Petrolkémiai alapanyagok és adalékok el állítása m anyag hulladékokból Angyal András PhD hallgató
Veszprémi Egyetem, Ásványolaj- és Széntechnológiai Tanszék
Veszprém, 2006. január 13.
200 Mt m anyag el állítása évente
Hulladék?
Megoldás M anyagok degradációján alapuló hulladékhasznosító eljárás
A m anyag hulladékok krakkolása során keletkezett termékek további hasznosítási lehet ségének vizsgálata Motorhajtóanyagként történ hasznosítás Benzin Gázolaj Petrolkémiai alapanyagként történ hasznosítás Vegyipari benzin Pirolízis alapanyag Adalékkémiai alapanyag
Azonosító
M anyag
Származás
HDPE
Nagy s r ség polietilén
Csomagolóipar
LDPE
Kis s r ség polietilén
Mez gazdaság
PP
Polipropilén
Csomagolóipar
PS
Polisztirol
Csomagolóipar
PA
Poliamid 6.6
Autóipar
PVC
Polivinil-klorid
Elektronikai ipar
Kísérleti körülmények
Hulladék m anyag
Paraméter
Folyamatos krakkolás
H mérséklet-tartomány, °C
465-515 (Küls reaktorfal)
Atmoszféra
Keletkez gázok
Nyomás, Pa
Atmoszférikus
Tartózkodási id tartomány, min.
15, 18, 23, 30
Gáz Benzin Középpárlat
Könny olaj Nehézolaj
Termékhozam, %
Gáz Benzin Középpárlat Könny olaj
HDPE
PP
HDPE-PS
MPW
Jelent s különbségek adódtak a különböz minták krakkolásánál az értékesebb, illékony termékek tekintetében A különbségek okai a m anyagok bomlásának aktiválási energiában, illetve azzal összefüggésben a szerkezetükben keresend ek A m anyagkeverékek krakkolásakor a keveréket alkotó m anyagok jelent sen befolyásolták egymás degradációját
Összetétel, %
Alifás Alifás paraffin Aromás
HDPE
PP
HDPE-PS
MPW
α
HDPE
PP
HDPE-PS
MPW
S r ség, g/cm3
0.756
0.758
0.751
0.760
RON
74
76
85
86
MON
70
72
75
74
Rézkorrózió
1.a.
1.a.
1.a.
2.b.
S tartalom, ppm
12
10
13
11
N tartalom, ppm
9
8
8
1560
Cl tartalom, ppm
-
-
-
2384
KFP
36
36
38
39
20
56
55
57
53
50
139
138
134
132
70
148
143
148
145
VFP
207
205
210
212
Desztillációs adatok, °C
Összetétel
Alifás olefin Alifás paraffin Aromás
HDPE
PP
HDPE-PS
MPW
HDPE
PP
HDPE-PS
MPW
S r ség, g/cm3
0.828
0.834
0.830
0.826
Cetánszám
62
61
60
61
Viszkozitás, mm2/s
2.26
2.18
2.24
2.19
CFPP, °C
4
0
1
2
Lobbanáspont, °C
89
83
86
85
Rézkorrózió
1.a.
1.a.
1.a.
2.b.
S tartalom, ppm
9
9
11
16
N tartalom, ppm
12
6
10
1957
Cl tartalom, ppm
-
-
-
3211
KFP
86
89
86
93
20
166
163
165
171
50
195
190
196
183
70
208
216
239
215
VFP
250
251
252
253
Desztillációs adatok, °C
HDPE
PP
HDPE-PS
MPW
Alifás paraffinok, %
38,5
42,8
40,1
43,2
Alifás olefinek, %
61,5
57,2
59,9
56,8
Aromások, %
-
-
-
-
Lobbanáspont, °C
169
165
173
172
S r ség, g/cm3
0.840
0.839
0.837
0.832
Viszkozitás 100°C-on, mm2/s
4.42
4.37
4.40
4.32
S tartalom, ppm
11
13
14
10
Cl tartalom, ppm
-
-
-
4281
Desztillációs adatok, °C
241
242
234
242
KFP
270
274
278
270
20
306
314
315
316
50
331
331
338
333
70
370
376
378
380
VFP
398
401
395
397
A m anyag hulladékok krakkolása során keletkezett termékek adalékkémiai hasznosítási lehet sége Könnyebb frakció
Folyáspont csökkent adalék
Nehezebb frakció
Korróziógátló adalék Diszpergens adalék
Gumibitumen rendszerek
Hulladék m anyagok degradációja során keletkezett maradékok HDPE
HDPE-PS
PP
36,1
40,1
37,4
Vinil, %
31,9
36,1
6,5
Vinilidén, %
2,0
2,1
27,4
Internális, %
2,2
1,9
3,5
1540
1390
1470
Olefintartalom, %
Mw, g/mol
Felhasznált gumi Gumi rlemény
G1
Szemcseméret, mm
<2
Tapadó nedvesség, m/m%
0,5
El állítás módja
vízsugaras rlés
Fémszennyez dés
mentes
Származási hely
Kazincbarcika
Felhasznált kereskedelmi bitumen Bitumen
B200
B60
Lágyuláspont, oC
40
48
Penetráció 25 oC-on, 0,1 mm
190
51
Duktilitás 25 oC-on, cm
>99
>99
Töréspont, Fraass szerint, °C
-15
-12
Din. Viszkozitás 135 oC-on, mPas
194
495
Din. Viszkozitás 180 oC-on, mPas
41
90
Köztitermékek el állítása Olefinek maleinsav-anhidriddel, komonomer jelenlétében végzett ojtásos kopolimerizációja H mérséklet: 120-140°C Reakcióid : 4+1 h Gyökös iniciátor Adalékok el állítása Különböz alkoholoknak a szintetizált köztitermékekkel történ acilezése H mérséklet: 110-120°C Reakcióid : 1,5 h
HDPE alapanyagból kiindulva a köztitermék el állítása H3C
CH2
CH2
CH2
n
CH
+
CH2
+
CH
CH O
O
O
CH2 CH2
CH2
CH2 n
n
C
CH O
n= 53 m=4
O
CH O
CH2
[CH2]7 CH3
CH2
CH
CH2 O
m
O
O
CH2 H3 C
CH2
CH2
CH2
n
n
C
CH
CH O
O
CH2
CH2
[ CH2]7
O
CH3
O
+
CH2
CH O
CH3 H3C C OH H
O
m
CH2 H3C
CH2
CH2
CH2
n
n
C O
H3C
n= 53 m=4
CH
CH
C
C
O
OH
C H
CH3
CH2 O
CH2 [CH2]7 CH3
O
CH
CH2
C
C
m O
H3C
C H
OH CH3
O
A-1
A-2
A-3
A-4
A-5
A-6
Polimer
100% HDPE
100% HDPE
100% HDPE
90% HDPE 10%PS
90%HDPE 10%PS
90% HDPE 10%PS
Komonomer
Sztirol
Sztirol
Sztirol
n-decén
n-decén
n-decén
Acilezett vegyület
1,2 etándiol
1,2 propándiol
1,6 hexándiol
1,2 etándiol
1,2 propándiol
1,6 hexándiol
14
Adalék nélkül
Tárolási stabilitás,
T
12
10
8
6
4
A-1
A-2
A-3
A-4
A-5
A-6
RA
70
Lágyuláspont, °C
68
66
64
Adalék nélkül
62
A-1
A-2
A-3
A-4
A-5
A-6
RA
76
Rugalmas visszaalakulás, %
74
72
70
68
Adalék nélkül
66
64
62
A-1
A-2
A-3
A-4
A-5
A-6
RA
A m anyaghulladékok az alkalmazott körülmények között 3565%-os hozammal voltak illékony termékekké átalakíthatóak A termékek összetétele nagymértékben függött a kiindulási anyagok tulajdonságaitól Megfelel összetétel alapanyagok feldolgozásával kedvez tulajdonságú, igen alacsony aromás-, klór-, kén- és nitrogéntartalmú petrolkémiai alapanyagok el állítására van lehet ség A hulladék m anyagok termikus krakkolásakor keletkez maradékok egyik lehetséges felhasználási módja az adalékkémiai hasznosítás
Veszprémi Egyetem Vegyészmérnöki Intézet Kooperációs Kutatási Központ
MOL Rt. Magyar Olaj és Gázipari Rt.
