DE19623732A1 - Katalytisches Schwelverfahren für Kunststoffe und Gemischen aus Kunststoffen und organischen Materialien, wie Papier und organischen Ölen, zur Produktion von hochwertigem Brenn- oder Dieselöl - Google Patents
Katalytisches Schwelverfahren für Kunststoffe und Gemischen aus Kunststoffen und organischen Materialien, wie Papier und organischen Ölen, zur Produktion von hochwertigem Brenn- oder DieselölInfo
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Description
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Umwandlung
von thermoplastischen Kunststoffen und anderen mineralischen und biolo
gischen Abfällen zu Heizöl oder Dieselöl. Dabei werden die thermoplastischen
Kunststoffabfälle und anderen hochkalorischen Abfälle katalytisch bei Tempe
raturen von 300 bis 500°C gekrackt und zu Dieselöl über die Stufen, kataly
tisches Kräcken in der Flüssigphase mit anschließender Verdampfung, kataly
tische Dampfreaktion, Kondensation und Nachrekation im Oberflächenreaktor
aufgearbeitet.
Bekannt sind thermische Spaltanlagen bei unterschiedlichen Temperaturen
zwischen 650°C und 850°C. Nachteilig bei diesen Verfahren ist die Spaltung
der eingesetzten Rückstände unter Koksbildung in Gas und aromatische
Kondensate. Es entsteht eine Anreicherung des Wasserstoffes im Gas und
dadurch die Entstehung von wasserstoffarmen festen Rückständen in Form
von Koks. Die Kondensate sind auf Grund der hohen Temperaturen meist
aromatisch, was die Qualität des erzeugten Produktes einschränkt. Bekannt ist
aus der Offenlegungsschrift DE 43 35 399 die katalytische Spaltung von Altölen
und anderen flüssigen Abfallstoffen, wie Bioöle.
Nachteilig bei diesem Verfahren ist die Notwendigkeit des Einsatzes von
hochwertigen Katalysatoren in Wabenform, die durch die Verunreinigungen in
den verwendeten Abfallstoffen vergiftet werden und damit die Betriebskosten
sich hoch gestalten.
Überraschendenweise wurde nun gefunden, daß Katalysatoren aus billigen
Abfallstoffen und in Schüttschicht auch bei niedrigeren Temperaturen in der
Lage sind, die Moleküllängen der Kunststoffe zu verkürzen. Nachteilig bei den
bekannten Katalysatoren ist die geringe Lebensdauer dieser Stoffe und die
hohen Herstellungskosten und damit der Preis der Katalysatoren. Es war
deshalb ebenfalls eine überraschende Entdeckung, hochaktive Katalysatoren
zu finden, die als Abfallstoffe fast kostenlos zur Verfügung stehen. Dadurch
bringt die Erfindung einen Durchbruch in der Wirtschaftlichkeit der katalytischen
Verarbeitung von Kunststoffabfällen zu Brenn- oder Dieselölen.
Die Erfindung beschreibt deshalb diese Vorrichtung, die in der Lage ist, auch
die für die Aufgabe, der Herstellung von hochwertigen Kraftstoffen, erforder
lichen Prozesse durchzuführen. Dieses wird in der Fig. 1 erläutert. Mit 1 ist der
Reaktionsbehälter bezeichnet. Im unteren Teil ist die elektrische Heizung 2
angebracht. Mit 3 ist die Produktleitung mit dem Magnetventil 4 bezeichnet. In
dem Behälter 1 ist der Katalysator 5 enthalten. Der Katalysator ist eine Fraktion
der Schlacke der Ferro-Chrom-Schmelzöfen, mit einem Mindestgehalt von 1
und maximal 10% Chrom in der Schlacke von Aluminium- und Siliziumoxid,
Eisen, Mangan und Nickel. Mit 6 ist der Dampfauslaß für das Produkt bezeich
net.
An dieser Leitung ist die Katalysatorkammer 7 angeschlossen. In dieser Kam
mer befindet sich ein Merkaptankatalysator in Wabenform 8 mit einer Beschich
tung an Platin, Rhodium und LaCoO3 in kristallisierter Form. Nach der Kammer
ist ein Kondensator 9 angeordnet, der mit Luft oder Wasser gekühlt wird.
Diesem nachgeordnet ist der Oberflächenreaktor 10, in dem sich Granalien der
Legierung Zinn, Kupfer und Eisen befinden. Dem Oberflächenreaktor ist der
Produkttank 11 nachgeordnet. Den Kondensator 9 nachgeordnet ist auch der
Abgasstrang der nicht kondensierbaren Gase 12, die in einer Abgasreinigung
13, in der sich Oxidationskatalysatoren befinden, verbrannt werden.
In einem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Anlage beschrieben, die vor
allem für Stoffe eingesetzt wird, die bei ihrer Eingabe noch fest sind und sich
erst in der Anlage verflüssigen, wie das bei Abfallkunststoffen, Fetten und
Teeren der Fall ist. Das Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 2 dargestellt. Für
diesen Fall ist der Reaktionsbehälter 1 mit einem Rührer 14 versehen, der über
einen Getriebemotor 15 über die Dichtungen 16 mit dem Behälter 1 verbunden
ist. Der Reaktorbehälter 1 hat einen Durchmesser von 650 mm und eine Höhe
von 650 mm. Der zweiflügelige Rührer hat 2 Rührflügel mit 300 mm Länge und
einer, dem Boden angepaßten Form mit einem Querschnitt von 3 cm2. Um den
Reaktorbehälter 1 befindet sich eine Brennkammer 17 die von einem
Ölbrenner 18 mit dem flüssigen Produkt der erfindungsgemäßen Anlage
betrieben wird.
Der Getriebemotor 15 hat eine Leistung von 1 kW und durch das Getriebe eine
Drehzahl, regelbar von 5 bis 50 1/min. Auf dem Deckel des Behälters befindet
sich ein Magnetventil 19, das den Zufuhrbehälter 20 mit dem Reaktionsbehälter
1 über eine Rohrleitung 21 verbindet. In dem Reaktionsbehälter 1 befindet sich
eine Schüttkatalysatormenge 5 aus Chromoxid. Aluminiumoxid und Silizium
dioxid von 50 kg und einer mittleren Korngröße von 5 mm und eine Tempe
raturmeßstelle 22 kurz oberhalb der Schlackenmenge, die über den Regler 23
das Magnetventil 19 öffnet. Die Rohrleitung 21 und das Magnetventil 11 haben
einen Querschnitt von einem Zoll und der Vorratsbehälter für Granulat ein Fas
sungsvermögen von 100 Liter.
Am unteren Ende des Reaktionsbehälter 1 befindet sich eine Brennkammer 17,
die mit einem Ölbrenner 18 geheizt wird, der mit Produkt betrieben wird. Der
Brenner hat eine Leistung von 20 kW und verbraucht pro Stunde maximal 2,5 l
Produkt.
Die Gasleitung 6 hat einen Durchmesser von einem Zoll und endet in einer
Katalysatorkammer 7, die einen inneren Querschnitt von 150 × 150 mm hat, in
der 4 Katalysatorwaben 8 mit dem Querschnitt 75 × 75 × 75 mm angeordnet
sind. Der Katalysatorkammer 7 ist ein Kondensator 9 nachgeordnet, der mit
einem Gaseingang von einem Zoll und einem Kondensatauslaß von 0,5 Zoll,
sowie einem am unteren Ende sitzenden Gasauslaß von einem halben Zoll
versehen ist. Der Gasauslaß ist mit einem Ventilator 24 und einer katalytischen
Abgasreinigung 13 verbunden. Der Kondensatauslaß ist mit einem Fuel-
Finisher 10 der Firma GUT GmbH in 96155 Buttenheim, Typ FF 704,
verbunden.
In einem 2. Ausführungsbeispiel, das in Fig. 3 gezeigt ist, wird eine weitere
erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben, wie sie für Abfallöle aus organi
schen Produkten, wie Rapsöl, eingesetzt wird. Ein Reaktorbehälter 1 hat einen
Durchmesser von 305 mm und einer Länge von 700 mm. Am unteren Ende des
Reaktorbehälters befindet sich, außen angebracht, eine Elektroheizung 2, die
eine Leistung von 4 kW und eine Spannung von 230 V hat.
In dem Reaktorbehälter befindet sich der Schüttkatalysator 5, der aus
verbrauchten Katalysatoren aus den Abluftreinigungen zerkleinert zu Teilchen
von im Mittel 5 mm besteht. Dieser Katalysator enthält die Komponenten,
Perowskit aus Lanthan Kobalt und Cer, Cordierit, Aluminiumoxid und
Siliziumdioxid. Oberhalb des Katalysators befindet sich eine
Temperaturmeßstelle 22, die bei der eingestellten Temperatur von 400 bis
450°C über ein Stellglied den Regler 23 das Eingangsmagnetventil 19 öffnet.
Oberhalb des Reaktorbehälters 1 befindet sich ein Magnetventil 19, welches
mit einem Zufuhrbehälter 20 über die Rohrleitungen 21 mit einem Durchmesser
von 1/2′′ verbunden ist. Der Reaktorbehälter ist auslaßseitig mit einer
Katalysatorkammer 7 über eine Rohrleitung von 3/4′′ verbunden. In der Kataly
satorkammer 7 mit dem inneren Durchmesser von 144 mm ist ein
Wabenkörperkatalysator 8 mit dem Durchmesser von 100 mm angebracht, der
mit den Aktivkomponenten Platin und Rhodium getränkt ist.
Die Katalysatorkammer 7 ist mit einer Rohrleitung von 3/4′′ mit dem
Kondensator 9 verbunden, der mit einer Wasserkühlung versehen ist. Am
unteren Ende des Kondensator 9 ist die Kondensatableitung mit einem
Durchmesser von 1/2′′ und der Gasableitung zu der katalytischen
Abgasreinigung mit einem Durchmesser von 3/8′′ eingebracht. Die
Kondensatableitung ist mit einem Fuel-Finisher 10 der Firma GUT, Typ 503,
verbunden. Die Gasableitung ist mit einer Abgasreinigung 13 der Firma GUT,
Typ KNV 150, verbunden. Das Produkt wird in einem
Stromerzeugungsaggregat in Strom umgewandelt, wobei ein Teil des erzeugten
Stromes für den Betrieb der Heizung des Reaktors verbraucht wird. Dieser Teil
liegt zwischen 10 und 15%.
Bezugszeichenliste
1 Reaktionsbehälter
2 elektrische Heizung
3 Produkteingang
4 Magnetventil
5 Katalysator
6 Dampfleitung/Gasleitung
7 Katalysatorkammer
8 Merkaptankatalysator
9 Kondensator
10 Oberflächenreaktor, Fuel-Finisher, FF
11 Produkttank
12 Abgasstrang nichtkondensierbare Gase
13 Abgasreinigung
14 Rührer
15 Getriebemotor
16 Dichtungen
17 Brennkammer
18 Ölbrenner
19 Magnetventil/Magnetklappe
20 Zuführungsbehälter
21 Rohrleitung
22 Temperaturmeßstelle
23 Regler
24 Ventilator
2 elektrische Heizung
3 Produkteingang
4 Magnetventil
5 Katalysator
6 Dampfleitung/Gasleitung
7 Katalysatorkammer
8 Merkaptankatalysator
9 Kondensator
10 Oberflächenreaktor, Fuel-Finisher, FF
11 Produkttank
12 Abgasstrang nichtkondensierbare Gase
13 Abgasreinigung
14 Rührer
15 Getriebemotor
16 Dichtungen
17 Brennkammer
18 Ölbrenner
19 Magnetventil/Magnetklappe
20 Zuführungsbehälter
21 Rohrleitung
22 Temperaturmeßstelle
23 Regler
24 Ventilator
Claims (8)
1. Vorrichtung zur katalytischen Umwandlung von hochkalorischen Abfallstoffen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsbehälter (1) mit einer Ölheizung oder
elektrischen Heizung versehen ist, der im Reaktor enthaltene Katalysator aus
aktivstoffhaltigen Schlacken und Rückständen besteht und dem Reaktor eine
katalytische Dampfbehandlung, ein Kondensator und eine Aufbereitung des
Produktes nachgeschaltet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Katalysator
teilgefüllt Reaktionsbehälter (1) einen elektrisch angetriebenen Rührer besitzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Reaktions
behälter (1) verwendete Aktivstoff eine Schmelzschlacke, wie die Hochofen
schlacke aus der Chromstahlherstellung, ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren
Behälter der verbrauchte und vergiftete Katalysator mit sauerstoffhaltigem Gas
geschmolzen und als Baustoff granuliert wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Reaktions
behälter (1) verwendete Katalysator als Aktivstoff Bruchstücke des verbrauchten
Katalysators aus der Abluftreinigung ist mit den Aktivbestandteilen Lanthan-
Cer-Kobaltit und Edelmetalle.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator,
der dem Reaktorbehälter (1) nachgeschaltet ist, als Hauptaktivkomponente
Platin enthält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung des
Reaktionsbehälters (1) durch einen Brenner erfolgt, der mit dem Produkt der An
lage betrieben wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erfindungs
gemäßen Anordnung eine Anlage zur Erzeugung von Strom mit Dieselmotoren
nachgeordnet ist, die eine Verbindung des Stromerzeugungsaggregates mit der
elektrischen Beheizung des Reaktionsbehälters (1) hat.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19623732A DE19623732A1 (de) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Katalytisches Schwelverfahren für Kunststoffe und Gemischen aus Kunststoffen und organischen Materialien, wie Papier und organischen Ölen, zur Produktion von hochwertigem Brenn- oder Dieselöl |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19623732A DE19623732A1 (de) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Katalytisches Schwelverfahren für Kunststoffe und Gemischen aus Kunststoffen und organischen Materialien, wie Papier und organischen Ölen, zur Produktion von hochwertigem Brenn- oder Dieselöl |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19623732A1 true DE19623732A1 (de) | 1997-12-18 |
Family
ID=7796930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19623732A Withdrawn DE19623732A1 (de) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Katalytisches Schwelverfahren für Kunststoffe und Gemischen aus Kunststoffen und organischen Materialien, wie Papier und organischen Ölen, zur Produktion von hochwertigem Brenn- oder Dieselöl |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19623732A1 (de) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19641743A1 (de) * | 1996-10-10 | 1998-04-16 | Cet Umwelttechnik Entwicklungs | Verfahren zur Gewinnung von flüssigen Brennstoffen aus Polyolefine-Abfällen |
| WO2000064998A1 (en) * | 1999-04-26 | 2000-11-02 | Zmuda Henryk | A method for transformation of polyolefine wastes into hydrocarbons and a plant for performing the method |
| WO2004030885A3 (en) * | 2002-10-07 | 2004-07-01 | Zbigniew Tokarz | Stabilizer unit for continuous thermo-catalytic transformation of polyolefine plastic wastes |
| DE102006013466A1 (de) * | 2006-03-23 | 2007-09-27 | Chen, Andy H. C. | Verfahren, in dem eine katalytische Reaktion genutzt wird, um organischen Abfall zu recyceln |
| ITVR20130186A1 (it) * | 2013-08-05 | 2015-02-06 | Petroeximp Energy Ltd | Procedimento per il trattamento di materie plastiche e/o materiali compositi metallo-plastica ed impianto per la sua realizzazione |
| CN105802656A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-07-27 | 青岛理工大学 | 一种利用高炉渣余热催化裂解废旧轮胎油气联产技术 |
| CN117046464A (zh) * | 2023-08-14 | 2023-11-14 | 中山大学 | 一种稀土超富集植物制备的纳米颗粒及其制备方法与应用 |
-
1996
- 1996-06-14 DE DE19623732A patent/DE19623732A1/de not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE19641743B4 (de) * | 1996-10-10 | 2004-04-01 | Cet-Umwelttechnik-Entwicklungsgesellchaft Mbh | Verfahren zur Gewinnung von flüssigen Brennstoffen aus Polyolefine-Abfällen |
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| DE102006013466B4 (de) * | 2006-03-23 | 2009-05-14 | Chen, Andy H. C. | Verfahren, in dem eine katalytische Reaktion genutzt wird, um organisch chemischen Abfall zu recyceln |
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| CN105802656B (zh) * | 2016-05-05 | 2017-06-09 | 青岛理工大学 | 一种利用高炉渣余热催化裂解废旧轮胎油气联产技术 |
| CN117046464A (zh) * | 2023-08-14 | 2023-11-14 | 中山大学 | 一种稀土超富集植物制备的纳米颗粒及其制备方法与应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee | ||
| 8170 | Reinstatement of the former position | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |