一种部分氧化的方法，该方法包括： （１）粒化含无机填料或增强材料的塑料； （２）将来自（１）的粒状塑料与补充水混合以产生固体含量为约６０－８０％（重量）的塑料浆体； （３）将来自（２）的塑料浆体在没有空气的密闭系统中在约３５０°Ｆ至４７５°Ｆ下预热约５分钟至１小时； （４）将来自（３）的预热后的塑料浆体在没有空气的密闭容器中进行水热处理，停留时间约为１５－９０分钟，温度约为４５０°Ｆ至６５０°Ｆ，压力约为１００－１２００磅／平方英寸（表压）且高于该温度下水的蒸气压； （５）将来自（４）的水热处理后的塑料浆体冷却到约１００°Ｆ至２００°Ｆ，并可从所述塑料浆体中至少分离出一种ＣＯ↓［２］、ＣＯ、Ｈ↓［２］Ｓ、ＮＨ↓［３］以及轻烃气的气体； （６）将来自（５）的冷却后的塑料浆体与磨细的固体碳质燃料和水混合以产生固体含量为约４０－６０％（重量）且固体碳质燃料与塑料浆体的重量比约为每份（重量）塑料浆体１至５份（重量）固体碳质燃料的可泵送水浆体；和 （７）通过用含自由氧的气体部分氧化反应来自（６）的所述可泵送的水浆体以产生粗合成气、可燃气体或还原气。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对环境无害的处置废塑料的方法，更具体而言，本专利技术涉及的方法可使废塑料升级，用以产生含烃液体溶剂的可泵送浆体，水热处理含固体碳质塑料的废料，并将所述浆体引入部分氧化气化器以生产合成气、还原气或可燃气体。废塑料是固体有机聚合物，得到的形式各种各样例如片状、挤压成形、模制品、增强塑料、层压制件以及泡沫塑料。在美国，每年大约销售600亿磅塑料。例如，所生产的装有更多塑料零件的汽车与日俱增。这些塑料大部分最终以废塑料掩埋。虽然堆积在掩埋场的废塑料仅占塑料的一小部分，即约为7％(重量)和约20％(体积)，但是，埋藏这些塑料日益困难。1993年掩埋这些废料的费用为每吨12-100美元(运输费用除外)；而且费用还在上涨。挖坑掩埋被普遍视为不能接受或甚至是不能容许的处置塑料的选择方案。由于现有设施不尽人意的综合影响以及为满足正常人口增长的土地需要，世界上的许多地方已几乎全部取缔新增的掩埋场。现有设施也面临究竟还能继续生产多长时间的极限。此外，掩埋的塑料中的毒性废物会渗入并污染通常是人类淡水水源的地下水流。此外，也不赞成采用另一种就地掩埋或焚化的处置方法，因为这会导致来自有毒气体和烟尘的严重空气污染。关于重复使用塑料，仅有约1％(重量)的废塑料重复使用在经济上可行。从以上所述可以明显地看出，废塑料的处置是国家的一个最紧迫的环境问题。有利的是，采用本标题专利技术的环境上可接受的方法，可将来源很广的塑料进料部分液化使其体积减小并以较低的费用通过部分氧化加以处置。于是，可生产有用的合成气、还原气或可燃气体。此外，可获得较适中的塑料的热值例如大于约3,000Btu/lb以便用于加热生产过程内的液流或用于生产副产品热水或蒸汽。本专利技术涉及环境上可接受的方法，该方法用于部分氧化水热处理的含无机填料或增强材料的固体碳质塑料的可泵送水浆体；其中采用包括以下步骤的所述方法生产粗合成气、还原气或可燃气体(1)粒化含无机填料或增强材料的塑料；(2)将来自(1)的粒状塑料与补充水混合以产生固体含量为约60-80％(重量)的塑料浆体；(3)将来自(2)的塑料浆体在没有空气的密闭系统中在约350°F至475°F下预热约5分钟至1小时；(4)将来自(3)的预热后的塑料浆体在没有空气的密闭容器中进行水热处理，停留时间约为15-90分钟，温度约为450°F至650°F，压力约为100-1200磅/平方英寸(表压)且高于该温度下水的蒸气压；(5)将来自(4)的水热处理后的塑料浆体冷却到约100°F至200°F，并可从所述塑料浆体中至少分离出一种CO2、CO、H2S、NH3以及轻烃气的气体；(6)将来自(5)的冷却后的塑料浆体与磨细的固体碳质燃料和水混合以产生固体含量为约40-60％(重量)且固体碳质燃料与塑料浆体的重量比约为每份(重量)塑料浆体1至5份(重量)固体碳质燃料的可泵送水浆体；和(7)通过用含自由氧的气体部分氧化反应来自(6)的所述可泵送的水浆体以生产粗合成气、可燃气体或还原气。在另一个实施方案中，将粗合成气、可燃气体或还原气引入常规的气体净化区以除去气态杂质。采用本标题专利技术的方法处置废塑料不会污染当地的环境。同时，可以产生有用的副产品无污染的合成气、还原气、可燃气体以及无公害的残渣。如本文所述，加工成可泵送的浆体燃料供给部分氧化气体发生器的废塑料包含至少一种含有辅助的无机物例如填料和增强材料的固体碳质热塑性或热固性物质。废塑料中通常还发现硫。废塑料可以来源于报废的设备、家用容器、包装、工业来源和废旧汽车。塑料的混合物有不同的年代和组成。在塑料中化合有不同量的不燃性无机物例如填料、催化剂、颜料和增强剂，因此，回收塑料通常是不切实际的。此外，完全燃烧会释放出包括挥发性金属和卤化氢的有毒和有害的成分。固体碳质废塑料中的辅助无机物包括填料例如钛、滑石、粘土、氧化铝、硫酸钡和碳酸盐。热固性塑料的催化剂和促进剂对聚氨酯类而言包括锡化合物，对聚酯类而言，包括钴和锰的化合物。染料和颜料例如镉、铬、钴和铜的化合物；在包塑料的电线切段中的有色金属例如铝和铜；金属薄膜；编织或非编织的玻璃纤维、石墨、硼增强剂；钢、黄铜和镍金属插件；以及来自塑料的汽车蓄电池的铅化合物。也可以有其它重金属例如镉、砷、钡、铬、硒和汞存在。固体含碳质塑料材料中的无机物组分的含量约为痕量至所述固体含碳质塑料材料的约60％(重量)，例如约为1-20％(重量)。废塑料可以呈片状、挤压成形、模制品、增强塑料以及泡沫塑料的形式。图表1给出本标题专利技术适用的固体碳质塑料原料1991年在美国销售的分类统计数。图表1 含有辅助无机物例如填料或增强材料的含固体碳质塑料的材料的热值(HHV)较高，其值为每磅含固体碳质塑料的材料具有约3000-19,000 BTU。含塑料的材料采用常规的方法粒化到最大粒度约为1/4″，或更小例如约1/8″。粒化法是优选的用于降低塑料尺寸的方法。任一种常规的粒化机或研磨机均可使用。例如，粒化机应易于切碎/研磨固体塑料片使其达到能通过ASTM E11 Alter-native Sieve Designation 1/4″或更小的粒度。研磨机应能处理来自粒化机的成品(即，-1/4″)，并易于将其转化成更小的尺寸(-1/8″或更小)，例如ASTM E11 Alternative Sieve Designation No.7。实用的粒化机和研磨机由例如Entoleter Inc.，251 Welton Street，Hamden，CT 06517制造。按含固体碳质塑料材料的粒状来样计算，灰分含量约为5-70％(重量)。例如，自动破碎机的塑料残渣(ACR)的灰分含量是58.2％(重量)。粒状的含固体碳质塑料的材料与水混合以产生固体含量约为60-80％(重量)的塑料浆体且最低限度具有约2500 BTU/磅浆体的较高的热值。将塑料浆体在没有空气的密闭系统中在约350°F至475°F下预热，停留时间约为5分钟至1小时。例如，可以在套管热交换器或在夹套螺旋输送器中预热。压力等于预热温度下水的蒸气压。其次，在例如没有空气的高压釜的密闭容器中，在停留时间约为15-90分钟、例如60分钟，压力约为100-1200磅/平方英寸(表压)、例如约400-500磅/平方英寸(表压)，温度约为450°F至650°F、例如约为500°F至550°F的条件下将预热的塑料浆体进行水热处理。在一个实施方案中，预热和水热处理的步骤均在相同的容器例如在内或外加热式的常规高压釜中完成。用以产生塑料浆体的补充水可从部分氧化系统例如用来冷却合成气的热原料流的水产生的废水流得到。其它水的来源包括精炼厂的废水、污泥生化处理厂的水以及来自化学工厂引起危害或致癌的水流。在另一个实施方案中，将补充量的磨细的固体碳质燃料与塑料浆体混合，并按上述的方法进行预热和水热处理。例如可将每份(重量)塑料浆体约0.5-2份(重量)的固体碳质燃料一起研磨，在约350°F至475°F下预热，然后进行水热处理。固体碳质燃料按规定包括粒状的碳、煤、由煤产生的焦炭、石油焦、油页岩、焦油砂、沥青、一种沥青物质及其混合物。煤包括无烟煤、烟煤、次烟煤以及褐煤。固体碳质燃料具有最高限度的粒度，因此可以100％地通过ASTME 11-70(Stan本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：M·R·克韩，C·C·阿尔伯特，S·J·戴卡尼奥，
申请(专利权)人：德士古发展公司，
类型：发明
国别省市：
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