способ переработки резиносодержащих и полимерных отходов

Формула изобретения

Способ переработки резиносодержащих и полимерных отходов, включающий ожижение отходов под действием нагрева и давления в углеводородном растворителе, ректификацию жидких продуктов переработки и отделение твердых веществ, отличающийся тем, что переработку отходов совмещают с переработкой нефти, при этом сжижение отходов осуществляют растворением их нагретой до 500°С нефтью, поступающей из печи нагрева установки для переработки нефти и непрерывно проходящей через отходы с подачей жидких продуктов переработки отходов в смеси с нефтью в ректификационную колонну установки для переработки нефти.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области химической переработки углеводородного сырья и может быть использовано для низкотемпературного пиролиза изношенных автомобильных шин и других вторичных полимерсодержащих материалов с получением продуктов пиролиза, используемых в промышленности в качестве энергоносителей и сырья для дальнейшей химической переработки.

Известен способ переработки резиносодержащих отходов, в котором перед термодеструкцией при температуре 250-380°С в среде высококипящих углеводородов отходы предварительно и последовательно обрабатывают продуктом конденсации парогазовой смеси до достижения степени набухания 5-60% и суспензией деструктированной резины в высококипящих углеводородах (см. патент RU № 2057012, МПК - 6 В29В 17/00, C08J 11/04).

Недостатками известного способа являются высокие энергозатраты и трудозатры, обусловленные многооперационностью процесса последовательной обработки сырья продуктом конденсации парогазовой смеси до достижения необходимой степени его набухания.

Известен способ переработки резиносодержащих отходов в компоненты моторного топлива, в химическое сырье, заключающийся в термоожижении отходов при 270-420°С давлении 1-6 МПа в среде углеводородного растворителя, в качестве которого используют один или смеси алкилбензолов (толуола, ксилолов, и других), являющихся эффективными донорами водорода в присутствии редкоземельного металла или интерметаллидов на основе редкоземельных металлов (см. п. RU № 2110535, МПК - 6 C08J 11/04, C08J 11/08).

Недостатками известного способа являются высокие энергозатраты, использование дефицитных материалов и трудность их извлечения из массы технического углеводорода, снижающие экономичность способа.

Наиболее близким из известных решений является способ переработки резиносодержащих и органических промышленных и бытовых отходов, включающий термокаталитическое ожижение отходов при 220-360°С, давлении 1-3 МПа в углеводородном водорододонорном растворителе в присутствии инициатора - свободного йода и/или йодсодержащих соединений с последующим отделением жидких продуктов и их ректификацией с получением целевых продуктов (см. п. RU № 2156270, МПК - 7 C10G 1/10, C08J 11/20).

Недостатками известного способа являются высокие удельные энергозатраты, повышенная трудоемкость процесса переработки отходов.

Целью изобретения является снижение энергозатрат, ускорение процесса переработки отходов, повышение качества получаемых продуктов пиролиза, повышение экологической чистоты процесса переработки резиносодержащих и полимерных отходов.

Цель достигается тем, что в способе переработки резиносодержащих и полимерных отходов, включающем ожижение отходов под действием нагрева и давления в углеводородном растворителе, ректификацию жидких продуктов переработки и отделение твердых веществ, переработку отходов совмещают с переработкой нефти, при этом ожижение отходов осуществляют растворением их нагретой до 500°С нефтью, поступающей из печи нагрева установки для переработки нефти и непрерывно проходящей через отходы с подачей жидких продуктов переработки отходов в смеси с нефтью в ректификационную колонну установки для переработки нефти.

Непрерывная подача нагретой нефти в реактор с резиносодержащими и полимерными отходами обеспечивает при незначительных энергозатратах под действием температуры и давления в присутствии нефти постепенное растворение отходов с получением трех составляющих: синтетической нефти - 50 мас.%, технического углерода - 30 мас.%, металлокорда - 20 мас.% (при использовании автошин). Отведение жидкого продукта - синтетической нефти вместе с нефтью в ректификационную колонну установки для переработки нефти для разделения на фракции позволяет получить более качественные продукты: бензин, дизельное топливо, мазут.

Совмещение переработки отходов и переработки нефти и использование в качестве тепловой энергии разогретой нефти позволяет снизить энергозатраты, затраты на оборудование и создать способ экологически безопасный, за счет исключения прямого контакта продуктов переработки с окружающей средой.

На фиг.1 изображена схема установки, с помощью которой осуществляют заявляемый способ переработки резиносодержащих и полимерных отходов.

Способ осуществляют следующим образом.

Совмещают переработку резиносодержащих и полимерных отходов и переработку нефти путем установки, как минимум, двух реакторов пиролиза отходов 1, 2 между печью 3 для нагрева нефти и ректификационной колонной 4 установки для переработки нефти. Нефть, предварительно нагретую в теплообменниках 5,6, нагревают до 500°С в печи 3 установки для переработки нефти и по трубопроводу 7 подают в реактор для пиролиза отходов 1, пропуская ее через резинотехнические отходы, например, автошины, и полимерсодерщащие отходы, загруженные в реактор в решетчатых кассетах. В реакторе под действием температуры и давления в присутствии нефти происходит переработка автошин и полимеров на три составляющие: синтетическую нефть - 50 мас.%, технический углерод - 30 мас.%, металлокорд - 20 мас.%. (количественный состав трех составляющих зависит от конструкции автошин, состава отходов). Нефть, проходя через реактор для пиролиза, омывает сырье, нагревая и растворяя его, и уносит жидкие продукты пиролиза в ректификационную колонну 4 установки для переработки нефти. В ректификационной колонне жидкие продукты пиролиза вместе с нагретой нефтью пройдут разделение на фракции: бензин, дизтопливо, мазут. По окончании процесса сжижения отходов подачу нефти в реактор для пиролиза 1 прекращают, из реактора удаляют остаточный технический углерод и металлокорд и осуществляют загрузку новой партии отходов, при этом подачу нагретой нефти из печи 3 переводят на другой реактор пиролиза отходов 2 или в случае отсутствия отходов для утилизации нагретую нефть подают по трубопроводу сразу в ректификационную колонну.

Весь процесс пиролиза отходов протекает в замкнутом объеме без каких-либо выбросов в атмосферу и является экологически чистым и технологически безопасным, за счет отсутствия открытых источников нагрева.

Предлагаемый способ переработки резиносодержащих и полимерных отходов, обеспечивающий значительное снижение затрат за счет совмещения переработки отходов с переработкой нефти, ускорения процесса переработки сырья, обеспечивающий высокое качество продуктов переработки при экологически чистом процессе переработки, найдет промышленное применение.