DE10049377A1

DE10049377A1 - Process for olation of plastics, greases, oils and other hydrocarbon-containing waste comprises stirring a catalyst in a circulation of high-boiling hydrocarbons, and adding the waste to the reactor part below the distillation arrangement

Info

Publication number: DE10049377A1
Application number: DE2000149377
Authority: DE
Inventors: Irmtraud Oberlaender; Christian Koch; Wolfgang Gruhnert
Original assignee: Evk Dr Oberlaender & Co KG GmbH; Evk Dr Oberlaender & Co K GmbH
Current assignee: TGE IP LLC
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2002-04-18
Anticipated expiration: 2020-10-06
Also published as: DE10049377C2

Abstract

Process for olation of plastics, greases, oils and other hydrocarbon-containing waste comprises stirring a catalyst made from sodium aluminum silicates in a forced-circulation reboiler in a circulation of high-boiling hydrocarbons, such as thermal oil, base oil or bunker C fuel; and adding the plastics, greases, oils and other hydrocarbon-containing waste to the reactor part below the distillation arrangement. An Independent claim is also included for a device for carrying out the process comprising a reactor (1), forced-circulation reboiler (9) and connecting pipes (8) filled with thermal oil, a high boiling base oil or bunker C fuel. Preferred Features: The catalyst is added to the residue and transferred via a sluice system with a pressure worm as consumed catalyst in the form of a pressed cake at the lower end of the reactor. The catalyst is a depolymerizer, stabilizer or dechlorinator having an ion exchange function. The activity of the catalyst is recovered by adding soda in an amount corresponding to the PVC amount of the plastic.

Description

Die Erfindung betrifft einen Katalysator und das zugehörige Verfahren zur Erzeugung von Dieselöl und Benzinen für die motorische Verbrennung aus kohlenwasserstoffhaltigen Abfällen. Dabei wir in einer ersten Stufe durch katalytische Depolimerisation der Abfälle in einem katalysatorhaltigen Ölbad im Kreislauf einen Öldampf erzeugt, der einen großen Anteil Dieselöl enthält und in einer 2. Stufe wird aus dem schwerer siedenden Kondensat dieses Öldampfes mit einem anderen Katalysator mit hohem Wirkungsgrad Benzin erzeugt.The invention relates to a catalyst and the associated method for Production of diesel oil and petrol for engine combustion hydrocarbon wastes. We go through in a first stage catalytic depolimerization of the waste in a catalyst-containing oil bath in the Circulation creates an oil vapor that contains a large proportion of diesel oil and in A second stage is made from the heavier-boiling condensate of this oil vapor gasoline produced with another high efficiency catalyst.

Bekannt ist nach dem Stand der Technik die katalytische Depolimerisation von Kunststoffen und Ölen im Fließbett. Weiterhin ist mit der PA 198 09 717.4 die mehrstufige Verdampfung von kohlenwasserstoffhaltigen Rückständen und Kunststoffen in einer heißen Sandfraktion mit anschließender Stabilisierung der Dämpfe in verschiedenen Katalysatoren, wie Aluminiumsilikat und Oxidations katalysatoren bekannt.The catalytic depolimerization of is known from the prior art Plastics and oils in a fluid bed. Furthermore, with the PA 198 09 717.4 multilevel evaporation of hydrocarbon residues and Plastics in a hot sand fraction with subsequent stabilization of the Vapors in various catalysts, such as aluminum silicate and oxidation catalysts known.

Der Nachteil dieser Verfahren liegt in dem großen technischen Aufwand und den benötigten Temperaturen im Bereich von ca. 500-700°C. Damit ist eine Miniaturisierung dieser Anlagen für eine Produktion von unter 500 l/h wirtschaftlich nicht darstellbar. Ziel der Erfindung ist es deshalb, eine Anlagentechnik zu entwickeln, die eine preiswerte Aufarbeitung von kohlenwasserstoffhaltigen Abfällen auch für kleine, dezentrale Anlagen ermöglicht. Dieses ist nur möglich, wenn die Komponenten sich bei der Verkleinerung auch entsprechend verbilligen. Kleinere Anlage sind deshalb von großen Interesse, da sie den Energieaufwand beim Sammeln und Transportieren der Abfälle vermeiden und sich an die dezentral anfallenden Reststoffmengen anpassen lassen.The disadvantage of this method lies in the great technical complexity and the required temperatures in the range of approx. 500-700 ° C. So that's one Miniaturization of these systems for a production of less than 500 l / h not economically feasible. The aim of the invention is therefore a To develop plant technology that is an inexpensive refurbishment of waste containing hydrocarbons, even for small, decentralized plants allows. This is only possible if the components are in the Reduce the size accordingly. Smaller systems are therefore from of great interest as they collect energy and Avoid transporting the waste and adhere to the decentralized Have the quantities of residues adjusted.

Überraschenderweise wurde nun ein System gefunden, das diese Forderungen erfüllt. Es besteht aus preiswerten Komponenten. Die entscheidende Erfindung besteht nun in der neuen Katalysatorkombination und die verfahrenstech nischen Kombination und apparatetechnischen Komponenten, die die Anwen dung dieser preiswerten Komponenten ermöglicht und eine vollständige Aufarbeitung der kohlenwasserstoffhaltigen Reststoffe ohne brennbare Reste gewährleistet.Surprisingly, a system has now been found that meets these requirements Fulfills. It consists of inexpensive components. The crucial invention now consists in the new catalyst combination and the process technology nical combination and technical equipment components that the users enables these inexpensive components and a complete Processing of hydrocarbon-containing residues without combustible residues guaranteed.

Es mußte somit eine Kombination von Komponenten und in diesen optimal arbeitenden Katalysatoren gefunden werden, die die kombinierte Erzeugung von Dieselöl und Benzin bei hohem Wirkungsgrad, niedrigen Energieaufwand und niedrigem Apparateaufwand bringt. Das ist jedoch nicht einfach, da die Störkomponente PVC mit seinem hohen Chloranteil alle diese Aufarbeitungs verfahren verkompliziert, verteuert und die Verarbeitungsparameter sehr einschränken. It had to be a combination of components and optimal in them working catalysts can be found that combined production of diesel oil and petrol with high efficiency, low energy consumption and low equipment costs. However, this is not easy since the Interfering component PVC with its high chlorine content all this workup procedures complicated, expensive and the processing parameters very limit.

Das neue System baut nun auf einen, für diese Anwendung neuen Stoff auf, dem Natriumaluminiumsilikat in Form eines Ionentauschers mit großer Oberfläche als Pulver. Durch die Natriumkomponente dieses Katalysators ist die katalytische Reaktion der Depolimerisation, d. h. die verflüssigende Wirkung der Molekülverkürzung, immer mit einer Entchlorung des Einsatzstoffes verbunden. Dieses geschieht in einer Art Ionentausch.The new system is now based on a new material for this application, the sodium aluminum silicate in the form of an ion exchanger with a large Surface as a powder. Due to the sodium component of this catalyst the catalytic reaction of depolimerization, d. H. the liquefying effect molecular shortening, always with dechlorination of the feed connected. This happens in a kind of ion exchange.

Der große Vorteil dieser ionentauscherartigen Entchlorung des PVC's besteht nun darin, daß der Katalysator durch anschließende Reaktion mit Soda in der Reaktionsmischung wieder zu reaktiven Ausgangskatalysator reagiert. Es braucht deshalb zu der katalytischen Reaktionsmischung nur so viel Soda zugegeben werden, wie der Neutralisation des durch das PVC eingetragenen Chlors entspricht. Das Reaktionsprodukt ist Kochsalz (NaCl).The big advantage of this ion exchange like dechlorination of PVC is now that the catalyst by subsequent reaction with soda in the Reaction mixture reacts again to reactive starting catalyst. It therefore only needs as much soda to the catalytic reaction mixture be added, such as the neutralization of that entered by the PVC Chlorine corresponds. The reaction product is table salt (NaCl).

Überraschenderweise wurde nun außerdem gefunden, daß dieser Katalysator nicht nur eine Entchlorung und Entfluorisierung durch die Bildung von Kochsalz und Natriumfluorid, NaCl und NaF, sicherstellt, sondern auch bei der gleichen Temperatur von 410 bis 460°C die Depolimerisation der schweren Kohlenwasserstoffe zu Dieselöl und gleichzeitig die Stabilisierung des entstandenen Dieselöles bewirkt.Surprisingly, it has now also been found that this catalyst not just dechlorination and defluorization through the formation of table salt and sodium fluoride, NaCl and NaF, but also at the same Temperature from 410 to 460 ° C the depolimerization of the heavy Hydrocarbons to diesel oil while stabilizing the resulting diesel oil causes.

Die gekoppelte Benzinproduktion ergibt sich nun daraus, daß nur die aliphatischen Anteile der eingebrachten Kohlenwasserstoffe zu Dieselöl katalytisch umgewandelt werden. Aromatische Anteile und aus Duroplasten abgeschiedene Kohlenwasserstoffe reagieren im ersten Schritt zu einem höhersiedenden Öl, das in einer 2. Stufe mit einem anderen Katalysator, nämlich extrem feinkörnigen Aluminiumoxid, wie das Tonsilium Optimum der Firma Girdler Moosburg, zu einem hochwertigen Benzin für die ottomotorische Verbrennung reagiert.The coupled gasoline production now results from the fact that only the aliphatic proportions of the hydrocarbons introduced into diesel oil be converted catalytically. Aromatic components and from thermosets Separated hydrocarbons react to one in the first step higher boiling oil, which in a second stage with another catalyst, namely extremely fine-grained aluminum oxide, such as the Tonsilium Optimum Girdler Moosburg, to a high quality gasoline for the petrol engine Combustion reacts.

Außerdem wurde gefunden, daß der verbrauchte Katalysator sich über die Schwelung und anschließende Verbrennung regenerieren läßt, so daß nur ein Teil neuer Katalysator zugeführt werden muß. Die Rückführung des regenerierten Katalysators aus der Asche geschieht durch Vermischung mit einem flüssigen Restprodukt aus dem untersten Teil der Destillationskolonne oder mit einem kleinen Teil eines flüssigen Eingangsstoffes, wie Altöl, in den Reaktor über eine Schneckenpresse, wie eine Netsch-Monopumpe.It was also found that the spent catalyst over the Smoldering and subsequent combustion can regenerate, so that only one Part of new catalyst must be fed. The return of the regenerated catalyst from the ash is done by mixing with a liquid residual product from the lowest part of the distillation column or with a small part of a liquid input material, such as waste oil, in the Reactor via a screw press, such as a Netsch monopump.

Der neue Katalysator wird ebenfalls feucht zugegeben, indem das Katalysatorpulver mit dem Produkt vermischt wird und der sich im Produkt abgesetzte Katalysatprschlamm wird zum Eingangsstoff zugegeben. Diese Vorgehensweise führt zu einer Verbesserung des Produktes, da das Katalysatorpulvermaterial mit seiner hohen Oberfläche Verunreinigungen im Produkt bindet. The new catalyst is also added wet by the Catalyst powder is mixed with the product and which is in the product settled catalyst sludge is added to the input material. This The procedure leads to an improvement of the product, because the Catalyst powder material with its high surface impurities in the Product binds.

Der Reaktionsort für die eigentliche Verölungsreaktion ist ein Umlaufverdampfersystem, bestehend aus einem Röhrenbündelverdampfer, der mit Rauchgas geheizt wird und einem mit 2 Rohren verbundener Reaktor, der durch die Zugabeeinrichtung von dem Reststoff und Katalysator, dem Rührer und der unteren Austragsvorrichtung für nicht umgesetzte, feste Rückstände die Ein- und Austragsfunktionen erfüllt. Auf dem Reaktor steht die Destillationskolonne, die das katalytisch gespaltene Produkt in Dampfform aufnimmt und in das eigentliche Produkt Diesel, Franktion für die Benzinproduktion und Rücklauf in den Reaktor für eine weitere katalytische Spaltungsreaktion separiert.The reaction site for the actual oilification reaction is a Circulation evaporator system, consisting of a tube bundle evaporator, the is heated with flue gas and a reactor connected to 2 pipes, the by the addition device of the residue and catalyst, the stirrer and the lower discharge device for unconverted solid residues Entry and discharge functions fulfilled. It stands on the reactor Distillation column containing the catalytically split product in vapor form takes up and in the actual product diesel, franking for the Gasoline production and return to the reactor for another catalytic Separation reaction separated.

Die Trägersubstanz für diese Reaktionen ist eine Art Thermoöl oder Grundöl. Dieses Öl ist ein aus der Vakuumdestillation von Erdöl gewonnene hochsiedende Fraktion, die ein Siedebeginn von 350°C und ein Siedeende von 500°C hat. Werden in diesem Öl Katalysatoren in feinkörniger Form suspendiert, so reagieren diese Katalysatoren in den Ölen mit den eingebrachten Reststoffen in einer Form der Depolimerisationsreaktion. Dazu wird diese Suspension in eine Anlagentechnik eingebracht, wie sie auf Fig. 1 zu sehen ist.The carrier substance for these reactions is a kind of thermal oil or base oil. This oil is a high-boiling fraction obtained from the vacuum distillation of petroleum, which has a boiling point of 350 ° C and a boiling point of 500 ° C. If catalysts are suspended in fine-grained form in this oil, these catalysts react in the oils with the introduced residues in a form of the depolimerization reaction. For this purpose, this suspension is introduced into a system technology, as can be seen in FIG. 1.

Das erfinderische Verfahren ist in der Fig. 1 dargestellt. Mit 1 ist der Reaktor bezeichnet, der mit einem Trägeröl 2 gefüllt ist. Als Trägeröl haben sich als geeignet erwiesen, Grundöl mit einem Siedebereich von 350 bis 500°C, einem Vakuumkolonnensiedeschnitt, Thermoöl und Schweröl bzw. Bunker-C-Öl, dem Vakuumkolonnensumpfprodukt. Auf dem Reaktor ist die Zufuhreinrichtung 3 für das Gemisch aus Eingangsstoff und Katalysator. Als Katalysator dient das Natrium-Aluminium-Silikat, wie es als Molekularsiebgrundprodukt vor dem Verpressen zu Kugeln hergestellt wird. Als Eingangsstoff dienen granulierte Kunststoffe, biologische und mineralische Öle und Abfallöle und die Restfette.The inventive method is shown in FIG. 1. With 1 the reactor is designated, which is filled with a carrier oil 2 . Base oil with a boiling range of 350 to 500 ° C., a vacuum column cut, thermal oil and heavy oil or bunker C oil, the vacuum column bottom product, have proven to be suitable as carrier oil. The feed device 3 for the mixture of input material and catalyst is on the reactor. The catalyst used is the sodium aluminum silicate as it is produced as a basic molecular sieve product before it is pressed into balls. Granulated plastics, biological and mineral oils and waste oils and the residual fats serve as input material.

Am unteren Ende des Reaktors ist eine Abfallkatalysatorschleuse 4, die die verbrauchte und dann agglomerierte Katalysatormasse ausschleußt, angeordnet. Die Agglomerierung geschieht durch die in geringem Maße stattfindende Pyrolyse, die den Katalysator mit Kohlenstoff belegt und damit zusammenklumpen läßt. Damit fällt der feinkörnige Katalysator aus der Reaktion aus und sammelt sich am unteren Ende des Reaktors an. Die Schleuse besteht aus 2 Klappen und eine nachgeschaltete Preßschnecke, die das Öl in den Reaktor zurückpreßt und den Katalysator als Preßkuchen ausschleußt.At the lower end of the reactor there is a waste catalyst lock 4 which discharges the used and then agglomerated catalyst mass. The agglomeration takes place through the pyrolysis, which takes place to a small extent, which coats the catalyst with carbon and thus clumps together. The fine-grain catalyst thus precipitates out of the reaction and collects at the lower end of the reactor. The lock consists of 2 flaps and a downstream press screw, which presses the oil back into the reactor and ejects the catalyst as a press cake.

Auf dem Reaktor ist ein Rührwerk 5 angebracht, welches den nicht agglomerierten Anteil des Katalysators in der Reaktionsflüssigkeit hält. Zentrisch auf dem Reaktor ist eine Destillationskolonne 6 angebracht, die das dampfförmige Produkt kondensiert und dafür sorgt, daß mitgeschleuste Partikel von unumgesetzten Ausgangsprodukt zurück in den Reaktor geschleust werden. A stirrer 5 is attached to the reactor, which keeps the non-agglomerated portion of the catalyst in the reaction liquid. A distillation column 6 is mounted centrally on the reactor, which condenses the vaporous product and ensures that entrained particles of unreacted starting product are fed back into the reactor.

Dieses geschieht, indem die Böden durch den Flüssigkeitsstrom von oben nach unten und dem Dampfstrom von unten nach oben von den mitgerissenen Teilchen freigewaschen werden. Zur Kondensation und Erzeugung des Flüssigkeitsstromes von oben nach unten ist am oberen Ende der Destillationskolonne ein Kondensator 7 angebracht, der mit Wasser oder Luft gekühlt ist.This is done by washing the floors with the entrained particles by the liquid flow from top to bottom and the steam flow from bottom to top. To condense and generate the liquid flow from top to bottom, a condenser 7 is attached to the upper end of the distillation column and is cooled with water or air.

Der Reaktor 1 ist über die beiden Verbindungsrohre 8 mit dem Umlaufverdampfer 9 verbunden. Dieser Umlaufverdampfer 9 besteht aus einem Behälter 10 mit den Rauchgasrohren 11 und den in den Rauchgasrohren liegenden Turbulenzspiralen 12, um aus einem Rauchgas die Wärme an die Trägerflüssigkeit 2 zu übertragen. Diese Wärme wird durch Verbrennung unterhalb des Umlaufverdampfers in der Brennkammer 12 erzeugt.The reactor 1 is connected to the circulation evaporator 9 via the two connecting pipes 8 . This circulation evaporator 9 consists of a container 10 with the flue gas pipes 11 and the turbulence spirals 12 located in the flue gas pipes in order to transfer the heat from a flue gas to the carrier liquid 2 . This heat is generated by combustion below the circulation evaporator in the combustion chamber 12 .

Diese Brennkammer kann mit flüssigen oder mit festen Brennstoffen geheizt werden. Am Ende der Brennkammer 12, vor dem Umlaufverdampfer 9 ist eine Schicht aus katalytischer Wabenkeramik angebracht, die die Verbrennung intensiviert und die Wärmeübertragung an den Umlaufverdampfer 9 erhöht. Diese Wabenkeramikschicht 13 wird auf eine Temperatur von 1100°C und 1200°C durch das Luftverhältnis in der Brennkammer 12 geregelt, indem die Temperatur durch verstärkte Luftzufuhr unterhalb des Rostes erhöht und durch vermehrte Sekundärluftzugabe oben, oberhalb des Rostes, vermindert wird.This combustion chamber can be heated with liquid or solid fuels. At the end of the combustion chamber 12 , in front of the circulation evaporator 9 , a layer of catalytic honeycomb ceramic is applied, which intensifies the combustion and increases the heat transfer to the circulation evaporator 9 . This honeycomb ceramic layer 13 is regulated to a temperature of 1100 ° C. and 1200 ° C. by the air ratio in the combustion chamber 12 , in that the temperature is increased below the grate by means of an increased air supply and is reduced by an increased addition of secondary air at the top, above the grate.

In dem Umlaufverdampfer 9 kühlen sich die in der Brennkammer 12 erzeugten heißen Rauchgase von der Verbrennungstemperatur von ca. 1200°C auf ca. 600°C ab. Dabei entstehen in dem unteren Teil des Umlaufverdampfers an der Innenseite der Rohre, wo die katalysatorhaltigen Öle mit den geschmolzenen Abfallkunststoffen an die Rohre gelangen Temperaturen von ca. 430-470°C, was zu einem selektiven katalytischen Kracken von den Kunststoffen zu einem Kohlenwasserstoffdampf mit überwiegend alkanischen, aliphatischen Kohlen wasserstoffdämpfen mit ca. 15 Kohlenstoffatomen je Molekül führt.In the circulation evaporator 9 , the hot flue gases generated in the combustion chamber 12 cool down from the combustion temperature of approximately 1200 ° C. to approximately 600 ° C. Temperatures of approx. 430-470 ° C arise in the lower part of the circulation evaporator on the inside of the tubes, where the catalyst-containing oils with the molten waste plastics reach the tubes, which leads to a selective catalytic cracking of the plastics to a hydrocarbon vapor with predominantly alkanic, aliphatic carbons leads hydrogen vapors with about 15 carbon atoms per molecule.

Die Katalysatoren bewirken dabei neben dem Kracken auch die Stabilisierung der Endvalenzen, die zu Doppelbindungen abgebaut werden und die Neutralisation der Chloratome mit dem Natrium des Katalysators, wobei sich Kochsalz, NaCl bildet. Je nach PVC-Gehalt wird deshalb zu dem Eingangskunststoff etwa die gleiche Menge Soda zugegeben, welches den Katalysator wieder mit Natrium durch Ionentausch sättigt. Das Soda gibt dabei sein CO₂ als Gas über die Destillationskolonne ab.In addition to cracking, the catalysts also stabilize the end valences, which are broken down into double bonds, and neutralize the chlorine atoms with the sodium in the catalyst, with sodium chloride and NaCl being formed. Depending on the PVC content, approximately the same amount of soda is added to the input plastic, which again saturates the catalyst with sodium by ion exchange. The soda releases its CO ₂ as a gas via the distillation column.

Zur Stabilisierung der Reaktionen in dem Umlaufverdampfer steht die Reaktionseinheit unter einem geringen Vakuum von 30-150 mbar durch das Anschließen einer Vakuumpumpe oder Wasserstrahlpumpe 14 nach dem Kondensator der Destillationskolonne. Ist die Kolonne auf Produktionstem peratur (T), wird diese auch ohne Unterdruckgefahren, wobei die Vakuumpumpe durch eine Bypaßleitung, die geöffnet wird, umgangen wird und ausgeschaltet wird. To stabilize the reactions in the circulation evaporator, the reaction unit is under a low vacuum of 30-150 mbar by connecting a vacuum pump or water jet pump 14 after the condenser of the distillation column. If the column is at production temperature (T), this is also run without negative pressure, the vacuum pump being bypassed and switched off by a bypass line that is opened.

Bei der Produktionstemperatur entstehen in dem Reaktor auch höhersiedende Komponenten, wie Wachse, die sich durch eine erhöhte Temperatur oberhalb von 340°C auf den Destillationsböden zeigen.At the production temperature, higher boiling points also occur in the reactor Components, such as waxes, are characterized by an elevated temperature above of 340 ° C on the distillation trays.

Es wurde nun gefunden, daß diese Teile der Destillationskolonne ausgangsseitig durch Schließen der Ausgangsventile abgeschlossen werden und durch den Rücklauf so lange mit leichterem Kondensat gespült werden bis die Kondensationstemperatur auf den Böden wieder auf 340°C abgesunken ist. Dabei werden diejenigen Fraktionen, die für das Produkt nicht gebraucht werden, durch die Rückspülung in den Reaktor einer erneuten katalytischen Spaltung unterworfen und somit in das gewünschte Produkt überführt.It has now been found that these parts of the distillation column on the outlet side by closing the outlet valves and rinsed with lighter condensate through the return until the condensation temperature on the floors has dropped back to 340 ° C. The fractions that are not needed for the product are used be backwashed into the reactor by a new catalytic Subject to cleavage and thus converted into the desired product.

Als Ergänzung des Verfahrens wird ein Schredder 15 für die Zerkleinerung des eingegebenen Kunststoffes und ein Regenerator 16 für die in der Schleuse 4 ausgeschleusten agglomerierten Katalysatoren und festen Reststoffe aus dem Reaktor benötigt. Erfinderisch wurde dabei gefunden, daß dieser Regenerator mit dem Rauchgas 17 nach dem Umlaufverdampfer 9 erwärmt wird und in den Regenerator 16, der als Förderschnecke oder Etagentrockner ausgeführt wird, auch kohlenwasserstoffhaltige Stoffe 18, wie Kunststoff-Papier-Gemische aus der Altpapierverwertung und holz- und Papier, und faulschlammhaltige Abfälle mit eingegeben werden können.As a supplement to the process, a shredder 15 is required for the comminution of the input plastic and a regenerator 16 for the agglomerated catalysts and solid residues discharged from the reactor in the lock 4 . Inventively, it was found that this regenerator is heated with the flue gas 17 after the circulation evaporator 9 and in the regenerator 16 , which is designed as a screw conveyor or floor dryer, also hydrocarbon-containing substances 18 , such as plastic-paper mixtures from waste paper recycling and wood and Paper, and waste containing sludge can be entered.

Die durch die in dem Trockner 16 erfolgte Erwärmung erzeugten wasserdampfhaltigen und kohlenwasserstoffhaltigen Dämpfe 19 werden in einem Separator 20 teilweise kondensiert, wobei die Wasseranteile in einer Wasseraufbereitung 21 abgeleitet werden und der Öldampf, der auf Grund seiner höheren Siedetemperatur nicht kondensiert, in die Destillationskolonne abgeleitet wird. Von dort wandert der aufbereitete Öldampf in das Produkt und der nicht aufbereitete Öldampf in den Reaktor mit der von oben nach unten fließenden Flüssigkeit. Von dort gelangen die Stoffe als Kondensat in den Reaktor, wo sie zu Dieselöl katalytisch gespalten werden.The water vapor-containing and hydrocarbon-containing vapors 19 generated by the heating carried out in the dryer 16 are partially condensed in a separator 20 , the water fractions being derived in a water treatment unit 21 and the oil vapor, which does not condense due to its higher boiling temperature, being discharged into the distillation column , From there, the processed oil vapor travels into the product and the untreated oil vapor into the reactor with the liquid flowing from top to bottom. From there, the substances enter the reactor as condensate, where they are catalytically split into diesel oil.

Als weitere Ergänzung des Verfahrens wird ein Entlastungsbehälter 22 benötigt, der mit dem Reaktor 1 durch 2 Rohrleitungen 23 und 24 verbunden ist. Dieser Entlastungsbehälter 22 besitzt einen Füllstandsanzeiger 25 und ein Überdruckventil 26, welches bei Abfall des Unterdruckes und Überschreiten des Druckes in positiver Richtung nach außen öffnet. Dieser Überdruck ist mit 0,05 -0,15 bar höher als der bei der vollen Produktion entstehende Überdruck bei bygepaßter Vakuumpumpe.As a further addition to the process, a relief vessel 22 is required, which is connected to the reactor 1 by two pipes 23 and 24 . This relief container 22 has a level indicator 25 and a pressure relief valve 26 , which opens when the negative pressure drops and the pressure is exceeded in a positive direction to the outside. At 0.05-0.15 bar, this overpressure is higher than the overpressure that occurs during full production with a bypass-fitted vacuum pump.

Als weitere Ergänzung des Verfahrens besitzt die Destillationskolonne 6 Entnahmeöffnungen 27, die über den Zwischenkühler 27a in den Flüssigkeitsabscheider 28 und Tanks 29 münden, die ebenfalls einen Anschluß an das Vakuum haben. Damit wird gewährleistet, daß die Böden der Destillationskolonne nicht überlaufen und sich nicht ein unnötig hoher Überdruck aufbauen kann und die Produkte kontinuierlich gewonnen werden. As a further addition to the process, the distillation column 6 has removal openings 27 which open into the liquid separator 28 and tanks 29 via the intercooler 27 a and also have a connection to the vacuum. This ensures that the trays of the distillation column do not overflow and that an unnecessarily high excess pressure cannot build up and the products are obtained continuously.

Die Zwischenkühler 23a sind notwendig, um die Nachverdampfung des abgeleiteten 200-350°C heißen Produkte zu verhindern und die Absperrhähne thermisch nicht zu überlasten. Der unterste Anschluß dient der Ableitung eines schweren Öles zur Nachdichtung der Zufuhreinrichtung 18 und der Bindung des staubförmigen Katalysators.The intercoolers 23 a are necessary in order to prevent the re-evaporation of the derived 200-350 ° C. hot products and not to thermally overload the stopcocks. The lowermost connection is used to discharge a heavy oil for sealing the feed device 18 and binding the dust-like catalyst.

Dieser kann aber auch als Produktfiltermaterial eingesetzt werden und dadurch in einen cremigen Zustand überführt werden. Die Einschleußvorrrichtung 18 besitzt zur Verhinderung des Dampfaustrittes aus dem Reaktor einen rohrfömigen Fortsatz, der bis in die Nähe des Flüssigkeitsspiegels reicht und seitlich eine Dampföffnung von 0,02-0,2 des Rohrdurchmessers besitzt.However, this can also be used as a product filter material and thereby be converted into a creamy state. To prevent steam from escaping from the reactor, the insertion device 18 has a tubular extension which extends into the vicinity of the liquid level and has a steam opening of 0.02-0.2 on the side of the tube diameter.

Der Umlaufverdampfer 9 besitzt gasseitig eine Verbindung zu dem Trockner 16, um die Restwärme der Rauchgase aus dem Umlaufverdampfer weiter zu nutzen. Dabei werden die Gase in dem Trockner 16 unter Wärmetausch zur Aufheizung der in dem Trockner eingegebenen Stoffe genutzt. Diese Rauchgase kühlen sich dabei ab und verlassen den Trockner an dem oberen Ende bei 31, von wo aus sie in den Schornstein geleitet werden.The circulation evaporator 9 has a connection to the dryer 16 on the gas side in order to further use the residual heat of the flue gases from the circulation evaporator. The gases in the dryer 16 are used with heat exchange to heat the substances entered in the dryer. These flue gases cool down and leave the dryer at the upper end at 31, from where they are directed into the chimney.

Im Gegenstrom heizen sich die zu trocknenden Güter auf über 300°C auf, wodurch sie ihre Feuchtigkeit, die verdampfbaren Kohlenwasserstoffe und den Chlorgehalt verlieren. Diese Verdampfung wird durch die Zugabe des verbrauchten Katalysators, der aus dem Reaktor 1 abgezogen wird katalytisch gesteuert und führt bei den Kohlenwasserstoffen dazu, daß statt organische Säuren und Teer Öldämpfe entstehen.The goods to be dried heat up in countercurrent to over 300 ° C, causing them to lose their moisture, the evaporable hydrocarbons and the chlorine content. This evaporation is controlled catalytically by the addition of the spent catalyst which is withdrawn from the reactor 1 and, in the case of the hydrocarbons, leads to the formation of oil vapors instead of organic acids and tar.

Bei dem Chlor führt es dazu, daß sich die Chlorbestandteile mit dem Natrium des Katalysators zu Kochsalz vereinen. Aus dem Trockner gelangen die Dämpfe in den Abscheider 20, dessen Kondensat Wasser wird in die Wasseraufbereitung geleitet. Die verbleibenden Dämpfe gelangen über die Destillationskolonne 6 in den Reaktor 1, in dem die Öle einer weiteren katalytischen Spaltung unterworfen werden.In the case of chlorine, the chlorine components combine with the sodium in the catalyst to form common salt. The vapors pass from the dryer into the separator 20 , the condensate of which water is directed into the water treatment. The remaining vapors pass through the distillation column 6 into the reactor 1 , in which the oils are subjected to a further catalytic cleavage.

Die getrockneten, entölten und entchlorten festen Stoffe werden, die den Trockner nicht als Dampf verlassen haben, werden an der Stelle 22 abgezogen und über die Verbindungsleitung bei 32 in die Brennkammer 12 eingegeben. Diese Brennkammer 12 hat auch eine Zufuhrleitung 34 für die nicht kondensierbaren Gase aus der Vakuumpumpe und ihrer Bypaßleitung.The dried, de-oiled and dechlorinated solids, which have not left the dryer as steam, are drawn off at point 22 and fed into the combustion chamber 12 via the connecting line at 32. This combustion chamber 12 also has a supply line 34 for the non-condensable gases from the vacuum pump and its bypass line.

In der Brennkammer 12 verbrennen diese festen Rückstände zu Asche, die bei 35 aus der Brennkammer abgezogen wird. Ein Teilstrom wird in die Zufuhreinrichtung 3 zur Verminderung der Katalysatorzugabe gefördert. Der benötigte Katalysatoranteil beträgt 0,05 bis 1% des über die Schleuse eingegebenen Reststoffes. In the combustion chamber 12 , these solid residues burn to ash, which is withdrawn from the combustion chamber at 35. A partial flow is conveyed into the feed device 3 to reduce the addition of catalyst. The required amount of catalyst is 0.05 to 1% of the residual material entered via the lock.

An Hand der Fig. 2 wird die erfinderische Vorrichtung gezeigt. Die gesamte Reaktoranlage ist mit 40 bezeichnet. Mit 41 ist ein druckloser Behälter mit verschieden Öffnungen für die Aufnahme von Ölen bezeichnet. Er besitzt am unteren Ende eine Füllung mit einem hochsiedenden Öl, dem Trägeröl 42. Dieses sind Öle, wie Grundöl mit einem Siedebereich von 350 bis 500°C, einem Vakuumkolonnensiedeschnitt, Thermoöl und Schweröl bzw. Bunker-C-Öl, dem Vakuumkolonnensumpfprodukt. Verbunden mit dem Behälter ist der Behälter 40 und der Umlaufverdampfer 49, der auch mit diesem Öl gefüllt ist. Der Niveaustand wird durch den Füllstandsgeber 69 angezeigt und geregelt.With reference to FIG. 2, the inventive apparatus is shown. The entire reactor system is designated 40. With 41 is a pressure-free container with different openings for receiving oils. At the lower end it has a filling with a high-boiling oil, the carrier oil 42 . These are oils such as base oil with a boiling range of 350 to 500 ° C, a vacuum column boiling cut, thermal oil and heavy oil or bunker C oil, the vacuum column bottom product. Connected to the container is the container 40 and the circulation evaporator 49 , which is also filled with this oil. The level is indicated and regulated by the level sensor 69 .

Auf dem Reaktor ist die Zufuhreinrichtung 43, bestehend aus Klappen und einer Zufuhrschnecke, angeordnet, geeignet zur Zufuhr von festen Stoffen, wie bei spielsweise für Gemische aus Kunststoff und Katalysator. Als Katalysator dient das Natrium-Aluminium-Silikat, wie es als Molekularsiebgrundprodukt vor dem Verpressen zu Kugeln hergestellt wird. Als Eingangsstoff dienen granulierte Kunststoffe, biologische und mineralische Öle und Abfallöle und die Restfette.On the reactor, the feed device 43 , consisting of flaps and a feed screw, is arranged, suitable for feeding solid substances, such as for example for mixtures of plastic and catalyst. The catalyst used is the sodium aluminum silicate as it is produced as a basic molecular sieve product before it is pressed into balls. Granulated plastics, biological and mineral oils and waste oils and the residual fats serve as input material.

Die Zufuhreinrichtung besitzt in dem Reaktor 40 eine rohrförmige Verlängerung 43a mit dem Durchmesser der Zufuhreinrichtung. Sie verlängert das Zufuhrrohr bis zum Flüssigkeitsspiegel im Bereich 100 mm darüber und bis unterhalb des Flüssigkeitsspiegels. Dieses Rohr besitzt seitlich ein oder mehrere Entlastungs bohrung mit einem Durchmesser von 0,05 bis 0,3 des Rohrdurchmessers.The feed device has in the reactor 40 a tubular extension 43 a with the diameter of the feed device. It extends the supply pipe up to the liquid level in the range 100 mm above and below the liquid level. This tube has one or more relief bore on the side with a diameter of 0.05 to 0.3 of the tube diameter.

Am unteren Ende des Reaktors ist eine Abfallkatalysatorschleuse 44 angebracht, bestehend aus ein oder zwei Klappen, einer mit einem Siebgewebe umschlossenen Preßschnecke, einer Verbindungsleitung des hinter der Preß spindel und dem umschließenden Siebgewebe liegenden Flüssigkeitsraumes mit dem Reaktorraum und einem Ausgang für den Preßkuchen.At the lower end of the reactor, a waste catalyst lock 44 is attached, consisting of one or two flaps, a press screw enclosed with a sieve fabric, a connecting line of the liquid space behind the press spindle and the surrounding sieve fabric with the reactor space and an outlet for the press cake.

Auf dem Reaktor ist ein Rührwerk 45 angebracht. Zentrisch auf dem Reaktor ist eine Destillationskolonne 46 angebracht, die Dampfdurchtrittsöffnungen nach oben, Flüssigkeitsabläufe nach unten, Produktabgangsleitungen mit Ventilen nach außen und eine Isolation besitzt. Am oberen Ende der Destillations kolonne ist ein Kondensator 47 angebracht, der mit Wasser- oder Luftkühlein trittsöffnungen versehen ist.An agitator 45 is attached to the reactor. A distillation column 46 is mounted centrally on the reactor and has steam through openings upwards, liquid outlets downwards, product outlet lines with valves to the outside and has insulation. At the top of the distillation column, a condenser 47 is attached, which is provided with water or air cooling inlet openings.

Der Reaktor 41 ist über die beiden Verbindungsrohre 48 mit dem Umlaufverdampfer 49 verbunden. Dieser Umlaufverdampfer 49 besteht aus einem Behälter 50 mit den Rauchgasrohren 51. In den Rauchgasrohren liegen die Turbulenzspiralen 42. Unterhalb des Umlaufverdampfers 49 befindet sich die Brennkammer 53 mit einem Brenner oder einer Rostfeuerung 54.The reactor 41 is connected to the circulation evaporator 49 via the two connecting pipes 48 . This circulation evaporator 49 consists of a container 50 with the flue gas pipes 51 . The turbulence spirals 42 lie in the flue gas pipes. The combustion chamber 53 with a burner or grate firing 54 is located below the circulation evaporator 49 .

Am oberen Ende der Brennkammer 53 befindet sich die Wabenkeramikkatalysatorschicht 55 mit der Temperaturregelung 5 6 und dem Thermofühler in der Wabenschicht 57, einem Pt-Rh-Fühler, der auf 1100°C bis 1200°C eingeeicht ist. At the upper end of the combustion chamber 53 is the honeycomb ceramic catalyst layer 55 with the temperature control 56 and the thermal sensor in the honeycomb layer 57 , a Pt-Rh sensor which is calibrated to 1100 ° C. to 1200 ° C.

Zur Stabilisierung der Reaktionen in dem Umlaufverdampfer steht die Reaktionseinheit unter einem geringen Vakuum von 30-150 mbar durch das Anschließen einer Vakuumpumpe oder Wasserstrahlpumpe 58 nach dem Kondensator der Destillationskolonne. Diese Vakuumpumpe 58 besitzt einen Bypaß, der in Abhängigkeit von dem Erreichen der Temperatur T geöffnet wird.To stabilize the reactions in the circulation evaporator, the reaction unit is under a low vacuum of 30-150 mbar by connecting a vacuum pump or water jet pump 58 after the condenser of the distillation column. This vacuum pump 58 has a bypass which is opened as a function of the temperature T being reached.

Als Ergänzung der Vorrichtung dient ein Schredder 59 für die Zerkleinerung des eingegebenen Kunststoffes und ein Regenerator 60 für die ausgeschleusten agglomerierten Katalysatoren und festen Reststoffe. Erfinderisch wurde dabei gefunden, daß dieser Regenerator eine Verbindungsleitung 61 zum Ausgang des Umlaufverdampfers 49 hat. Der Regenerator 60 ist eine Förderschnecke oder Etagentrockner. Zusätzlich besitzt dieser Regenerator eine Eingangs schleuse 62 für kohlenwasserstoffhaltige Stoffe, wie Kunststoff-Papier-Gemi sche aus der Altpapierverwertung und Holz und Papier und faulschlammhaltige Abfälle.As a supplement to the device, a shredder 59 is used for comminuting the input plastic and a regenerator 60 for the discharged agglomerated catalysts and solid residues. It was inventively found that this regenerator has a connecting line 61 to the outlet of the circulation evaporator 49 . The regenerator 60 is a screw conveyor or floor dryer. In addition, this regenerator has an entrance lock 62 for hydrocarbon-containing substances, such as plastic-paper mixtures from waste paper recycling and wood and paper and waste containing sludge.

Der Ausgang für diese getrockneten Stoffe ist mit 75 bezeichnet. Die Verbindungsleitung zur Brennkammer 53 ist mit 76 bezeichnet. Mit 77 ist der Ascheaustrag gekennzeichnet. Mit 78 ist die Verbindungsleitung zur Eintragschleuse 43 bezeichnet. Diese Verbindungsleitung verbindet das Abgasrohr des Umlaufverdampfers mit dem Eingangsrohr für die Hohlräume in den Scheiben des Etagentrockners. Am oberen Ende befindet sich das Ausgangsrohr für die Ableitung der Abgase nach außen.The exit for these dried substances is labeled 75. The connecting line to the combustion chamber 53 is designated 76. The ash discharge is marked with 77 . With 78 the connecting line to the entry lock 43 is designated. This connecting line connects the exhaust pipe of the circulation evaporator with the inlet pipe for the cavities in the panes of the floor dryer. At the upper end there is the outlet pipe for the discharge of the exhaust gases to the outside.

Der Regenerator 60 besitzt auch eine Schweldampfaustrittsleitung 63 für die erzeugten wasserdampfhaltigen und kohlenwasserstoffhaltigen Dämpfe zu einem Separator 64. Am unteren Ende des Separators 64 ist die Verbin dungsleitung zu einer Wasseraufbereitung 65 und am oberen Ende eine Verbin dungsleitung für den nicht kondensierten Öldampf zu der Destillationskolonne.The regenerator 60 also has a sulfur vapor outlet line 63 for the generated steam and hydrocarbon-containing vapors to a separator 64 . At the lower end of the separator 64 is the connecting line to a water treatment 65 and at the upper end a connecting line for the uncondensed oil vapor to the distillation column.

Als weitere Ergänzung der Vorrichtung wird ein Entlastungsbehälter 66 benötigt, der mit dem Reaktor 41 durch zwei Rohrleitungen 67 und 58 verbunden ist. Dieser Entlastungsbehälter 66 besitzt einen Füllstandsanzeiger 59 und ein Überdruckventil 70, welches bei Abfall des Unterdruckes und Überschreiten des Druckes in positiver Richtung nach außen öffnet.As a further addition to the device, a relief vessel 66 is required, which is connected to the reactor 41 by two pipes 67 and 58 . This relief container 66 has a level indicator 59 and a pressure relief valve 70 , which opens in the positive direction when the negative pressure drops and the pressure is exceeded.

Als weitere Ergänzung der Vorrichtung besitzt die Destillationskolonne 46 Entnahmeöffnungen mit Kühler 71, die in Flüssigkeitsabscheider 72 und Tanks 63 münden, die ebenfalls einen Anschluß an das Vakuum haben.As a further addition to the device, the distillation column 46 has removal openings with a cooler 71 , which open into liquid separators 72 and tanks 63 , which also have a connection to the vacuum.

In zwei Ausführungsbeispielen soll das erfinderische Verfahren und die erfin derische Vorrichtung näher erläutert werden. Das Ausführungsbeispiel des erfinderischen Verfahrens besitzt einen Reaktor 1 mit einem Durchmesser von 500 mm. Er ist mit einem Thermoöl 2 der Firma Aral Typ Farolin U gefüllt. Auf dem Reaktor 1 ist die Zufuhreinrichtung 3 aus zwei pneumatisch angetriebene Klappen mit 250 mm Durchmesser und wechselseitiger Verschaltung angebracht. In two exemplary embodiments, the inventive method and the inventive device are to be explained in more detail. The exemplary embodiment of the inventive method has a reactor 1 with a diameter of 500 mm. It is filled with Aral type Farolin U thermal oil 2 . On the reactor 1 , the feed device 3 is attached from two pneumatically driven flaps with a diameter of 250 mm and interconnection.

Sie ist ausgelegt für einen Eintrag von einem Gemisch aus 100 kg/h Eingangsstoff in Form von geschredderten Kunststoff mit 60% PE, 30% PP, 3 % PVC und 7% PU und 0,5 kg/h Katalysator Molekularsieb aus Natriumaluminiumsilikat mit einer mittleren Korngröße von 1 µm.It is designed for the entry of a mixture of 100 kg / h Input material in the form of shredded plastic with 60% PE, 30% PP, 3 % PVC and 7% PU and 0.5 kg / h catalyst molecular sieve Sodium aluminum silicate with an average grain size of 1 µm.

Am unteren Ende des Reaktors ist eine Abfallkatalysatorschleuse 4, bestehend aus zwei pneumatisch angetriebene Klappen mit 250 mm Durchmesser und wechselseitiger Verschaltung, die die verbrauchte und dann agglomerierte Katalysatormasse ausschleußt, angeordnet.At the lower end of the reactor there is a waste catalyst lock 4 , consisting of two pneumatically driven flaps with a diameter of 250 mm and mutual connection, which discharges the used and then agglomerated catalyst mass.

Die Agglomerierung geschieht durch die in geringem Maße stattfindende Pyrolyse, die den Katalysator mit Kohlenstoff belegt und damit zusammenklumpen läßt. Damit fällt der feinkörnige Katalysator aus der Reaktion aus und sammelt sich am unteren Ende des Reaktors an. Die Schleuse besteht aus zwei Klappen und eine nachgeschaltete Preßschnecke für 1 kg/h Preßkuchendurchsatzleistung, die das Öl in den Reaktor zurückpreßt und den Katalysator als Preßkuchen ausschleußt.The agglomeration takes place through the taking place to a small extent Pyrolysis, which covers the catalyst with carbon and thus clumps together. The fine-grained catalyst falls out of the Reaction and accumulates at the bottom of the reactor. The The lock consists of two flaps and a downstream press screw for 1 kg / h press cake throughput, which presses the oil back into the reactor and ejects the catalyst as a press cake.

Auf dem Reaktor 1 ist ein Rührwerk 5 mit 0,5 kW Antriebsleistung und einem Rührflügeldurchmesser von 20 mm angebracht, welches den nicht agglomerierten Anteil des Katalysators in der Reaktionsflüssigkeit hält. In den Reaktor hinein ragt ein Zufuhrrohr mit einem Durchmesser von 220 mm, 400 mm lang und hat eine seitliche Bohrung von 40 mm.On the reactor 1 , an agitator 5 with 0.5 kW drive power and an impeller diameter of 20 mm is attached, which keeps the non-agglomerated portion of the catalyst in the reaction liquid. A feed pipe with a diameter of 220 mm and 400 mm long projects into the reactor and has a lateral bore of 40 mm.

Zentrisch auf dem Reaktor ist eine Destillationskolonne 6 angebracht, die das dampfförmige Produkt kondensiert und dafür sorgt, daß mitgeschleuste Partikel von unumgesetzten Ausgangsprodukt zurück in den Reaktor geschleust werden, indem die Böden sich durch den Flüssigkeitsstrom von oben nach unten und dem Dampfstrom von unten nach oben von den mitgerissenen Teilchen freigewaschen werden. Die Destillationskolonne 6 hat einen Durch messer von 200 mm. Zur Kondensation und Erzeugung des Flüssigkeits stromes von oben nach unten ist am oberen Ende der Destillationskolonne ein Kondensator 7 mit einem Rohrbündel aus wassergekühlten Rohren mit 300 mm Durchmesser angebracht.A distillation column 6 is mounted centrally on the reactor, which condenses the vaporous product and ensures that entrained particles of unreacted starting product are returned to the reactor by moving the trays through the liquid flow from top to bottom and the steam flow from bottom to top be washed free of the entrained particles. The distillation column 6 has a diameter of 200 mm. To condense and generate the liquid flow from top to bottom, a condenser 7 with a tube bundle made of water-cooled tubes with a diameter of 300 mm is attached to the upper end of the distillation column.

Der Reaktor 1 ist über die beiden Verbindungsrohre 8 mit dem Umlaufverdampfer 9 verbunden. Die Verbindungsrohre haben einen Durchmesser von je 100 mm. Dieser Umlaufverdampfer 9 besteht aus einem Behälter 10 mit 600 mm Durchmesser und 600 mm Höhe, der mit den 66 Rauchgasrohren 11 mit 14 mm Durchmesser und den in den Rauchgasrohren liegenden Turbulenzspiralen 12 ausgerüstet ist, um aus einem Rauchgas die Wärme an die Trägerflüssigkeit 2 zu übertragen.The reactor 1 is connected to the circulation evaporator 9 via the two connecting pipes 8 . The connecting pipes have a diameter of 100 mm each. This circulation evaporator 9 consists of a container 10 with a diameter of 600 mm and a height of 600 mm, which is equipped with the 66 flue gas pipes 11 with a diameter of 14 mm and the turbulence spirals 12 located in the flue gas pipes in order to transfer the heat from a flue gas to the carrier liquid 2 ,

Diese Wärme wird durch Verbrennung unterhalb des Umlaufverdampfers in der Brennkammer 12 erzeugt, die einen Durchmesser von 400 mm und eine Länge von 600 mm hat und einen Brenner mit einer Leistung von 68 kW hat. This heat is generated by combustion below the circulation evaporator in the combustion chamber 12 , which has a diameter of 400 mm and a length of 600 mm and has a burner with an output of 68 kW.

Diese Brennkammer wird mit dem Produkt aus der Destillationskolonne geheizt und endet zwischen der Brennkammer 12 und dem Umlaufverdampfer 9 mit einer Schicht aus 4 Blöcken Wabenkeramik mit der Dimension 150 × 150 × 150 mm, die die Verbrennung intensiviert und die Wärmeübertragung an den Umlaufverdampfer 9 erhöht. Diese Wabenkeramikschicht 13 wird auf eine Temperatur von 1100°C und 1200°C durch das Luftverhältnis in der Brennkammer 12 geregelt.This combustion chamber is heated with the product from the distillation column and ends between the combustion chamber 12 and the circulation evaporator 9 with a layer of 4 blocks of honeycomb ceramic with the dimensions 150 × 150 × 150 mm, which intensifies the combustion and increases the heat transfer to the circulation evaporator 9 . This honeycomb ceramic layer 13 is regulated to a temperature of 1100 ° C. and 1200 ° C. by the air ratio in the combustion chamber 12 .

In dem Umlaufverdampfer 9 kühlen sich die in der Brennkammer 12 erzeugten heißen Rauchgase von der Verbrennungstemperatur von ca. 1200°C auf ca. 600°C ab. Dabei entstehen in dem unteren Teil des Umlaufverdampfers an der Innenseite der Rohre, wo die katalysatorhaltigen Öle mit den geschmolzenen Abfallkunststoffen an die Rohre gelangen, Temperaturen von ca. 430-470°C. Das führt zu einem selektiven katalytischen Kracken von den Kunststoffen zu einem Kohlenwasserstoffdampf mit überwiegend alkanischen, aliphatischen Kohlenwasserstoffdämpfen mit ca. 15 Kohlenstoffatomen je Molekül.In the circulation evaporator 9 , the hot flue gases generated in the combustion chamber 12 cool down from the combustion temperature of approximately 1200 ° C. to approximately 600 ° C. Temperatures of approx. 430-470 ° C arise in the lower part of the circulation evaporator on the inside of the pipes, where the catalyst-containing oils with the melted waste plastics reach the pipes. This leads to a selective catalytic cracking from the plastics to a hydrocarbon vapor with predominantly alkanic, aliphatic hydrocarbon vapors with approx. 15 carbon atoms per molecule.

Zur Stabilisierung der Reaktionen in dem Umlaufverdampfer steht die Reaktionseinheit unter einem geringen Vakuum von 30-150 mbar durch das Anschließen einer Vakuumpumpe oder Wasserstrahlpumpe 14 nach dem Kondensator der Destillationskolonne.To stabilize the reactions in the circulation evaporator, the reaction unit is under a low vacuum of 30-150 mbar by connecting a vacuum pump or water jet pump 14 after the condenser of the distillation column.

Als Ergänzung des Verfahrens wird eine Schredder 15 für die Zerkleinerung des eingegebenen Kunststoffes mit einer Leistung von 150 kg/h Kunststoffeinsatz und ein Regenerator 16 für die ausgeschleusten agglomerierten Katalysatoren und anorganischen Reststoffe aus dem Reaktor benötigt.As a supplement to the process, a shredder 15 is required for the comminution of the input plastic with an output of 150 kg / h plastic insert and a regenerator 16 for the discharged agglomerated catalysts and inorganic residues from the reactor.

Erfinderisch wurde dabei gefunden, daß dieser Regenerator mit dem Rauchgas 17 nach dem Umlaufverdampfer 9 erwärmt wird und in den Regenerator 16, der als Förderschnecke ausgeführt ist, auch kohlenwasserstoffhaltige Stoffe 18, wie Kunststoff-Papier-Gemische aus der Altpapierverwertung und Holz und Papier, und faulschlammhaltige Abfälle mit eingegeben wird.Inventively, it was found that this regenerator is heated with the flue gas 17 after the circulation evaporator 9 and in the regenerator 16 , which is designed as a screw conveyor, also hydrocarbon-containing substances 18 , such as plastic-paper mixtures from waste paper recycling and wood and paper, and waste containing sludge is entered.

Die durch diese Erwärmung erzeugten wasserdampfhaltigen und kohlenwasserstoffhaltigen Dämpfe 19 werden in einem Separator 20 mit den Maßen 400 × 400 × 400 mm und einer Trennwand in der Mitte teilweise kondensiert, wobei die Wasseranteile in einer Wasseraufbereitung 21 abgeleitet werden. The water vapor-containing and hydrocarbon-containing vapors 19 generated by this heating are partially condensed in a separator 20 with the dimensions 400 × 400 × 400 mm and a partition in the middle, the water components being derived in a water treatment unit 21 .

Der Öldampf, der auf Grund seiner höheren Siedetemperatur nicht kondensiert, wird in die Destillationskolonne abgeleitet. Von dort wandert der aufbereitete Öldampf in das Produkt und der nicht aufbereitete Öldampf in den Reaktor mit der von oben nach unten fließenden Flüssigkeit.The oil vapor, which does not condense due to its higher boiling temperature, is derived into the distillation column. From there the processed one migrates Oil vapor into the product and the unprepared oil vapor into the reactor the liquid flowing from top to bottom.

Als weitere Ergänzung des Verfahrens wird ein Entlastungsbehälter 22 mit einem Durchmesser von 650 mm und einer Höhe von 1300 mm benötigt, der mit dem Reaktor 1 durch zwei Rohrleitungen 23 mit einem Durchmesser von 150 mm und der darunter liegenden Rohrleitung 24 mit einem Durchmesser von 1,5" verbunden ist. Dieser Entlastungsbehälter 22 besitzt einen Füllstands anzeiger 25 und ein Überdruckventil 26, welches bei Abfall des Unterdruckes auf 0 mbar und Überschreiten des Druckes in positiver Richtung nach außen öffnet.As a further addition to the method, a relief vessel 22 with a diameter of 650 mm and a height of 1300 mm is required, which is connected to the reactor 1 through two pipelines 23 with a diameter of 150 mm and the underlying pipeline 24 with a diameter of 1, 5 "is connected. This relief tank 22 has a level indicator 25 and a pressure relief valve 26 , which opens when the negative pressure drops to 0 mbar and exceeds the pressure in a positive direction to the outside.

Als weitere Ergänzung des Verfahrens besitzt die Destillationskolonne 6 Entnahmeöffnungen 27 mit einem Durchmesser von ½", die in je einem Kühler für 80 l/h Durchflußmenge und anschließend in die Flüssigkeitsabscheider 28 der Marke Rifox für je 80 l/h Abscheideleistung und Tanks 29 mit einem Volumen von 1.000 l münden, die ebenfalls einen Anschluß an das Vakuum haben. Damit wird gewährleistet, daß die Böden der Destillationskolonne nicht überlaufen und sich ein unnötig hoher Überdruck aufbauen kann und die Produkte kontinuierlich gewonnen werden.As a further addition to the process, the distillation column has 6 removal openings 27 with a diameter of ½ ", each in a cooler for 80 l / h flow rate and then in the liquid separator 28 of the Rifox brand for 80 l / h separation capacity and tanks 29 with a Volume of 1,000 l, which also have a connection to the vacuum, ensures that the bottoms of the distillation column do not overflow and an unnecessarily high excess pressure can build up and the products are continuously obtained.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die erfinderische Vorrichtung näher erklärt. Mit 40 ist ein druckloser Behälter mit einem Durchmesser von 500 mm und einer Höhe von 600 mm mit verschieden Öffnungen für die Aufnahme von Ölen bei 350-500°C bezeichnet. Er ist gefüllt mit einem hochsiedenden Öl, dem Thermoöl Aral Farolin U, Position 42. Auf dem Reaktor ist die Zufuhreinrichtung 43, bestehend aus Klappen und einer Zufuhrschnecke mit einem Durchmesser von 250 mm und 350 mm Länge für die Schnecke, angeordnet, geeignet zur Zufuhr von festen Stoffen, wie beispielsweise für Gemische aus Kunststoff und Katalysator.In a further exemplary embodiment, the inventive device is explained in more detail. 40 is a pressure-free container with a diameter of 500 mm and a height of 600 mm with different openings for receiving oils at 350-500 ° C. It is filled with a high-boiling oil, the thermal oil Aral Farolin U, position 42 . The feed device 43 , consisting of flaps and a feed screw with a diameter of 250 mm and 350 mm length for the screw, is arranged on the reactor and is suitable for feeding solid substances, such as, for example, for mixtures of plastic and catalyst.

Als Katalysator dient das Natrium-Aluminium-Silikat, wie es als Molekularsiebgrundprodukt vor dem Verpressen zu Kugeln hergestellt wird. Als Eingangsstoff dienen granulierte Kunststoffe, biologische und mineralische Öle und Abfallöle und die Restfette.The sodium-aluminum-silicate serves as the catalyst, as it does Molecular sieve base product is produced before pressing into balls. As Granular plastics, biological and mineral oils are used as input material and waste oils and residual fats.

Am unteren Ende des Reaktors ist eine Abfallkatalysatorschleuse 44 angebracht, bestehend aus ein oder zwei Klappen mit 250 mm Durchmesser, einer mit einem Siebgewebe umschlossenen Preßschnecke mit 150 mm Durchmesser, einer Verbindungsleitung des hinter der Preßspindel und dem umschließenden Siebgewebe liegenden Flüssigkeitsraumes mit dem Reaktorraum von 1" und einem Ausgang für den Preßkuchen mit 60 mm Durchmesser. At the lower end of the reactor, a waste catalyst lock 44 is attached, consisting of one or two flaps with a diameter of 250 mm, a press screw with a screen diameter of 150 mm, a connecting line of the liquid space behind the press spindle and the surrounding screen fabric with the reactor area of 1 "and an outlet for the press cake with a diameter of 60 mm.

Auf dem Reaktor ist ein Rührwerk 45 mit 0,5 kW Antriebsleistung und 100 mm Durchmesser des Rührers angebracht. Zentrisch auf dem Reaktor ist eine Destillationskolonne mit 200 mm Durchmesser 46 angebracht, die Dampfdurchtrittsöffnungen nach oben, Flüssigkeitsabläufe nach unten, Produkt abgangsleitungen mit Rohrbündelwärmetauscher mit 200 mm Durchmesser und mit Ventilen nach außen und eine Isolation besitzt. Am oberen Ende der Destillationskolonne ist ein Kondensator mit 350 mm Durchmesser angebracht, der mit Wasser gekühlt wird.A stirrer 45 with 0.5 kW drive power and 100 mm diameter of the stirrer is attached to the reactor. A distillation column with a diameter of 200 mm 46 is mounted centrally on the reactor, which has steam through openings at the top, liquid drains at the bottom, product outgoing lines with a tube bundle heat exchanger with a diameter of 200 mm and with valves to the outside and has insulation. At the top of the distillation column, a condenser with a diameter of 350 mm is attached, which is cooled with water.

Der Reaktor 40 ist über die beiden Verbindungsrohre 48 mit 150 mm Durch messer mit dem Umlaufverdampfer 49 verbunden. Dieser Umlaufverdampfer 49 besteht aus einem Behälter 40 mit 600 mm Durchmesser und 600 mm Höhe mit den Rauchgasrohren 41 mit ½" Durchmesser und den in den Rauchgasrohren liegenden Turbulenzspiralen 52. Unterhalb des Umlaufverdampfers 39 befindet sich die Brennkammer 53 mit 400 mm Durchmesser, 600 mm Länge und am oberen Ende liegenden Wabenkörpern mit einem Ölbrenner 54.The reactor 40 is connected via the two connecting pipes 48 with a diameter of 150 mm to the circulation evaporator 49 . This circulation evaporator 49 consists of a container 40 with a diameter of 600 mm and a height of 600 mm with the flue gas pipes 41 with a ½ "diameter and the turbulence spirals 52 located in the flue gas pipes. Below the circulation evaporator 39 is the combustion chamber 53 with a diameter of 400 mm and a length of 600 mm and honeycomb bodies at the upper end with an oil burner 54 .

Am oberen Ende der Brennkammer 53 befindet sich die Wabenkeramik katalysatorschicht 55 aus vier Waben mit den Abmessungen 150 × 1250 × 150 mm mit der Temperaturregelung 56 und dem Thermofühler in der Waben schicht 57, einem Pt-Rh-Fühler, der auf 1100°C bis 1200°C eingeeicht ist.At the upper end of the combustion chamber 53 is the honeycomb ceramic catalyst layer 55 consisting of four honeycombs with the dimensions 150 × 1250 × 150 mm with the temperature control 56 and the thermal sensor in the honeycomb layer 57 , a Pt-Rh sensor that is up to 1100 ° C. 1200 ° C is calibrated.

Zur Stabilisierung der Reaktionen in dem Umlaufverdampfer steht die Reaktionseinheit unter einem geringen Vakuum von 30-150 mbar. Dieses ge schieht durch das Anschließen einer Vakuumpumpe oder Wasserstrahlpumpe 58 mit einer Leistung von 5 m³/h nach dem Kondensator der Destillations kolonne.To stabilize the reactions in the circulation evaporator, the reaction unit is under a low vacuum of 30-150 mbar. This happens ge by connecting a vacuum pump or water jet pump 58 with a capacity of 5 m ³ / h after the condenser of the distillation column.

Als Ergänzung der Vorrichtung dient ein Schredder 59 für die Zerkleinerung des eingegebenen Kunststoffes mit einer Leistung von 150 kg/h und ein Regenerator 60 für die ausgeschleusten agglomerierten Katalysatoren und anorganischen Reststoffe, eine beheizte Förderschnecke mit 300 mm Durchmesser, 1800 mm Länge und einem beheizten Doppelmantel mit 500 mm Durchmesser. Erfinderisch wurde dabei gefunden, daß dieser Regenerator eine Verbindungsleitung 61 mit 200 mm Durchmesser zum Ausgang des Umlaufverdampfers 49 hat.As a supplement to the device, a shredder 59 is used to shred the input plastic with a capacity of 150 kg / h and a regenerator 60 for the discharged agglomerated catalysts and inorganic residues, a heated screw conveyor with a diameter of 300 mm, a length of 1800 mm and a heated double jacket with 500 mm diameter. It was inventively found that this regenerator has a connecting line 61 with a diameter of 200 mm to the outlet of the circulation evaporator 49 .

Der Regenerator 60 ist eine Förderschnecke. Zusätzlich besitzt dieser Regenerator eine Eingangsschleuse 62 für kohlenwasserstoffhaltige Stoffe, wie Kunststoff-Papier-Gemische aus der Altpapierverwertung und Holz und Papier und faulschlammhaltige Abfälle, bestehend aus einer Schnecke mit 200 mm Durchmesser, 500 mm Länge und einem Einfüll- und Vorratstrichter.The regenerator 60 is a screw conveyor. In addition, this regenerator has an entrance lock 62 for hydrocarbon-containing substances, such as plastic-paper mixtures from waste paper recycling and wood and paper, and waste containing sludge, consisting of a screw with a diameter of 200 mm, length of 500 mm and a filling and storage hopper.

Der Regenerator 60 besitzt auch eine Schweldampfaustrittsleitung 63 mit 60 mm für die erzeugten wasserdampfhaltigen und kohlenwasserstoffhaltigen Dämpfe zu einem Separator 64. The regenerator 60 also has a sulfur vapor outlet line 63 with 60 mm for the generated steam and hydrocarbon-containing vapors to a separator 64 .

Am unteren Ende des Separators 64 mit den Dimensionen 400 × 400 × 400 mm und einem Trennblech in der Mitte ist die Verbindungsleitung zu einer Wasseraufbereitung 65 mit einer Dimension von ½" und am oberen Ende eine Verbindungsleitung für den nicht kondensierten Öldampf zu der Destillationskolonne mit 80 mm Durchmesser.At the lower end of the separator 64 with the dimensions 400 × 400 × 400 mm and a separating plate in the middle is the connecting line to a water treatment 65 with a dimension of ½ "and at the upper end a connecting line for the uncondensed oil vapor to the distillation column with 80 mm diameter.

Als weitere Ergänzung der Vorrichtung wird ein Entlastungsbehälter 66 mit 800 mm Durchmesser benötigt, der mit dem Reaktor 40 durch zwei Rohrleitungen 67 und 68, die einen Durchmesser von je 150 mm und 1" haben, verbunden sind. Dieser Entlastungsbehälter 56 besitzt einen Füllstandsanzeiger 69 und ein Überdruckventil 70, welches bei Abfall des Unterdruckes auf 0 mbar und Überschreiten des Druckes in positiver Richtung nach außen öffnet.As a further addition to the device, a relief vessel 66 with an 800 mm diameter is required, which is connected to the reactor 40 by two pipes 67 and 68 , each with a diameter of 150 mm and 1 ". This relief vessel 56 has a level indicator 69 and a pressure relief valve 70 , which opens when the negative pressure drops to 0 mbar and exceeds the pressure in a positive direction to the outside.

Als weitere Ergänzung der Vorrichtung besitzt die Destillationskolonne 46 Entnahmeöffnungen 71 mit ½" Durchmesser, die in Flüssigkeitsabscheider 72, einem Rifox Kondensatabscheider mit 80 l/h Abscheideleistung, und jeweils einen Tank 73 mit 1000 l Fassungsvermögen münden, die ebenfalls einen Anschluß an das Vakuum haben. As a further addition to the device, the distillation column has 46 discharge openings 71 with a ½ "diameter, which open into liquid separator 72 , a Rifox condensate separator with 80 l / h separating capacity, and each have a tank 73 with a capacity of 1000 l, which likewise have a connection to the vacuum ,

Designation Fig. 1

11

Reaktor
reactor

22

Trägeröl
carrier oil

33

Zufuhreinrichtung
feeder

44

Abfallkatalysatorschleuse
Waste catalyst lock

55

Rührwerk
agitator

66

Destilationskolonne
Destilationskolonne

77

Kondensator
capacitor

88th

Verbindungsrohre
connecting pipes

99

Umlaufverdampfer
circulation evaporator

1010

Behälter
container

1111

Rauchrohre
pipes smoking

1212

Brennkammer mit Brenner
Combustion chamber with burner

1313

Wabenkeramik
honeycomb ceramic

1414

Wasserstrahlpumpe, Vakuumpumpe
Water jet pump, vacuum pump

1515

Schredder
shredder

1616

Regenerator
regenerator

1717

Rauchgas
flue gas

1818

Kohlenwasserstoffhaltige Eingangsstoffe in Regenerator
Hydrocarbon-containing input materials in the regenerator

1919

Kohlenwasserstoffhaltige Dämpfe
Vapors containing hydrocarbons

2020

Separator
separator

2121

Wasseraufbereitung
water treatment

2222

Entlastungsbehälter
relief tank

2323

Rohleitung zum Entlastungsbehälter
Pipeline to the relief tank

2424

Rohrleitung vom Entlastungsbehälter
Pipeline from the relief tank

2525

Füllstandsanzeiger
level indicator

2626

Überdruckventil
Pressure relief valve

2727

Entnahmeöffnungen an der Destillationskolonne
Discharge openings on the distillation column

2727

a Zwischenkühler
a intercooler

2828

Flüssigkeitsabscheider
liquid separator

2929

Tanks
tanks

3030

Rauchgasleitung vom Umlaufverdampfer in die Böden des Trockners
Flue gas line from the circulation evaporator to the bottom of the dryer

3131

Rauchgasableitung aus dem Trockner in den Schornstein
Flue gas discharge from the dryer into the chimney

3232

Ableitung der getrockneten Güter vom Trockner in die Brennkammer
Discharge of the dried goods from the dryer into the combustion chamber

3333

Verbrennungsluftventilator
Combustion air fan

3434

Produktgasleitung in die Brennkammer
Product gas line into the combustion chamber

3535

Katalysatorrückführung
Benennung Catalyst recycling
designation

Fig.FIG.

22

4040

Reaktoranlage
reactor plant

4141

druckloser Reaktorbehälter
unpressurized reactor vessel

4242

Trägeröl
carrier oil

4343

Zufuhreinrichtung
feeder

4444

Abfallkatalysatorschleuse
Waste catalyst lock

4545

Rührwerk
agitator

4646

Destillationskolonne
distillation column

4747

Kondensator
capacitor

4848

Verbindungsrohre
connecting pipes

4949

Umlaufverdampfer
circulation evaporator

5050

Behälter
container

5151

Rauchrohre
pipes smoking

5252

Turbulenzspiralen
turbulence spirals

5353

Brennkammer
combustion chamber

5454

Brenner, Feuerungsanlage
Burner, firing system

5555

Wabenkatalysatorschicht
Honeycomb catalyst layer

5656

Temperaturregelung
temperature control

5757

Wabenschicht
honeycomb layer

5858

Vakuumpumpe, Wasserstrahlpumpe
Vacuum pump, water jet pump

5959

Schredder
shredder

6060

Regenerator
regenerator

6161

Verbindungsleitung
connecting line

6262

Eingangsschleuse
entry lock

6363

Schweldampfaustrittsleitung
Schweldampfaustrittsleitung

6464

Separator
separator

6565

Wasseraufbereitung
water treatment

6666

Entlastungsbehälter
relief tank

6767

Rohrleitung zum Entlastungsbehälter
Pipeline to the relief tank

6868

Rohrleitung vom Entlastungsbehälter
Pipeline from the relief tank

6969

Füllstandsanzeiger
level indicator

7070

Überdruckventil
Pressure relief valve

7171

Kühler mit Entnahmeleitungen
Cooler with sampling lines

7272

Flüssigkeitsabscheider
liquid separator

7373

Tanks
tanks

7474

Rauchgasausgangsleitung
Flue gas output line

7575

Verbindungsleitung zwischen dem katalytischen Trockner und der Brennkammer
Connection line between the catalytic dryer and the combustion chamber

7676

Ascheausgangsleitung
Ash output line

7777

Gasleitung von der Vakuumpumpe zur Brennkammer
Gas line from the vacuum pump to the combustion chamber

7878

Ölleitung von der untersten Stufe zum Eintrag
Oil line from the lowest level to the entry

7979

Rückfuhrleitung vom der unteren Kolonne in den Reaktor
Return line from the lower column to the reactor

Claims

1. A process for the oiling of plastics, fats, oils and other hydrocarbon-containing waste, characterized in that a catalyst made of sodium aluminum silicates in a circulating evaporator in a circuit in a high-boiling hydrocarbon, such as thermal oil, base oil or bunker C oil, is stirred and in the reactor part the plastics, fats, oils and other hydrocarbon-containing waste are added under the distillation plant.

2. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst is added with the residue and is discharged again at the lower end of the reactor 1 via a lock system with a press screw as a used catalyst in the form of a press cake.

3. The method according to claim 2, characterized in that the discharged Catalyst cake with other hydrocarbon-containing residues, such as Reject, digested sludge and paper-containing residues with the residual heat of the Flue gas coming from the circulation evaporator is catalytically swollen becomes.

4. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst Depolimerizer, stabilizer and dechlorizer in one substance, being one Ion exchanger function with fulfilled

5. The method according to claim 4, characterized in that by adding about as much soda as the PVC content of the plastic corresponds to the activity of the catalyst is recovered.

6. Device for performing the method, characterized in that a reactor, a circulation evaporator and the connecting lines with one Thermal oil, a high-boiling base oil or a bunker C oil are filled and a distillation unit is installed on the reactor and in which high-boiling oil as a reactant for the depolimerization of the input Hydrocarbon fine-grained sodium aluminum silicate is used in the Form as it is used for the production of molecular sieves.

7. The device according to claim 6, characterized in that the catalyst consists of the molecular sieve mass, a press screw under the reactor is arranged and next to the reactor a catalytic Schweler, in shape a heated screw conveyor or heated floor dryer is arranged, its lower end with a combustion chamber for the dried residues and the return of the ash as a catalyst to the reactor is connected.