СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ТОПЛИВА ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ.

Изобретение относятся к области химии, а именно, к способу получения синтетического топлива из полимерных, пластиковых отходов.
Цель изобретения – создание безотходной технологии для отчистки окружающей среды от полимерных и резиновых отходов, также создание эффективной технологии для получения синтети-ческого топлива.
Сущность изобретения. Изобретение представляет способ получения бензина, дизельного топлива, газ и сажи из полимерных и резиновых отходов, предварительно должным образом обрабатываются, загружаются в пиролизном реакторе. Подавая пар, феррит и цеолит проводятся пиролизная реакция без доступа кислорода. После завершения пиролизной реакции в сборнике полу-чаем сажу, маслянистую жидкость и газ. Полученная маслянистая жидкость подвергается крекинговой реакции, для удаления сера, хлора и других примесей, используем вакуумную перегонку и получаем желаемые продукты.

Изобретение относятся к области химии, а именно, к способу получения синтетического топлива из полимерных, пластиковых отходов.
Существуют различные способы получения бензина и дизельного топлива из отходов резины и отходов пластмасс, включая те, которые описаны в US 5,414,169, US 4,851,601 и EP-A-0607862, и подобные им. US 5,414,169 описывает метод, в котором сначала проводят реакцию пиролиза отходов резины или отходов пластмасс, затем полученный продукт разжижают и в конце используют каталитический крекинг с катализатором в жидкой фазе. US 4,851,601 раскрывает способ, в котором каталитический крекинг продукта пиролиза отходов пластмасс проводят в газовой фазе с катализатором ZSM-5 [1].
Так же, известен способ получения синтетического топлива из углей методом гидрогенизации. Гидрогенизация угля проводится при температуре 400-500°С в автоклаве. В качестве источника водорода используется мазут и другие остатки после перегонки нефти [2]. Гидрогенизация угля является трудоемким процессом и повышает себестоимость продукта.
Прототипом изобретения является «Способ получения бензина, дизельного топлива и сажи из отходов резины и/или отходов пластмассовых материалов» осуществляющиеся следующим об-разом: отходы пластмасс и/или отходы резиновых материалов, предварительно должным образом обработанные, загружают в пиролизный реактор со шнековым питателем или с лотковым питателем с возвратно-поступательным ходом. В пиролизном реакторе применяют винтовую мешалку для перемешивания содержимого, после того как реагент загружен. После завершения пиролизной реакции получившуюся сажу удаляют спиральной мешал-кой из пиролизного реакционного сосуда. Другие получившиеся вещества газовой фазы, имеющие более низкую молекулярную массу, подвергают в резервуаре десульфированию и/или денитрации, и/или дехлорированию, чтобы десульфировать и/или денитрировать, и/или дехлорировать. Оставшаяся сера, азот и хлор удаляются при про-хождении через неподвижный слой катализатора, при этом одновременно проводится первичный каталитический пиролиз. Материалы газовой фазы помещают в аппарат для каталитического крекинга, чтобы подвергнуть там реакции каталитического крекинга. Вещества, полученные ката-литическим крекингом, разделяют, получая желаемые продукты. Винтовая мешалка, расположенная в пиролизном реакторе, согласно изобретению, снижает коксование реагирующих веществ и усиливает проводимость тепла. Кроме того, мешалка вращается по часовой стрелке в течение пиролизной реакции, но удаляет сажу, когда вращается против часовой стрелки. В изобретении используется специальный катализатор, и аппарат для десульфированию и/или денитрации, и/или дехлорирования делает жизнь катализатора более долгой и пределы обработанных материалов более широкими. Это решает проблемы, известные в этой области техники.
Предлагаемый способ получения бензина и дизельного топлива требует использования раз-личных катализаторов и в огромном количестве на каждом процессе, а также для удаления приме-си используется много неорганической кислоты, что в свою очередь приводит к удорожанию полученных продуктов.
Цель изобретения – создание безотходной технологии для отчистки окружающей среды от полимерных и резиновых отходов, также создание эффективной технологии для получения синтетического топлива. Полимерные отходы каждый год накапливаются, объем увеличивается, создавая угрозу для окружающей среды. Проводя пиролиз полимерных отходов, с использованием катализа-торов местного сырья, получаем ценные продукты.
Сущность изобретения. Изобретение представляет способ получения бензина, дизельного топлива, газ и сажи из полимерных и резиновых отходов, предварительно должным образом обрабатываются, загружаются в пиролизный реактор. Подавая пар, феррит и цеолит проводятся пиролизная реакция без доступа кислорода. После завершения пиролизной реакции в сборнике полу-чаем сажу, маслянистую жидкость и газ. Полученная маслянистая жидкость подвергается крекинговой реакции, для удаления сера, хлора и других примесей, используем вакуумную перегонку и получаем желаемые продукты.
Способ осуществляется следующим образом: отходы пластиковых и резиновых материалов предварительно обрабатывают для удаления примесей. После удаления примесей пластиковых и резиновых отходов разрезываем на куски размером 3-5 см. Разрезанные на куски отходы перемешиваем в реактор пиролизас катализатором, которая является феррит в количестве 0,5% - 1% от общей массы и подается пар. Для увеличения объёма катализатора добавляем цеолит 6%-10% от общей массы, загружаем в автоклав (пиролизный аппарат-1). Чтобы подержат температуру 300 – 650oC в качестве пиролизного аппарата использовали муфельную печь. Проводя, пиролизную реакцию при температуре 300оС на выходе получаем газ, при температуре 350-650оС на выходе полу-чаем маслянистую смолу (продукт пиролиза-2) похоже на нефтепродукт. При увеличении температуры от 600 до 700оС на выходе увеличивается выход газа. Полученный продукт пиролиза на аппарате разделения – 3 разделяют на фракции. В установке глубокой вакуумной перегонки – 4 маслянистую смолу, подвергают крекинговой реакиипри температуре 36-200оС. Охлаждая полученный продукт на конденсаторе – 5 получаем на сборник – 6, бензин и при температуре 210-360оС получаем на сборник – 7 дизельное топливо. Метод глубо-кой вакуумной перегонки также служит для от-чистки топлива от примеси серы, хлора, фосфора и др.
На чертеже (Фиг. 1.) представлено схематическое изображение осуществления способа. После удаления примеси из полимерных и резиновых отходов с катализатором подаётся в реактор-1 установленный в муфельную печь. Проводится пиролиз реакция, вследствие чего мы получаем продукты пиролиза на сборник-2. Продукт пиролиза разделяем по фракциям на установке - 3, после разделения на установке - 4 проводим глубокую вакуумную перегонку, охлаждая в холодильники - 5 получаем на сборник - 6 бензина и на сборник - 7 дизельное топливо. А также получаем сажу на сборнике – 8 и газ в резервуаре.
Пример 1. Измельченные отходы полимерных изделий (пластик, полиэтилен и др.) в количестве 1 кг смешиваем с водяным паром при температуре 100-120°С в автоклаве (реакторе), затем добавляем 5-10 г феррита и 50-100 г цеолита, температура которая в реакторе-автоклаве повышается до 300-650°С при давлении 0,03-0,08МПа. В течение1-2 часов получаем газ и масляную жидкость.
Пример 2. При проведение пиролиза 1кг полимерных и резиновых отходов поднимая температура от 300 - 700°С и давление 0,03-0,08МПа непрерывно выделяется газ, объем который составляет 2,5 м3.
Пример 2. При получении масляной жидкости проводим крекинг реакции и при температуре 36-200°С на выходе получаем до 50 мл синтетического бензина. Октановое число полученного продукта 95.
Пример 3. При увеличении температуры от 200-360°С на выходе получаем дизельное топливов количестве 20-25 мл. Цетановое число дизель-ного топлива 55. Для удаления серы, хлора, фосфора и других органической примеси мы использовали глубокую вакуумную перегонку.

1. US 5,414,169, US 4,851,601, EP-A-0607862 и US 5,414,169.
2.Малолетнев А.С., Шпирт М.Я. Современное состояние технологий получения жидкого топлива из углей // Российский химический журнал им. Д.И.Менделеева, 2008, Т.1-2, №6.
3.Ксинг Ли (CN). Способ получения бензина, дизельного топлива и сажи из отходов резины и/или отходов пластмассовых материалов. Патент Российской Федерации RU 2142494.