СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РЕЗИНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ Российский патент 2005 года по МПК C08J11/04 C10G1/10 C10C3/00 

Изобретение относится к области переработки резиносодержащих отходов с получением качественного битума и может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и дорожной отраслях промышленности.

Известен способ переработки резиносодержащих отходов (авт. свид. СССР 1613455, 1990), включающий перемешивание при 290-380°С раствора резиносодержащих отходов с концентрацией 1-80 мас.% в углеводородной среде и отгон низкокипящих фракций. В качестве углеводородной среды используют асфальт деасфальтизации пропаном нефтяного гудрона, содержащего 2,4-5,9 мас.% асфальтенов с температурой размягчения 34-45°С. Отгон низкокипящих фракций с температурой кипения 230-310°С проводят постоянно в течение всего процесса перемешивания.

Известен способ переработки резиносодержащих отходов (US 3896059, 1975), заключающийся в том, что проводят термообработку резиносодержащих отходов углеводородным растворителем при 204-427°С в течение 0,1-50 ч с последующим выдерживанием их в контакте с катализатором алкилирования (кислота Льюиса) или катализатором конденсации (0,1-20% от веса жидкости) при 16-149°С в течение 0,5-50 ч.

Указанным способам свойственна сложная технология проведения процессов.

Более близким к изобретению является способ переработки резиносодержащих отходов, включающий измельчение отработанных резиновых шин до 4-0,75 мм, смешение их с нефтепродуктами, в частности с нефтяными остатками, нагревание полученной смеси при 65-370°С в течение времени, достаточном для растворения материала, каталитический крекинг полученного раствора в присутствии цеолита при температуре не ниже 454°С и повышенном давлении, последующую дистилляцию полученного продукта с образованием газообразных продуктов, бензиновой фракции, легких и тяжелых масел, а также остатка (US 4175211, 1979).

Указанный способ характеризуется использованием высокой температуры, образованием значительных количеств низкомолекулярных газообразных продуктов, большим переходом в светлые дистилляты содержащихся в резине вредных примесей, и образовавшийся остаток не находит квалифицированного применения вследствие жесткости режимов крекинга.

Задачей изобретения является создание способа переработки резиносодержащих отходов, позволяющего получать наряду с качественными дистиллятными фракциями высококачественный битум.

Указанная задача достигается описываемым способом переработки резиносодержащих отходов путем каталитического крекинга смеси резиносодержащих отходов и нефтяных остатков в присутствии цеолита, при котором каталитический крекинг проводят при температуре 390-450°С, давлении 0,2-5,0 МПа, в течение 30-90 минут.

В качестве нефтяного остатка возможно использовать предварительно термообработанный в присутствии цеолита нефтяной остаток после отгонки от него дистиллятных фракций. При этом предпочтительно использовать предварительно термообработанный в присутствии цеолита нефтяной остаток после отгонки от него дистиллятных фракций с дополнительно добавленными нефтяными остатками.

В качестве цеолита могут быть использованы природные и синтетические, в частности, кремнийсодержащие цеолиты, содержащие окись алюминия и оксиды железа или их смесь. Желательно цеолит вводить в сырье в количестве 1-10 мас.%.

Образующийся в процессе кокс осаждается на катализаторе - цеолите и выносится из реакционной зоны.

Используемые цеолиты после проведения процесса термокрекинга в определенном количестве остаются в битуме, повышая его качество. Таким образом, используемые цеолиты выполняют функции катализатора, вещества, снижающего коксообразование и наполнителя.

В качестве резиносодержащих отходов возможно использовать, в частности, такие материалы, как отработанные автопокрышки, резиновую крошку и аналогичные им. Количество используемых резиносодержащих отходов в зависимости от желаемого качества целевого продукта может составлять до 75 мас.% на сырьевую смесь.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

В качестве сырья используют мазут плотностью 948 кг/м³, коксуемостью 7,8%.

Мазут смешивают с 5 мас.% измельченного до размера 200 мкм кремнийсодержащего цеолита, содержащего также 10% окиси алюминия. Полученную суспензию подвергают крекингу при температуре 450°С, давлении 3 МПа в течение 30 мин. От полученного продукта отгоняют дистиллятные фракции. Полученный нефтяной остаток (предварительно термообработанный в присутствии цеолита нефтяной остаток после отгонки от него дистиллятных фракций) смешивают с размельченными отработанными шинами в массовом соотношении 3:1 и подвергают крекингу в присутствии вышеуказанного цеолита при температуре 400°С, давлении 3 МПа в течение 60 мин с получением битума (остатка), газа и дистиллятных фракций в количестве 40 мас.% (в расчете на отработанные шины). Полученный битум представляет собой легкоподвижную смесь, от которой, при необходимости, отделяют металлический корд. Полученный битум соответствует марке БНД 90/130 (ГОСТ 2245-90).

Пример 2.

В качестве сырья используют гудрон, имеющий плотность 984 кг/м³, вязкость при 70°С 16,9 П, при 90°С 4,8 П, содержание асфальтенов 479%, серы 1,2%, начало кипения 238°С, выкипает 300°С 0,39%; до 400°С 479%; до 450°С 6,8%. Гудрон смешивают с 8 мас.% измельченного до размера 100 мкм кремнийсодержащего цеолита, содержащего также 15% окиси алюминия и 5% оксидов железа. Полученную суспензию подвергают крекингу в присутствии вышеуказанного цеолита при температуре 400°С, давлении 5 МПа в течение 60 мин. От полученного продукта отгоняют дистиллятные фракции. Полученный нефтяной остаток (предварительно термообработанный в присутствии цеолита нефтяной остаток после отгонки от него дистиллятных фракций) смешивают с размельченными отработанными шинами в массовом соотношении 1:3, добавляют 20 мас.% гудрона и подвергают крекингу при температуре 450°С, давлении 5 МПа в течение 60 мин в присутствии вышеуказанного цеолита с получением битума (остатка), газа и дистиллятных фракций в количестве 40 мас.% (в расчете на отработанные шины). Полученный битум представляет собой легкоподвижную смесь, от которой, при необходимости, отделяют металлический корд. Полученный битум соответствует марке БНД 90/130.

Пример 3.

В качестве сырья используют мазут по примеру 1. Мазут смешивают с 5 мас.% измельченного до размера 100 мкм кремнийсодержащего цеолита, содержащего также 10% окиси алюминия и 2,8% оксидов железа Полученную суспензию подвергают крекингу при температуре 420°С, давлении 2 МПа в течение 70 мин. От полученного продукта отгоняют дистиллятные фракции. Полученный нефтяной остаток (предварительно термообработанный в присутствии цеолита нефтяной остаток после отгонки от него дистиллятных фракций) смешивают с размельченными отработанными шинами в массовом соотношении 1:1, добавляют 10 мас.% мазута, полученную смесь подвергают крекингу при температуре 450°С, давлении 2 МПа в течение 90 мин в присутствии вышеуказанного цеолита с получением битума (остатка), газа, дистиллятных фракций и битума (остатка). Полученный битум представляет собой легкоподвижную смесь, от которой, при необходимости, отделяют металлический корд. Полученный битум соответствует марке БНД 90/130 (ГОСТ2245-90).

Пример 4.

В качестве сырья используют мазут по примеру 1. Мазут смешивают с 2 мас.% измельченного до размера 100 мкм кремнийсодержащего цеолита, содержащего также 10% окиси алюминия и 2,8 мас.% оксидов железа и с 50 мас.% резиновой крошки. Полученную смесь подвергают крекингу при температуре 420°С, давлении 0,5 МПа в течение 70 мин в атмосфере азота с получением газа, дистиллятных фракций и битума (остатка). Полученный битум соответствует марке БНД 90/130.

Таким образом, способ согласно изобретению позволяет перерабатывать резиносодержащие отходы с получением наряду с дистиллятными фракциями качественного полимербитума, удовлетворяющего требованиям, предъявляемыми стандартами. Кроме того, способу свойственно пониженное коксообразование.

Использование. Изобретение относится к области переработки резиносодержащих отходов и может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и дорожной отраслях промышленности. Проводят способ переработки резиносодержащих отходов путем каталитического крекинга смеси резиносодержащих отходов и нефтяных остатков в присутствии цеолита при температуре 390-450°С, давлении 0,2-5,0 МПа, в течение 30-90 минут. В качестве нефтяного остатка предпочтительно использовать предварительно термообработанный в присутствии цеолита нефтяной остаток после отгонки от него дистиллятных фракций, более предпочтительно с дополнительно добавленными нефтяными остатками. Способ позволяет при переработке резиносодержащих отходов получать наряду с дистиллятными фракциями качественный битум. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ переработки резиносодержащих отходов путем каталитического крекинга смеси резиносодержащих отходов и нефтяных остатков в присутствии цеолита при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что каталитический крекинг проводят при температуре 390-450°С, давлении 0,2-5,0 МПа в течение 30-90 мин.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нефтяного остатка используют предварительно термообработанный в присутствии цеолита нефтяной остаток после отгонки от него дистиллятных фракций.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют предварительно термообработанный в присутствии цеолита нефтяной остаток после отгонки от него дистиллятных фракций с дополнительно добавленными нефтяными остатками.