RU2250239C1 - Rubber-containing waste processing - Google Patents
Rubber-containing waste processing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2250239C1 RU2250239C1 RU2003125942A RU2003125942A RU2250239C1 RU 2250239 C1 RU2250239 C1 RU 2250239C1 RU 2003125942 A RU2003125942 A RU 2003125942A RU 2003125942 A RU2003125942 A RU 2003125942A RU 2250239 C1 RU2250239 C1 RU 2250239C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- benzene
- rubber
- waste
- processing
- inert
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки органических отходов, в частности к способам переработки резиносодержащих отходов, и может быть использовано для утилизации изношенных автомобильных покрышек и резинотехнических изделий путем переработки их в котельное топливо, а также жидкие и твердые отходы, которые могут быть использованы в качестве сырья для различных производств.The invention relates to the field of organic waste processing, in particular to methods for processing rubber-containing waste, and can be used for the disposal of worn-out tires and rubber products by processing them into boiler fuel, as well as liquid and solid wastes that can be used as raw materials for various industries.
Постоянно растущее количество отходов резиносодержащих изделий, в частности изношенных автомобильных покрышек, создает проблему их утилизации и переработки. Сжигание или захоронение этих отходов приводит к загрязнению окружающей среды, а также к потере органического сырья и металла. Глубокая комплексная переработка этих отходов позволяет получить продукты, которые могут быть использованы в качестве котельного топлива и в качестве химического сырья для различных производств.The constantly growing amount of waste rubber products, in particular worn-out tires, creates the problem of their disposal and recycling. The burning or disposal of these wastes leads to environmental pollution, as well as the loss of organic raw materials and metal. Deep complex processing of these waste products allows you to get products that can be used as boiler fuel and as chemical raw materials for various industries.
Известен способ термической переработки изношенных шин путем загрузки целых изделий в высокотемпературный реактор, подачи в него газообразного углеводорода и нагрева его с получением жидких и газообразных углеводородных продуктов и твердого остатка, при этом температура в нижней части реактора 250-425°С, а в верхней - 130-290°С. Получают очищенный металлический корд и углеводородные продукты следующего состава, %: жидкие продукты - 58-62; газообразные продукты - 7-10; твердый остаток - 31-32 (RU, патент №2128196, C 08 J 11/06, 1999 г.).There is a method for the thermal processing of used tires by loading whole products into a high-temperature reactor, supplying it with gaseous hydrocarbon and heating it to obtain liquid and gaseous hydrocarbon products and a solid residue, while the temperature in the lower part of the reactor is 250-425 ° C, and in the upper part 130-290 ° C. Get purified metal cord and hydrocarbon products of the following composition,%: liquid products - 58-62; gaseous products - 7-10; solid residue - 31-32 (RU, patent No. 2128196, C 08 J 11/06, 1999).
Недостатком этого способа является использование природного газа в условиях высокотемпературного режима, что повышает взрывоопасность работы реактора, а также усложняет и удорожает его аппаратурное исполнение.The disadvantage of this method is the use of natural gas in high-temperature conditions, which increases the explosiveness of the reactor, and also complicates and increases the cost of its hardware design.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ переработки органических промышленных и бытовых полимерных отходов в моторное топливо и химическое сырье, используемое в органическом и неорганическом синтезе, заключающийся в термоожижении отходов при 270-420°С 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 (RU, патент №2110535, C 08 J 11/04, 1998 г.).The closest in technical essence to the proposed one is a method of processing organic industrial and household polymer waste into motor fuel and chemical raw materials used in organic and inorganic synthesis, which consists in thermal fluidization of waste at 270-420 ° C and a pressure of 1-6 MPa in a hydrocarbon solvent, representing one or more alkylbenzenes, which use the product of the distillation of “crude benzene” with a mass ratio of solvent and waste 2-4: 1 in the presence of rare earth metal or intermetallic compounds based on rare-earth metals, or in the presence of titanium hydride, taken in an amount of 0.5-10% by weight of the reaction mixture (RU, patent No. 2110535, C 08 J 11/04, 1998).
Недостатками этого способа являются сложность аппаратурного исполнения из-за необходимости ведения процесса в условиях высокого давления, а также использование дорогостоящих и дефицитных редкоземельных металлов или интерметаллидов на основе редкоземельных металлов, трудноизвлекаемых из продуктов, полученных в результате переработки.The disadvantages of this method are the complexity of the hardware design due to the need to conduct the process under high pressure, as well as the use of expensive and scarce rare earth metals or intermetallic compounds based on rare earth metals that are difficult to extract from products obtained from processing.
Задачей изобретения является получение недорогой, безотходной, надежной и экологически чистой технологии переработки резиносодержащих отходов.The objective of the invention is to obtain an inexpensive, waste-free, reliable and environmentally friendly technology for processing rubber waste.
Технический результат, полученный от использования предложенного способа, заключается в сокращении времени процесса и снижении его энергоемкости.The technical result obtained from the use of the proposed method is to reduce the time of the process and reduce its energy intensity.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в способе переработки резиносодержащих отходов, включающем термоожижение отходов в углеводородном растворителе при температурах 280-320°С, отделение жидкой фракции и ее дистилляцию с получением целевых продуктов, в качестве углеводородного растворителя используют бензол, перед термоожижением отходы подвергают обработке в среде газа, инертного по отношению к исходным резиносодержащим отходам и продуктам деструкции, в избытке бензола до полного набухания, после чего избыток бензола отделяют и возвращают в голову процесса, термоожижение ведут в среде газа, инертного по отношению к исходным резиносодержащим отходам и продуктам деструкции, с одновременным отделением жидкой фракции, а в качестве целевых продуктов дистилляции получают котельное топливо и бензол, часть которого возвращают в голову процесса, при этом предпочтительно, что в качестве инертного газа используют углекислый газ, а нагрев до 280-320°С ведут токами высокой частоты при давлении термоожижения до 2 атмосфер.The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that benzene is used as a hydrocarbon solvent in the method for processing rubber-containing wastes, including heat-liquefying wastes in a hydrocarbon solvent at temperatures of 280-320 ° C, separating the liquid fraction and its distillation to obtain the desired products , before thermal liquefaction, the waste is treated in a gas inert with respect to the initial rubber-containing waste and degradation products, in excess of benzene until completely swollen after which the excess benzene is separated and returned to the head of the process, thermal liquefaction is carried out in a gas medium inert to the initial rubber-containing waste and degradation products, with the simultaneous separation of the liquid fraction, and boiler fuel and benzene are obtained as the target distillation products, some of which are returned to the head of the process, while it is preferable that carbon dioxide is used as an inert gas, and heating to 280-320 ° C is carried out by high-frequency currents at a thermal fluidization pressure of up to 2 atmospheres.
Использование в качестве углеводородного растворителя бензола обуславливает надежность и устойчивость процесса переработки резиносодержащих отходов, поскольку бензол, имея температуру кипения 80°С, позволяет отделить его от других продуктов термоожижения в узком температурном интервале с получением товарного продукта и возможностью его возврата в голову процесса, т.е. на начальную стадию. Оставшаяся после отгонки бензола жидкая фракция представляет собой котельное топливо.The use of benzene as a hydrocarbon solvent determines the reliability and stability of the process for processing rubber-containing waste, since benzene, having a boiling point of 80 ° C, allows it to be separated from other thermal fluidization products in a narrow temperature range to obtain a marketable product and the possibility of its return to the process head, i.e. e. to the initial stage. The liquid fraction remaining after distillation of benzene is boiler fuel.
В процессе набухания в избытке бензола происходит деструкция резиносодержащих отходов, а ведение процесса набухания в среде инертного газа, т.е любого газа, инертного по отношению к исходным резиносодержащим отходам и продуктам деструкции (например, чистого азота, а предпочтительно углекислого таза), предотвращает протекание различных химических реакций, в том числе – окислительных.In the process of swelling in excess of benzene, the destruction of rubber-containing waste occurs, and the process of swelling in an inert gas environment, i.e., any gas inert to the starting rubber-containing waste and degradation products (for example, pure nitrogen, and preferably carbonic pelvis), prevents leakage various chemical reactions, including oxidative ones.
Температурный нагрев реактора можно осуществлять любыми известными способами, например путем индукционного нагрева, а предпочтительно путем нагрева токами высокой частоты.The temperature heating of the reactor can be carried out by any known methods, for example by induction heating, and preferably by heating with high frequency currents.
Ведение нагрева токами высокой частоты до температуры 280-320°С с одновременным отделением жидкой фракции способствует ускорению термоожижения и увеличению глубины деструкции резиносодержащих отходов.Maintaining heating with high frequency currents to a temperature of 280-320 ° C with the simultaneous separation of the liquid fraction helps to accelerate thermal liquefaction and increase the depth of destruction of rubber-containing waste.
Способ можно осуществлять при нормальном или немного повышенном давлении, предпочтительно до двух атмосфер, что способствует удешевлению процесса из-за отсутствия необходимости использования сложной и дорогостоящей аппаратуры, требуемой для работы в условиях высоких давлений.The method can be carried out at normal or slightly elevated pressure, preferably up to two atmospheres, which helps to reduce the cost of the process due to the absence of the need to use complex and expensive equipment required for operation at high pressures.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
В высокотемпературный реактор, снабженный устройствами для нагрева токами высокой частоты, загружают резиносодержащие отходы, в качестве которых могут быть использованы целые отработанные автомобильные покрышки, обрезки резинотканевых пластин и другие отходы, реактор закрывают герметично и продувают, например, углекислым газом, а затем вводят избыток углеводородного растворителя - бензола. Полное набухание резиносодержащих отходов в избытке бензола в среде углекислого газа происходит за 15 мин, после чего из реактора вытесняют избыток бензола, который возвращают в голову процесса, т.е. на начальную стадию процесса, и подают во второй реактор, подобный первому, для проведения набухания следующей порции резиносодержащих отходов. Под действием токов высокой частоты содержимое реактора нагревают до 280-320°С с одновременным отделением жидкой фракции, которую подвергают дистилляции. Мощность установки не превышает 100 кВт/ч при использовании токов высокой частоты выше 1500 Гц. При температуре 80°С от других продуктов термоожижения отделяют бензол, часть которого возвращают в голову процесса для обработки новых порций резиносодержащих отходов. Оставшаяся после отгонки бензола жидкая фракция представляет собой котельное топливо. Твердую фракцию, оставшуюся в реакторе и содержащую кокс и металлокорд, выгружают из реактора, после чего реактор снова готов к загрузке. Для непрерывности ведения процесса переработки резиносодержащих отходов используют два и более высокотемпературных реактора.Rubber-containing wastes are loaded into a high-temperature reactor equipped with devices for heating with high-frequency currents, which can be used as whole waste automobile tires, scraps of rubber-fabric plates and other wastes, the reactor is sealed and blown, for example, with carbon dioxide, and then excess hydrocarbon is introduced the solvent is benzene. Complete swelling of rubber-containing wastes in excess benzene in carbon dioxide occurs in 15 minutes, after which excess benzene is expelled from the reactor, which is returned to the process head, i.e. at the initial stage of the process, and served in a second reactor, similar to the first, for swelling the next portion of rubber waste. Under the influence of high-frequency currents, the contents of the reactor are heated to 280-320 ° C with the simultaneous separation of the liquid fraction, which is subjected to distillation. The power of the installation does not exceed 100 kW / h when using high frequency currents above 1500 Hz. At a temperature of 80 ° C, benzene is separated from other thermal liquefaction products, part of which is returned to the process head for processing new portions of rubber-containing waste. The liquid fraction remaining after distillation of benzene is boiler fuel. The solid fraction remaining in the reactor and containing coke and metal cord is discharged from the reactor, after which the reactor is again ready for loading. For the continuity of the process of processing rubber-containing waste, two or more high-temperature reactors are used.
Пример осуществления способа.An example implementation of the method.
Пример приведен в условиях лабораторного эксперимента. В реакционную камеру V - 2 литра закладывают 300 г порезанных изношенных автомобильных покрышек и наливают 600 г растворителя - бензола. Для создания инертной среды реакционную камеру продувают газом, инертным по отношению к исходным резиносодержащим отходам и продуктам деструкции - СО2. Через 15 минут происходит полное набухание резины, после чего отгоняют излишки растворителя - 510 г. Таким образом, резина вобрала в себя 90 г бензола (т.е. для переработки трех частей резиносодержащих отходов потребовалось около одной части бензола). Реакционную камеру нагревают с использованием токов высокой частоты до 320°С с одновременной отгонкой жидкой углеводородной фракции. Термоожижение производят при давлении 1,2 атмосферы. Время термоожижения - 30 мин. Образовавшаяся в реакционной камере твердая фракция содержит кокс и металлокорд, которые по окончании процесса выгружают.An example is given in a laboratory experiment. In the reaction chamber V - 2 liters, 300 g of cut worn automobile tires are laid and 600 g of solvent, benzene, are poured. To create an inert atmosphere, the reaction chamber is purged with a gas inert with respect to the initial rubber-containing waste and degradation products — СО 2 . After 15 minutes, the rubber completely swells, after which excess solvent, 510 g, is distilled off. Thus, the rubber absorbed 90 g of benzene (i.e., it took about one part of benzene to process three parts of rubber-containing waste). The reaction chamber is heated using high frequency currents to 320 ° C while distilling off the liquid hydrocarbon fraction. Heat liquefaction is carried out at a pressure of 1.2 atmospheres. Heat liquefaction time - 30 min. The solid fraction formed in the reaction chamber contains coke and metal cord, which are discharged at the end of the process.
Подсчитывают материальный баланс.Calculate the material balance.
Заложили: 300 г резиносодержащих отходов;Pledged: 300 g of rubber-containing waste;
90 г бензола;90 g of benzene;
ИТОГО: 390 г.TOTAL: 390 g.
Получили: 250 г - жидкие углеводороды;Received: 250 g of liquid hydrocarbons;
120 г - кокс;120 g - coke;
10 г – металлокорд;10 g - steel cord;
ИТОГО: 380 г.TOTAL: 380 g.
Образовавшийся дефицит - 10 г - составляют газообразные продукты - пирогаз.The resulting deficit - 10 g - are gaseous products - pyrogas.
Хроматографический анализ жидкой углеводородной фракции показал содержание бензола 53%.Chromatographic analysis of the liquid hydrocarbon fraction showed a benzene content of 53%.
В 250 г жидкой углеводородной фракции содержится 132,5 г бензола; из них 90 г - бензол, который был использован для набухания обрабатываемых резиносодержащих отходов. Таким образом, при деструкции резины получено дополнительно 42,5 г бензола. Содержание серы в бензоле не превышает 0,01%. Оставшиеся 117,5 г - высококалорийное котельное топливо с температурой вспышки 98-102°С. Содержание серы в котельном топливе не превышает 0,8%.250 g of the liquid hydrocarbon fraction contains 132.5 g of benzene; of which 90 g - benzene, which was used to swell the processed rubber waste. Thus, an additional 42.5 g of benzene was obtained during the destruction of rubber. The sulfur content in benzene does not exceed 0.01%. The remaining 117.5 g is high-calorie boiler fuel with a flash point of 98-102 ° C. The sulfur content in boiler fuel does not exceed 0.8%.
В 130 г твердой фракции содержится 120 г кокса и 10 г металлокорда. Содержание серы в коксе составляет 1,5-2,0%.130 g of solid fraction contains 120 g of coke and 10 g of steel cord. The sulfur content in coke is 1.5-2.0%.
Таким образом, из 300 г резины получаем:Thus, from 300 g of rubber we get:
бензол - 42,5 г - 14,2%;benzene - 42.5 g - 14.2%;
котельное топливо - 117,5 г - 39,2%;boiler fuel - 117.5 g - 39.2%;
кокс - 120 г - 40,0%;Coke - 120 g - 40.0%;
металлокорд - 10 г - 3,3% иmetal cord - 10 g - 3.3% and
пирогаз - 10 г - 3,3%.pyrogas - 10 g - 3.3%.
Таким образом, предложенное изобретение позволяет утилизировать резиносодержащие отходы, в том числе изношенные автомобильные покрышки, и перерабатывать их в материалы, пригодные для дальнейшего использования.Thus, the proposed invention allows to utilize rubber-containing waste, including worn-out automobile tires, and to process them into materials suitable for further use.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003125942A RU2250239C1 (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Rubber-containing waste processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003125942A RU2250239C1 (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Rubber-containing waste processing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003125942A RU2003125942A (en) | 2005-03-20 |
RU2250239C1 true RU2250239C1 (en) | 2005-04-20 |
Family
ID=35453839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003125942A RU2250239C1 (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Rubber-containing waste processing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2250239C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7301061B2 (en) * | 2002-10-18 | 2007-11-27 | Igor Skworcow | Method of processing industrial and municipal, organic, rubber-containing wastes |
WO2009064215A1 (en) * | 2007-11-15 | 2009-05-22 | Institut Kataliza Imeni G.K. Boreskova Sibirskogo Otdeleniya Rossiiskoi Akademii Nauk | Method for liquefying rubbers and rubber-containing waste materials |
WO2016200285A1 (en) * | 2015-02-10 | 2016-12-15 | Ionescu Iuliu | Enhanced power electric battery system |
RU2659247C1 (en) * | 2017-03-20 | 2018-06-29 | Сергей Павлович Сусеков | Method of processing rubber-containing wastes |
-
2003
- 2003-08-26 RU RU2003125942A patent/RU2250239C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7301061B2 (en) * | 2002-10-18 | 2007-11-27 | Igor Skworcow | Method of processing industrial and municipal, organic, rubber-containing wastes |
WO2009064215A1 (en) * | 2007-11-15 | 2009-05-22 | Institut Kataliza Imeni G.K. Boreskova Sibirskogo Otdeleniya Rossiiskoi Akademii Nauk | Method for liquefying rubbers and rubber-containing waste materials |
WO2016200285A1 (en) * | 2015-02-10 | 2016-12-15 | Ionescu Iuliu | Enhanced power electric battery system |
RU2659247C1 (en) * | 2017-03-20 | 2018-06-29 | Сергей Павлович Сусеков | Method of processing rubber-containing wastes |
US10703983B2 (en) | 2017-03-20 | 2020-07-07 | Sergei P. SUSEKOV | Method for processing rubber-containing waste |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003125942A (en) | 2005-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4642401A (en) | Process for the production of liquid hydrocarbons | |
Kaminsky | Chemical recycling of mixed plastics of pyrolysis | |
CA2116041C (en) | Process for cracking waste rubber tires | |
AU2001281198B2 (en) | Low energy method of pyrolysis of hydrocarbon materials such as rubber | |
US6835861B2 (en) | Low energy method of pyrolysis of hydrocarbon materials such as rubber | |
Cunliffe et al. | Pyrolysis of composite plastic waste | |
Kaminsky | Thermal recycling of polymers | |
EP0588814B1 (en) | Treatment of automobile shredder residue by vacuum pyrolysis | |
US5516952A (en) | Oxidative decoupling of scrap rubber | |
AU712065B2 (en) | Rubber devulcanization process | |
US4618736A (en) | Conversion of a municipal waste to fuel | |
EP2791282A1 (en) | Methods for deoxygenating biomass-derived pyrolysis oil | |
US5780696A (en) | Process for recycling plastic waste | |
Kaminsky | Pyrolysis with respect to recycling of polymer | |
EP4118063A1 (en) | Process for recovering styrene monomer from a styrene-containing polymer | |
RU2250239C1 (en) | Rubber-containing waste processing | |
Marsh et al. | Pyrolysis of waste polystyrene in heavy oil | |
JPH08269459A (en) | Coal liquefaction method | |
ES2144364A1 (en) | Method for obtaining storable products of calorific energy and synthetical oils, by processing waste rubber materials with coal | |
US4839021A (en) | Treatment of petroleum derived organic sludges and oil residues | |
US7842106B2 (en) | Process for using polymeric waste materials to produce fuel | |
Januszewicz et al. | Gaseous products from scrap tires pyrolisis | |
RU2412219C1 (en) | Method of processing polysiloxane rubber-containing wastes | |
RU2156270C1 (en) | Method of processing rubber-containing and organic trade and household wastes | |
US2177376A (en) | Production of valuable hydrocarbon products |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070827 |