[go: up one dir, main page]

CN116391011A - 使用水热处理再循环用过的吸收性卫生产品或其组分 - Google Patents

使用水热处理再循环用过的吸收性卫生产品或其组分 Download PDF

Info

Publication number
CN116391011A
CN116391011A CN202180071364.7A CN202180071364A CN116391011A CN 116391011 A CN116391011 A CN 116391011A CN 202180071364 A CN202180071364 A CN 202180071364A CN 116391011 A CN116391011 A CN 116391011A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ahp
htt
reactor
waste
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180071364.7A
Other languages
English (en)
Inventor
迪米特里斯·伊奥安尼斯·科利亚斯
罗德里戈·罗萨蒂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Procter and Gamble Co
Original Assignee
Procter and Gamble Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Procter and Gamble Co filed Critical Procter and Gamble Co
Publication of CN116391011A publication Critical patent/CN116391011A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
    • B09B3/45—Steam treatment, e.g. supercritical water gasification or oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/06—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation
    • C10G1/065—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation in the presence of a solvent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/34—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
    • C10G9/36—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts with heated gases or vapours
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

使用HTT反应器将用过的AHP或其组分转化成低分子量烃。这些低分子量烃当进料到蒸汽裂化器中时，产生乙烯、丙烯和其它化学品，其可用于产生AHP的再循环组分或完全再循环的AHP。

Description

使用水热处理再循环用过的吸收性卫生产品或其组分
技术领域
本发明整体总体上涉及使用水热处理(HTT)再循环用过的吸收性卫生产品(AHP)或其组分，例如基于聚(丙烯酸)的超吸收聚合物(SAP)、粘合剂、聚乙烯、聚丙烯、聚酯和纤维素纤维。更具体地，将用过的AHP和任选地另外的水进料到HTT反应器中，其中温度和压强使得水(作为水分存在于用过的AHP中，添加到用过的AHP中，或在HTT反应器中)被转化成更高温度和压强的水(HTPW)。在HTT反应器的条件下，HTPW降解用过的AHP并产生液体产物流。液体产物流基本上包含低分子量烃(即C6+)，例如正链烷烃、异链烷烃、环烷烃、烯烃、芳烃或其混合物，并且其性质类似于石脑油、柴油、汽油或其它燃料的性质(例如粘度、蒸气压、硫含量、芳香性、氢含量、热值等)。然后将包含这些废物衍生燃料产物的液体产物流进料到蒸汽裂化器中以产生乙烯、丙烯和其它化学品，其最终可用于以循环方式从再循环的AHP(例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、SAP等)和完全再循环的AHP产生各种AHP组分。
背景技术
再循环AHP(即，婴儿尿布、女性保护衬垫和成人失禁衬垫)对环境是有益的，并且是许多消费品公司实现可持续发展目标所必需的。这些目标是关于使用100％再循环的材料以及使消费品和制造废物零进入垃圾填埋场。除了这些目标之外，成功的再循环利用还有益于环境，刺激经济，改善人们的健康和水质，并为世界发展中地区的消费者提供所需的能源。
AHP的组分通常为SAP、粘合剂、弹性材料、纤维素纤维、聚乙烯、聚丙烯和聚酯。SAP是一种吸水性、水溶胀性和水不溶性的粉末状固体，它是冰丙烯酸的交联和部分中和的均聚物。SAP具有异常高的吸收水性液体(诸如被污染的水或尿液)的能力。在AHP的构造中使用聚乙烯、聚丙烯、聚酯和粘合剂，并且类似于SAP，使用纤维素纤维来吸收流体。
再循环用过的AHP涉及从在AHP使用期间积累的土壤中清洁AHP，并将各种组分分离成再循环的材料流，诸如纤维素流、塑料流和SAP流。从再循环的AHP产生纯化和分离的用过的SAP材料流的过程的非限制性示例在以下美国专利中公开和要求保护：9,095,853和9,156,034，它们均转让给总部位于意大利佩斯卡拉(Pescara,Italy)的Fater S.p.A。已知的限制是通过机械分离方法产生的回收的纤维素、塑料和SAP的流具有较低的质量并且含有污染物，因此很难将它们重新用于新的AHP。为了将用过的AHP再循环到化学工业的结构单元(例如石脑油)中，可以考虑热解，众所周知，热解将混合塑料废物转化为热解油，与原始化石石脑油一起用于蒸汽裂化器中：然而，用过的AHP含有显著量的氧，并且众所周知，热解仅限于处理烃聚合物。含氧聚合物将显著降低热解油的产率并增加气体的产率。
因此，需要使用节能方法再循环用过的AHP，并从用过的AHP的塑料、纤维素纤维和SAP组分产生单一材料流，而不是单独的材料流。然后可以将该单一材料流进一步分成多个馏分，具有高产率的液体馏分，例如石脑油，其可以用于典型的化学工业单元操作中以产生用于AHP的各种组分的原料化学品，从而将用过的AHP完全再循环到新的AHP中。然而，用于典型化学工业的那些馏分，例如石脑油，需要具有低含量的不期望的元素，诸如氧、氯、氮、硫。另选地，原料化学品可用于产生用于上行循环或下行循环操作中的其它应用的再循环材料。
发明内容
在本发明的实施方案中，提出了一种用于再循环用过的吸收性卫生产品(用过的AHP)的方法。该方法包括将所述用过的AHP进料到在HTT反应器温度、HTT反应器压力和HTT反应器停留时间下操作的HTT反应器中；并且其中来自所述HTT反应器的液体产物流包含废物衍生燃料产物。
在本发明的实施方案中，提出了一种用于再循环用过的AHP的方法。该方法包括：1)将所述用过的AHP粉碎成片；2)将所述片进料至挤出机以产生熔体流；3)提供水性溶液；4)使所述熔体流与所述水性溶液接触以产生混合流；5)将所述混合流进料到在HTT反应器温度、HTT反应器压力和HTT反应器停留时间下操作的HTT反应器中；6)产生包含废物衍生燃料产物的液体产物流；以及7)将所述液体产物流减压并冷却。
在本发明的实施方案中，提出了一种用于再循环用过的AHP的方法。该方法包括：1)将所述用过的AHP粉碎成片；2)提供水性溶液；3)使AHP片与水性溶液接触以产生混合流；4)将混合流进料到在HTT反应器温度、HTT反应器压力和HTT反应器停留时间下操作的HTT反应器中；5)产生包含废物衍生燃料产物的液体产物流；以及6)将液体产物流减压并冷却。
在本发明的实施方案中，提供了一种AHP。AHP包含至少一种由废物衍生燃料产物产生的组分，其中所述废物衍生燃料产物由再循环根据上述权利要求中任一项所述的用过的AHP产生。
具体实施方式
I定义
如本文所用，术语“用过的AHP”是指已经在工业上生产和/或在商业上使用(例如，用于婴儿尿布、女性保护垫、成人失禁衬垫或其它用途)的AHP。因此，用过的AHP可以是工业后再循环的AHP(PIR AHP)或消费后再循环的AHP(PCR AHP)。
如本文所用，术语“降解”是指通过诸如部分解聚、解交联、分子主链断裂、部分氢化或上述作用的任何组合的机制将材料转化成包含低分子量烃的产物。降解的非限制性示例是在热解过程中将塑料废物转化成含有石脑油和其它低分子烃的产物。任选地，降解过程可包括水热过程或降解产物的氢化。
如本文所用，术语“水热处理(HTT)”是指其中在水和任选催化剂的存在下，在升高的温度如250℃至500℃和升高的压力如0.1MPa(1巴)至30MPa(300巴)下将有机废物转化成废物衍生燃料产物的方法。在这些条件下，如果水的温度超过水的临界温度374℃并且其压力超过水的临界压力22.064MPa(220.6巴)，则水可以处于超临界条件。另选地，如果水温或压力低于相应的临界温度和临界压力，则水处于亚临界条件。
如本文所用，术语“有机物”是指一大类化合物，其中一个或多个碳原子与其它元素(最常见的是氢、氧或氮)的原子共价连接。
如本文所用，术语“废物衍生燃料产物”和“废物衍生油”是指源自废料如生物质、塑料废物等的加工并包含“低分子烃”的含能量材料。废物衍生燃料产物不是主要由原始化石资源如原油、天然气体、煤等产生的。低分子量烃的非限制性示例是石脑油(通常为常压沸点在约30℃和约200℃之间的C5至C9烃)和柴油(通常为常压沸点在约200℃和约350℃之间的C9至C25烃)。为了本发明的目的，术语“废物衍生燃料产物”、“废物衍生油”和“低分子量烃”可互换使用。
如本文所用，术语“SAP”是指交联的、部分中和的和基于聚(丙烯酸)的超吸收聚合物。SAP示例公开于美国专利8,383,746和9,822,203中。通常，SAP能够在25℃下吸收0.9重量％的盐水溶液，是其干重的至少10倍。典型的吸收机制是渗透压。吸收水或水性溶液的SAP变成凝胶。
II进料材料
出乎意料地，已经发现，将用过的AHP(尽管事实上含有含氧材料，例如SAP、聚酯、纤维素和粘合剂)进料至在介于约250℃和约500℃之间的温度、介于约0.1MPa(1巴)和约30MPa(300巴)之间的压力和介于约30分钟和180分钟之间的停留时间下操作的HTT反应器中产生了包含低分子量烃的液体产物流，类似于进料至在与AHP中相同的条件下操作的HTT反应器中的烃材料。更具体地，液体产物流包含正链烷烃、异链烷烃、环烷烃、烯烃、芳烃或它们的混合物。液体产物流具有高热值和低含量的不期望的元素，诸如氧、氯、氮和硫。不希望受任何理论的束缚，申请人相信HTT反应器中的水(来自用过的AHPP的水分或添加到用过的AHPP中的水或存在于HTT反应器中的水)引起AHP组分的降解以及气体、液体和固体产物流的产生。液体产物流包含低分子量烃并具有低含量的不期望的元素，诸如氧、氯、氮、硫。此外，液体产物流包含燃料组分，诸如石脑油、柴油、汽油或其它燃料。
在本发明的实施方案中，用过的AHP包含SAP、纤维素、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯和粘合剂。SAP、纤维素、聚酯和粘合剂含有氧。AHP可被设计成具有较低质量的含氧材料，例如AHP可不包含纤维素和PET而包含PE和PP。在本发明的实施方案中，用过的AHP包含交联纤维素。在本发明的实施方案中，用过的AHP包含小于约20重量％的纤维素。在本发明的实施方案中，用过的AHP包含小于约15重量％的纤维素。在本发明的实施方案中，用过的AHP包含大于约20重量％的SAP。在本发明的实施方案中，用过的AHP包含大于约30重量％的SAP。
在本发明的实施方案中，进料材料包含用过的AHP。在本发明的实施方案中，用过的AHPP包含约60％的水分。在本发明的实施方案中，用过的AHP具有介于约20％和约90％之间的水分。在本发明的实施方案中，用过的AHP包含约5％至约50％，并且优选地约10％至约30％的水分。这种水分可以是用过的AHPP中(优选地在SAP内)的尿液或其它身体流出物的一部分，因此有利于水与SAP之间的紧密接触，以便在HTT反应器中更快地反应。
在本发明的实施方案中，用过的AHP与水性溶液接触。在本发明的实施方案中，用过的AHP包含水性溶液。在本发明的实施方案中，用过的AHP包含水。用过的AHP中的水可以是RO水、普通自来水或含有各种盐浓度的溶解无机盐的水。用过的AHP也可在进料至HTT反应器之前进行干燥以调节其水含量。更具体地，在进料至HTT反应器之前，可以将用过的AHP干燥至小于100％，更优选小于约20％，并且最优选小于约5％的水含量。
用过的AHPP可含有大量的水。在HTT反应器之前将AHP进料至挤出机之前从用过的AHP中去除的水可以再循环以制备水性溶液。在本发明的实施方案中，该方法可以不需要使用新鲜水，因为它可以再循环从引入的用过的AHP流回收的水；另选地，从用过的AHP回收的水可满足该方法的至少约50％的用水需求。
用过的AHP可用本领域已知的方法进行干燥并还原成粒料，例如可从Super HsInc.商购获得的SFD系统。另选地，也可以在干燥后，与其它塑料废物混合、复合化，制成粒料供给到HTT反应器中。
在本发明的实施方案中，用于再循环用过的AHP的方法包括将用过的AHP粉碎成片。粉碎可以是本领域技术人员已知的任何类型。在本发明的实施方案中，用于再循环用过的AHP的方法包括将用过的AHP粉碎成片，并且其中所述粉碎选自研磨、破碎、造粒、制粒、压片、粉末化、切碎、研磨、以及压缩和膨胀。在本发明的实施方案中，用过的AHP片具有平均尺寸。在本发明的实施方案中，用过的AHPP的片的平均尺寸在约0.1mm与约10cm之间。在本发明的实施方案中，用过的AHPP的片的平均尺寸在约1mm与约8cm之间。在本发明的实施方案中，用过的AHPP的片的平均尺寸为约1cm至约6cm。在本发明的实施方案中，用过的AHPP的片的平均尺寸为约1.5cm至约5cm。此外，粉碎方法之后可以是去除诸如卤素等材料的方法。
在本发明的实施方案中，用于再循环用过的AHP的方法包括：1)将用过的AHP粉碎成碎片，和2)将所述碎片进料至挤出机以产生熔体流。熔体流可以制成100％的用过的AHP，或者也可以包含其它废物材料，例如塑料废物、农业废物、食品废物、混合废物，这取决于如废物收集的物流等考虑因素。熔体流可由干燥的用过的AHP和混合塑料废物制成。
在本发明的实施方案中，用于再循环用过的AHP的方法包括：1)将用过的AHP粉碎成片，2)提供水性溶液，和3)使所述熔体流与所述水性溶液接触以产生混合流。在本发明的实施方案中，用于再循环用过的AHP的方法包括：1)将用过的AHP粉碎成片，2)将所述片进料至挤出机以产生熔体流，3)提供水性溶液，和4)使所述熔体流与所述水性溶液接触以产生混合流。如果用过的AHPP已经含有足够量的水，则水性溶液可以不是必需的。可以在挤出之前、在制备熔体流之前、在添加水性溶液之前和/或在形成混合流之前将碱添加到用过的AHP中。
熔体流可以在约2MPa和约30MPa之间的压力和/或在约200℃和约380℃之间的温度下从挤出机排出。挤出机可以一定方式直接连接到HTT反应器，从而允许混合流以连续流流入HTT反应器中。在本发明的实施方案中，混合流包含以干基计介于约40重量％和约80重量％之间的用过的AHP和介于约20重量％和约60重量％之间的水性溶液。在本发明的实施方案中，混合流包含以干基计介于约40重量％和约80重量％之间的用过的AHP和塑料废物以及介于约20重量％和约60重量％之间的水性溶液，其中用过的AHP和塑料废物组合物可以以干基计介于约1％的用过的AHP至约100％的用过的AHP之间，介于约5％的用过的AHP至约50％的用过的AHP之间。用过的AHP和塑料废物组合物的(H/C)氢与碳的摩尔比可以大于约2.15、大于约1.2、大于约1.0或大于约0.8。水性溶液在所述接触之前可以是超临界的。水性溶液在所述接触之前可以是亚临界的。
如果不提供水性溶液流，因为例如含水性溶剂是水并且在用过的AHP中已经存在足够的水，则可以在进料到HTT反应器之前或在HTT反应器中使水在挤出机中达到超临界条件。
在本发明的实施方案中，水性溶液包含介于约5重量％和约40重量％之间的醇。在本发明的实施方案中，水性溶液包含介于约5重量％和约40重量％之间的醇，其中所述醇选自甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、戊醇、己醇、异己醇或它们的任何组合。不希望受任何理论的束缚，据信使用醇可有利于控制用过的AHPP中所含的SAP的溶胀水平。在本发明的实施方案中，混合流包含选自碱催化剂、酸催化剂、水-气变换反应催化剂、硅铝酸盐催化剂、硫化物催化剂或它们的任意组合的催化剂。可在混合流已达到HTT反应器温度之后，或在混合流已达到HTT反应器温度和HTT反应器压力之后，将催化剂添加到混合流中。此外，本征催化剂可存在于AHP中，或存在于HTT反应器的容器壁中。混合流可包含介于约5重量％和约60重量％之间的油，任选地其中油从先前根据上述方法产生的废物衍生油产物再循环。油可以是石蜡油、瓦斯油、原油、合成油、煤油、生物油、页岩油、油母油、矿物油、白矿物油和芳香油。
混合流可含有固体基质组分，诸如煤、焦炭、焦油、炭、灰分和矿物。另选地，已经固有地存在于用过的AHPP中的填料如碳酸钙、沸石等可以避免使用固体基质组分。
在本发明的实施方案中，用过的AHP在其粉碎之前被干燥。在本发明的实施方案中，干燥的用过的AHP具有介于约5重量％和50重量％之间的水分。在本发明的实施方案中，干燥的用过的AHP具有介于约10重量％和30重量％之间的水分。
III HTT反应器
HTT反应器可以是本领域技术人员已知的任何类型。HTT反应器的非限制性示例是高压釜。用过的AHP的降解可以是催化的或非催化的，并且可以在连续、间歇或半间歇模式下进行。构成HTT反应器的金属或合金可以是不锈钢、碳钢或任何其它合适的金属或合金。HTT反应器设备可包括放泄阀，用于除去不希望的固体，诸如焦炭、炭、沉淀的金属卤化物、碳酸钙填料、无机盐、进料材料的金属或无机污染物等。将碱加入到进料材料或混合流或反应混合物中的熔体流中可有利于从HTT反应器底部收集的固体的形成。HTT反应器可包含具有不同温度、压力和停留时间的各种区以在特定条件下降解各种AHP组分。
用过的AHP的降解可以在任何合适的温度和压力下进行，所述温度和压力是在HTT反应器中测量的。不希望受任何理论的束缚，据信超临界或亚临界水的使用使得能够更好地热交换到AHP中，否则这可能导致用过的AHPP的低效转化和炭的形成。水的临界温度为374℃，并且水的临界压力为22.064MPa(220.6bar)。
在本发明的实施方案中，HTT反应器温度介于约250℃和约500℃之间。在本发明的实施方案中，HTT反应器温度为约450℃。在本发明的实施方案中，HTT反应器温度高于约300℃。在本发明的实施方案中，HTT反应器温度高于约350℃。在本发明的实施方案中，HTT反应器温度高于约400℃。在本发明的实施方案中，HTT反应器温度介于约425℃和500℃之间。
在本发明的实施方案中，HTT反应器压力介于约0.1MPa和约30MPa之间。在本发明的实施方案中，HTT反应器压力介于约0.2MPa和约25MPa之间。在本发明的实施方案中，HTT反应器压力介于约1MPa和约20MPa之间。在本发明的实施方案中，HTT反应器压力高于约0.2MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器压力高于约1MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器压力高于约3MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器压力高于约10MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器压力高于约23MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器压力为约0.25MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器压力为约1.5MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器压力为约3.8MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器压力为约23MPa。
在本发明的实施方案中，HTT反应器温度高于约400℃，并且HTT反应器压力高于约10MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器温度为约450℃，并且HTT反应器压力高于约0.25MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器温度为约450℃，并且HTT反应器压力高于约1.5MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器温度为约450℃，并且HTT反应器压力高于约3.8MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器温度为约450℃，并且HTT反应器压力高于约10MPa。在本发明的实施方案中，HTT反应器温度为约450℃，并且HTT反应器压力高于约23MPa。
HTT反应器停留时间定义为进料材料在HTT反应器中花费的平均时间，并且其值可以是任何合适的量。在本发明的实施方案中，HTT反应器停留时间高于约30分钟。在本发明的实施方案中，HTT反应器停留时间高于约45分钟。在本发明的实施方案中，HTT反应器停留时间高于约60分钟。在本发明的实施方案中，HTT反应器停留时间高于约90分钟。在本发明的实施方案中，HTT反应器停留时间高于约120分钟。在本发明的实施方案中，HTT反应器停留时间高于约150分钟。在本发明的实施方案中，HTT反应器停留时间在约30分钟和约180分钟之间。在本发明的实施方案中，HTT反应器停留时间在约60分钟和约150分钟之间。在本发明的实施方案中，HTT反应器停留时间在约90分钟和约120分钟之间。
IV液体产物流
HTT反应器中的进料材料在HTT反应器的出口处产生气体产物流(具有C5和更低级)、液体产物流(具有C6至至多C31)和固体产物流。在本发明的实施方案中，气体产物流占总产物流的介于约5重量％和约15重量％之间，液体产物流占总产物流的介于约80重量％和约90重量％之间，并且固体产物流占总产物流的约5重量％或更少。
在本发明的实施方案中，液体产物流以干基计高于混合流的约30重量％。在本发明的实施方案中，液体产物流以干基计高于混合流的约50重量％。在本发明的实施方案中，液体产物流以干基计高于混合流的约60重量％。在本发明的实施方案中，液体产物流以干基计高于混合流的约70重量％。在本发明的实施方案中，液体产物流以干基计高于混合流的约80重量％。在本发明的实施方案中，液体产物流具有高于约30MJ/kg的热值。在本发明的实施方案中，液体产物流具有高于约40MJ/kg的热值。在本发明的实施方案中，液体产物流具有高于约45MJ/kg的热值。
在本发明的实施方案中，液体产物流包含低分子量烃。在本发明的实施方案中，液体产物流包含废物衍生燃料产物。在本发明的实施方案中，液体产物流包含石脑油。在本发明的实施方案中，液体产物流包含柴油。在本发明的实施方案中，液体产物流包含汽油。
废物衍生燃料产物可包含多个相，包括但不限于水溶性水相和水不溶性相。水不溶性相也可称为油相并且包含已知的燃料馏分，诸如石脑油和柴油。水溶性相可包含化合物，所述化合物包括但不限于以下中的任一种或多种：碳水化合物、醛、羧酸、碳水化合物、酚、糠醛、烯烃、烷烃、芳烃、苯乙烯、乙苯、醇和酮、树脂和树脂酸以及结构上与树脂酸、烷烃和烯烃、脂肪酸和脂肪酸酯、甾醇和甾醇相关化合物、呋喃低聚物、环戊酮和环己酮、烷基和烷氧基环戊酮和环己酮、环戊烯酮、烷基和烷氧基环戊烯酮、芳族化合物(包括萘和烷基和烷氧基取代的萘)、甲酚、烷基和烷氧基苯酚、烷基和烷氧基儿茶酚、烷基和烷氧基三羟基苯、烷基和烷氧基氢醌、茚和茚衍生物相关的化合物。水不溶性相可包含化合物，所述化合物包括但不限于以下中的任何一种或多种：烯烃、烷烃、芳烃、苯乙烯、乙苯、蜡、醛、羧酸、碳水化合物、酚、糠醛、醇和酮、树脂和树脂酸以及结构上与树脂酸相关的化合物、烷烃和烯烃、脂肪酸和脂肪酸酯、甾醇和甾醇相关化合物、呋喃低聚物、环戊酮和环己酮、烷基和烷氧基环戊酮和环己酮、环戊烯酮、烷基和烷氧基环戊烯酮、芳族化合物(包括萘和烷基和烷氧基取代的萘)、甲酚、烷基和烷氧基苯酚、烷基和烷氧基儿茶酚、烷基和烷氧基三羟基苯、烷基和烷氧基氢醌、茚和茚衍生物。废物衍生燃料产物的其它非限制性示例包括油焦化物(例如具有结合油的碳焦化物)、焦化物和气态产物(例如甲烷、氢、一氧化碳和/或二氧化碳、乙烷、乙烯、丙烯、丙烷)。
在本发明的实施方案中，液体产物流包含正链烷烃、异链烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃。在本发明的实施方案中，正链烷烃占液体产物流的介于约5重量％和约30重量％之间。在本发明的实施方案中，异链烷烃占液体产物流的介于约4重量％和约20重量％之间。在本发明的实施方案中，环烷烃和烯烃占液体产物流的介于约30重量％和约40重量％之间。在本发明的实施方案中，芳族化合物占液体产物流的介于约20重量％和约30重量％之间。
在本发明的实施方案中，用于再循环用过的吸收性卫生产品(用过的AHP)的方法包括在HTT反应器温度、HTT反应器压力和HTT反应器停留时间下将所述用过的AHP进料到水热处理(HTT)反应器中；并且其中来自所述HTT反应器的液体产物流包含废物衍生燃料产物。
在本发明的实施方案中，用于再循环用过的AHP的方法包括：1)将用过的AHP粉碎成片；2)将片进料至挤出机以产生熔体流；3)提供水性溶液；4)使熔体流与水性溶液接触以产生混合流；5)在HTT反应器温度、HTT反应器压力和HTT反应器停留时间下将混合流进料到HTT反应器中；6)产生包含废物衍生燃料产物的液体产物流；以及7)将液体产物流减压并冷却。
在本发明的实施方案中，用于再循环用过的AHP的方法包括：1)将用过的AHP粉碎成片；2)提供水性溶液；3)使AHP片与水性溶液接触以产生混合流；4)在HTT反应器温度、HTT反应器压力和HTT反应器停留时间下将混合流进料到HTT反应器中；5)产生包含废物衍生燃料产物的液体产物流；以及6)将液体产物流减压并冷却。
废物衍生燃料产物中的一种或多种可包含小于约10重量％的氧，优选小于约5重量％的氧，更优选小于约2重量％的氧，甚至更优选小于约0.5重量％的氧，并且最优选小于约0.1重量％的氧。不希望受任何理论的束缚，据信在HTT反应器中使用水能够降低液体产物流中的氧含量。这是非常重要的，因为AHP可包含具有显著氧含量的材料，诸如聚酯、SAP、纤维素，否则它们将降低废物衍生燃料产物的价值。可以进一步处理废物衍生燃料产物以降低它们的氧含量。
废物衍生燃料产物中的一种或多种可含有少于约5重量％的氮，优选少于约1重量％的氮，更优选少于约0.5重量％的氮，并且最优选少于约0.1重量％的氮。不希望受任何理论的束缚，据信在HTT反应器中使用水能够降低液体产物流中的氮含量。这是非常重要的，因为AHP可包含显著的氮含量，诸如包含在人流出物中的尿素，否则其将降低废物衍生燃料产物的价值。此外，降低废物衍生燃料产物中的一种或多种中的氮含量可通过至少部分地除去人流出物中所含的尿素来实现：这可例如用本领域已知的钙化合物或有机酸溶液使用过的AHP经受预处理以使SAP去溶胀(美国专利9777131；和美国专利申请US 2017/0107667)，然后用本领域已知的方法(例如在废水处理中使用的那些，例如电化学氧化、吸附、生物处理、水解)从液相中除去尿素。另外，尿布设计可被制造成例如降低氮含量，例如用合成橡胶基组分代替聚氨酯基组分，如弹性物。可以进一步处理废物衍生燃料产物以降低氮含量。
废物衍生燃料产物中的一种或多种可含有小于约1重量％的氯，优选小于约0.1重量％的氯，更优选小于约0.01重量％的氯，并且最优选小于约0.005重量％的氯。用过的AHP可能含有显著量的氯，这是由于人流出物中所含的盐，诸如氯化钠。不希望受任何理论的束缚，由于盐如氯化钠是水溶性的，它们可以优选分配到水溶性水相中，因此产生具有更少氯含量的水不溶性液相。此外，存在于反应混合物中的卤素(诸如氯)作为无机卤化物转移到水溶性水相中可减少二噁英形成周围的问题。此外，降低废物衍生燃料产物中的一种或多种中的氯含量可通过至少部分地除去AHP中吸收的人流出物中所含的氯化物来实现：这可例如用本领域已知的钙化合物或有机酸溶液例如使用过的AHP经受预处理以使SAP去溶胀(美国专利9777131；和美国专利申请US 2017/0107667)，然后用本领域已知的方法(例如反渗透、蒸馏或电渗析)从水相中除去氯化物。此外，可以进行尿布设计以降低氯含量，例如避免AHP制剂中的含氯聚合物和添加剂。可以进一步处理废物衍生燃料产物以降低氯含量。
废物衍生燃料产物中的一种或多种可含有小于约1重量％的硫，优选小于约0.1重量％的硫，更优选小于约0.01重量％的硫，并且最优选小于约0.005重量％的硫。用过的AHP可能含有显著量的硫，这是由于包含在人流出物中的含硫化合物，例如硫酸盐、胱氨酸。不希望受任何理论的束缚，由于这些含硫化合物是水溶性的，它们可以优选分配到水溶性水相中，因此产生具有更少硫含量的水不溶性液相。此外，降低废物衍生燃料产物中的一种或多种中的硫含量可通过至少部分地除去由AHP吸收的人流出物中所含的硫化合物来实现：这可例如用本领域已知的钙化合物或有机酸溶液例如使用过的AHP经受预处理以使SAP去溶胀(美国专利9777131；和美国专利申请US 2017/0107667)，然后用本领域已知的方法(例如反渗透)从液相中除去硫化合物。此外，可以进行尿布设计以降低硫含量，例如避免AHP制剂中的含硫聚合物和添加剂。可以进一步处理废物衍生燃料产物以降低硫含量。
在减压和冷却废物衍生燃料产物后，它们可以经受进一步的分离技术以从产物中回收一种或多种气体、水、油和/或蜡组分，和/或从产物中分离一种或多种油馏分和/或一种或多种蜡组分馏分。例如，在减压和冷却时，合成原油将与闪蒸罐中的水分离并浮在水上，密度低于水。气体和蒸汽也将在这一点上分离。气体将是有热量的，并且可以被燃烧以向该过程提供能量。通过使用例如离心机，可以进一步改进两个液相的分离。可对油相进行进一步处理，例如可将其蒸馏以提供馏分诸如石脑油、中间馏分、重瓦斯油和真空瓦斯油以及蜡。蜡和部分转化的聚合物可以任选作为进料再循环至该方法的前部以用于进一步裂化。可以任选地将石脑油和其它馏分加入到反应混合物中，例如通过在挤出机机筒之后或在混合片之后注入，以用作溶剂来降低流体粘度和改变相行为。
可将废物衍生燃料产物分离并再循环到沸点为约30℃至约140℃、约60℃至约160o℃、约140o℃至约205℃、约150℃至约300℃或约230℃至约350℃的一种或多种馏分中。例如，可将废物衍生燃料产物分离并再循环到包含沸点高于370℃常压等沸点(AEBP)、高于400℃AEBP、高于450℃AEBP、高于500℃AEBP或高于550℃AEBP的蜡或蜡质油的产物的一种或多种馏分中。
本发明的另一个益处是减少了炭的形成，炭是不希望的，因为有价值的碳是从更有价值的水不溶性液相(包括石脑油和柴油)中减去的。不希望受任何理论的束缚，据信在HTT反应器中使用水减少了炭的形成，特别是来自纤维素材料以及来自AHP中所含的合成聚合物材料的炭的形成。
此外，该方法包括分离和再循环具有在石脑油沸程、重石脑油沸程、煤油沸程、柴油沸程、重瓦斯油沸程或真空瓦斯油沸程范围内的沸点的废物衍生燃料产物的馏分。典型地，在转化之前，废物衍生燃料产物具有比包含在用过的AHP中的聚合物材料更低的平均分子量。此外，上述任何馏分都可以燃烧以提供用于重复该方法的热量。
V再循环的AHP
可将液体产物流进料到蒸汽裂化器中以产生乙烯、丙烯和可用于产生聚乙烯、聚丙烯、聚酯、粘合剂、SAP等的其它化学品，这可形成再循环的AHP。可以进一步处理废物衍生燃料产物以使其与裂解器单元相容以获得基体单体，诸如乙烯和丙烯，然后其可用于产生新的聚合物，诸如聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯等，它们可用于产生新的尿布或其它市场产品或包装。
在本发明的实施方案中，吸收性卫生产品(AHP)包含至少一种由废物衍生燃料产物产生的组分，其中所述废物衍生燃料产物由再循环根据上述实施方案中任一项所述的用过的AHP产生。
给出以上描述仅用于理解清楚，并且不应从中理解为不必要的限制，因为本发明范围内的修改对本领域普通技术人员而言是显而易见的。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或换句话讲有所限制，否则将本文引用的每篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或申请，全文均以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其他变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求书中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。

Claims (7)

1.用于再循环用过的吸收性卫生产品(用过的AHP)的方法，所述方法包括将所述用过的AHP进料到水热处理(HTT)反应器中，所述水热处理(HTT)反应器在HTT反应器温度、HTT反应器压力和HTT反应器停留时间下操作；并且其中来自所述HTT反应器的液体产物流包含废物衍生燃料产物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括将所述用过的AHP粉碎成片。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中使所述用过的AHP与水性溶液接触。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述HTT反应器温度高于约400℃。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述HTT反应器压力高于约23MPa。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述HTT反应器停留时间高于约30分钟。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述液体产物流包含石脑油。
CN202180071364.7A 2020-11-02 2021-10-12 使用水热处理再循环用过的吸收性卫生产品或其组分 Pending CN116391011A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063108492P 2020-11-02 2020-11-02
US63/108,492 2020-11-02
PCT/US2021/054454 WO2022093523A1 (en) 2020-11-02 2021-10-12 Recycling a used absorbent hygiene product or its components using hydrothermal treatment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116391011A true CN116391011A (zh) 2023-07-04

Family

ID=78676647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180071364.7A Pending CN116391011A (zh) 2020-11-02 2021-10-12 使用水热处理再循环用过的吸收性卫生产品或其组分

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220134398A1 (zh)
EP (1) EP4237512A1 (zh)
CN (1) CN116391011A (zh)
WO (1) WO2022093523A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022081451A1 (en) 2020-10-16 2022-04-21 The Procter & Gamble Company Absorbent hygiene product comprising superabsorbent polymer partly derived from a recycled resource and methods of producing said product
DE102020131581B4 (de) * 2020-11-27 2025-10-23 Neveon Germany Gmbh Verfahren zum Abbau von Polyurethan sowie hierdurch erhaltenes flüssiges Verfahrensmedium
WO2022183184A1 (en) 2021-02-23 2022-09-01 The Procter & Gamble Company Recycling of superabsorbent polymer with a hybrid oxidative degradation and high shear mixing
EP4508124A1 (en) 2022-04-13 2025-02-19 The Procter & Gamble Company Recycling a used absorbent hygiene product or its components using hydrothermal treatment
DE102023108203A1 (de) * 2023-03-30 2024-10-02 ARCUS Greencycling Technologies GmbH Verfahren und Anlage zum Recyclen von Windeln

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180361394A1 (en) * 2015-12-08 2018-12-20 Fiberight Limited Waste processing
CN110088243A (zh) * 2016-11-21 2019-08-02 沙特阿拉伯石油公司 集成真空瓦斯油加氢裂解和蒸汽裂解的将原油转化为石油化学品和燃料产品的方法和系统
CN110225958A (zh) * 2016-12-14 2019-09-10 穆拉科技有限公司 用于生产生物燃料的方法和设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1184443A1 (en) * 2000-09-04 2002-03-06 Biofuel B.V. Process for the production of liquid fuels from biomass
EP2013251B1 (en) 2006-03-27 2011-09-14 Nippon Shokubai Co.,Ltd. Water absorbing resin with improved internal structure and manufacturing method therefor
NZ599850A (en) * 2007-07-27 2014-05-30 Ignite Energy Resources Ltd Process and apparatus for converting organic matter into a product
ITTO20111091A1 (it) 2011-11-28 2013-05-29 Fater Spa Apparecchiatura e procedimento per il riciclaggio di prodotti sanitari assorbenti
ITTO20111092A1 (it) 2011-11-28 2013-05-29 Fater Spa Apparecchiatura e procedimento per il riciclaggio di prodotti sanitari assorbenti
JP5996226B2 (ja) 2012-03-23 2016-09-21 国立大学法人北海道大学 使用済み高吸水性ポリマーの再生方法
WO2014118024A1 (de) 2013-01-29 2014-08-07 Basf Se Verfahren zur herstellung wasserabsorbierender polymerpartikel mit hoher quellgeschwindigkeit und hoher zentrifugenretentionskapazität bei gleichzeitig hoher permeabilität des gequollenen gelbetts
JP6199243B2 (ja) 2014-06-12 2017-09-20 ユニ・チャーム株式会社 使用済み衛生用品からリサイクルパルプを製造する方法
DE102015108552A1 (de) * 2015-02-27 2016-09-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Pyrolyseöl und Verfahren zu dessen Herstellung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180361394A1 (en) * 2015-12-08 2018-12-20 Fiberight Limited Waste processing
CN110088243A (zh) * 2016-11-21 2019-08-02 沙特阿拉伯石油公司 集成真空瓦斯油加氢裂解和蒸汽裂解的将原油转化为石油化学品和燃料产品的方法和系统
CN110225958A (zh) * 2016-12-14 2019-09-10 穆拉科技有限公司 用于生产生物燃料的方法和设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP4237512A1 (en) 2023-09-06
US20220134398A1 (en) 2022-05-05
WO2022093523A1 (en) 2022-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116391011A (zh) 使用水热处理再循环用过的吸收性卫生产品或其组分
Nanda et al. Thermochemical conversion of plastic waste to fuels: a review
CN110225958B (zh) 用于生产生物燃料的方法和设备
US10174260B2 (en) Process and apparatus for producing liquid hydrocarbon
CA2838870C (en) Process and apparatus for producing liquid hydrocarbon
Deng et al. Co-pyrolysis of biomass and plastic waste into carbon materials with environmental applications: a critical review
EP4037817B1 (en) Process and apparatus for converting polymers into products
US20240368369A1 (en) Recycling a used absorbent hygiene product or its components using hydrothermal treatment
Tito et al. Multilayer plastic film chemical recycling via sequential hydrothermal liquefaction
Gale et al. Synergistic and antagonistic effects of the co-pyrolysis of plastics and corn stover to produce char and activated carbon
Galiwango et al. Catalytic hydrothermal conversion of end-of-life plastic waste in near supercritical water
EP4508125A1 (en) Absorbent hygiene product comprising recycled material made from used absorbent hygiene product using hydrothermal treatment
Matuszewska et al. Fundamentals of Thermochemical Processes and Polyolefin Plastic Waste Treatment for Resource Recycling and Conservation
Mahadevan et al. Hydrothermal Co-Liquefaction of Drift Macroalgal Biomass and Single Use Plastic Wastes: Optimizing Aqueous Phase Valorization for Enhanced Energy Recovery
Abbas et al. Journal of Bioresources and Bioproducts
NZ618515B2 (en) Process for producing liquid hydrocarbon

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination