[go: up one dir, main page]

DE3713730A1 - Verbessertes verfahren zur aufarbeitung von kohlenstoff enthaltenden abfaellen und biomasse - Google Patents

Verbessertes verfahren zur aufarbeitung von kohlenstoff enthaltenden abfaellen und biomasse

Info

Publication number
DE3713730A1
DE3713730A1 DE19873713730 DE3713730A DE3713730A1 DE 3713730 A1 DE3713730 A1 DE 3713730A1 DE 19873713730 DE19873713730 DE 19873713730 DE 3713730 A DE3713730 A DE 3713730A DE 3713730 A1 DE3713730 A1 DE 3713730A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
waste
bar
hydrogen
products
hours
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.)
Ceased
Application number
DE19873713730
Other languages
English (en)
Inventor
Joachim Dr Korff
Karl-Heinz Keim
Kurt Erdt
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.)
RWE Entsorgung AG
Original Assignee
Union Rheinische Braunkohlen Kraftstoff AG
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6326213&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE3713730(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Union Rheinische Braunkohlen Kraftstoff AG filed Critical Union Rheinische Braunkohlen Kraftstoff AG
Priority to DE19873713730 priority Critical patent/DE3713730A1/de
Priority to ES88106094T priority patent/ES2005520A4/es
Priority to DE3855115T priority patent/DE3855115D1/de
Priority to EP88106094A priority patent/EP0291698B1/de
Priority to AT88106094T priority patent/ATE135734T1/de
Priority to DD88314965A priority patent/DD275702A1/de
Publication of DE3713730A1 publication Critical patent/DE3713730A1/de
Priority to GR88300185T priority patent/GR880300185T1/el
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Wiederaufarbeitung Kohlenstoff enthaltender Abfälle durch thermische Vorbehandlung derselben in Gegenwart oder Abwesenheit von Wasserstoff und anschließende Hydrierung des vorbehandelten Materials bei erhöhter Temperatur.
Es ist in der Öffentlichkeit allgemein bekannt, daß die sich weltweit ansammelnden Abfälle ein zunehmendes Umweltproblem darstellen.
Seit Jahrzehnten wird bis heute Abfall in Deponien, z. B. in verlassenen Kiesgruben, Bergwerksgruben und an anderen Stellen gelagert. Lange Zeit hat man hierbei die chemische Struktur des Abfalls und seine langfristige Einwirkung auf Boden und Grundwasser nicht beachtet. In jüngerer Zeit werden bestimmte Abfälle in sog. Sonderdeponien gelagert. Hierbei bemüht man sich die Deponie gegenüber Grundwasser und Boden abzudichten.
Die Fachwelt hat sich daher seit einiger Zeit intensiv um eine Aufarbeitung bzw. Verarbeitung des Abfalls bemüht, einmal zur Schonung der Umwelt und zum anderen um verwertbare Produkte aus dem Abfall zu gewinnen.
So wird in "The Oil and Gas Journal", Dec. 25, 1978, S. 80, eine Pilotanlage beschrieben, in der durch Pyrolyse Kunststoffe in Gase und Öle umgewandelt werden können.
In "Hydrocarbon Processing", April 1979, S. 183, wird eine Verbrennungsanlage, insbesondere für spezielle Abfälle beschrieben.
Auch der biochemische Abbau von Kunststoffen wurde untersucht (s. z. B. "European Chemical News", Sept. 10, 1979, S. 28). In "Chemical Engineering", 13. August 1979, S. 41, wird ein Verfahren beschrieben, nach dem gefährliche Abfälle in erhärtende Materialien, z. B. Zement eingegossen werden.
Ein Überblick über die wichtigsten Verfahren ist in "Chemical and Engineering News", 01. Okt. 1979, S. 34 dargestellt. Hier wird insbesondere die Vergasung von Biomasse, nämlich Holzabfällen und dergl. zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff beschrieben. Auf S. 36, linke Spalte dieser Schrift wird auch ein Versuchsprogramm zur Umsetzung von zerkleinertem Holz in Wasser suspendiert, mit Wasserstoff in Gegenwart von Raney- Nickel, als Katalysator beschrieben.
In "Europa Chemie", 25, 1979, S. 417, wird ein Verfahren beschrieben, nach dem unsortierte Kunststoffabfälle plastifiziert und verpreßt werden.
Die Wirbelschichtverbrennung von Abfällen wird in "Chemische Industrie", XXXII, April 1980, S. 248, beschrieben. Die Umwandlung von Abfällen und Biomasse durch Erhitzen mit Wasser und Alkalien wird in "Chemistry International", 1980, No. 4, S. 20 beschrieben.
Zahlreiche andere Publikationen sind darüber hinaus bekannt geworden.
In jüngster Zeit wurde vor allem die Verbrennung in modernsten Anlagen weiter entwickelt und Großanlagen errichtet, die nach diesem Verfahren arbeiten. Obgleich Entstaubung und Rauchgaswäsche in solchen Anlagen integriert sind, entweichen Schadstoffe auch bei sorgfältiger Reinigung, so z. B. Schwermetalle, SO₂, NO x u.a., in kleinen Anteilen in die Atmosphäre.
Auch die Pyrolyse wird inzwischen in technischem Umfang betrieben (s. beispielsweise "Vereinigte Wirtschaftsdienste GmbH", 04. Okt. 1985, S. 9). Die Pyrolyse hat jedoch die Nachteile der überwiegenden Bildung gasförmiger Produkte und eines stark verschmutzten Koksrückstandes in relativ großer Menge und die Bildung Bläusäure enthaltender Abwässer aus Stickstoff enthaltenden Abfällen (Müll und Abfall, 6 (1980) S. 189, rechte Spalte). Das Problem der Abfall- und Biomasse-Verarbeitung ist gemäß diesem Stand der Technik daher nach wie vor nicht zufriedenstellend gelöst.
Eine überraschende, im Vergleich zum Stand der Technik viel günstigere Lösung dieses Problems, insbesondere im Hinblick auf die hohen Ausbeuten an wertvollen flüssigen Produkten, ist vom gleichen Anmelder in dem Deutschen Patent DE-PS 34 42 506 offenbart sowie in der europäischen Nachanmeldung Nr. 85 11 5435.9.
Diese Erfindung betrifft die hydrierende Behandlung mit oder ohne Katalysator, von synthetischen Abfallmaterialien wie z. B. Kunststoffen bzw. Kunststoffgemischen, Gummi, Abfallreifen, Textilabfällen, chemischen Industrieabfällen, Abfallölen, Altölen und anderen oder Gemischen dieser Materialien, wobei die hydrierende Behandlung bei Drucken von 30 bis 500 bar, vorzugsweise von 50 bis 450 bar und besonders bevorzugt von 50 bis 350 bar durchgeführt wird sowie bei Temperaturen von 200 bis 600°C, vorzugsweise von 200 bis 540°C und besonders bevorzugt von 300 bis 540°C und Verweilzeiten von 1 Minute bis 8 Stunden, vorzugsweise von 10 Minuten bis 6 Stunden und besonders bevorzugt von 15 Minuten bis 4 Stunden.
Zu den Abfall-Einsatzprodukten können Anreiböle zugefügt werden sowie Kohle, Kohlebestandteile, Rohöl, Rohölbestandteile und Rohölrückstände, Schieferöle und Schieferölbestandteile, Ölsandextrakte und ihre Bestandteile, Bitumen, Asphalt, Asphaltene und ähnliche Materialien.
Das Einsatzprodukt bzw. das Einsatzgemisch kann ferner mit Lösungsmitteln behandelt werden und anschließend der Extrakt in die hydrierende Behandlung eingesetzt werden.
Das Verfahren erlaubt, nach Abtrennung anorganischer Bestandteile wie Glas, Metallen, Steinmaterialien und anderen, die synthetischen Abfallmaterialien ohne weitere Trennung in wertvolle Kohlenwasserstoffe umzuwandeln. Diese sind gasförmige C₁-C₄-Kohlenwasserstoffe, flüssige Kohlenwasserstoffe im Naphtha-Siedebereich sowie Mitteldestillate und schwere Öle, die als Heizöle bzw. Dieselkraftstoff eingesetzt werden können. Die Vorsortierung von Abfallmaterialien erfolgt bevorzugt in der Weise, daß Kohlenstoff enthaltende organische Abfälle synthetischen Ursprungs wie z. B. Kunststoffe und Gemische von Kunststoffen, Gummi, Abfallreifen, Textilabfälle bzw. Gemische dieser Materialien sowie weitere organische synthetische Abfälle wenigstens grob von vegetabilischem Abfall und/oder Biomasse abgetrennt werden und anschließend einer hydrierenden Behandlung unterworfen werden oder dieselben im Gemisch mit organischen Industrieabfällen synthetischen Ursprungs wie z. B. Lack- und Farbresten, organischen Chemikalien, Abfällen aus Industrieanlagen, organischen synthetischen Shredderabfällen aus der Autoindustrie, Klärschlamm, Altölen oder anderen industriellen organischen Abfällen synthetischen Ursprungs der Hydrierung unterworfen werden.
Andere Abfallmaterialien wie Papier, Lebensmittelreste, landwirtschaftliche und forstwirtschaftliche Abfälle, Pflanzenrückstände und andere können grob abgetrennt werden oder verbleiben in dem synthetischen Anteil in gewissem Umfang.
Hausmüll kann beispielsweise in der Weise aufgearbeitet werden, daß Kunststoffe, Gummi, Textilien und andere synthetische Materialien grob abgetrennt werden und getrennt einer hydrierenden Behandlung unterworfen werden, oder gemischt mit Abfallreifen und/oder Industriechemikalien und/oder Plastikabfällen und/oder Altölen und anderen dieser hydrierenden Behandlung unterworfen werden.
Das Verfahren ist auch sehr gut geeignet für die hydrierende Behandlung der genannten Abfälle bzw. Abfallgemische in Kombination mit Kohle, Kohlekomponenten wie beispielsweise Rückstandsölen aus Kohle, Kohleölen, Pyrolyseölen, Rohöl, Rückstandsölen aus Rohöl, anderen Rohölkomponenten, Ölschiefer und Ölschieferkomponenten, Ölsandextrakten, Asphalt und Bitumen und ähnlichen Materialien sowie mit Gemischen der genannten Materialien.
Die Abtrennung der oben genannten anorganischen Materialien vom Kohlenstoff enthaltenden Abfall kann gemäß dem Stand der Technik durchgeführt werden. Diese anorganischen Materialien können in Deponien gelagert werden, sofern sie nicht recycled und wiederaufarbeitet werden. Die Zerkleinerung und das Shredden und Abtrennen von Abfallmaterialien kann ebenfalls gemäß dem Stand der Technik durchgeführt werden. Sofern apparative Gründe dem nicht entgegen stehen, kann das Verfahren auch in Gegenwart anorganischer Materialien durchgeführt werden.
Abfallkomponenten, die nicht in Kohlenwasserstoff umgewandelt werden können, wie z. B. Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff und Halogene in Form ihrer Verbindungen, werden in ihre gasförmigen Wasserstoffverbindungen umgewandelt, nämlich H₂S, NH₃, HCl, H₂O und andere. Diese Verbindungen können durch Gaswäsche und weitere Aufarbeitung gemäß dem Stand der Technik getrennt werden.
Ein weiterer Vorzug des Verfahrens ist, daß die Bildung gefährlicher Verbindungen, die bei der Abfallverbrennung auftreten, nämlich NO x , SO x oder Dioxine, vermieden wird. Weiterhin können Kunststoffe, wie beispielsweise Polyvinylchlorid, die in der Verbrennung problematisch sind, ohne Risiko bezüglich der Umwelt aufgearbeitet werden.
Die Hydrierung Kohlenstoff enthaltender Abfallmaterialien kann, gemäß dieser Offenbarung mit sehr guten Ergebnissen in Abwesenheit von Katalysatoren durchgeführt werden. Verbesserte Ergebnisse, insbesondere bezüglich der selektiven Bildung bestimmter Kohlenwasserstoff-Fraktionen können jedoch in Gegenwart von Katalysatoren erhalten werden, wie z. B. in Gegenwart von Metallen und deren Verbindungen, die in Hydrierreaktionen katalytisch aktiv sind, wie z. B. Fe, Cr, Zn, Mo, W, Mn, Ni, Pd, Co, Pt, weiterhin Alkali und Erdalkalien wie Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca, Sr oder Ba und anderen Metallen und/oder ihren Verbindungen, wobei diese Katalysatoren aus einer einzelnen aktiven Komponente oder einem Gemisch von wenigstens 2 der genannten Komponenten bestehen können, und wobei diese Metalle bzw. ihre Verbindungen auf Katalysatorträgern angewandt werden können, wie z. B. auf Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Aluminiumsilikat, Zeolithen und anderen Trägern, die gemäß dem Stand der Technik bekannt sind, ebenso wie auf Gemischen dieser Träger oder auch ohne Träger. Bestimmte Zeolithe und andere Träger sind auch ohne Dotierung im offenbarten Verfahren als Katalysator aktiv.
Andere geeignete Katalysatoren sind sogenannte Wegwerfkatalysatoren wie Herdofenkoks, Vergasungsstäube und -aschen wie beispielsweise Hochtemperatur-Winkler-Staub und -Asche, Stäube und Aschen die bei der hydrierenden Vergasung von Kohle erhalten werden, bei der Methan gebildet wird (HKV-Staub), weiterhin Materialien, die Eisenoxide enthalten wie beispielsweise Rotschlamm, Bayer-Masse, Lux-Masse, Stäube aus der Stahlindustrie und andere. Diese Materialien können als solche als Katalysatoren eingesetzt werden oder dotiert mit Metallen und/oder Metallverbindungen, die bei Hydrierungen aktiv sind, insbesondere mit Schwermetallen und/oder ihren Verbindungen wie Fe, Cr, Zn, Mo, W, Mn, Ni, Co, Pt, Pd, weiterhin Alkali und Erdalkalimetallen bzw. deren Verbindungen wie Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca, Sr oder Ba sowie Gemischen dieser Metalle und/oder deren Verbindungen.
Die Katalysatoren können ggfs. vor oder während des Verfahrens sulfidiert werden.
Alle Katalysatoren können als Einzelkomponenten oder im Gemisch von wenigstens zwei der Komponenten eingesetzt werden.
Die hydrierende Behandlung kann in weiten Grenzen von Temperatur und Druck durchgeführt werden in Abhängigkeit von dem eingesetzten Abfallmaterial, nämlich von 200-600°C und 30-500 bar, bei Verweilzeiten von 1 Minute bis 8 Stunden.
Das Hydriergas kann von verschiedener Qualität sein, es kann beispielsweise außer Wasserstoff gewisse Mengen an CO, CO₂, H₂S, Methan, Ethan, Dampf und anderen enthalten.
Geeignete Wasserstoffqualitäten sind beispielsweise solche, die bei Vergasungen von Kohlenstoff enthaltenden Materialien erhalten werden.
Solche Materialien können Rückstände aus der Mineralölverarbeitung sein oder andere Öle oder Kohlenwasserstoffe von Mineralölursprung, oder Kohle wie beispielsweise Braunkohle, aber auch Steinkohle, Holz, Torf oder Rückstände aus der Kohleverarbeitung wie beispielsweise der Kohlehydrierung. Geeignete Vergasungsmaterialien sind auch Biomasse und der vegetabilische Anteil vom Hausmüll. Selbstverständlich sind reine Wasserstoffqualitäten, wie sie beispielsweise elektrolytisch gewonnen werden, ebenfalls sehr gut geeignet.
Hausmüll kann demgemäß in der Weise aufgearbeitet werden, daß zunächst eine Trennung in einen vegetabilischen und einen synthetischen Anteil erfolgt und anschließend der vegetabilische Anteil vergast wird zur Bereitstellung von Wasserstoff im Hydrierverfahren, während der synthetische Anteil mit Wasserstoff behandelt wird.
Gemäß diesem Verfahren ist auch eine Behandlung mit geeigneten Lösungsmitteln möglich, insbesondere mit Wasserstoff übertragenden Lösungsmitteln, wobei diese Behandlung vor der eigentlichen Hydrierung vorgenommen wird. Anschließend kann gelöstes und ungelöstes Material von einander getrennt werden und getrennt einer Hydrierung unterworfen werden oder gelöstes und ungelöstes können gemeinsam in einem Reaktor hydrierend umgesetzt werden. Durch nachfolgende Destillation kann das Lösungsmittel abgetrennt und rückgeführt werden. Alternativ kann das nichtgelöste Material einer Vergasung oder Verkokung unterworfen werden.
Auch bei dieser Variante kann das eingesetzte Abfallmaterial mit Kohle und Kohlekomponenten, Rohöl und Rohölkomponenten und anderen, ähnlichen Materialien gemischt werden, wie oben bereits ausgeführt.
Geeignete Wasserstoff übertragende Lösungsmittel sind beispielsweise Tetralin, Anthrazenöl, Isopropanol, Kresole enthaltende Öle, Dekalin, Naphthalin, Tetrahydrofuran, Dioxan und andere Kohlenwasserstoffe aus Rohöl und Kohle oder auch Kohlenwasserstoffe die aus dem Prozeß selbst stammen, ferner Sauerstoff enthaltende Kohlenwasserstoffe und Öle. Schließlich kann auch Wasser und Dampf zugesetzt werden, wobei letzterer auch den bereits oben erläuterten alternativen hydrierenden Behandlungen zugesetzt werden kann.
Andererseits kann das Abfallmaterial zunächst in einen Vegetabilien-, Biomass- oder Cellulose-Anteil und einen synthetischen Anteil getrennt werden, wobei beide Anteile getrennt weiter verarbeitet werden, und wobei der Vegetabilien-, Biomass- oder Cellulose-Anteil im wesentlichen hydrolytisch gespalten wird, beispielsweise in Gegenwart von Basen oder Säuren, wobei diese Umwandlung vorzugsweise in Gegenwart protischer Lösungsmittel, insbesondere von Wasser und Alkoholen durchgeführt werden kann und/oder in Gegenwart von Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff und andererseits der im wesentlichen synthetische Anteil der oben beschriebenen hydrierenden Behandlung unterworfen wird.
Eine Verbesserung dieses in DE-PS 34 42 503 bzw. der europäischen Nachanmeldung Nr. 85 11 4535.9 offenbarten Verfahrens liegt in der vorliegenden Erfindung vor, welche die Behandlung Kohlenstoff enthaltender organischer Abfälle synthetischen oder überwiegend synthetischen Ursprungs mit Wasserstoff und/oder Wasserstoff enthaltenden Gasen und/oder Wasserstoff übertragenden Lösungsmitteln betrifft, gegebenenfalls in Gegenwart eines (von) Katalysators(en), dadurch gekennzeichnet, daß
a, die Behandlung bei einer Temperatur von 200-600°C durchgeführt wird, vorzugsweise von 200-540°C, besonders bevorzugt von 300-540°C, bei einem Druck von 30-500 bar, vorzugsweise von 50-450 bar, besonders bevorzugt von 50-350 bar und einer Verweilzeit von 1 Minute bis 8 Stunden, vorzugsweise von 10 Minuten bis 6 Stunden und besonders bevorzugt von 15 Minuten bis 4 Stunden,
b, das Kohlenstoff enthaltende organische Abfallmaterial synthetischen bzw. überwiegend synthetischen Ursprungs zumindest teilweise einer Vorbehandlung unter Wasserstoff und/oder Wasserstoff enthaltenden Gasen und/oder Wasserstoff übertragenden Lösungsmittel unterworfen wird, bei einer Temperatur von 75-600°C, vorzugsweise von 75-540°C und besonders bevorzugt von 120-500°C, einem Druck von 1 bis 600 bar, vorzugsweise von 1 bis 500 bar und besonders bevorzugt von 1-350 bar und einer Verweilzeit von 1 Minute bis 6 Stunden, vorzugsweise von 1 Minute bis 4 Stunden und/ oder zumindestens teilweise einer Vorbehandlung unter (einem) Inertgas unterworfen wird, bei einer Temperatur von 75-600°C, vorzugsweise von 75-500°C, besonders bevorzugt von 120-475°C, einem Druck von 1-600 bar, vorzugsweise von 1-500 bar und besonders bevorzugt von 1-350 bar und einer Verweilzeit von 1 Minute bis 6 Stunden, vorzugsweise von 1 Minute bis 4 Stunden;
c, in die Behandlung bzw. Vorbehandlung gemäß den Stufen a und/oder b zumindest teilweise Abfallsorten, die als abfallerzeugerspezifische und/oder produktionsspezifische Abfallsorten anfallen, getrennt von sonstigen Abfallsorten eingesetzt werden.
Die Erfindung betrifft ferner ein verbessertes Verfahren zur Behandlung Kohlenstoff enthaltender organischer Abfälle synthetischen oder überwiegend synthetischen Ursprungs, mit Wasserstoff und/oder Wasserstoff enthaltenden Gasen und/oder Wasserstoff übertragenden Lösungsmitteln, gegebenenfalls in Gegenwart eines (von) Katalysators(en), dadurch gekennzeichnet, daß
a, in die Behandlung zumindest zeitweise Abfallsorten, die als abfallerzeugerspezifische und/oder produktionsspezifische Abfallsorten anfallen, getrennt von sonstigen Abfallsorten eingesetzt werden;
b, die Behandlung bei einer Temperatur von 200-600°C, vorzugsweise von 200-540°C und besonders bevorzugt von 300-540°C, einem Druck von 30-500 bar, vorzugsweise von 50-450 bar, besonders bevorzugt von 50-350 bar und einer Verweilzeit von 1 Minute bis 8 Stunden, vorzugsweise von 10 Minuten bis 6 Stunden und besonders bevorzugt von 15 Minuten bis 4 Stunden, durchgeführt wird.
Erfindungsgemäß werden zumindest zeitweise Abfallsorten in die Vorbehandlungsstufe(n) und/oder in die hydrierende Behandlungsstufe gemäß Anspruch 1, bzw. Stufe b, Anspruch 2, eingesetzt, die abfallerzeugerspezifisch bzw. produktionsspezifisch und demgemäß vergleichsweise homogen sind.
So fallen beispielsweise in der Kabelindustrie große Mengen an Kabelabfällen an, in der Autoindustrie fallen große Mengen an sog. Shredderabfällen, in der Farbenindustrie fallen große Mengen an Farb- und Lackabfällen an, in der Teppichindustrie fallen große Mengen an Teppichabfällen an, in der Textilindustrie fallen große Mengen an Textilabfällen an, in der Gummi- und Reifenindustrie fallen große Mengen an Elastomerabfällen bzw. deren Weiterverarbeitungsprodukten an, in der Kunststoffindustrie wie beispielsweise bei der Herstellung und Verarbeitung von Plasten, Schaumstoffen, Elastomeren, Isoliermaterialien fallen große Mengen an Abfällen an, in der chemischen Industrie fallen große Mengen an synthetisch-organischen Abfällen an bei der Erzeugung von Chemikalien, die hier im einzelnen nicht aufgezählt werden können. Aber auch in technischen Mülltrennanlagen können vorsortierte synthetische-organische Abfälle anfallen.
Die Aufzählung der genannten produktionsspezifischen bzw. abfallerzeugerspezifischen Abfälle ist nicht als limitierend anzusehen, da gemäß vorliegender Erfindung alle synthetischen organischen Verbindungen hydrierend in wertvolle Produkte umgesetzt werden können.
Meistens handelt es sich bei den produktionsspezifischen bzw. abfallerzeugerspezifischen Abfällen um Gemische; so bestehen Shredderabfälle gewöhnlich aus Kunststoffgemischen, Kabelabfälle aus Gemischen verschiedenen Komponenten, Textilabfälle aus Gemischen.
Gleiches gilt für andere Abfälle. Erfindungsgemäß können jedoch auch einheitliche bzw. sehr einheitliche Abfälle sehr gut umgesetzt werden. Der Einsatz der abfallerzeuger- oder produktionsspezifischen Abfälle kann zumindest zeitweise erfolgen, beispielsweise bis ein Vorrat an solchen Abfällen verbraucht ist.
Zwischenzeitlich können auch nichtabfallerzeuger- bzw. produktionsspezifische Abfälle umgesetzt werden, also Gemische mehrerer Abfallsorten oder z. B. Gemische synthetisch-organischer Abfälle wie sie in Mülltrennanlagen anfallen.
Die Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Vorbehandlung der Abfälle, die anschließend einer Hydrierung unterworfen werden, diese Abfälle in Produkte umgewandelt werden können, die als Folge der erhaltenen Vikskositäten in den Folgeschritten viel einfacher gehandhabt werden können, verglichen mit solchen Materialien, die nur aufgeschmolzen oder aufgelöst werden, während einer kurzen Behandlungszeit. So können die vorbehandelten Produkte beispielsweise problemlos gepumpt oder mit Schneckenförderern gefördert werden und je nach angewandten Bedingungen wesentlich leichter in flüssige Kohlenwasserstoffe in der anschließenden Hydrierung umgewandelt werden.
Die erfindungsgemäße Vorbehandlung kann in Gegenwart von Wasserstoff und/oder Wasserstoff enthaltenden Gasen und/oder Wasserstoff übertragenden Lösungsmitteln durchgeführt werden sowie in Inertatmosphäre oder in Lösungsmitteln, welche nicht als Wasserstoffüberträger wirken. Das Verfahren kann ferner mit oder ohne Katalysatoren durchgeführt werden.
Die spaltende Vorbehandlung erfolgt erfindungsgemäß in Mischvorrichtungen im allgemeinen Sinn, insbesondere in Extrudern und Misch/Knet-Vorrichtungen, da diese im allgemeinen pulsationsfrei in eine nachgeschaltete Apparatur fördern. Hierzu können Extruder beispielsweise mit Einfach- oder Mehrfachschneckenförderung verwendet werden oder beispielsweise solche wie sie in der DE-OS 30 01 318 oder in der DE-OS 29 49 537 beschrieben sind, wobei in letzteren die Förderschnecke(n) hinter der eigentlichen Förderstrecke in einen erweiterten Reaktionsraum hineinragt(en), so daß auch in diesem zusätzliche Durchmischung durch die Schnecke(n) erfolgt. Jedoch auch zahlreiche andere Mischvorrichtungen wie beispielsweise Knetscheiben- Schneckenpressen, Ko-Kneter, Hohlschnecken-Wärmetauscher, Schneckenkneter, Knet-Extruder, Rührapparaturen, Durchlaufmischer, Kneter, Mahlvorrichtungen bzw. Mühlen wie Perl-, Hammer- oder Schwingmühlen sind für die erfindungsgemäße Vorbehandlung geeignet. Im Falle von Knetern, Rührbehältern, Mühlen und dergl. kann ggfs. ein Förderextruder nachgeschaltet werden, der eine Druckerhöhung bis zum Druck des Hydrierreaktors bewirkt.
Erfindungsgemäß sehr gut geeignete Apparate sind insbesondere solche, die gleichzeitig mischen und kneten. Hierbei erfolgt in besonders geeigneter Weise die gewünschte Plastifizierung, Dispergierung, Homogenisierung, Entgasung und Abbau-Reaktion, die zu den gewünschten Viskositäten führt. Bekanntlich läßt sich durch Verbesserung der Durchmischung auch eine Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit erreichen.
Die genannten Vorrichtungen können ggfs. bestimmten Einsatzstoffen zusätzlich angepaßt werden, wie beispielsweise Gaszuführungen enthalten, Aufgabevorrichtungen an unterschiedlichen Stellen der Vorbehandlungsstrecke, Trocknungs-, Erhitzungs- und Kühlstrecken, Zugabevorrichtungen für flüssige Einsatzprodukte und dergl. Ferner können mehrere der genannten Vorrichtungen hintereinander oder parallel geschaltet sein, so daß insgesamt am Eingang des (der) nachgeschalteten Hydrierreaktors(en) ein Einsatzproduktgemisch der gewünschten Eigenschaften vorliegt, insbesondere bezüglich Abbaugrad und Viskosität.
Je nach einzusetzenden Abfallprodukten und Biomasse befinden sich vor den genannten Vorrichtungen beispielsweise Grobmühlen, Schneidvorrichtungen, Abtrennvorrichtungen für anorganische Materialien, Aufschmelzvorrichtungen, Vorrichtungen zur Metallabscheidung und dergl., ggfs. kann auch eine Gefrierzerkleinerung angewendet werden. Hierdurch können bereits in der zur erfindungsgemäßen Vorbehandlung eingesetzten Mischvorrichtung Produkte mit den gewünschten Aggregatzuständen eingesetzt werden. Wird die erfindungsgemäße Vorbehandlung in Verbindung mit Wasserstoff, Wasserstoff enthaltenden Gasen oder Wasserstoff übertragenden Lösungsmitteln durchgeführt, so werden die genannten Vorrichtungen vorzugsweise unter dem Gesichtspunkt ausgewählt, daß eine genügende für die Umsetzung erforderliche Wasserstoffmenge zum umzusetzenden Einsatzprodukt gelangt. Hierzu eignen sich beispielsweise Rührvorrichtungen, Misch/Knetvorrichtungen, Extruder oder die in DE-OS 30 01 318 und DE-OS 29 43 537 offenbarten Vorrichtungen oder es können andere der genannten Vorrichtungen eingesetzt werden, ggfs. mit zweckentsprechenden Zuführungen für Wasserstoff. Alternativ kann Wasserstoff auch bereits vor der Mischvorrichtung zugeführt werden.
Erfindungsgemäß wird die hydrierende Behandlung in der Vorbehandlungsvorrichtung durchgeführt bei einer Temperatur von 75-600°C, vorzugsweise von 75-540°C, besonders bevorzugt von 120-500°C, einem Druck von 1-600 bar, vorzugsweise von 1-500 bar, besonders bevorzugt von 1-350 bar und einer Verweilzeit von 1 Minute bis 6 Stunden, vorzugsweise von 1 Minute bis 4 Stunden, wobei die gewünschte Wasserstoffmenge in einer oder mehreren Stufen, in Abhängigkeit von der Mischvorrichtung, zugeführt werden kann. Die thermische Vorbehandlung wird in der Mischvorrichtung bei 75-600°C durchgeführt, vorzugsweise von 75-540°C, besonders bevorzugt bei 120-475°C, einem Druck von 1-600 bar, vorzugsweise von 1-500 bar, besonders bevorzugt von 1-350 bar und einer Verweilzeit von 1 Minute bis 6 Stunden, vorzugsweise von 1 Minute bis 4 Stunden.
Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Vorbehandlung, insbesondere im Falle der thermischen Vorbehandlung, auch unter einem geringeren Druck als 1 bar durchgeführt werden.
Im Falle der thermischen Vorbehandlung kann Inertgas in einer oder mehreren Stufen eingeführt werden, in Abhängigkeit von der verwendeten Mischvorrichtung. Inertgase können beispielsweise Stickstoff, Kohlendioxid, Dampf, Kohlenmonoxid, Methan und andere niedrig siedende Kohlenwasserstoff sein sowie Gemische dieser Gasen. Auch Wasserstoff kann in kleinen Mengen zugegen sein.
Erfindungsgemäß können Mischvorrichtungen zur hydrierenden bzw. thermischen Vorbehandlung kombiniert werden in paralleler Schaltung oder in Hintereinanderschaltung. Die genannten Gase können auch vor der eigentlichen Vorbehandlung zugesetzt werden.
Ein Wasserstoff übertragendes Lösungsmittel oder ein Gemisch solcher Lösungsmittel kann ebenfalls als solches oder in Kombination mit zusätzlichem Wasserstoff oder Inertgas eingesetzt werden. Auch in diesem Fall wird die hydrierende Vorbehandlung bei einer Temperatur von 75-600°C durchgeführt, vorzugsweise bei 75-540°C und besonders bevorzugt bei 120-500°C, einem Druck von 1-600 bar, vorzugsweise von 1-500 bar und besonders bevorzugt von 1-350 bar und einer Verweilzeit von 1 Minute bis 6 Stunden, vorzugsweise von 1 Minute bis 4 Stunden.
Erfindungsgemäß kann die Umwandlung in der Mischvorrichtung auch in Gegenwart protischer Lösungsmittel durchgeführt werden, insbesondere in Gegenwart von Wasser und/oder Methanol und/oder wenigstens einer Komponente aus der Gruppe: Ethanol, C₃-C₄-Alkohole und höhere Alkohole.
Protische Lösungsmittel führen, in Abhängigkeit von der Art des eingesetzten Abfalls, wenigstens teilweise zur Hydrolyse. Wird die Reaktion in der Vorbehandlungs-Mischvorrichtung durchgeführt, so werden Temperaturen von 75-600°C angewandt, vorzugsweise von 75-540°C und besonders bevorzugt von 120- 500°C, Drücke von 1-600 bar, vorzugsweise von 1-500 bar, besonders bevorzugt von 1-350 bar und Verweilzeiten von 1 Minute bis 6 Stunden, vorzugsweise von 1 Minute bis 4 Stunden. Die Hydrolyse kann ebenfalls durchgeführt werden in Gegenwart von Wasserstoff, Wasserstoff enthaltenden Gasen oder Wasserstoff übertragenden Lösungsmitteln mit oder ohne Katalysator oder mit oder ohne CO. Es können typische Hydrolysekatalysatoren eingesetzt werden, wie beispielsweise Säuren oder Basen einschließlich organischer Amine. Die auf Seite 6 und 7 genannten Katalysatoren können ebenfalls beigefügt sein.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorbehandlung in Gegenwart von Lösungsmitteln durchgeführt werden, die nicht Wasserstoff übertragend wirken, wie z. B. von Aromaten wie Benzol, Toluol oder den Xylolen. Auch nichtaromatische Lösungsmittel können verwendet werden, wie beispielsweise gesättigte oder im wesentlichen gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe in Siedebereichen zwischen beispielsweise 30 und mehr als 500°C. Die hochsiedenden Fraktionen können beispielsweise Rückstandsöle, wie oben bereits erwähnt, sein.
Erfindungsgemäß kann die hydrierende Spaltung in der Vorbehandlungsvorrichtung auf den gewünschten Umfang eingestellt werden, bis zu einem Abbau, wie er beschrieben ist in der hydrierenden Behandlung von Abfällen gemäß DE-PS 34 42 506 bzw. in der europäischen Nachanmeldung Nr. 85 11 4535.9. In einem solchen Falle kann sich ein nachgeschalteter Hydrierreaktor erübrigen.
Die hydrierende Vorbehandlung kann erfindungsgemäß mit oder ohne Katalysatoren durchgeführt werden, die auf den Seiten 6 und 7 offenbart sind. Katalysatoren können in die Vorbehandlungsvorrichtung eingeführt werden oder vor derselben zugesetzt werden.
Die Abfälle aus organischen-synthetischen Materialien können erfindungsgemäß in flüssige Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden, die im wesentlichen im Naphtha- bzw. Benzinbereich oder Mitteldestillatbereich sieden.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich daraus, daß die Bedingungen in der Vorbehandlungsvorrichtung so eingestellt werden können, daß ein Produkt erhalten wird, das problemlos in Folgeschritten gehandhabt werden kann, z. B. gepumpt oder über Förderschnecken gefördert werden kann, wobei die Bedingungen an die Art des eingesetzten Abfalls angepaßt werden können.
Alternativ zur Förderung durch Pumpen oder Schneckenförderer kann das vorbehandelte Produkt auch direkt aus der Vorbehandlungsvorrichtung in den Hydrierreaktor gefördert werden wie beispielsweise durch Extruder.
Es ist aus apparativen Gründen wünschenswert, anorganische Materialien wie Steine, Metalle, Glas und andere vor der Vorbehandlung abzutrennen, zumindest grobe Materialien.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist, zumindest überwiegend, Vegetabilien und Cellulose enthaltende Materialien von den organischen Abfällen synthetischen Ursprungs abzutrennen, obgleich eine vollständige Abtrennung der Vegetabilien und Cellulose enthaltenden Materialien erfindungsgemäß nicht erforderlich ist.
Diese Materialien, z. B. Vegetabilien können getrennt, beispielsweise durch Fermentation aufgearbeitet werden.
Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt sich daraus, daß durch die erfindungsgemäß hydrierende oder thermische Vorbehandlung in Kombination mit der anschließenden Hydrierung des vorbehandelten Abfalls beliebige Abfallsorten als Einsatzprodukt eingesetzt werden können, wobei diese in hohen Ausbeuten in wertvolle flüssige Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden. Die Heteroatome wie beispielsweise Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff oder Halogene, die in vielen Abfallmaterialien enthalten sind, werden erfindungsgemäß umgewandelt in ihre Wasserstoffderivate, die problemlos gemäß dem Stand der Technik weiter aufgearbeitet werden können.
Dies ist von besonderer Bedeutung im Falle von Abfällen die Chlor, Brom oder Fluor enthalten.
Das bisherige Problem der Abfallbeseitigung, insbesondere im Falle von giftigen und halogenierten Abfällen wird daher durch die vorliegende Erfindung ohne Risiko bezüglich der Umwelt gelöst. Solche halogenierten Abfälle sind beispielsweise Polychlorbiphenylene, Polyvinylchlorid, Fluor enthaltende Polymere oder Halogene enthaltende Lösungsmittel.
Eine besonders vorteilhafte Wirkung der thermischen oder hydrierenden Vorbehandlung ist das Ergebnis, daß in Abhängigkeit von Temperatur, Verweilzeit und Druck bereits in der Vorbehandlung eine weitgehende Abspaltung von Halogenen, im wesentlichen als Halogenwasserstoffe, erfolgt. Beispielsweise werden aus Polyvinylchlorid enthaltenden Abfällen etwa 90% des Halogens bereits bei 250°C, einer Verweilzeit von 30 Minuten und einem Wasserstoff- oder Stickstoffdruck von 10 bar oder weniger als Chlorwasserstoff entfernt.
Die Halogenabspaltung kann zusätzlich begünstigt werden, durch Temperaturerhöhung und Erhöhung der Verweilzeit. Weiterhin kann die Halogenabspaltung durch Katalysatoren wie sie beispielsweise auf den Seiten 6 und 7 genannt sind, begünstigt werden. Solche Katalysatoren, die gemäß dem Stand der Technik zur Abspaltung von Halogenwasserstoff verwendet werden, wie beispielsweise Friedel-Crafts-Katalysatoren und/oder organische Amine und/oder andere basische Verbindungen, können erfindungsgemäß ebenfalls eingesetzt werden. Als Ergebnis können Halogenwasserstoffe bereits bei milden Bedingungen abgespalten werden.
Erfindungsgemäß können auch Materialien dem eingesetzten Abfall zugesetzt werden, bzw. in die Vorbehandlungseinrichtung oder den Hydrierreaktor zugesetzt werden wie beispielsweise Rohöl, Rohölkomponenten und Produkte die aus Rohöl gewonnen werden, Asphalte, Bitumen, mineralische Teere, Kohle, Kohlekomponenten, Produkte aus Kohle, Braunkohle, Torf, Pyrolyseöle wie beispielsweise solche die aus Verkokungsprozessen oder Pyrolyseprozessen erhalten werden, Ölsande, Ölsandprodukte, Rückstandsöle aus der Rohölverarbeitung, aus Krackanlagen, Vakuumrückstände, Schieferöle und Schieferölprodukte und ähnliche Materialien. Es ist allgemein bekannt, daß für den Fall, daß auch solche Materialien hydrierend gespalten werden sollen, im allgemeinen Katalysatoren gemäß dem Stand der Technik eingesetzt werden.
In Abhängigkeit von der Art des eingesetzten Abfalls kann eine Hydrolysestufe der thermischen oder hydrierenden Vorbehandlung vorgeschaltet werden. In diesem Fall wird die Hydrolysereaktion vorzugsweise in einer Mischvorrichtung durchgeführt wie oben beschrieben, in Gegenwart protischer Lösungsmittel, insbesondere in Gegenwart von Wasser und/oder Methanol und/oder wenigstens einer Komponente aus der Gruppe: Ethanol, C₃-C₄-Alkohole und höhere Alkohole, bei einem Druck von 1-150 bar, vorzugsweise von 1-120 bar und einer Temperatur von 50-300°C und vorzugsweise von 75-250°C. Niedere Drücke sind bevorzugt falls die Gase die während der Hydrolyse gebildet werden aus der Hydrolysevorrichtung entfernt werden sollen.
Unter gewissen Bedingungen kann die Hydrolysestufe alternativ zwischen die Vorbehandlung und die eigentliche Hydrierung geschaltet werden. In diesem Fall werden die Hydrolysebedingungen bevorzugt an die Temperatur und den Druck in der Vorbehandlungsstufe oder Hydrierstufe oder beide angepaßt.
Auf diese Weise können beispielsweise Vegetabilien und Biomasse hydrolytisch gespalten werden und von Abfall organisch synthetischen Ursprungs abgetrennt werden. Die Hydrolysereaktion kann dadurch beschleunigt werden, daß man entsprechend dem Stand der Technik Säuren oder Basen zusetzt. Die hydrolytische Reaktion kann ebenfalls durchgeführt werden in Gegenwart von Wasserstoff, Wasserstoff enthaltenden Gasen, Wasserstoff übertragenden Lösungsmitteln, Katalysatoren wie sie auf den Seiten 6 und 7 beispielhaft genannt sind oder Lösungsmitteln, die nicht zur Stoffübertragung geeignet sind, oder in Gegenwart inerter Gase.
Sogenannte Anreiböle können ebenfalls erfindungsgemäß in der Vorbehandlungsvorrichtung bzw. vor dieser oder nach dieser zugesetzt werden. Die Anreiböle können aus dem Prozeß selbst stammen oder fremden Ursprungs sein.
Erfindungsgemäß können Metalle bzw. Metallverbindungen, die in den Abfällen vorhanden sind, vorteilhaft aufgearbeitet werden, da sie nach der Hydrierung in Rückständen bzw. Aschen in relativ hoher Konzentration anfallen. Diese Rückstände bzw. Aschen können beispielsweise zur Gewinnung der reinen Metalle aufgearbeitet werden.
Im folgenden wird die Erfindung näher erläutert:
(V = Vorbehandlung, H = hydrierende Behandlung, S = abfallerzeuger- bzw. produktionsspez. Abfall, G = sonstige Gemische, P = Produkt)
Beispiel 1
S (z. B. Shredder- oder Kabelabfälle) durchläuft V und anschl. H unter Bildung von P.
Beispiel 2
S₁ (z. B. Textilabfälle) und S₂ (z. B. Elastomerenabfälle) durchlaufen getrennt V₁ und V₂ und gemeinsam H unter Bildung von P. Anstelle von S₁ und S₂ können auch S₁ bis S n Abfallsorten getrennte V durchlaufen (wobei n der Anzahl der zur Verfügung stehenden Abfallsorten entspricht).
Beispiel 3
S₁ (z. B. Shredderabfälle) durchläuft V und anschließend H. In H wird direkt S₂ eingesetzt (z. B. Altöl und/oder Farb- und Lackreste); (es werden 2 Alternativen für die Zuführung von S₂ genannt). Auch S 1-n und S 2-n können analog eingesetzt werden.
Beispiel 4
S₁ (z. B. Altöl und/oder Farb- und Lackreste) wird direkt in H eingesetzt.
Beispiel 5
G wird über V₁ in H eingesetzt, während S getrennt über V₂ nach H fließt.
Weitere Kombinationen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich.
Die Reaktionsbedingungen in Vorbehandlungsstufe(n) und Hydrierstufe(n) entsprechen im wesentlichen den ausführlich offenbarten Bedingungen in den Anmeldungen und dem Patent der gleichen Anmelderin, nämlich DE-PS 34 42 506, EP-A-01 82 309 und Europäische Anmeldung Nr. 87 100 875.1, wobei diese an die jeweiligen Abfallsorten im erforderlichen und offenbarten Umfang angepaßt werden können.
Die Beispiele der Europäischen Anmeldung Nr. 87 100 875.1 zeigen, daß sowohl unter Inertgas als auch unter Wasserstoff in den Mischvorrichtungen ein Abbau des Einsatzproduktes erfolgt, wobei Produkte erhalten werden, die in den Folgeschritten gut handhabbar sind und beispielsweise durch Pumpen oder Schneckenfördern leicht transportierbar sind. Dies gilt auch für solche Abfälle, die aus sehr verschiedenartigen Materialien bestehen.
Die Ergebnisse der genannten Europäischen Anmeldung Nr. 87 100 875.1 sowie diejenigen der vorliegenden Erfindung sind von großer Bedeutung für die Abfallhydrierung im technischen Maßstab, da die nachgeschalteten Hydrierreaktoren und andere Anlagenteile, welche hohen Drucken ausgesetzt sind, aus weniger wertvollen Materialien angefertigt werden können.
Ferner wurde das überraschende, nicht vorhersehbare Ergebnis erhalten, daß bei der Behandlung von Abfallmaterialien, welche chlorierte Bestandteile enthalten, sowohl unter Inertgasen als auch unter Wasserstoff ein erhöhter Abbau des Einsatzabfallmaterials eintritt im Vergleich zu Einsatzmaterialien, welche diese chlorierten Komponenten nicht enthalten.
Das in der Europäischen Anmeldung Nr. 87 100 875.1 offenbarte Verfahren sowie das erfindungsgemäße Verfahren sind daher von besonderer Bedeutung für Abfalleinsatzmaterialien, welche chlorierte Bestandteile enthalten.
Da die Bedingungen der Vorbehandlung gemäß Anspruch 1 in breiten Temperatur-, Druck- und Verweilzeit-Bereichen variiert werden können, lassen sich die Bedingungen der anschließenden Hydrierung ebenfalls in weiten Bereichen variieren, wobei beide Behandlungen einander ergänzen.
Wenn z. B. die erfindungsgemäße Vorbehandlung bei relativ hoher Temperatur und Verweilzeit bzw. entsprechendem Druck durchgeführt wird, insbesondere bei einem relativ hohem Wasserstoffdruck, kann die anschließende Hydrierung, in Abhängigkeit vom Einsatzprodukt, bei relativ milden Bedingungen durchgeführt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Vorbehandlung bereits zu einem weitgehenden Abbau geführt hat.
Umgekehrt können relativ milde Bedingungen in der Vorbehandlung durch schärfere Bedingungen in der Hydrierstufe ausgeglichen werden.
Beide Stufen ergänzen sich daher erfindungsgemäß und können je nach Bedarf hervorragend an das Einsatzabfallmaterial angepaßt werden.
Andererseits lassen sich nach Anspruch 2 auch abfallerzeuger- bzw. produktionsspezifische Abfallsorten ohne Vorbehandlung unter analogen Bedingungen, wie in der DE-PS 34 42 506 und der EP-A-01 82 309 offenbart, in hohen Ausbeuten zu wertvollen Produkten umsetzen.

Claims (9)

1. Verbessertes Verfahren zur Behandlung Kohlenstoff enthaltender organischer Abfälle synthetischen oder überwiegend synthetischen Ursprungs, mit Wasserstoff und/oder Wasserstoff enthaltenden Gasen und/oder Wasserstoff übertragenden Lösungsmitteln, gegebenenfalls in Gegenwart eines (von) Katalysators(en), dadurch gekennzeichnet, daß
a, die Behandlung bei einer Temperatur von 200-600°C, vorzugsweise von 200-540°C und besonders bevorzugt von 300-540°C, einem Druck von 30-500 bar, vorzugsweise von 50-450 bar, besonders bevorzugt von 50-350 bar und einer Verweilzeit von 1 Minute bis 8 Stunden, vorzugsweise von 10 Minuten bis 6 Stunden und besonders bevorzugt von 15 Minuten bis 4 Stunden, durchgeführt wird und
b, die Kohlenstoff enthaltenden organischen Abfälle synthetischen oder überwiegend synthetischen Ursprungs wenigstens teilweise einer Vorbehandlung unter Wasserstoff und/oder Wasserstoff enthaltenden Gasen und/oder Wasserstoff übertragenden Lösungsmitteln unterworfen werden, bei einer Temperatur von 75-600°C, vorzugsweise von 75-540°C und besonders bevorzugt von 120-500°C, einem Druck von 1-600 bar, vorzugsweise von 1-500 bar und besonders bevorzugt von 1-350 bar und einer Verweilzeit von 1 Minute bis 6 Stunden, vorzugsweise von 1 Minute bis 4 Stunden und/oder wenigstens zum Teil einer Vorbehandlung in einer Inertatmosphäre unterworfen werden, bei einer Temperatur von 75-600°C, vorzugsweise von 75-500°C, besonders bevorzugt von 120-475°C, einem Druck von 1-600 bar, vorzugsweise von 1-500 bar und besonders bevorzugt von 1-350 bar und einer Verweilzeit von 1 Minute bis 6 Stunden, vorzugsweise von 1 Minute bis 4 Stunden.
c, in die Behandlung bzw. Vorbehandlung gemäß den Stufen a und/oder b zumindest teilweise Abfallsorten, die als abfallerzeugerspezifische und/oder produktionsspezifische Abfallsorten anfallen, getrennt von sonstigen Abfallsorten eingesetzt werden.
2. Verbessertes Verfahren zur Behandlung Kohlenstoff enthaltender organischer Abfälle synthetischen oder überwiegend synthetischen Ursprungs, mit Wasserstoff und/oder Wasserstoff enthaltenden Gasen und/oder Wasserstoff übertragenden Lösungsmitteln, gegebenenfalls in Gegenwart eines (von) Katalysators(en), dadurch gekennzeichnet, daß
a, in die Behandlung zumindest zeitweise Abfallsorten, die als abfallerzeugerspezifische und/oder produktionsspezifische Abfallsorten anfallen, getrennt von sonstigen Abfallsorten eingesetzt werden.
b, die Behandlung bei einer Temperatur von 200-600°C, vorzugsweise von 200-540°C und besonders bevorzugt von 300- 540°C, einem Druck von 30-500 bar, vorzugsweise von 50- 450 bar, besonders bevorzugt von 50-350 bar und einer Verweilzeit von 1 Minute bis 8 Stunden, vorzugsweise von 10 Minuten bis 6 Stunden und besonders bevorzugt von 15 Minuten bis 4 Stunden, durchgeführt wird.
3. Verbessertes Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ein- oder mehrfach-Schneckenextruder, in einer Misch/Knetvorrichtung oder Rührvorrichtung die Vorbehandlung durchgeführt wird.
4. Verbessertes Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzgemische wenigstens eine Komponente aus folgender Gruppe enthalten:
Rohöl, Rohölkomponenten und Produkte aus Rohöl, Kohle einschließlich Braunkohle, Kohlekomponenten und Produkte aus Kohle, Ölschiefer, Ölschieferkomponenten und Produkte aus Ölschiefer, Ölsand, Ölsandkomponenten und Produkte aus Ölsand, Pyrolyseöle und Produkte aus Pyrolyseölen, Bitumen, Bitumenkomponenten und Produkte aus Bitumen, Asphalt und Asphaltene, Asphalt- und Asphaltenkomponenten und Produkte aus Asphalt und Asphaltenen, Anreiböle aus der Hydrierung von Abfällen und/oder thermischen Behandlung von Abfällen oder aus anderen Quellen, Teer, Teerkomponenten, Produkte aus Teer, Biomasse einschließlich Vegetabilien, Biomassekomponenten und Produkte aus Biomasse, Hausmüll, Hausmüllkomponenten und Produkte aus Hausmüll, Torf, Torfkomponenten und Produkte aus Torf.
5. Verbessertes Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Vorbehandlung und/oder hydrierende Behandlung ein Katalysator eingesetzt wird, der wenigstens eine Komponente aus der folgenden Gruppe enthält: Fe, Cr, Pt, Pd, Zn, Mo, W, Mn, Ni, CO, V, Alkali, Erdalkalien und Verbindungen dieser Metalle, diese Metalle und ihre Verbindungen auf Katalysatorträgern wie Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Aluminiumsilikaten, Zeolithen und gemischten Trägern, Herdofenkoks mit oder ohne Dotierung mit Metallen und ihren Verbindungen, Stäuben und Aschen mit oder ohne Dotierung mit Metallen und ihren Verbindungen, Hochtemperatur- Winkler-Staub mit oder ohne Dotierung mit Metallen und ihren Verbindungen, Kohlevergasungsstäuben und -aschen mit oder ohne Dotierung mit Metallen und ihren Verbindungen, Stäube aus der Stahlindustrie mit oder ohne Dotierung mit Metallen und ihren Verbindungen, Rotschlamm, Bayermasse, Luxmasse.
6. Verbessertes Verfahren nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator eingesetzt wird, der wenigstens eine Komponente aus folgender Gruppe enthält: Fe, Cr, Mo, W, Mn, Ni, CO, V, Pt, Pd und ihre Verbindungen mit oder ohne Träger.
7. Verbessertes Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schritten a, und/oder b, von Anspruch 1 bzw. b, von Anspruch 2, in Abwesenheit von (eines) Katalysators(en) gearbeitet wird.
8. Verbessertes Verfahren nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß Abfalleinsatzmaterialien in die Vorbehandlung und/oder hydrierende Behandlung eingesetzt werden, welche chlorierte Materialien enthalten.
9. Verbessertes Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung in Inertgasatmosphäre durchgeführt wird.
DE19873713730 1987-04-24 1987-04-24 Verbessertes verfahren zur aufarbeitung von kohlenstoff enthaltenden abfaellen und biomasse Ceased DE3713730A1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873713730 DE3713730A1 (de) 1987-04-24 1987-04-24 Verbessertes verfahren zur aufarbeitung von kohlenstoff enthaltenden abfaellen und biomasse
ES88106094T ES2005520A4 (es) 1987-04-24 1988-04-16 Procedimiento mejorado para la descomposicion hidrogenante de residuos sinteticos que contienen carbono.
DE3855115T DE3855115D1 (de) 1987-04-24 1988-04-16 Verbessertes Verfahren zur hydrierenden Spaltung Kohlenstoff enthaltender synthetischer Abfälle
EP88106094A EP0291698B1 (de) 1987-04-24 1988-04-16 Verbessertes Verfahren zur hydrierenden Spaltung Kohlenstoff enthaltender synthetischer Abfälle
AT88106094T ATE135734T1 (de) 1987-04-24 1988-04-16 Verbessertes verfahren zur hydrierenden spaltung kohlenstoff enthaltender synthetischer abfälle
DD88314965A DD275702A1 (de) 1987-04-24 1988-04-21 Verbessertes verfahren zur hydrierenden spaltung kohlenstoff enthaltender synthetischer abfaelle
GR88300185T GR880300185T1 (en) 1987-04-24 1989-06-22 Improved process for the hydrocracking of carbon containing synthetic wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873713730 DE3713730A1 (de) 1987-04-24 1987-04-24 Verbessertes verfahren zur aufarbeitung von kohlenstoff enthaltenden abfaellen und biomasse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3713730A1 true DE3713730A1 (de) 1988-11-10

Family

ID=6326213

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873713730 Ceased DE3713730A1 (de) 1987-04-24 1987-04-24 Verbessertes verfahren zur aufarbeitung von kohlenstoff enthaltenden abfaellen und biomasse
DE3855115T Revoked DE3855115D1 (de) 1987-04-24 1988-04-16 Verbessertes Verfahren zur hydrierenden Spaltung Kohlenstoff enthaltender synthetischer Abfälle

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3855115T Revoked DE3855115D1 (de) 1987-04-24 1988-04-16 Verbessertes Verfahren zur hydrierenden Spaltung Kohlenstoff enthaltender synthetischer Abfälle

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0291698B1 (de)
AT (1) ATE135734T1 (de)
DD (1) DD275702A1 (de)
DE (2) DE3713730A1 (de)
ES (1) ES2005520A4 (de)
GR (1) GR880300185T1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3912807A1 (de) * 1989-04-19 1990-11-08 Gfk Kohleverfluessigung Gmbh Katalysator bzw. additiv zur hydrierenden behandlung von schweren erdoelen bzw. schweren erdoelfraktionen sowie verfahren zur gewinnung des katalysators
DE4236913A1 (de) * 1992-10-31 1994-05-05 Rwe Entsorgung Ag Verfahren zum thermischen Behandeln synthetischer, organischer Abfälle
DE19742266A1 (de) * 1997-09-25 1999-05-06 Ludger Dr Steinmann Aufwertung von Chemie- und Energierohstoffen durch Reaktion mit geringwertigen Rohstoffen

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3917129A1 (de) * 1989-05-26 1990-11-29 Rheinische Braunkohlenw Ag Verfahren zur umweltfreundlichen abfallverwertung
DE4235553C1 (de) * 1992-10-22 1994-05-11 Kuhne Anlagenbau Gmbh Verfahren zur Wiederverwertung von thermoplastischem Kunststoffabfall sowie Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens
WO2021239699A1 (en) 2020-05-26 2021-12-02 Borealis Ag Process for purifying pyrolized plastic waste

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3704108A (en) * 1970-09-25 1972-11-28 Hydrocarbon Research Inc Hydroconversion of waste natural and synthetic rubbers
US4089773A (en) * 1976-12-01 1978-05-16 Mobil Oil Corporation Liquefaction of solid carbonaceous materials
US4251500A (en) * 1977-10-20 1981-02-17 Bridgestone Tire Company Limited Process for hydrocracking a waste rubber
DE2949537A1 (de) * 1979-12-08 1981-06-11 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Teilchenfoermiges mittel zur verhinderung der brennbarkeit von brennenbaren stoffen
DE3001318A1 (de) * 1980-01-16 1981-07-23 Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh, 3000 Hannover Verfahren und anlage zur umwandlung von kohle mit wasserstoff in kohlenwasserstoffe
DD214749A3 (de) * 1982-03-09 1984-10-17 Schwarze Pumpe Gas Veb Verfahren zur hydrierenden spaltung von altgummi und gummiabfaellen
EP0204354A1 (de) * 1985-05-08 1986-12-10 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffe enthaltenden Flüssigkeiten aus Biomasse
DE3442506C2 (de) * 1984-11-22 1987-04-16 Union Rheinische Braunkohlen Kraftstoff AG, 5000 Köln Verfahren zur Aufarbeitung von Kohlenstoff enthaltenden Abfällen
DE3602041A1 (de) * 1986-01-24 1987-07-30 Union Rheinische Braunkohlen Verbessertes verfahren zur aufarbeitung von kohlenstoff enthaltenden abfaellen und biomasse

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD157201A1 (de) * 1981-01-06 1982-10-20 Gerhard Zimmermann Verfahrenskombination zur herstellung von kraftstoffen und organischen primaerprodukten

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3704108A (en) * 1970-09-25 1972-11-28 Hydrocarbon Research Inc Hydroconversion of waste natural and synthetic rubbers
US4089773A (en) * 1976-12-01 1978-05-16 Mobil Oil Corporation Liquefaction of solid carbonaceous materials
US4251500A (en) * 1977-10-20 1981-02-17 Bridgestone Tire Company Limited Process for hydrocracking a waste rubber
DE2949537A1 (de) * 1979-12-08 1981-06-11 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Teilchenfoermiges mittel zur verhinderung der brennbarkeit von brennenbaren stoffen
DE3001318A1 (de) * 1980-01-16 1981-07-23 Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh, 3000 Hannover Verfahren und anlage zur umwandlung von kohle mit wasserstoff in kohlenwasserstoffe
DD214749A3 (de) * 1982-03-09 1984-10-17 Schwarze Pumpe Gas Veb Verfahren zur hydrierenden spaltung von altgummi und gummiabfaellen
DE3442506C2 (de) * 1984-11-22 1987-04-16 Union Rheinische Braunkohlen Kraftstoff AG, 5000 Köln Verfahren zur Aufarbeitung von Kohlenstoff enthaltenden Abfällen
EP0204354A1 (de) * 1985-05-08 1986-12-10 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffe enthaltenden Flüssigkeiten aus Biomasse
DE3602041A1 (de) * 1986-01-24 1987-07-30 Union Rheinische Braunkohlen Verbessertes verfahren zur aufarbeitung von kohlenstoff enthaltenden abfaellen und biomasse
EP0236701A1 (de) * 1986-01-24 1987-09-16 RWE Entsorgung Aktiengesellschaft Verbessertes Verfahren zur Wiederaufarbeitung Kohlennstoff enthaltender Abfälle

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chemical and Engineering News, 1. Okt. 1979, S.34 *
Chemical Engineering, 13. August 1979, S.41 *
Chemische Industrie, XXXII, April 1980, S.248 *
Europa Chemie, 25, 1979, S.417 *
Hydrocarbon Processing, April 1979, 183 *
Müll und Abfall, 6, 1980, S.189, rechte Spalte, Vereinigte Wirtschaftsdienste GmbH, 4. Okt. 1985, S.9 *
The Oil and Gas Journal, Dez. 25, 1978, S.80 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3912807A1 (de) * 1989-04-19 1990-11-08 Gfk Kohleverfluessigung Gmbh Katalysator bzw. additiv zur hydrierenden behandlung von schweren erdoelen bzw. schweren erdoelfraktionen sowie verfahren zur gewinnung des katalysators
DE4236913A1 (de) * 1992-10-31 1994-05-05 Rwe Entsorgung Ag Verfahren zum thermischen Behandeln synthetischer, organischer Abfälle
DE19742266A1 (de) * 1997-09-25 1999-05-06 Ludger Dr Steinmann Aufwertung von Chemie- und Energierohstoffen durch Reaktion mit geringwertigen Rohstoffen

Also Published As

Publication number Publication date
DE3855115D1 (de) 1996-04-25
DD275702A1 (de) 1990-01-31
EP0291698A1 (de) 1988-11-23
ES2005520A4 (es) 1989-03-16
EP0291698B1 (de) 1996-03-20
ATE135734T1 (de) 1996-04-15
GR880300185T1 (en) 1989-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0236701B1 (de) Verbessertes Verfahren zur Wiederaufarbeitung Kohlennstoff enthaltender Abfälle
EP0182309B1 (de) Verfahren zur hydrierenden Aufarbeitung von Kohlenstoff enthaltenden Abfällen synthetischen bzw. überwiegend synthetischen Ursprungs
EP0692009B1 (de) Verfahren zur verarbeitung von alt- oder abfallkunststoffen
EP0287796B1 (de) Verfahren zur hydrierenden Konversion von Schwer- und Rückstandsölen
EP0639631B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Synthesegas
DE102017108852B4 (de) Vorrichtung zur thermischen Aufarbeitung von schadstoffhaltigen organischen Abfällen zur Herstellung von Gas, Öl und Aktivkoks
DE4444209C1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Hartparaffinen aus stark verunreinigten Polyolefinabfällen
EP0330757B1 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von Abfallstoffen u. dgl. durch Schwelung und anschliessende Weiterverarbeitung des Schwelöls
DE69721302T2 (de) Partielle oxidation von abfallplastikmaterial
EP0291698B1 (de) Verbessertes Verfahren zur hydrierenden Spaltung Kohlenstoff enthaltender synthetischer Abfälle
EP0249748B1 (de) Verfahren zur hydrierenden Spaltung von Kohlenstoff enthaltenden Abfällen in der Wirbelschicht
DE10037229B4 (de) Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Wachsen aus Polyolefinen
DE4009798C2 (de)
DE3807272A1 (de) Verfahren zur hydrierenden spaltung kohlenstoff enthaltender abfaelle und biomasse bei hohen drucken
DD214749A3 (de) Verfahren zur hydrierenden spaltung von altgummi und gummiabfaellen
DE19547259A1 (de) Verfahren und Anlage zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen aus thermoplastischen Altkunststoffen durch hydrierende Spaltung
DE19538921A1 (de) Verfahren zum Aufbereiten von organischen Abfallstoffen, insbesondere von Kunststoffen
DD249036A5 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von Kohlenstoff enthaltenden Abfällen
DE19706328C2 (de) Verfahren zur Aufbereitung zur Verwertung oder zur Beseitigung von Abfall
DE3917129A1 (de) Verfahren zur umweltfreundlichen abfallverwertung
DD254112A3 (de) Verfahren zur hydrobehandlung von kohlenstoffhaltigem material
DE102017123600A1 (de) Anlage zur thermischen Aufarbeitung von schadstoffhaltigen organischen Abfällen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: C10G 1/00

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: RHEINISCHE BRAUNKOHLENWERKE AG, 5000 KOELN, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: RWE ENTSORGUNG AG, 4300 ESSEN, DE

8131 Rejection