Способ утилизации отходов вододисперсионных полимерных материалов

Изобретение относится к технологии утилизации отходов вододисперсионых полимерных материалов. Способ заключается в разложении вододисперсионных полимерных материалов при температурах 300-500°С с последующим разделением продуктов разложения на газообразные, жидкие и твердые углеводороды. Причем утилизируемые материалы подергают процессу крекинга или гидрокрекинга, минуя стадию предварительного удаления воды. Обеспечивается снижение экологической нагрузки на близлежащие к промышленным могильникам территории и получение высококачественных товарных углеводородных фракций при минимальных энергетических затратах. 2 пр.

 

Изобретение относится к технологии утилизации отходов вододисперсионных полимерных материалов методом крекинга или гидрокрекинга и может быть использовано в промышленности синтетического каучука, а также в жилищно-коммунальном хозяйстве, резинотехнической промышленности, строительстве и других областях деятельности, где могут образовываться указанные выше отходы.

Известен ряд способов переработки некондиционных каучуков или отходов производства путем термического воздействия с последующим фракционированием на различные углеводородные фракции.

Известен способ переработки некондиционных продуктов вулканизации каучука (Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. - М.: Стройиздат, 1990, с. 165-166), согласно которому процесс разложения проводят при температурах от 600 до 800°C в присутствии инертных материалов. При этом после конденсации получают газообразные, жидкие и твердые продукты, отделяемые сепарацией. Недостатками данного метода является проведение процесса при повышенных температурах, высокие энергетические затраты и низкий выход жидкой углеводородной фракции, содержание которой не превышает 30-40 мас.%.

Известен способ каталитического деструктивного гидрирования каучуков, который осуществляют в герметичном аппарате при температурах до 400°C в присутствии катализаторов (Химические реакции полимеров, т. 1. /Под ред. Е. Феттеса. Перевод с англ. под ред. д.т.н., проф. З.А. Роговина. - М.: Мир, 1967). Продуктами реализации данного способа являются различные углеводородные фракции, кипящие в широком интервале температур от 50 до 350°C. Недостатками данного способа является его периодичность, применение катализаторов и специальной реакционной среды (водорода).

Известен способ переработки резиновых отходов, в котором исходную резиновую крошку смешивают с 2-15 мас.% воды и парового конденсата (патент RU №2245247). Смешение воды (парового конденсата) осуществляют путем распыления ее в реакционной печи. Существенным недостатком данного способа является сложность равномерного распределения воды среди реакционной массы - отходов резины. Использование в качестве сырья некондиционных вододисперсионных каучуков по данному способу и на описанной установке не возможно вследствие различной консистенции и вязкости исходного сырья. Введение дополнительного количества воды помимо содержащейся в полимерной дисперсии экономически нецелесообразно, т.к. повышает расход энергоресурсов. Таким образом, данная установка не является универсальной и непригодна для переработки водных дисперсий полимеров без предварительного удаления воды. Указанный способ принят в качестве прототипа.

Однако, использование описанного выше способа для утилизации некондиционных вододисперсионных каучуков, образующихся в производстве синтетических каучуков, латексов, дисперсий поливинилацетата и др., обычными методами не удается из-за присутствия воды. Предварительная сушка таких полимеров оказывается экономически неоправданной. В результате подобные отходы водных полимерных дисперсий накапливаются на промышленных свалках промышленных предприятий. Крупные скопления данных вододисперсионных полимеров оказывают существенную экологическую нагрузку на близлежащие территории.

Количество образующихся некондиционных вододисперсионных полимеров составляет от 3 до 10 мас.% от производительности установки по выпуску синтетического каучука. Вывозя эти отходы на полигоны захоронения, предприятия несут существенные убытки связанные с повышенными расходными нормами на сырье, а также отчислениями в экологические фонды.

Задачей изобретения является разработка способа переработки вододисперсионных полимеров приводящего к снижению экологической нагрузки на близлежащие к промышленным могильникам территории и получение высококачественных товарных углеводородных фракций при минимальных энергетических затратах.

Согласно изобретению способ утилизации отходов вододисперсионных полимерных материалов, заключающийся в их разложении методом крекинга или гидрокрекинга при повышенных температурах 300-500°C с последующим разделением продуктов разложения на газообразные, жидкие и твердые углеводороды, характеризуется тем, что утилизируемые материалы подают в процесс крекинга или гидрокрекинга, минуя стадию предварительного удаления воды, при этом создают условия, при которых образующийся при термическом воздействии водяной пар ускоряет процессы расщепления макромолекул каучука с образованием низкокипящих углеводородных фракций.

Преимуществом предлагаемого способа является возможность использования любых содержащих воду синтетических полимеров, таких как: полиизопреновый, полибутадиеновый, натуральный, бутадиен-стирольный каучуки, полипропилен, полиэтилен, полистирол, поливинилацетат и его сополимеры, а также другие полимеры.

Технологические параметры, обеспечивающие реализацию предлагаемого способа:

- содержание воды в вододисперсионных полимерных материалах может находиться в диапазоне от 3 до 50 мас.%, такое содержание воды не влияет на основные параметры процесса крекинга / гидрокрекинга и не изменяет качества получаемой продукции;

- вододисперсионные полимерные отходы могут перерабатываться по непрерывной и периодической схеме крекинга или гидрокрекинга;

исходное сырье перерабатывается методом крекинга или гидрокрекинга при температуре от 300 до 500°C, предположительно процесс термического разложения проводится при температурах 350-400°C в течение 5-35 мин.

Технический результат, обеспечиваемый при реализации заявленной совокупности существенных признаков, заключается в устранении из технологического процесса операции предварительной сушки вододисперсионных полимерных материалов путем отделения имеющейся в них воды, при этом эта вода, превращающаяся при термообработке в водяной пар, способствует ускорению разложения полимеров на низкомолекулярные углеводороды.

Решение представленных выше технических задач подтверждается следующими примерами.

Пример 1. Отходы производства сополимерного каучука дивинила со стиролом в виде водного латекса с содержанием воды 20+/-5 мас.% с полигона промышленных отходов подают в пиролизер с температурой 250°C и временем переработки 10 мин, где они разлагаются без доступа кислорода. Выход продуктов после пиролиза и конденсации жидкости следующий, мас.%:

жидкие углеводороды 55,27
вода 26,73
побочные твердые продукты (песок, сажа) 10,70
углеводородные газы 7,30
потери остальное

Пример 2 (контрольный). Отходы производства сополимерного каучука дивинила со стиролом в виде твердых кусков и с влажностью до 1 мас.%, с полигона промышленных отходов подают в пиролизер с температурой 250-300°C, где они выдерживаются 10 мин и разлагаются без доступа кислорода. Выход продуктов после пиролиза и конденсации жидкостей следующий мас.%:

жидкие углеводороды 3
вода 1
углеводородные газы 13
кокс 82
потери остальное

Способ утилизации отходов вододисперсионных полимерных материалов, заключающийся в их разложении при повышенных температурах 300-500°C с последующим разделением продуктов разложения на газообразные, жидкие и твердые углеводороды, отличающийся тем, что утилизируемые материалы подвергают процессу крекинга или гидрокрекинга, минуя стадию предварительного удаления воды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к высоконаполненным полиэтиленовым композициям, которые могут быть использованы для изготовления погонажных профильных изделий в строительстве, для получения конструкционных материалов кабельного заполнения и в других отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к способам утилизации резиносодержащих отходов химического производства. Предложен способ получения смеси циклосилоксанов и пластификатора на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксана, при котором полученную в результате химического разложения полисилоксановых резиносодержащих отходов либо смеси полисилоксановых резиносодержащих и полимерных отходов жидкую фазу, представляющую собой жидкую олигомерную смесь, деполимеризуют в герметичной емкости в присутствии катализатора щелочной природы (1-3 мас.ч.

Изобретение относится к способу переработки политетрафторэтилена пиролизом с образованием тетрафторэтилена. Процесс проводят под давлением 10-15 мм рт.ст.

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов, касающихся составов смесей для изготовления асфальтобетонов, которые могут быть использованы при устройстве покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостового полотна, искусственных сооружений и т.п.

Изобретение относится к слоистым изделиям из переработанных покрышек пневматических колес транспортных средств. Резиновое слоистое изделие из переработанных покрышек включает по крайней мере два слоя из резиновых элементов измельченной покрышки, причем по крайней мере один слой представляет собой адгезив или резиновый клей, содержащий полимерное связующее с наполнителем из резиновой крошки в эффективном количестве, обеспечивающем соединение этих слоев друг с другом.

Изобретение относится к способу переработки отработанного поликарбоната с получением сорбента. Проводят пиролиз поликарбоната в среде каменноугольного пека при соотношении поликарбонат: каменноугольный пек, равном (1,5-4,0):10,0 в интервале температур 350-380°C.

Изобретение относится к способам прекращения полимеризации в реакторе для газофазной полимеризации с использованием режима холостого хода. Способ перевода реактора для газофазной полимеризации олефинов в режим холостого хода включает: ввод нейтрализатора полимеризации в реактор в количестве, достаточном для прекращения в нем полимеризации; прекращение извлечения полимерного продукта из реактора; прекращение подачи исходной реакционной смеси и материала катализатора в реактор; регулирование давления в реакторе с величины давления в рабочем режиме до величины давления в режиме холостого хода; регулирование приведенной скорости циркулирующей текучей среды, проходящей через реактор, с величины приведенной скорости в рабочем режиме до величины приведенной скорости в режиме холостого хода и поддерживание реактора в режиме холостого хода в течение некоторого периода времени.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для дорожных, кровельных, изоляционных, герметизирующих работ. В способе приготовления резинобитумной композиции смесь резиновой крошки и битума активируют ультразвуком при соотношении, мас.%: резиновая крошка - 13-50, битум - остальное.

Изобретение относится к новым композициям для железнодорожных шпал и к способам их производства. Способ изготовления шпалы, включающей первую часть, изготовленную из первой композиции, и вторую часть, изготовленную из второй композиции, причем первая композиция включает 15-75 мас.% первого асфальтового компонента и 85-25 мас.% первого полимерного компонента, и вторая композиция включает 20-85 мас.% второго асфальтового компонента и 80-15 мас.% второго полимерного компонента, и каждый из полимерных компонентов включает смесь пригодной для переработки пластмассы и волокнистого армирующего материала, включает стадии: (i) отдельное приготовление и смешивание выбранных количеств асфальта и пластмассы для получения первой и второй смеси; (ii) отдельное плавление и переработка указанной первой и второй смеси в процессорах, способных нагревать и подавать указанные смеси отдельно в виде сложной асфальтово-пластмассовой композиции на насосные устройства, связанные с соэкструзионной фильерой; и (а) перекачивание первой композиции в первую секцию формы для образования внутренней части железнодорожной шпалы и одновременное введение второй композиции во внешнюю часть формы для образования внешней части железнодорожной шпалы или (b) перекачивание второй композиции в первую секцию формы для образования внутренней части железнодорожной шпалы и одновременное введение первой композиции во внешнюю часть формы для образования внешней части железнодорожной шпалы.
Изобретение относится к способу применения моторного топлива, полностью состоящего из твердых парафинов и нефтешламов, в котором твердое или вязкое топливо загружают в термоизолированный топливный бак, нагревают до температуры 70-85°С и через фильтр топливным насосом низкого давления подают к насосу высокого давления, а затем на топливные форсунки цилиндров или турбину мотора, причем фильтр, топливные насосы и трубопроводы топливной системы мотора выполнены теплоизолированными, что позволяет сохранять в них температуру топлива не ниже 70ºС.

Изобретение относится к утилизации отходов полимеров путем каталитической деструкции с получением топлив или компонентов топлива. Способ переработки органических полимерных отходов включает ожижение измельченных полимеров, смешение с катализатором и термокаталитическую деструкцию реакционной смеси при нормальном атмосферном давлении, при этом в качестве катализатора используют 2-этилгексаноат никеля (II) в виде 40-45%-ного раствора в бензоле, взятого в массовом соотношении отход:катализатор 1:0,03-0,06, а ожижение отходов и термокаталитическую деструкцию осуществляют путем нагрева реакционной массы до температуры 300-400°C при рециркуляции легких углеводородов в течение 0,5-1,5 часа с последующим отгоном жидких углеводородов. Технический результат заключается в упрощении технологического процесса переработки отходов полимеров. 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к композициям и способам изготовления пленок, где в композиции входят первичные полимеры и переработанный материал, полученный из потока промышленных отходов. Экологически рациональная термопластическая пленка содержит от 30 до 70 вес.% первичного полиолефина и пост-промышленный переработанный материал (PIR), который содержит стироловый термопластичный блок-сополимер и волокнистую неэластичную нетканую составляющую и при этом толщина пленки составляет 100 микрометров или менее. Допускаются много- или однослойные пленки. Пленки могут применяться в качестве упаковочных пленок или пленок, которые входят в состав потребительских товаров. Техническим результатом является улучшение физических и механических свойств получаемых пленок. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 22 ил., 3 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области переработки полимерных отходов. Осуществляют способ утилизации полимерных отходов методом низкотемпературного каталитического пиролиза, при этом осуществляют термическую переработку полимерных отходов в шнековом реакторе без доступа кислорода в присутствии катализатора на основе цеолита ZSM-5, способ отличается тем, что в качестве катализатора используют катализатор на основе оксида железа, импрегнированного в матрицу цеолита ZSM-5, переработку отходов проводят при температуре 498-502°С в течение 59-61 минут, при использовании 1-5% от массы сырья, при этом перерабатывают полимерные отходы крупностью не более 80 мм. Технический результат - снижение образования побочных смоляных компонентов, получение горючего газа, невысокая температура процесса термодеструкции. 2 табл., 1 ил.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Функциональный наполнитель для полимерных композиций содержит неорганический дисперсный материал и покрытие, содержащее соединение, имеющее формулу (1): где А представляет собой фрагмент, содержащий концевую этиленовую связь, с одной или двумя соседними карбонильными группами; X представляет собой О и m равно от 1 до 4 или X представляет собой N и m равно 1; Y представляет собой C1-18-алкилен или C2-18-алкенилен; В представляет собой С2-6-алкилен; n равно от 0 до 5. Когда А содержит две карбонильные группы, соседние с этиленовой группой, X представляет собой N. Неорганический дисперсный материал имеет d50 менее примерно 10 мкм. Изобретение позволяет получать изделия, изготовленные из композиций рециклированных полимеров высокого качества, уменьшив выделение неприятного запаха от полимерных отходов, подвергнутых регенерации. 13 н. и 33 з.п. ф-лы, 8 ил., 5 табл., 2 пр.
Изобретение относится к области производства полимерных материалов, а именно к способу переработки полимерных отходов на основе смеси полиамида и полиэтилена, и может быть использовано для получения гранулированных материалов и изделий из вторичного термопластичного сырья. Предварительно очищенные и измельченные полимерные отходы на основе смеси полиамида и полиэтилена перерабатывают методом экструзии расплава при температуре 220-250°С. Во время переработки осуществляют ультразвуковое воздействие на расплав с частотой 20-60 кГц в течение 0,1-10 секунд, при удельной энергии излучения от 100 до 5000 Дж на один кубический сантиметр экструдируемого расплава, при этом амплитуда колебаний излучателя составляет от 1 до 20 мкм. Обеспечивается получение композиций и изделий из отходов на основе смеси полиамида и полиэтилена с высокими деформационно-прочностными и технологическими характеристиками, а также исключение расслаивания фаз полимерных отходов при экструдировании и в процессе получения готовых изделий. 8 з.п. ф-лы, 14 пр.

Изобретение относится к получению нанокомпозитных материалов. Предложен способ получения углерод-фторуглеродного нанокомпозитного материала, включающий термодеструкцию твердого политетрафторэтилена, которую осуществляют в плазменной среде, образующейся в результате предварительной деструкции аналогичного образца политетрафторэтилена в импульсном высоковольтном электрическом разряде в воздухе, при амплитуде импульсов 2-10 кВ с последующим сбором продуктов деструкции в виде сажеобразного продукта, содержащего отдельные наночастицы элементов, входящих в состав электродов. Полученный продукт подвергают термообработке путем нагревания с помощью внешнего источника до появления электропроводимости, сопровождающейся саморазогревом продукта при пропускании через него электрического тока. В результате термообработки получают углерод-фторуглеродный материал, содержащий нанографеновые ленты, и порошкообразный продукт, состоящий из композитных наночастиц, содержащих углеродные и фторуглеродные компоненты. Технический результат - получение с высоким выходом углерод-фторуглеродных нанокомпозитных материалов с четко выраженной наноструктурой, обеспечивающей их новые свойства и расширение области применения. 2 з.п. ф-лы, 12 ил., 2 пр.

Группа изобретений относится к области переработки тяжелых остатков первичной перегонки и вторичной переработки нефти, тяжелых нефтяных отходов, битумов и может быть использована в дорожном строительстве. Способ получения модифицированного битумного вяжущего для дорожных покрытий включает предварительный нагрев сырья до 70-90°С и активацию в кавитаторе гидроударном 2. Затем сырье помещают в нагревательную печь и доводят температуру сырья до 250-300°С. Термохимическая обработка включает предварительное окисление сырья подогретым до 250-300°С кислородом воздуха в барботажной окислительной колонне непрерывного действия 3 с последующей его перегонкой в атмосферно-вакуумной колонне 4 при температуре 250-300°C с отделением топливного газа и атмосферно-вакуумного дистиллята. Полученный в результате перегонки тяжелый вакуумный остаток подают в реактор-смеситель 6, доводят его до 130-180°С, после чего в него вводят модификаторы, в качестве которых используют: резиновую крошку в количестве 5-20 мас.% от массы тяжелого вакуумного остатка; органоминеральную битумосодержащую добавку в количестве 1-12 мас.% от массы тяжелого вакуумного остатка и гранулированный синтетический корд в количестве 1-10 мас.% от массы тяжелого вакуумного остатка, перемешивают компоненты и доводят температуру смеси до 300-350°С. Затем смесь охлаждают до 250-300°С, повторно ее активируют, пропуская через второй кавитатор гидроударный 11, и доокисляют во второй барботажной доокислительной колонне непрерывного действия 9 при температуре 250-300°С подогретым кислородом воздуха с отгонкой дистиллята до получения целевого продукта. При использовании в качестве сырья битума температуру сырья в нагревательной печи доводят до 130-180°С. Технический результат - получение высококачественных модификаторов и новых модифицированных вяжущих, применяемых вместо дорожных битумов или в смеси с дорожными битумами в дорожном строительстве для получения дорожных покрытий с повышенными эксплуатационными свойствами. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, а именно к модифицирующей композиции для асфальтобетонной смеси, и может быть использовано при устройстве покрытий автомобильных дорог, мостов, аэродромов и гидротехнических сооружений. Модифицирующая композиция содержит активный резиновый порошок, наполнитель - смесь молотой слюды и диатомита, адгезив, структурирующий агент и кубовый остаток полифторированных спиртов-теломеров при следующем соотношении компонентов, мас.%: активный резиновый порошок - 60-75, молотая слюда - 15-25, диатомит - 2-9, адгезив - 1-3, структурирующий агент - 1-3, кубовый остаток - 0,5-1,5. Изобретение также относится к асфальтобетонной смеси, содержащей минеральные материалы, битум и модифицирующую композицию в количестве от 0,3 до 0,7 мас.% по отношению к общей массе минерального материала. Применение модифицирующей композиции приводит к улучшению физико-механических характеристик асфальтобетона. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к переработке органических полимерных отходов в моторное топливо и химическое сырье, которое может быть использовано в органическом и нефтехимическом синтезе. Способ термического крекинга органических полимерных отходов включает термоожижение полимерных отходов, их нагрев и подачу в реакционную зону реактора ниже верхнего уровня жидкости, пропускание нагретого активирующего неокислительного газа через объем жидкого полимерного сырья с получением более легких углеводородных фракций на верхнем выходе из реактора и более тяжелых углеводородных остатков на нижнем выходе из реактора. При этом нагрев активирующего газа ведут до температуры 320-350°С, термический крекинг проводят при температуре в реакционной зоне реактора 320-405°С и при атмосферном давлении, а в блок термоожижения полимерных отходов подают на рецикл тяжелые углеводородные остатки с нижнего выхода реактора. Способ по изобретению позволяет повысить выход ценных жидких фракций и снизить выход газообразных углеводородов, а также стабилизировать крекинг полимерных остатков. 6 з.п. ф-лы, 4 ил., 5 пр.

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для изготовления плит, обладающих тепло- и звукоизоляционными свойствами. Способ изготовления тепло- и звукоизоляционного строительного материала включает измельчение, гомогенизацию смеси полимерных отходов и отходов древесины в виде опилок при температуре от 130 до 200°C, загрузку смеси в форму и нагрев до 230˚С в течение 10-15 минут с приложением давления до 5 МПа и с последующим охлаждением в течение часа. Смесь полимерных отходов включает отходы полиэтилентерефталата, поливинилхлорида, полиэтилена, натурального каучука и фенопласты. Обеспечивается повышение тепло- и звукоизоляционных свойств строительного материала. 1 табл.

Изобретение относится к технологии утилизации отходов вододисперсионых полимерных материалов. Способ заключается в разложении вододисперсионных полимерных материалов при температурах 300-500°С с последующим разделением продуктов разложения на газообразные, жидкие и твердые углеводороды. Причем утилизируемые материалы подергают процессу крекинга или гидрокрекинга, минуя стадию предварительного удаления воды. Обеспечивается снижение экологической нагрузки на близлежащие к промышленным могильникам территории и получение высококачественных товарных углеводородных фракций при минимальных энергетических затратах. 2 пр.

Наверх