le lit fixe de catalyseur, en même temps, a eu lieu la pyrolyse catalytique primaire. matériaux en phase gazeuse sont placés dans une unité de craquage catalytique pour y exposer la réaction de craquage catalytique. Des substances obtenues par craquage catalytique est séparé pour donner les produits souhaités. Un agitateur en spirale situé dans le réacteur de pyrolyse selon l'invention permet de réduire la cokéfaction et des réactifs augmente la conductivité thermique. En outre, l'agitateur tourne dans le sens horaire lors de la réaction de pyrolyse, mais supprime la suie lors d'une rotation dans le sens antihoraire. L'invention utilise un catalyseur spécial, et un appareil de désulfurisation et / ou dénitrification et / ou d'un catalyseur de déchloration fait une vie plus longue et plus large limites des matériaux transformés. Cela résout le problème, connu dans l'art.

Représentation schématique de l'appareil de réaction pour la production d'essence et de carburant diesel à partir de caoutchouc et des matières plastiques usées

Le dessin montre schématiquement un dispositif de réaction selon l'invention, qui présente les éléments suivants:
27 - vis d'alimentation du chargeur avec ou alternatif;
1 - un four de chauffage;
5 - réacteur de pyrolyse;
2 - vis mélangeur;
8 - le premier dispositif pour la désulfuration et / ou dénitrification et / ou déchloration;
9 - un second appareil de désulfuration et / ou dénitrification et / ou déchloration tout en portant la réaction de craquage catalytique primaire;
10 - le dispositif de craquage catalytique;
25 - colonne de fractionnement.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

Dans des modes de réalisation préférés de l'invention , les matériaux de déchet de caoutchouc (caoutchouc naturel, le caoutchouc synthétique, le caoutchouc styrène-butadiène, le caoutchouc butadiène, le caoutchouc isoprène, le caoutchouc butadiène, la polymérisation à basse température, le caoutchouc butadiène, le caoutchouc d' éthylène-propylène, un copolymère et d' isobutylène isoprène double - éthylène-propylène) et / ou des déchets plastiques (polyéthylène, polypropylène, polystyrène, PVC, ABS, etc.) sont pré-traité de manière connue pour éliminer les impuretés. Le four de chauffage 1 fournit de la chaleur dans un réacteur de pyrolyse 5, pour maintenir une température dans celle - ci dans l'intervalle de 350 à 500 o C. le caoutchouc des déchets traités et / ou des déchets plastiques est chargé dans le réacteur 5 à travers l'orifice d'entrée 3. Le dispositif d'alimentation en spirale d'un agitateur dans le réacteur 2 est utilisé pour le mélange de matériaux après une réaction de chargement. Le caoutchouc et / ou de déchets plastiques les déchets à une réaction de pyrolyse à l'intérieur de cette température. Dans le réacteur 5, ils se décomposent pour donner des hydrocarbures gazeux sous forme de substances ayant un poids moléculaire inférieur. Si les déchets sont en caoutchouc, elles sont complètement décomposés et la suie résiduelle est évacuée du réacteur à travers la vanne 6, avec un agitateur à hélice et à l'étape 2 peuvent être utilisés pour les pneumatiques. À travers la partie supérieure du réacteur de pyrolyse 5 matières de la phase gazeuse ayant un poids moléculaire inférieur, sont envoyés au dispositif 8 pour la désulfuration et / ou dénitrification et / ou de déchloration, à laquelle on ajoute, en outre, une base telle que NaOH granulaire ou KOH ou fondu forme. La plupart des gaz acides tels que HCl, SO 2, SO 3, H 2 S et d' autres. Evolved lors de la pyrolyse sont absorbés dans le dispositif 8. La substance gazeuse provenant du dispositif 8 dans le lit fixe de catalyseur 9, dans lequel les gaz acides sont éliminés et non absorbé d'autres gaz odorants tout en circulant simultanément la réaction de craquage catalytique primaire. DL spécifique du catalyseur, préparé par l'inventeur, est utilisé dans un lit fixe 9. Les produits gazeux provenant du lit fixe de catalyseur 9 placé dans un appareil 10 comportant un lit fixe de catalyseur, qui est ensuite utilisé pour le craquage catalytique. XL catalyseur, utilisé dans l'appareil 10 et reçu par l'inventeur. la réaction finale de craquage catalytique de produits gazeux à partir du dispositif 9 est ainsi réalisé, avec une série d'autres réactions telles que la réaction afin de minimiser une réaction de transfert d'hydrogène et la réaction d'aromatisation. Essence, carburant diesel et d'autres gaz inflammables mélangés les composants sont obtenus à partir de ces réactions. Réaction dans des lits fixes 9 et 10 est effectuée à une température de 200-400 ° C, pression 0,02 à 0,08 MPa et à une vitesse d'air de 1 à 2000 km / h.

Les produits d'unité de craquage catalytique 10 est placé dans le condenseur 19 dans lequel ils sont refroidis à la température ambiante. Le liquide résultant est un mélange d'essence et de carburant diesel. Des substances provenant de l'appareil 19 reçu dans le réservoir tampon 21 par l'intermédiaire d'un séparateur 20. Les gaz sont chargés dans le réservoir de stockage 11 à partir de la partie supérieure du séparateur 20 à partir duquel le gaz de combustion est renvoyé dans le four de chauffage pour la combustion. Le gaz restant dans le réservoir 11 est évacué à l'atmosphère à travers la cuve de combustion avec un toit 12. Le mélange d'huile liquide noyé dans le réservoir tampon 21 est traité avec un acide inorganique tel que l'acide sulfurique pour éliminer les impuretés. Le mélange d'huile est pompée vers l'échangeur de chaleur 24, une pompe 23 pour être chauffé à une température de 250-350 ° C, puis placé dans une colonne de fractionnement 25, dans laquelle l' essence et du gazole sont divisés en plusieurs fractions de distillation. Le gaz est introduit dans le condenseur 14 de la partie supérieure de la colonne 25 et pénètre dans le réservoir de stockage 18 par l' intermédiaire d' un dispositif séparateur de carburant 16 pour séparer l' huile et l' eau. Le carburant diesel est amené à la colonne de distillation 26 de la partie centrale du fractionneur 25. Le carburant diesel est introduit dans le condenseur 13 après le traitement à la vapeur surchauffée, puis pénètre dans le réservoir de stockage 17 par l'intermédiaire du dispositif de séparation de carburant diesel 15 pour séparer l'huile et l'eau.

DL catalyseur dans le lit fixe 9 est constituée d'un mélange de matériaux A et B, dans lequel le matériau A comprend 40 à 70% de kaolin ou d' argile activée, une solution aqueuse de 10 à 30% de KOH ou de NaOH (10 à 20% de solides contenus -s) 10 15% de ZnO ou d' un sel de zinc soluble, 3-5% de CuO ou d' un sel de cuivre soluble et la quantité nécessaire de silicium ou de couplage d'aluminium, tels que des agents liants classiques utilisés dans l'art, par exemple, le silicate de sodium. Ces matériaux sont mélangés, lavées, séchées et calcinées à une température de 500-700 ° C, obtenant ainsi un matériau A. Matière B comprend 40 à 80% de kaolin ou d' argile activée, une solution aqueuse de 10 à 30% de KOH ou de NaOH (10 à 20% - tion de teneur en solides), de 10 à 20% de CaO ou de CaCO 3 et la quantité nécessaire de silicium ou de couplage d'aluminium, tels que des agents liants classiques utilisés dans l'art, tels que le silicate de sodium. Ces matériaux sont mélangés, façonnés, lavées, séchées et calcinées à une température de 500-700 ° C, obtenant ainsi un matériau B.

Le rapport des matières A et B dans le mélange peut varier d'experts travaillant dans cette technique, si on le souhaite. De préférence, elle est préparée comme dans la recette.

XL unité de catalyseur 10 dans le craquage catalytique comprend de 10 à 70% de support synthétique ou semi-synthétique de support, de 10 à 50% de zéolite HZSM-5, une solution aqueuse de 10 à 20% de NaOH ou KOH (10 à 20% de solides contenus -s) 3 -5% de ZnO ou d' un composé choisi dans le groupe constitué de Zn, Pt, Fe, Cu et ni, et une quantité appropriée de silicium ou de couplage d'aluminium, tels que des agents liants classiques utilisés dans l'art, tels que le silicate de sodium. Ces matériaux sont mélangés, formés, lavés, séchés et calcinés ou non calcinés à une température de 500-700 ° C, obtenant ainsi un catalyseur XL. Ledit milieu synthétique ou produit par le procédé de dépôt sozhelatinirovaniya, il contient 20 à 80% de SiO 2 sous forme amorphe de Si-Al et Si-Mg, etc. La quantité requise de l'argile peut être ajouté au support pour augmenter la taille du catalyseur. Ledit milieu semi - synthétique contenant du kaolin, du kaolin polyhydrate ou l' argile activée, qui sont utilisés comme supports de ce catalyseur de craquage dans l'art, et un liant choisi dans le groupe constitué par Al 2 O 3, Na 2 SiO 3 et SiO 2 · Al 2 O 3. De préférence, le catalyseur est préparé comme dans la recette.

exemple 1
1000 kg de déchets plastiques broyés après élimination des impuretés. Ces matériaux sont ensuite introduits dans le réacteur 5 pour la pyrolyse via l' entrée dispositif d' alimentation 3. La pyrolyse appareil 5 est chauffé par le four de chauffage 1 à maintenir la température des matières dans l'appareil de 350-500 ° C, cette fois dans la réaction de pyrolyse est effectuée, et les matériaux se décomposent à des hydrocarbures gazeux de bas poids moléculaire . Appareil de gaz 5 est chargé dans l'unité 8 pour l'élimination des gaz acides. Les substances gazeuses provenant du dispositif 8 un traitement ultérieur pour éliminer le soufre résiduel, du chlore et de l' azote à travers le DL catalyseur dans le lit fixe dans l' unité 9, dans lequel la réaction primaire a eu lieu le craquage catalytique. Des substances provenant du dispositif 9, envoyé à l'appareil 10 d'effectuer une réaction de craquage catalytique. La température dans les dispositifs 9 et 10 était de 200-400 ° C, et la pression est comprise dans l'intervalle de 0,02 à 0,08 MPa. Les matériaux à partir du dispositif 10 et fractionnés séparés, ce qui donne 370 kg 370 kg d' essence et de carburant diesel. indice d'octane de route du produit était 90-93, le point séché 205. Caractéristique de cétane du carburant diesel du produit est de 45-60. 95% d'ébullition des fractions de produit du carburant diesel était inférieure à 360 ° C (point de congélation -20 O C).

exemple 2
De la même manière que dans l' exemple 1, en utilisant 1000 kg de déchets de caoutchouc pour donner de l' essence de 320 kg, 309 kg de gazole et de 280 kg de noir de carbone. niveau d'absorption de suie BP était de 47 7 cm 2/100 g, une teneur en cendres 0,3% et une diminution du chauffage par 1,0%.

Applicabilité industrielle.

Selon le procédé de l'invention , l' essence, du diesel et du noir de carbone peut être produit avec un rendement élevé lorsqu'il est utilisé comme matériau de déchets plastiques et / ou des déchets de caoutchouc. Cette méthode peut être utilisée pour assurer une production constante de l'industrie.

REVENDICATIONS

  1. Le procédé pour produire de l' essence, du diesel et du noir de carbone à partir de matières plastiques et / ou matériaux en caoutchouc comprenant des matériaux d'alimentation à l'unité de pyrolyse à travers une trémie de déchets, la décharge du noir de carbone provenant de l'unité de pyrolyse, le chargement des matériaux résultants en phase gazeuse dans un dispositif de craquage catalytique, caractérisé en ce que les matériaux de réaction mixte agitateur à vis dans le dispositif de pyrolyse et introduit dans l'appareil de désulfuration et / ou dénitrification et / ou une déchloration avant de pénétrer dans le dispositif de craquage catalytique, ledit appareil de désulfuration et / ou dénitrification et / ou une déchloration comprend absorbeur comprenant une base et un dispositif d'absorption avec un catalyseur à lit fixe, ledit catalyseur est utilisé dans un appareil pour le craquage catalytique est préparé comme suit: 10 - 70% de support synthétique ou semi-synthétique médias, 10-50% zéolite HZSM-5, 10 - 20% d'une solution aqueuse de NaOH ou KOH (10 - 20% de teneur en solide), 3 - 5% de ZnO ou d' un composé choisi dans le groupe constitué de Zn, Pt, Fe, Cu et ni, et une quantité appropriée de silicium ou d'un liant mixte d'aluminium, en forme, séché et calciné, ou calcinés pour donner le catalyseur souhaité, ledit catalyseur est utilisé dans un lit fixe sont obtenus à partir de a et B, dans lequel une est obtenue en mélangeant 40 - 70% de kaolin ou d' argile activée, 10 - solution aqueuse à 30% de NaOH ou KOH (10 - teneur de 20% solides), 10 - 15% de ZnO ou d' un sel de zinc soluble, 3 - 5% de CuO ou d' un sel de cuivre soluble et la quantité nécessaire de silicium ou d'un agent de couplage du type aluminium, lavage, séchage et calcination, B est obtenue en mélangeant 40 - 80% de kaolin ou d' argile activée solution aqueuse à 30% de NaOH ou KOH - 10 (10 - 20% de matières solides), 10 - 20% de CaO ou de CaCO 3, avec la quantité nécessaire de silicium ou d' aluminium liant, le moulage, le séchage et la calcination et fractionnés les produits résultant de la colonne de fractionnement.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif d'absorption avec un catalyseur à lit fixe et l'unité de craquage catalytique.
  3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la température de réaction dans le dispositif d'absorption avec un lit fixe ou dans l'unité de craquage catalytique se situe dans l'intervalle de 2-400 ° C et la pression est comprise dans l'intervalle de 0,02 à 0,08 MPa.

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Date de publication 31.10.2006gg