Способ переработки полимерных отходов

 

Использование: способ относится к переработке полимерных отходов. Накопление отходов полимерных материалов создает серьезные экологические трудности . Наиболее перспективным путем реализации отходов является вторичная переработка. Сущность: предлагаемый способ переработки полимерных отходов предполагает смешение их растворение их растворение их в нефтяной дистиллированной фракции с т.кип. 30-540°С при соотношении 1:5-1:20 и деструкцию в реакторе при 500-520°С-и массовой скорости 8-22 атмосферном давлении в присутствии катализатора следующего состава, мас.%: Na20 0,1-0,4; РеаОз 0,1-0,3; 8-12; редкоземельные металлы 0,01-5; SI02 остальное. 2 табл.

(19) (1!) СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s С 08 J 11/ОО

ГОСУДАРСТВЕННЭЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! а ! ! ) ! фь !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4891917/05 (22) 17.12.90 (46) 15,06.93. Бюл. № 22 (71) Институт нефтехимических процессов им. !О. Г,Мемедалиева (72) M,È;Ðóñòaìîâ, Г.Т.Фархадова, Н.С.Майорова и Т;СЛятифова (56) Anal. апб applay Руга!. 1985, с. 439-448.

Патент Великобритании ¹ 2158089, . кл. С 10 В 53/00, 1985. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ (57) Использование; способ относится к переработке полимерных отходов. Накопление отходов полимерных материалов

Способ относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам переработки промышленных от° ходов и может быть применен при утилизации отходов полимерной промышленности. г!акопление полимерных материалов создает серьезные экологические проблемы. Далеко не все полимерные материалы фоторазрушаемые. Среди 29 полимерных материалов только отдельные (полиуретаны, поливинилхлориды) подвергаются биодеструкции, остальные (полйэтилены, полипропилены, полистиролы и др.) практически неуязвимы или малоуязвимы микроорганизмами. При этом в общем количестве полимерных материалов количество последних составляет более 70 .

Цель достигается тем, что полимерные отходы (ПО) растворяют в нефтяной дистиллятной фракции (НДФ) с пределами кипесоздает серьезные экологические трудности. Наиболее перспективным путем реализации отходов является вторичная переработка. Сущность: предлагаемый способ переработки полимерных отходов предполагает смешение их)растворение их растворение их в нефтяной дистиллированной фракции с т.кип. 30 — 540 С при соотношении 1:5-1:20 и.деструкцию в реакторе при 500 — 520 С и массовой скорости 8 — 22 ч, атмосферном давлении в присутствии катализатора следующего состава, мас. og: NagO

0,1-0,4; FezOz 0,1 — 0,3; А!20з 8- 2; редкоземельные металлы 0,01-5; Я!02 остальное.

2 табл. ния в интервале ЗΠ— 540 С в соотношении . ПО:НДФ 1:20 — 1:5 и подвергают деструкции в реакторе при температуре 500 — 540 С. массовой скорости 8-22 ч при атмосфер-1 ном давлении в присутствии катализатора состава NazO 0,1 — 0,4; Ре20з 0,1 — 0,3, А!20з . 8-:12; Я!02остальное; РЗЭ 0,01-5,0 мас. и насыпной плотностью 0,75-0,85 кг/м, Для осуществления способа в целом полимерные отходы (полиэти))ен, полипропилен, полистирол) растворяют в нефтяной фракции в соотношении ПО НДФ 1:20-1:5.

Полученную смесь подвергают деструкции, для чего она поступает в захватное устройство реактора. Одновременно из регенератора по стояку в захватное устройство непрерывно поступает отрегенерированный катализатор,:который подхватывается сырьем и направляется в реактор. где происходит деструкция смеси, Продукты реак1821477

11,0

40,0 ции попадают. в холодильную систему, Средняя проба газа подвергается анализу на хроматографе.

Жидкие продукты анализируются согласно ГОСТам.

Таким образом способ может быть легко реализован на существующих сменноциклических промышленных установках и не требует строительства специальной установки. Примеры осуществления процесса в защищаемых режимных условиях представив ы в примерах 1-4. Компонентный состав газа приведен в табл. 1, качество бензинов

- приведено в табл. 2.

В случае проведения процесса при соотношении ПО НДФ более 1:5.уменьшается подвижность смеси и возникают трудности с подачей смеси в реакционную зону; при использовании смеси с соотношением менее

20:1 НДФ: ПО уменьшается производительность установки по переработке ПО.

Пример 1. Полимерные отходы (ПО) растворяют в нефтяной дистиллятной фракции (НДФ) с пределами кипения в интервале 30 — 540 С в соотношении ПО:НДФ 1:5 подвергают деструкцйи в реакторе при температуре 500 С, массовой скорости 8 ч при атмосферном давлении s присутствии катализатора состава NB20 — 0,1 — 0;4; Ре20з—

0,1 — 0,3; А!20з — 8 — 12: 3102 — остальное; Р 3 Э вЂ” 0,01 мас,g, насыпной плотностью 0,85 кг/м .

При этом получают, мас. на исходное сырье:

Газ до С4 включ, 12Я

Бензин Н.К.-495 С . 38,0

Дизельная фракция

195 — 350о C 35,4

Остаток > 350ОС 12,5

Кокс 2,0

Пример 2. Полимерные отходы (ПО) растворяют в нефтяной дистиллятной фрак, ции (НДФ) с пределами кипения 30 — 540ОC в соотношении ПО-НДФ 1;10 подвергают деструкции в реакторе при температуре 510 С массовой скорости 10 час при атмосфер-f. ном давлении в присутствии катализатора состава: NagO — 0,1-0,4; Ре20з — 0,1-0,3;

А120з — 8-12; S102 — остальное; РЗЭ вЂ” 3,0ф масс и насыпной плотностью 0,82 кг/м з

При этом получают, мас.7 на исходное сырье:

Газ до С4 включ, Бензин Н,К.-195 С

Дизельная фракция

195 —.350 С 31,5

Остаток > 350 С 15,3

Кокс 2,2

Пример 3, Полимерные отходы (ПО) растворяют в нефтяной дистиллятной фрак15 ции (НДФ) с пределами кипения в интервале 30-540 С в соотношении ПО: НДФ 1:10 подвергают деструкции в реакторе при температуре 520 С, массовой скорости 14 ч

5 при атмосферном давлении в присутствии катализатора того же состава, что и в приме-„ ре 2 за исключением РЗЭ вЂ” 45 мас, и насыпной плотностью 0.82 кгlм .

При этом получают мас. на исходное

10 сырье;

Газ С4 включит. — 13 0

Бензин НК-195 С вЂ” 41,0

Дизельная фракция

195-350 С вЂ” 30,8

Остаток > 350 С вЂ” 12,2

Кокс — 3,0

Пример 4. Полимерные отходы (ПО) . растворяют в нефтяной дистиллятной фракции (НДФ) с пределами кипения в интерва20 ле 30 — 540 С в соотношении ПО: НДФ 1:20 подвергают деструкции в реакторе при температуре 540 С, массовой скорости подачи сырья 8 ч при атмосферном давлении в присутстивии катализатора того же состава, что и в примере 2 за исключением РЗЭ вЂ” 5,0 мас. и насыпной плотностью 0,85 кг/м . з

При этом получают мас. на исходное сырье:

Газ до С4 включцт. 13,9

Бензин Н .К.-195 С . 40,9

Дизельная фракция

195-350 С 29,5

Остаток > 350 С 11,7

Кокс 4,0

Пример 5. Температура 480 С, массовая скорость подачи смеси 8 ч ; процесс осуществляется на катализаторе. состава, мас, : NazO -0,45; FnOg — 0,31; А120з — 12;

SiOz — остальное; РЗЭ вЂ” 5, Выход на 1 тонну

40 ПΠ— газ до С4 включ. — 10, фракции выки. пающ, до 195 С вЂ” 30 мас., фракции 195—

350 С составляет 27,5, фракции, выкип. выше 350 С кокс — остальное, т.е. уменьшается выход целевых продуктов, 45 Пример 6. Температура 550 С, массо вая скорость подачи сырья — 22 ч, процесс

-1 осуществляется на катализаторе состава, NagO — 0,3; FezOz — 0,4; А1гОз — 11; РЗЭ—

2,3 В02 — остальное.

50 Выход на 1 тонну ПО, мас. : газ до С4 вкл. — 26 фракции Н,К.-195 С вЂ” 28/о, фракции 195-350 С вЂ” 26,5, а фракции выше

350ОC + кокс — остальное, -.e. наблюдается сильное газообразование и уменьшение выхода целевых продуктов, Пример 7. Температура 500 С, массовая скорость подачи смеси 7 ч, процесс

-! осуществляется на катализаторе состава

Ма20 — 0,2; Ре20з — 0,1, А1рОз - 5. РЗЭ вЂ” 1,7.

Sl0> — остальное, Выход н» 1 то.гну ПΠ— газ

1821477

Таблица1

Компонентный состав газа до Сп вкл. 17,5, фракции выкип. до 195 С вЂ” 34,5ь, фракции 195-350 С вЂ” 24,0, фракции, выкип. 350 С + кокс — остальное, Пример 8. Температура 540 С,массовая скорость подачи сырья 23 ч процесс осуществляется на катализаторе состава, мас,$: МарΠ— 0,2; FezOg — 0,1; AlzOg — 11,0; РЗЭ вЂ” 2,3; SION остальное. Выход на тонну

ПΠ— газ до С4 вкл. 12,5 фракции выкипающей до 1959C — 35.5 %, фракции 195 — 350 С вЂ” 24,2 фракции, выкипающей > 350 С +

+кокс — остальное.

Как видно, предложенный способ, осуществляемый в указанных условиях, обеспечивает достижение поставленной цели, т,е. значительно упрощена технология, на практике возможно осуществление способа на типовом технологическом оборудовании, значительно снижены энергозатраты по сравнению с прототипом за счет проведения деструкции в одну стадию, выход автомобильного бензина увеличивается почти в

1,6 раза, качество получаемых целевых продуктов значительно улучшено, так октановое число получаемого бензина составляет

80-81 пунктов по м,м. в чистом виде, значи-. тельно повышена селективность процесса.

Это достигается путем каталитической деструкции ПО на катализаторе предлагаемого состава в подобранных соотношениях и

5 режимных параметрах.

Формула изобретения

Способ переработки полимерных отходов смешением их с нефтяной фракцией и последующей деструкцией смеси при нагре10 вании, отличающийсятем,что,сцелью упрощения технологии, снижения энергозатрат, увеличения выхода целевого продукта с улучшением его качества, полимерные отходы растворяют в нефтяной дистиллят15 ной фракции с температурой кипения 30-.

540 С при соотношении 1:5 — 1:20, а деструкцию проводят при 500 — 540 С и мас- совой скорости подачи смеси в реактор 8-22 ч и атмосферном давлении в присутствии

20 катализатора следующего состава; мас. :

Ма20 0,1 — 0,4

РетОз 0,1-0,3 .

AlzOg 8 — 12

Редкоземельные металл ы 0,01 — 5,0

SION Остальное

1821477

Таблица2

Качественная характеристика получаемых бензинов

Компонент, мас.$, и характеристика

Показатель по примеру

749,5

750,0

Плотность, кг/мз

Фракционный состав С

НК

10 выкипает при температу- ре оС

50 выкипает при температуре C

90 выкипает при температуре, С

К.К

Углеводородный состав, мас.

Непредельные

Ароматические

Нафтеновые

Парафиновые .Октановое число по м. м. в чи746,8

747,0

40

68

65

118

120

128

125

194. 176

195

198

174.. 197

26,6

35,0

38,4

23,4

27,8

25,5

30,0

44,5

24,1

28,5

47,4

80,5. &0,2

81,0 стом виде

Составитель Н. Майорова

Техред М, Моргентал Корректор И. Шулла

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2091 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5