uasol.com
Додати статтю | Реєстрація
Інтернет і сервіси
Авто і Мото
Бізнес і фінанси
Будівництво та ремонт
Будинок, сім'я
Все про меблі
Дієти, ваша фігура
Діти і батьки
Закон і Право
Захоплення і хобі
Зв'язок
Комп'ютери
Краса, мода, імідж
Кулінария
Культура та мистецтво
Лекції, посібники
Люди, суспільство
Медицина і здоров'я
Наука і освіта
    Іноземні мови
    Астрологія
    Біологія
    Винаходи
    Математика
    Наукові дослідження
    Оккультні науки
    Освіта за кордоном
    Педагогіка
    Прогрес
    Саморозвиток
    Технології
    Учбові заклади
    Фізика
    Шкільний курс
Політика
Промисловість
Реферати
Робота, працевлаштування
Спорт
Товари і послуги
Туризм і подорожі
Чоловік + Жінка
  Морські свинки. Утримання і догляд.  
  Створення рінгтонов 
  Ліки для лікування кандидозу (молочниці)  
  ПЕРШІ ОЗНАКИ ВАГІТНОСТІ 
  Материк Євразія 
  ОРХІДЕЯ В БУДИНКУ - ДОГЛЯД 
  Черепахи: утримання та догляд 
  ПОВНА ТАБЛИЦЯ КАЛОРІЙНОСТІ ПРОДУКТІВ  
  Що це таке вегето-судинна дистонія? 
  Як скласти бізнес-план 
Каталог україномовних статей - uasol.com
 укр
 eng
 рус
ШУКАТИ!
Запам'ятати сторінку | Зробити стартовою | Поділитися з товарищем
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ И БЫТОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ В МОТОРНОЕ ТОПЛИВО И ХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЁ
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ И БЫТОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ В МОТОРНОЕ ТОПЛИВО И ХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЁ
ИЗОБРЕТЕНИЕ
   Патент Российской Федерации RU2110535


ИЗОБРЕТЕНИЕ
   Патент Российской Федерации RU2110535
   СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ И БЫТОВЫХ
   ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ В МОТОРНОЕ ТОПЛИВО И ХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЁ
   
   
   Имя заявителя: Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОДЕСТ"
   Имя изобретателя: Платонов В.В.
   Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОДЕСТ"
   Способ переработки органических промышленных и бытовых полимерных отходов в моторное топливо и химическое сырье, используемое в органическом и нефтехимическом синтезе, заключается в термоожижении отходов при 270 - 420oC и давлении 1 - 6 МПа в углеводородном растворителе, представляющем собой один или несколько алкилбензолов, в качестве которых используют продукт дистилляции "сырого бензола" при массовом соотношении растворителя и отходов 2 - 4 : 1, в присутствии редкоземельного металла или интерметаллидов на основе редкоземельных металлов, или в присутствии гидрида титана, взятых в количестве 0,5 - 10% от массы реакционной смеси. Способ позволяет повысить степень конверсии отходов, увеличить выход жидких продуктов, в том числе фракции с температурой кипения до 200oC, а также получить высокоароматизированные жидкие продукты с низким содержанием сероорганических и непредельных соединений и с высоким содержанием изоалканов, циклоалканов, гидроароматических компонентов, отвечающих за высокое октановое число фракции с температурой кипения до 200oC.
   ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
   Изобретение относится к химической переработке органических и бытовых полимерных отходов (резиносодержащих, полиэтилен, полистирол, полиизобутилен, капрон, лавсан, поливинилхлорид, синтетический каучук и т.д.) в моторное топливо и химическое сырье, которое может быть использовано в органическом и нефтехимическом синтезе, производстве асфальтобетона для дорожного строительства, гидро-, тепло-, звукоизоляционных материалов, анодной массы для электродуговых печей, электролизных ванн и других целей.
   Проблема химической переработки различных органических промышленных и бытовых полимерных отходов является весьма актуальной в связи с постоянным увеличением количества данных отходов и с отсутствием эффективных способов их переработки с получением ценной химической продукции. С учетом особенностей химического состава различных органических отходов и резиносодержащих материалов наиболее перспективными являются методы их глубокой комплексной химической переработки с целью получения котельного и высококачественного моторного топлива, сырья для органического и нефтехимического синтеза, производства гидро-, тепло- и звукоизоляционных материалов, асфальтобетона для дорожного строительства, углеграфитовых материалов, анодной массы для электротермических и электрохимических производств.
   Решение этой проблемы позволит существенно расширить базу углеводородного сырья, в котором последние годы ощущается острый дефицит, решить экологическую проблему по комплексной и безвредной утилизации резиносодержащих и других органических промышленных и бытовых отходов, существенно сократить расход углеводородного сырья, производимого из нефти, углей, горючих сланцев, природных битумов.
   Известен способ переработки резиносодержащих отходов - отработанных автошин, включающий измельчение отработанных резиновых шин до 4-0,75 мм, смешение с нефтепродуктами, нагревание полученной массы в реакторе при 65-370oС в течение времени, достаточного для растворения материала, каталитический крекинг полученного раствора в реакторе при температуре не ниже 450oС и повышенном давлении, выгрузку продукта из реактора и последующую его дистилляцию с образованием газообразных продуктов, бензиновой фракции, легких и тяжелых масел. (US, патент 4175211, кл. С 07 С 3/26, 1976).
   Указанный способ характеризуется многостадийностью, сложностью технологии, связанной с необходимостью использования специфического катализатора и его периодичной регенерации, с применением высоких температур и давления, с образованием значительных количеств низкомолекулярных газообразных продуктов.
   Известен способ получения смолы из резиносодержащих отходов, включающий их нагревание при температуре выше 200oС в углеводородной жидкости продолжительностью, обеспечивающей превращение резины в тягучий маслоподобный продукт, и контактирование последнего с катализатором алкилирования (Н2SО4; S2 Cl2) после добавления к нему алифатического альдегида или кетона. Полученную смолу вводят в резиновые смеси для производства шин (US, патент 3895059, кл. С 08 J 11/20, 1975).
   Указанный способ также характеризуется многостадийностью, необходимостью использования серной кислоты, полухлористой серы, способных вызвать протекание реакции конденсации, уплотнения, что усложняет получение низкомолекулярных жидких продуктов. Кроме того, ограничены и специфичны области использования полученного продукта.
   Известен способ переработки резиносодержащих отходов, включающий перемешивание при температуре 290-380oС раствора резиносодержащих отходов с концентрацией 10-80 мас.% в углеводородной среде и отгон низкокипящих фракций. В качестве углеводородной среды используют продукт деасфальтизации пропаном нефтяного гудрона, содержащего 2,4-5,9 мас.% асфальтенов и температурой размягчения 34-45oС. Отгон низкокипящих фракций с температурой выкипания 230-310oС проводят постоянно в течение всего процесса перемешивания (SU, авт. св. 16134555, кл. С 08 J 11/20, 1990).
   К недостаткам данного способа относятся, прежде всего, ограничения по содержанию в углеводородной среде асфальтенов. Это условие трудно выполнимо, так как добываемые в последние годы нефти и продукты их переработки характеризуются высоким содержанием асфальтенов, смолистых и сероорганических соединений, следовательно, требуется увеличение числа циклов удаления перечисленных соединений. Кроме того, этот способ характеризуется недостаточно высоким выходом легких фракций, суммарное количество легких фракций, выкипающих в интервале tкип до 230oС, составляет 12,4-37,8 мас.%.
   Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ переработки органических резиносодержащих отходов, который заключается в термоожижении отходов при 270-420oС, давлении 1-6 МПа в среде углеводородного растворителя, в качестве которого используют углеводородные отходы производства синтетического каучука, и в присутствии редкоземельного металла (РЗМ), или в присутствии интерметаллидов на основе редкоземельных металлов, или в присутствии гидрида титана, взятых в количестве 0,5-10% от массы реакционной смеси. Способ предусматривает проведение термоожижения при массовом соотношении углеводородного растворителя и отходов, подвергаемых переработке, 2 - 4:1. Данный способ характеризуется невысоким коэффициентом использования водородного потенциала компонентов растворителя, что вызывает накопление молекулярного водорода в пирогазе, а также существенное повышение давления в реакционном аппарате (РСТ, заявка 95/20007, С 08 J 11/20, 1995).
   Существенным недостатком этого способа является также использование в качестве углеводородного растворителя отходов от производства синтетического каучука, так как такие отходы не всегда доступны в необходимом количестве. Поэтому несмотря на значительный выход целевого продукта - легких фракций с tкип до 200oС (65,5 - 80,0 мас.% от жидких продуктов, а выход жидких продуктов до 75 мас.% от массы отходов), известный способ ограничен в применении.
   Задача изобретения заключается в создании способа, в котором будут использоваться менее дефицитные водорододонорные углеводородные растворители, а также в упрощении технологии и в повышении производительности процесса по выходу бензиновой фракции, отличающейся низким содержанием сероорганических и непредельных соединений.
   Поставленная задача решается способом, в котором термоожижение органических промышленных и бытовых полимерных отходов проводят в среде углеводородного растворителя, в качестве которого используют один или несколько алкилбензолов (толуола, ксилолов, этилбензолов, диметил-, триметил-, тетраметилбензолов). Эти растворители являются эффективными вододонорами, имеются в неограниченном количестве, и их использование в технологии известного способа позволяет не только произвести техническую замену, выгодную с экономической точки зрения, но и дополнительно повысить выход фракции с температурой выкипания до 200oС, а также получить высокоароматизированные жидкие продукты, отличающиеся более низким содержанием сероорганических и непредельных соединений.
   В качестве источника алкилбензолов целесообразно использовать продукт перегонки "сырого бензола", получаемого в результате высокотемпературного коксования каменных углей и являющегося отходом производства металлургического кокса, количество которого неизмеримо больше, чем от производства синтетического каучука.
   Применение алкилбензолов (толуол, ксилолы, этилбензолы и т.д.) делает процесс переработки отходов также более устойчивым, динамичным, так как данные растворители характеризуются строго определенными физическими характеристиками (температура кипения), что позволяет отделять их от продуктов термоожижения более четко, в узком интервале температур и способствует более легкому возврату в обратный цикл.
   Способ осуществляется следующим образом. Во вращающийся автоклав (2 л) загружают резиносодержащие и другие промышленные и бытовые полимерные отходы (полиэтилен, полистирол, полиизобутилен, капрон, лавсан, поливинилхлорид и др.). Затем добавляют углеводородный водорододонорный растворитель, например толуол, ксилолы, этиленбензол, триметилбензолы или их смеси, редкоземельный металл (РЗМ) или интерметаллиды на основе редкоземельных металлов, или гибрид титана в количестве 0,5-10,0 мас.% от реакционной смеси.
   Процесс термоожижения взятых отходов осуществляется при температуре 270-420oС и давлении от 1 до 6 МПа. РМЗ, предпочтительно неодим, и интерметаллиды, предпочтительно Nd-La- Се, Аl-Nd-Cе, особенно в виде порошков, способны адсорбировать молекулярный водород из образующейся газовой фазы, а затем диссоциировать его до атомарного состояния. Атомарный водород участвует в термодеструкции органического материала отходов, чем объясняются высокие скорости процесса, низкое содержание сероорганических и непредельных соединений в образующихся жидких продуктах. Гибрид титана играет роль дополнительного донора водорода, а также каталитической системы переноса молекулярного водорода из газовой фазы к радикальным фрагментам термодеструкции органического материала отходов, что обеспечивает существенное повышение общей степени конверсии сырья, увеличение выхода жидких продуктов, повышение содержания в них азоалканов, гидроароматических и ароматических компонентов, циклоалканов, ответственных за значение октанового числа моторного топлива, снижение количества сероорганических и непредельных соединений.
   Редкоземельный металл, интерметаллиды на основе РМЗ или гибрид титана следует вводить в том же количестве, что и в способе-прототипе, так как только 0,5-10,0 мас.% обеспечивают высокую степень конверсии исходного сырья и высокий выход целевых продуктов. Снижение количества РЗМ менее этого предела существенно снижает эффективность термоожижения, а повышение количества РЗМ более 10,0 мас.% не вносит изменений в выходные параметры процесса.
   По мере термоожижения отходов, взятых для переработки, образующуюся жидкую фракцию отделяют и подвергают дистилляции с получением целевых продуктов фракции с tкип до 200oС и с tкип выше 200oС.
   Пример. Во вращающийся автоклав (объемом 2 л) загружают 200 г отходов (резина, куски полимеров, синтетического каучука) и 500 г толуола. Процесс проводят при рабочем давлении 6 МПа, температуре 420oС в течение 60 мин. Выход жидких продуктов составляет 75 мас.% при общей степени конверсии 96 мас.%, а содержание бензиновой фракции составляет 81,5 мас.%.
   В таких же условиях проведение способа переработки по известной методике дает следующие значения выходов: 70 мас.%, 92 мас.%, 77,5 мас.% cоответственно.
   Примеры осуществления предлагаемого способа приведены в таблице.
   
   Из данных, приведенных в таблице, следует, что применение толуола позволяет повысить общую степень конверсии органического материала, выход жидких продуктов, а также содержание в последних фракциях с температурой выкипания до 200oС. Аналогичные результаты получены и с другими растворителями. Таким образом, способ позволяет повысить степень конверсии резиносодержащих и других органических отходов, увеличить выход жидких продуктов, в том числе фракций с температурой выкипания до 300oС, и получать высокоароматизированные жидкие продукты с низким содержанием сероорганических и непредельных соединений и с высоким изоалканов, циклоалканов, гидроароматических компонентов, отвечающих за высокое октановое число фракции с температурой кипения до 200oС.
   ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
   1. Способ переработки органических промышленных и бытовых полимерных отходов в моторное топливо и химическое сырье, включающий термоожижение отходов при 270 - 420oС и давлении 1 - 6 МПа в углеводородном растворителе при массовом соотношении растворителя и отходов 2 - 4 : 1, в присутствии редкоземельного металла или интерметаллидов на основе редкоземельных металлов, или в присутствии гидрида титана, взятых в количестве 0,5 - 10% от массы реакционной смеси, с последующим отделением жидкой фракции и ее дистилляцией с получением целевых продуктов, отличающийся тем, что в качестве углеводородного растворителя используют один или несколько алкилбензолов.
   2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве углеводородного растворителя используют алкилбензолы, выбранные из ряда: толуол, ксилол, диметил-, триметил-, тетраметилбензол или их смеси.
   3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве углеводородного растворителя используют продукт перегонки "сырого бензола", получаемого в результате высокотемпературного коксования каменных углей.
   4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что в качестве редкоземельного металла используют неодим.
   5. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что в качестве интерметаллидов на основе редкоземельных металлов используют интерметаллиды неодим-лантан-церий или неодим-алюминий-церий.
   

Автор: uasol | Відгуки: 0 | Перегляди: 4918 | 25/02/2012 Наука і освіта - Винаходи

Ссылка на статью:


Коментарій

Оставить комментарий
Ваше имя:
Комментарий:
Введите текст, изображенный на картинке:
 
 укр  |  рус  |  eng 
06.03.2021 11:00

Закарпатська область із понеділка стає "червоною"

Державна комісія з ТЕБ та НС віднесла Закарпатську область до "червоного рівня" епідемічної небезпеки з 8 березня.
06.03.2021 08:34

COVID-19 в Україні: госпіталізовано стільки ж людей, як одужало

За добу 5 березня в Україні виявили 9 144 нових випадків COVID-19, госпіталізовано 3 309 осіб, померло 156 хворих, одужала 3 351 особа.
06.03.2021 07:52

ДТП в Польщі: 6 українців загинуло, 35 травмовані

У Польщі рейсовий автобус Познань-Херсон потрапив у ДТП.
05.03.2021 23:22

На Одещині ДТП з патрульним авто: є загиблий та травмовані

Поліція повідомила про ДТП на трасі Одеса-Київ за участю службового автомобіля патрульної поліції, під час якого загинула людина.
05.03.2021 22:16

Синоптики обіцяють мороз, сніг та дощ наступного тижня

У суботу, 6 березня, в Україні хмарно з проясненнями, вночі та вранці, крім північних та більшості західних областей, помірний сніг, на півдні з дощем, у східних, Кіровоградській та Дніпропетровській областях місцями значний сніг; вдень без істотних опадів.
05.03.2021 21:18

Новини 5 березня: санкції США проти Коломойського, свіжі політичні рейтинги

США наклали санкції на Коломойського, Президентський рейтинг: Зеленський дещо відірвався від суперників, — актуальні новини 5 березня.
05.03.2021 20:24

Youtube заблокував трансляцію каналу Медведчука

На Youtube заблокували трансляцію ефіру телеканалу Віктора Медведчука "112 Україна", проти якого Україна ввела санкції.
05.03.2021 19:22

На тлі санкцій проти Коломойського Зеленський подякував США за боротьбу з олігархами

Офіс президента подякував міжнародним партнерам, зокрема США, за допомогу в боротьбі з олігархами.
Усі новини