Способ переработки органических и неорганических отходов с применением жидкофазного многокомпонентного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений (варианты) Российский патент 2024 года по МПК C10C3/00 B09B3/00 B29B11/00 B29B17/00 B29K101/00 

Область техники

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способу переработки отходов пластмассы, полиэтилена, пластика, нефтепереработки и может быть использовано для получения светлого печного топлива.

Уровень техники

Известно изобретение RU 2480491 С1 “Способ переработки резиносодержащих и полимерных отходов”, МПК C08J 11/20, C08J 11/04, C10G 1/02, C10G 1/10, C10G 7/00, содержащее сжижение отходов под действием нагрева и давления в углеводородном растворителе, ректификацию жидких продуктов переработки и отделение твердых веществ, в котором 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.

Недостатком вышеописанного технического решения является низкая эффективность процесса переработки резиносодержащих и полимерных отходов вследствие отсутствия использования катализатора в процессе переработки, который обеспечивает энергетически менее затрудненный путь химической реакции. (RU 2480491 С1, http://new.fips.ru ).

Известно изобретение SU 1821477 A1 “Способ переработки полимерных отходов”, МПК С08J 11/00, содержащее растворение полимерных отходов в нефтяной дистиллятной фракции с пределами кипения в интервале от 30°С до 540°С в соотношении полимерный отход : нефтяная дистиллятная фракция 1:20-1:5 и подвергают деструкции в реакторе при температуре от 500°С до 540°С, массовой скорости от 8 ч-1 до 22 ч-1 при атмосферном давлении в присутствии катализатора состава Na2O: 0,1-0,4; Fe2O3: 0,1-0,3; Al2O3: 8-12; SIO2: остальное.

Недостатком вышеописанного технического решения является низкая эффективность процесса переработки полимерных отходов вследствие использования катализатора без органического соединения в составе, что исключает образование промежуточных соединений в химической реакции, которые облегчают протекание реакции. (SU 1821477 A1, http://new.fips.ru ).

Из известных решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является изобретение SU 511837 A3 “Способ термической переработки отходов пластмассы”, МПК B09B 3/00, B29B 11/00, B29B 17/00, B29K 101/00, C07C 1/00, C07C 1/20, C07C 1/26, C07C 4/00, C08F 8/50, C08J 11/18, C10B 53/07, C10G 1/02, C10G 1/08, C10G 1/10, содержащее размельчение исходной смеси перед термическим расщеплением, добавление катализатора для ускорения разложения перерабатываемых отходов, реализацию термического разложения в присутствии воздуха или кислорода, или без доступа кислорода в реакционное пространство, преимущественно в присутствии жидкой при температуре реакции вспомогательной фазы, вывод продуктов расщепления из реактора в жидком или газообразном состоянии.

Недостатком вышеописанного технического решения является низкая эффективность процесса термической переработки отходов пластмассы вследствие применения однокомпонентного катализатора, что исключает ускорение каждой стадии сложной химической реакции определенным компонентом катализатора. (SU 511837 A3, http://new.fips.ru ).

Технической задачей для решения вышеописанных недостатков является повышение эффективности процесса переработки.

Сущность изобретения

Поставленная техническая задача решается за счет того, что полиэтилен фиг. 1 и/или пластмассу и/или пластик смешивают с мазутом и/или отработанным маслом и/или отходами нефтепереработки в различных пропорциях в химическом реакторе до образования однородной массы при температуре от 0°С до 270°С с добавлением многокомпонентного жидкофазного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений после чего однородную массу сливают из химического реактора в формы для брикетирования и помещают брикеты в пиролизную установку, где при добавлении многокомпонентного жидкофазного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений осуществляют низкотемпературный пиролиз при температуре от 0°С до 360°С, а полученное при низкотемпературном пиролизе светлое печное топливо отправляют на отстаивание и фильтрацию.

Также поставленная техническая задача решается за счет того, что мазут фиг. 2 нагревают до температуры от 90°С до 100°С и пропускают его через кавитатор с добавлением многокомпонентного жидкофазного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений после чего смесь подают в пиролизную установку, где осуществляют низкотемпературный пиролиз при температуре от 0°С до 360°С, а полученное при низкотемпературном пиролизе светлое печное топливо отправляют на отстаивание и фильтрацию.

Способ переработки с применением жидкофазного многокомпонентного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений в первом варианте исполнения включает следующую последовательность действий.

Дробленый или не дробленый полиэтилен фиг. 1 и/или пластмассу и/или пластик смешивают с мазутом и/или отработанным маслом и/или отходами нефтепереработки в различных пропорциях в химическом реакторе, представляющем собой емкость с перемешивающим устройством, имеющую нагревательный элемент, до образования однородной массы при температуре от 0°С до 270°С. После получения однородной массы, в химический реактор добавляют многокомпонентный жидкофазный катализатор, состоящий из органических и неорганических соединений. Далее перемешивают однородную массу и сливают из химического реактора в формы для брикетирования или подают её высокотемпературным насосом в пиролизную установку или атмосферную нефтеперерабатывающую установку. Брикеты, полученные из однородной массы слитой из химического реактора, помещают в пиролизную установку. Добавляют в пиролизную установку многокомпонентный жидкофазный катализатор, состоящий из органических и неорганических соединений. С помощью пиролизной установки осуществляют низкотемпературный пиролиз брикетов при температуре от 0°С до 360°С. Полученное при низкотемпературном пиролизе светлое печное топливо отправляют на отстаивание и фильтрацию.

Наличие в процессе переработки многокомпонентного жидкофазного катализатора повышает его эффективность благодаря тому, что каждая стадия сложной химической реакции взаимодействия перерабатываемого сырья с многокомпонентным жидкофазным катализатором ускоряется своим компонентом катализатора, а входящие в состав катализатора органические соединения образуют промежуточные соединения в каждой стадии сложной химической реакции взаимодействия перерабатываемого сырья с многокомпонентным жидкофазным катализатором, которые облегчают протекание реакции, а также обеспечивает энергетически менее затрудненный путь химической реакции.

Способ переработки с применением жидкофазного многокомпонентного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений во втором варианте исполнения включает следующую последовательность действий.

Мазут фиг. 2 нагревают до температуры от 90°С до 100°С. Пропускают его через кавитатор или диспергатор с добавлением многокомпонентного жидкофазного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений. После смешивания мазута с многокомпонентным жидкофазным катализатором смесь подают в пиролизную установку или атмосферную нефтеперерабатывающую установку. С помощью пиролизной установки осуществляют низкотемпературный пиролиз данной смеси при температуре от 0°С до 360°С. Полученное при низкотемпературном пиролизе светлое печное топливо отправляют на отстаивание и фильтрацию.

Наличие в процессе переработки многокомпонентного жидкофазного катализатора повышает его эффективность благодаря тому, что каждая стадия сложной химической реакции взаимодействия перерабатываемого сырья с многокомпонентным жидкофазным катализатором ускоряется своим компонентом катализатора, а входящие в состав катализатора органические соединения образуют промежуточные соединения в каждой стадии сложной химической реакции взаимодействия перерабатываемого сырья с многокомпонентным жидкофазным катализатором, которые облегчают протекание реакции, а также обеспечивает энергетически менее затрудненный путь химической реакции.

Кавитатор или диспергатор обеспечивает высокоэффективное смешивание мазута с многокомпонентным жидкофазным катализатором, образуя гомогенную смесь, что повышает эффективность процесса переработки.

Технический результат заявленного решения заключается в повышении эффективности процесса переработки.

Краткое описание поясняющих материалов:

на фиг. 1 - блок-схема способа переработки с применением жидкофазного многокомпонентного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений в первом варианте исполнения.

на фиг. 2 - блок-схема способа переработки с применением жидкофазного многокомпонентного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений во втором варианте исполнения.

Краткое описание нумерации этапов способа переработки с применением жидкофазного многокомпонентного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений в первом варианте исполнения:

1 полиэтилен и/или пластмассу и/или пластик смешивают – с мазутом и/или отработанным маслом и/или отходами нефтепереработки в химическом реакторе до образования однородной массы при температуре от 0°С до 270°С;

2 – добавляют многокомпонентный жидкофазный катализатор, состоящий из органических и неорганических соединений в химический реактор;

3 – перемешивают однородную массу и сливают из химического реактора в формы для брикетирования;

4 – брикеты помещают в пиролизную установку и добавляют многокомпонентный жидкофазный катализатор, состоящий из органических и неорганических соединений;

5 – осуществляют низкотемпературный пиролиз брикетов при температуре от 0°С до 360°С;

6 – полученное светлое печное топливо отправляют на отстаивание и фильтрацию.

Краткое описание нумерации этапов способа переработки с применением жидкофазного многокомпонентного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений во втором варианте исполнения:

1 мазут – нагревают до температуры от 90°С до 100°С;

2 – пропускают нагретый мазут через кавитатор с добавлением многокомпонентного жидкофазного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений;

3 – полученную смесь подают в пиролизную установку;

4 – осуществляют низкотемпературный пиролиз смеси при температуре от 0°С до 360°С;

5 – полученное светлое печное топливо отправляют на отстаивание и фильтрацию.

Осуществление заявленного решения:

Способ переработки с применением жидкофазного многокомпонентного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений в первом варианте исполнения осуществляют следующим образом.

Дробленый или не дробленый полиэтилен фиг. 1 и/или пластмассу и/или пластик смешивают с мазутом и/или отработанным маслом и/или отходами нефтепереработки в различных пропорциях в химическом реакторе до образования однородной массы при температуре от 0°С до 270°С. После получения однородной массы, в химический реактор добавляют многокомпонентный жидкофазный катализатор, состоящий из органических и неорганических соединений. Далее перемешивают однородную массу и сливают из химического реактора в формы для брикетирования. Брикеты, полученные из однородной массы слитой из химического реактора, помещают в пиролизную установку и добавляют многокомпонентный жидкофазный катализатор, состоящий из органических и неорганических соединений. С помощью пиролизной установки осуществляют низкотемпературный пиролиз брикетов при температуре от 0°С до 360°С. Полученное при низкотемпературном пиролизе светлое печное топливо отправляют на отстаивание и фильтрацию.

Способ переработки с применением жидкофазного многокомпонентного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений во втором варианте исполнения осуществляют следующим образом.

Мазут фиг. 2, например, марки М100, нагревают до температуры от 90°С до 100°С.

Пропускают его через кавитатор с добавлением многокомпонентного жидкофазного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений. После смешивания мазута с многокомпонентным жидкофазным катализатором смесь подают в пиролизную установку, где осуществляют низкотемпературный пиролиз данной смеси при температуре от 0°С до 360°С.

Полученное при низкотемпературном пиролизе светлое печное топливо отправляют на отстаивание и фильтрацию.

Изобретение относится к двум вариантам способа переработки с применением жидкофазного многокомпонентного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений. По одному из вариантов способ включает разложение перерабатываемого сырья в реакторе с добавлением катализатора. При этом способ характеризуется тем, что полиэтилен, и/или пластмассу, и/или пластик смешивают с мазутом, и/или отработанным маслом, и/или отходами нефтепереработки в различных пропорциях в химическом реакторе до образования однородной массы при температуре от 0 до 270°С с добавлением многокомпонентного жидкофазного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений, после чего однородную массу сливают из химического реактора в формы для брикетирования и помещают брикеты в пиролизную установку, где при добавлении многокомпонентного жидкофазного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений, осуществляют низкотемпературный пиролиз при температуре от 0 до 360°С, а полученное при низкотемпературном пиролизе светлое печное топливо отправляют на отстаивание и фильтрацию. Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить эффективность процесса переработки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ переработки с применением жидкофазного многокомпонентного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений, включающий разложение перерабатываемого сырья в реакторе с добавлением катализатора, отличающийся тем, что полиэтилен, и/или пластмассу, и/или пластик смешивают с мазутом, и/или отработанным маслом, и/или отходами нефтепереработки в различных пропорциях в химическом реакторе до образования однородной массы при температуре от 0 до 270°С с добавлением многокомпонентного жидкофазного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений, после чего однородную массу сливают из химического реактора в формы для брикетирования и помещают брикеты в пиролизную установку, где при добавлении многокомпонентного жидкофазного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений, осуществляют низкотемпературный пиролиз при температуре от 0 до 360°С, а полученное при низкотемпературном пиролизе светлое печное топливо отправляют на отстаивание и фильтрацию.

2. Способ переработки с применением жидкофазного многокомпонентного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений, включающий нагрев перерабатываемого сырья с добавлением катализатора, отличающийся тем, что мазут нагревают до температуры от 90 до 100°С и пропускают его через кавитатор с добавлением многокомпонентного жидкофазного катализатора, состоящего из органических и неорганических соединений, после чего смесь подают в пиролизную установку, где осуществляют низкотемпературный пиролиз при температуре от 0 до 360°С, а полученное при низкотемпературном пиролизе светлое печное топливо отправляют на отстаивание и фильтрацию.