Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recyclen von Kunst¬ stoffen in einem Steamcracker.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können Kunststoffe, beispielsweise reine polymere Kunststoffabfälle, gemischte Kunst¬ stoffabfälle oder Folienabfälle, einschließlich eventueller Verschmutzungen, Aufklebematerialien, Füllstoffen, Inhaltsresten etc., in hochwertige Einsatzstoffe für den bekannten Steam¬ crackerprozeß umgewandelt werden. Diese Einsatzstoffe werden wiederum in dem bekannten Steamcrackerprozeß in Spaltprodukte wie Ethylen, Propylen, C ₄ -Gemische, Pyrolysebenzin etc. umgewandelt, wobei dieselben in nahezu gleicher oder sogar höherer Ausbeute anfallen, als wenn der Steamcracker mit den traditionellen ^• - Einsatzstoffen wie Naphtha, Liquid Petroleum Gas (LPG) und Gasöl gefahren wird. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es daher möglich, in dem Steamcrackerprozeß die oben erwähnten traditionellen Einsatzstoffe durch aus Kunststoffabfällen ge¬ wonnene Einsatzstoffe zu ersetzen, wobei eine Zumischung von Naphtha, LPG oder Gasöl zu den aus Kunststoffabfällen gewonnenen Einsatzstoffen nicht notwendig ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher ein wesentlicher volkswirtschaftlicher Beitrag zum Recyclen von Kunststoffen geleistet.

Unter dem bekannten Steamcrackerprozeß wird üblicherweise eine Verdampfung und Aufheizung der Einsatzstoffe bei Temperaturen bis 650°C mit anschließender Behandlung bei im allgemeinen 700 bis 1100°C, beispielsweise 780 bis 860°C, im Verlaufe von üblicher- weise 0,02 bis 10 Sekunden, beispielsweise 0,1 bis 2 Sekunden in Gegenwart von Dampf verstanden.

Bekanntermaßen bestehen die im Müll anfallenden Kunststoffabfälle zu ca. 70 Gew.-% aus Polyolefinen wie Polyethylen und Poly- propylen, zu ca. 15 Gew.-% aus Styrolpolymerisaten, zu ca. 10 Gew.-% aus PVC und in geringen untergeordneten Mengen von ca. 5 Gew.-% aus anderen Kunststoffen wie Polyurethan, Polyester und Polyamid. Diese Kunststoffabfälle sind im allgemeinen ver¬ schmutzt, d.h. sie enthalten noch Aufklebermaterialien, Füll- Stoffe, Inhaltsreste u.a. Die Kunststoffabfälle werden üblicher¬ weise sortiert und fallen daher in verschiedenen an sich bekann¬ ten Fraktionen an. Genannt sei die Flaschen- oder auch Hohl-

INALUNTERLAGEN

korperfraktion, bestehend aus Flaschen, Behaltern etc., die im wesentlichen aus Polyolefinen wie Polyethylen oder Polypropylen bestehen, eine Mixed Plastic Fraktion, bestehend im wesentlichen aus Polyethylen (PE) , Polypropylen (PP) , Styrolpolymerisat wie Polystyrol (PS) und Polyvinylchlorid (PVC) ; eine Folienfraktion, bestehend im wesentlichen aus PE und PP etc. und eine Leicht¬ fraktion, bestehend im wesentlichen aus PE, PP und PS, jeweils eventuell mit anhaftenden Verschmutzungen, Aufklebematerialien, Füllstoffen, Inhaltsresten etc.. Im wesentlichen heißt dabei, daß die Fraktionen andere als die genannten Kunststoffe nur in unter¬ geordneten Mengen, beispielsweise weniger als 10 Gew.-%, in vielen Fallen weniger als 5 Gew.-%, und insbesondere weniger als 2 Gew.-% enthalten.

Um Kunststoffabfalle in weiterzuverarbeitende Produkte umzuwan¬ deln, sind eine Reihe von Verfahren bekannt und in der Patent¬ literatur beschrieben, so beispielsweise katalytische bzw. thermische Verfahren, Hydrocrackverfahren, Extruderverfahren etc. Beispielsweise ist in der Europ. Patentanmeldung 0 502 618 ein Verfahren beschrieben, in dem Kunststoffabfalle, speziell Poly- olefine, in niedere Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden. Hier- ^' bei werden obige Kunststoffabfalle in einer Wirbelbettapparatur bei einer Temperatur von ca. 300-630°C umgesetzt. Die dabei an¬ fallenden niederen Kohlenwasserstoffe, wie Paraffine oder Wachse, können mittels des bekannten Steamcrackerverfahrens in Olefine umgewandelt werden. Durch die Kombination Wirbelbettapparat/ bekanntes Steamcrackerverfahren können Kunststoffabfälle in obige Olefine umgewandelt werden.

Als Nachteil bei diesem Verfahren ist ersichtlich, daß den gewonnenen Einsatzstoffen für den Steamcrackerprozeß Naphtha zugegeben werden muß, also die Umwandlung der Kunststoffabfalle in Spaltprodukte wie Ethylen, Propylen etc. gelingt nicht ohne Zugabe von traditionellen Einsatzstoffen. Des weiteren erweist sich das Feststoffhandling in der Wirbelschicht stets als nach¬ teilig. Außerdem ist die Vergrößerung eines solchen Verfahrens in eine großtechnische Größenordnung problematisch.

In der am 16. September 1993 veröffentlichten Patentanmeldung WO 93/18112 wird ein Verfahren zur Herstellung von Olefinen aus Kunststoffabfallen durch Einstellung einer gewünschten Viskosität durch thermische Vorbehandlung der Kunststoffabfälle in einem Temperaturbereich von 380 bis 680°C und anschließende thermische Behandlung des Produktes bei einer Temperatur von 700 bis 1100°C beschrieben. Das Verfahren betrifft keine destillative Auf-

trennung des Produktes. Das Verfahren kann kein rückstandsfrei verdampfbares Produkt erzeugen.

Es stellte sich die Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, das großtechnisch einsetzbar ist, mit dem Kunststoffabfälle in hoch¬ wertige Einsatzstoffe für einen gegebenenfalls schon vorhandenen Steamcracker umgewandelt werden, damit aus diesen Einsatzstoffen ohne Zugabe von beispielsweise Naphtha, LPG und Gasöl in dem Steamcrackerprozeß Spaltprodukte wie Ethylen, Propylen, C ₄ -Gemi- sehe und Pyrolysebenzin mit hoher Ausbeute gewonnen werden kön¬ nen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man eine aus Kunststoff- abfallen erhaltene Schmelze bei 400 bis 550°C in Produkte umwan- delt, aus den Produkten eine Destillatfraktion bei 180 bis 280°C, bevorzugt bei 220 bis 260°C und insbesondere bei 230 bis 250°C abtrennt und diese als Einsatzstoff einem Steamcracker zuführt.

Eine vorteilhafte Ausprägung des Verfahrens ist durch nach- stehende Verfahrensmerkmale gekennzeichnet:

Aufschmelzen der Kunststoffabfälle im allgemeinen bei 280 bis 380°C,

- Zuführen der Schmelze in einen Reaktor, wobei bei 400 bis 550°C die Polymere in Produkte umgewandelt werden, die im Steamcracker in herkömmlicher Weise verdampft und gespalten werden können,

- destillatives Abtrennen einer Destillatfraktion bei 200 bis

280, bevorzugt 220 bis 260 und insbesondere 230 bis 250°C aus den Produkten,

Rückführen der übrigen Produkte in den Reaktor bis auf Rück- stände und Feststoffe und gegebenenfalls anorganische Säuren und eventuell Aromaten und

Einleiten der abgetrennten Destillatfraktion, gegebenenfalls nach weiterer Trennung, als Einsatzstoff in den Steamcracker.

In manchen Fällen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, aus der Destillatfraktion Aromaten wie Ethylbenzol und Styrol abzu¬ trennen, bevor sie im Steamcracker eingesetzt wird. Dies kann mit bekannten Methoden wie Extrahieren oder Destillieren geschehen. Die Aromaten können dann einer gesonderten Verwendung zugeführt

werden, .beispielsweise direkt der Aromatenfraktion (Pyrolyse¬ benzin) der Produkte des Steamcrackers zugesetzt werden.

Das Verfahren wird mit Vorteil für Hohlkörperfraktionen und Folienfraktionen eingesetzt. Das Aufschmelzen der Kunststoffab¬ fälle erfolgt dabei vorzugsweise bei 280 bis 350°C, in manchen Fällen bei 300 bis 350°C, insbesondere 290 bis 320°C und die Um¬ wandlung im Reaktor bei 400 bis 450°C.

Bevorzugt werden zur Abtrennung der Destillatfraktion oder -fraktionen folgende Verfahrensschritte benutzt:

Trennen der Produkte mittels einer direkt dem Röhrenofen nachgeschalteten 1. Kolonne, in

ein bei 300 bis 420°C, insbesondere 330 bis 380°C anfallendes Sumpfprodukt, das nach Ausschleusen der Rückstände und Feststoffe in den Reaktor zurückgeführt wird, und in

ein bei 200 bis 280°C, bevorzugt 220 bis 260°C, ins¬ besondere 230 bis 250°C anfallendes Kopfprodukt, das nach partieller Kondensation einer 2. Kolonne bei 70 bis 150, insbesondere 100 bis 120°C zugeführt wird,

Trennen des nach der partiellen Kondensation anfallenden Flüssigkeits-/Gasgemisches mittels obiger 2. Kolonne, in

ein am Sumpf der 2. Kolonne im allgemeinen bei 50 bis 100°C austretendes Flüssigkeitsgemisch, das einerseits als Rücklauf für die 1. Kolonne verwendet wird und andererseits als Einsatzstoff für den Steamcracker verwendet wird, und in

- ein am Kopf der 2. Kolonne im allgemeinen bei 20 bis 80°C austretendes Gasgemisch, das als Einsatzstoff für den Steamcracker verwendet wird.

Finden sich in den Kunststoffabf llen nennenswerte Anteile, d.h. üblicherweise mehr als 5 Gew.-%, an chlorhaltigem Kunststoff wie Polyvinylchlorid und/oder aromatenhaltigem Kunststoff wie Styrol- polymerisat, wie beispielsweise in einer Mixed Plastic Fraktion, so hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Kunststoffab¬ fälle bei 330 bis 380, insbesondere 320 bis 350°C, aufzuschmelzen, wobei gleichzeitig das Polyvinylchlorid dehydrohalogeniert wird, und die Umwandlung im Reaktor bei 410 bis 530, bevorzugt 420 bis 480°C, insbesondere 430 bis 480°C in Produkte durchzuführen. Diese

können im. Steamcracker in herkömmlicher Weise verdampft und ges¬ palten werden.

Zur Dehydrohalogenierung reicht bei den verwendeten Temperaturen 5 im allgemeinen eine Verweilzeit von 1 Stunde bis 20 Stunden. Die benötigte Zeit hängt vom gewünschten Dehydrohalogenierungsgrad ab und läßt sich vom Fachmann durch einfache Vorversuche leicht ermitteln. In manchen Fällen, insbesondere wenn die Dehydro¬ halogenierung nach dem Aufschmelzen, beispielsweise bei 250 bis 10 300°C. weitergeführt wird, kann die gewünschte Verweilzeit bis ca. 5 Tage betragen. Dieses kann vorteilhafterweise während einer Zwischenlagerung geschehen.

Bevorzugt werden zur Abtrennung der Destillatfraktion folgende 15 Verfahrensschritte benutzt:

Trennen der Produkte mittels einer direkt dem Reaktor nach¬ geschalteten 1. Kolonne, in

20 - ein bei 330 bis 450, insbesondere 350 bis 400°C anfallen¬ des Sumpfprodukt, das nach Ausschleusen der Rückstände und Feststoffe in den Reaktor zurückgeführt wird, und in

ein bei 200 bis 280, insbesondere 230 bis 250°C anfallen- 25 des Kopfprodukt, das nach partieller Kondensation einer 2. Kolonne bei 70 bis 150, insbesondere 100 bis 120°C zugeführt wird,

Trennen des nach der partiellen Kondensation anfallenden 30 Flüssigkeits-/Gasgemisches mittels obiger 2. Kolonne, in

ein am Sumpf der 2. Kolonne im allgemeinen bei 50 bis 100°C austretendes Flüssigkeitsgemisch, das einerseits als Rücklauf für die 1. Kolonne verwendet wird, und 35 andererseits einer zur Abtrennung von Aromaten geeigneten Destillations- oder Extraktionseinheit zugeführt wird, und in

ein am Kopf der 2. Kolonne im allgemeinen bei 20 bis 80°C 40 austretendes Gasgemisch, das als Einsatzstoff für den Steamcracker verwendet wird.

Das der obigen Destillations- oder Extraktionseinheit zugeführte Flüssigkeitsgemisch wird im allgemeinen in 45

eine..Flüssigfraktion, die als Einsatzstoff für den Steam¬ cracker verwendet wird, und in

eine Aromatenfraktion aufgetrennt.

Die Kondensationswärme des Kopfproduktes aus der ersten Kolonne kann zur Erzeugung von Wasserdampf verschiedener Drucke verwendet werden.

Das Aufschmelzen der Kunststoffabfälle kann in geeigneten Appara¬ turen erfolgen, die einen ausreichenden Wärmeübergang und die erforderliche Durchmischung gewährleisten. Bewährt hat sich der Rührbehälter wie Rührkessel oder insbesondere Intensivrührkessel, der mit Heizmantel und/oder Innenheizung ausgestattet sein kann. Üblicherweise ist der AufSchmelzvorgang relativ rasch, d.h. nach 0,5 bis 30 Minuten, abgeschlossen. Vorteilhafterweise, beispiels¬ weise wenn dehydrohalogeniert wird, werden mehrere dieser Rühr¬ behälter, z.B. zwei oder drei, in Kaskade betrieben.

Als Reaktor zur Umwandlung der Schmelze in Produkte können ge¬ bräuchliche Apparaturen wie Rührbehälter oder Extruder eingesetzt werden. Vorteilhaft ist ein Röhrenofen. In vielen Fällen hat es sich als günstig erwiesen, einen Teil der den Röhrenofen ver¬ lassenden Reaktionsprodukte zur Erhöhung der Verweilzeit dem Röhrenofen wieder zuzuführen. Bei dieser Fahrweise findet die Umwandlungsreaktion zu den Produkten je nach den Temperatur- und Verweilzeitverhältnissen zum Teil in der dafür verwendeten Rück¬ führleitung, gegebenenfalls in einem Verweilzeitbehälter, statt. Bei dem Röhrenofen handelt sich allgemein um einen Wärmetauscher, in dem aus der außerhalb der Röhren befindlichen Gasphase Wärme in den in den Röhren befindlichen Stoff, beispielsweise die Schmelze, übertragen wird. Mit Vorteil kann man einen Reformer¬ ofen, Kokerofen, Raffinerieofen oder insbesondere einen Röhren- spaltofen einsetzen, wie er beispielsweise im Steamcracker einge- setzt wird (s. z.B. Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 3, S. 476 und S. 330/331).

Die Umwandlung in die Produkte geschieht vorteilhafterweise unter Luftausschluß, beispielsweise unter Stickstoff, so daß Oxidationen während der Pyrolyse vermieden werden.

Rückstände und Feststoffe im Sinne dieser Erfindung sind solche

Stoffe, die bei der destillativen Abtrennung zurückbleiben und, falls überhaupt, nicht unter 500°C sieden. Es handelt sich bei- spielsweise um den Kunststoffabfällen anhaftende Verunreinigun-

gen, Papierruckstande, Verkokungsprodukte, Glas- und Metallreste, Sand, Pigmentreste, Füllstoffe oder ahnliches.

Beim erfindungsgemaßen Verfahren hat es sich als vorteilhaft er- wiesen, das Sumpfprodukt der ersten Kolonne zumindest teilweise als Heizmedium durch den Heizmantel des Aufschmelzbehalters zu fuhren, bevor es wieder dem Reaktor zugeführt wird. Die mittlere Verweilzeit im Reaktor ist üblicherweise von 0,05 bis 10 Stunden.

Das erfindungsgemaße Verfahren wird im allgemeinen bei einem Druck von 0,8 bis 2,0 bar, bevorzugt bei Atmospharendruck, also 1 bar, durchgeführt. Die angegebenen Siedepunkte oder Siede¬ bereiche beziehen sich auf 1 bar.

Die Kunststoffabfalle können ungetrocknet oder trocken eingesetzt werden. Je nach Dimensionen der Aufschmelzanlage und ihrer Zu¬ fuhrungsorgane kann es erforderlich sein, die Kunststoffabfalle durch allgemein bekannte Methoden wie Shreddern oder Mahlen zu zerkleinern. Mit mittleren Teilchengroßen von 2 bis 10 mm werden gute Ergebnisse erzielt. Teilchengroßen von 1 bis 10 cm, in eini¬ gen Fallen auch unzerkleinerte Kunststoffabfalle, sind ebenfalls ^' geeignet.

Weitere Merkmale des erfindungsgemaßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteranspruche.

Das erfindungsgemaße Verfahren wird beispielhaft anhand eines vereinfachten Verfahrensschemas nachstehend detailliert beschrie¬ ben; Figur 1.

Über ein Forderorgan 1 - beispielsweise eine Forderschnecke - werden trockene und zerkleinerte Kunststoffabfalle 2, beispiels¬ weise eine Hohlkorperfraktion, aus einem Lagerbehalter 3 einem mit einem Heizmantel ausgerüsteten Ruhrbehalter 4 zugeführt. In diesem Ruhrbehalter werden die Kunststoffabfalle bei ca. 300°C in eine leicht pumpbare Schmelze übergeführt. Dabei findet eventuell eine Dehydrohalogenierung statt, falls durch Sortierfehler der Kunststoffabfalle ein Schlupf an PVC enthalten ist. Eventuell entstehende HCl 5 wird mittels Wasser nach bekannten Verfahren - nicht erfindungsrelevant - in wäßrige HCL übergeführt, diese kann anderen Produktionsverfahren zugef hrt oder mit NaOH neutralisiert werden. Obige Schmelze wird mittels einer Pumpe - Zwangsumlauf - einem Rohrenspaltofen 6 (im weiteren Spaltofen genannt) zugeführt. In diesem Spaltofen werden die Polymere ohne Zusatz von Wasserstoff, Dampf, Katalysatoren, Losungs- oder Ver¬ d nnungsmitteln in Produkte umgewandelt, die im Steamcracker in herkömmlicher Weise verdampft und gespalten werden können. Hier-

bei erfolgt bei ca. 420°C eine thermische Flüssigspaltung, des weiteren findet im Spaltofen eventuell die Restdehydrohalogenie- rung statt. Die notwendige Wärme wird extern, beispielsweise durch Öl- oder Gasheizung, zugeführt. Das den Spaltofen ver- lassende Flüssigkeits-Dampfgemisch wird direkt einer Kolonne 7, beispielsweise einer Verstärkungskolonne, zugeführt. Als Sumpf¬ produkt werden bei ca. 350°C die höher siedenden, nicht in kurz- kettige Kohlenwasserstoffe umgewandelten Produkte abgezogen. Diese werden einerseits direkt in den Spaltofen zurückgeführt und andererseits als Wärmeträger durch die Schmelze in dem Rühr¬ behälter und durch den Heizmantel des Rührbehälters geleitet und letztendlich in den Spaltofen zurückgeführt. Aus obigem Sumpf¬ produkt werden nach Austritt aus der Kolonne Rückstände und Feststoffe 8 ausgeschleust, beispielsweise mittels eines Hydro- Zyklons 9. Das am Kopf der Kolonne bei ca. 240°C austretende Dampfgemisch wird nach einer partiellen Kondensation einer wei¬ teren Kolonne 10, beispielsweise einer Füllkörperkolonne, bei ca. 110°C, zugeführt. Das in die Füllkörperkolonne eintretende Flüssigkeits-/Gasgemisch wird mit Wasser oder wäßriger NaOH 11 im Gegenstrom ausgewaschen; eventuell noch im Gas enthaltene HCl wird als wäßrige HCl oder wäßrige NaCl-Lösung mit dem Flüssig¬ keitsgemisch am Sumpf ausgeschleust. Das am Sumpf austretende Flüssigkeitsgemisch = organische Flüssigkeit/wäßrige HCl oder wäßrige NaCl-Lösung wird in einem nachgeschalteten Phasentrennge- faß 12 getrennt. Die spezifisch leichtere, organische Phase wird einerseits als Einsatzstoff A für den Steamcracker aus dem Prozeß ausgeschleust und andererseits als Rücklauf der Kolonne zuge¬ fahren. Die spezifisch schwerere, wäßrige Phase, eventuell ange¬ reichert mit HCl oder NaCl 13, wird aus dem Prozeß ausgeschleust. Das am Kopf der Füllkörperkolonne austretende HCl-freie Gas¬ gemisch wird ebenfalls als Einsatzstoff B dem Steamcracker zuge¬ fahren.

Des weiteren gilt - bezogen auf das vereinfachte Verfahrens- Schema - beispielsweise für eine Mixed Plastic Fraktion, Figur 2:

Über ein Förderorgan 1 - beispielsweise eine Förderschnecke - werden zerkleinerte, trockene Kunststoffabfälle 2, beispielsweise eine Mixed Plastic Fraktion, aus einem Lagerbehälter 3 einem mit einem Heizmantel ausgerüsteten Rührbehälter 4 zugeführt. In die¬ sem Rührbehälter werden die Kunststoffabf lle bei ca. 350°C in eine leicht pumpbare Schmelze übergeführt. Dabei findet eine De- hydrohalogenierung bis zu 98-99 % statt, bezogen auf den Chlor¬ gehalt im PVC. Das entstehende HCl 5 wird mittels Wasser nach bekannten Verfahren - nicht erfindungsrelevant - in wäßrige HCl übergeführt, diese kann anderen Produktionsverfahren zugeführt oder mit NaOH neutralisiert werden. Obige Schmelze wird mittels

einer Pumpe - Zwangsumlauf - einem Spaltofen 6 zugeführt. In die¬ sem Spaltofen werden die Polymere ohne Zusatz von Wasserstoff, Dampf, Katalysatoren, Lösungs- oder Verdünnungsmitteln in Pro¬ dukte umgewandelt, die im Steamcracker in herkömmlicher Weise 5 verdampft und gespalten werden können. Hierbei erfolgt bei ca. 450°C eine thermische Flüssigspaltung, des weiteren findet im Spaltofen die Restdehydrohalogenierung statt. Die notwendige Wärme wird extern, beispielsweise durch Öl- oder Gasheizung, zu¬ geführt. Das den Spaltofen verlassende Flüssigkeits-Dampfgemisch

10 wird direkt einer Kolonne 7, beispielsweise einer Verstärkungs¬ kolonne, zugeführt. Als Sumpfprodukt werden bei ca. 380°C die höher siedenden, nicht in kurzkettige Kohlenwasserstoffe umgewan¬ delten Produkte abgezogen. Diese werden einerseits direkt in den Spaltofen zurückgeführt und andererseits als Wärmeträger durch

15 die Schmelze in dem Rührbehälter und durch den Heizmantel des Rührbehälters geleitet und letztendlich in den Spaltofen zurück¬ geführt. Aus obigem Sumpfprodukt werden nach Austritt aus der Kolonne Rückstände und Feststoffe 8 ausgeschleust, beispielsweise mittels eines Hydrozyklons 9. Das am Kopf der Kolonne bei ca.

20 240°C austretende Dampfgemisch wird nach einer partiellen Konden¬ sation einer weiteren Kolonne 10, beispielsweise einer Füll¬ körperkolonne, bei ca. 110°C, zugeführt. Das in die Füllkörper¬ kolonne eintretende Flüssigkeits-/Gasgemisch wird mit Wasser oder wäßriger NaOH 11 im Gegenstrom ausgewaschen; die im Gas enthal-

25 tene HCl wird als wäßrige HCl oder wäßrige NaCl-Lösung mit dem Flüssigkeitsgemisch am Sumpf ausgeschleust. Das am Sumpf aus¬ tretende Flüssigkeitsgemisch = organische Flüssigkeit/wäßrige HCl oder wäßrige NaCl-Lösung wird in einem nachgeschalteten Phasen- trenngefäß 12 getrennt. Die spezifisch leichtere, organische

30 Phase - siehe Tabelle 11 - wird einerseits einer zur Abtrennung von Aromaten geeigneten Destillations- oder Extraktionseinheit 20 zugeführt und andererseits als Rücklauf der Kolonne zugefahren. Die spezifisch schwerere, wäßrige Phase, angereichert mit HCl oder NaCl 13, wird aus dem Prozeß ausgeschleust. Das am Kopf

35 der Füllkörperkolonne austretende HCl-freie Gasgemisch wird als Einsatzstoff D dem Steamcracker zugefahren. Die obiger Destilla¬ tions- oder Extraktionseinheit zugeführte organische Flüssigkeit wird einerseits in den Einsatzstoff C für den Steamcracker und andererseits in eine Aromatenfraktion X in einer Kolonne 20 ge-

40 trennt; beide Fraktionen werden aus dem Verfahren ausgeschleust.

Es versteht sich von selbst, daß wenn die aufgezeigten Verfah¬ rensmerkmale durch einen Fachmann im Rahmen der üblichen Verfah¬ renstechnik abgewandelt werden, die grundlegenden, erfinderischen 45 Tätigkeiten erhalten bleiben.

Die erhaltenen Einsatzstoffe können im Steamcracker in herkömm¬ licher Weise verdampft und gespalten werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat u.a. den Vorteil, daß bei Betreiben des Steamcrackers mit dem aus den Kunststoffabfällen erhaltenen Wertprodukt Heizenergie gegenüber Naphtha als Einsatz¬ stoff eingespart werden kann. Es kommt ohne Zusatz von Wasser¬ stoff, Verdünnungs- oder Lösungsmitteln aus und arbeitet prak¬ tisch drucklos. Weiterhin hat das Verfahren den Vorteil, den Steamcracker mit rückstandsfrei verdampfbaren Einsatzstoffen zu versorgen.

In manchen Fällen hat es sich als günstig erwiesen, aus den ausgeschleusten Rückständen und Feststoffen 8 durch übliche Vergasung nach bekannten Verfahren wie Shell- oder Texaco- Verfahren (z.B. Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 14, S. 395 bis 397), z.B. in einem Zyklonver¬ gaser, Synthesegas zu erzeugen. Die dabei anfallende Schlacke kann deponiert oder als Bauhilfsstoff eingesetzt werden.

Häufig lassen sich die aus der - für sich allein nicht erfin¬ dungsrelevanten - Destillations- oder Extraktionseinheit 20 erhaltenen Aromaten weiterverarbeiten. Es handelt sich im all¬ gemeinen um ein Gemisch aus Styrol, Ethylbenzol, Toluol und Benzol als Hauptbestandteile. Sie können beispielsweise in an sich bekannten Anlagen zur Umsetzung von Ethylbenzol zu Styrol wie in Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 22, S. 293 bis 309, beschrieben als Rohstoff eingesetzt werden. Weiterhin können sie nach Hydrierung der Doppelbindungen in sogenannten Aromatenanlagen, in denen aus einem Gemisch aus Benzol, Toluol und Xylol im wesentlichen Benzol hergestellt wird (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 8, Seite 383 bis 411) , eingesetzt werden.

Beispiel 1

In der oben beschriebenen Anlage der Figur 1 wird eine von der Fa. Duales System Deutschland GmbH, Bonn, Deutschland, erhaltene Hohlkörperfraktion, deren Kunststoffanteil im wesentlichen aus Polyethylen und Polypropylen besteht, einschließlich eventuell anhaftender Verschmutzungen, Aufklebematerialien, Füllstoffen, Inhaltsresten etc. verarbeitet. Die damit entstehenden Einsatz¬ stoffe A (Flüssigkeitsgemisch) und B (Gasgemisch) für den Steam¬ cracker haben die tabellarisch aufgezeigten Zusammensetzungen, Tabellen 1 und 2.

Die damit aus dem Steamcrackerprozeß erhältlichen Spaltprodukte haben die tabellarisch angegebenen Zusammensetzungen; Tabellen 3 und 4. Zum Vergleich sind in diesen beiden letzteren Tabellen jeweils die Zusammensetzungen der Spaltprodukte angegeben, falls der Steamcracker mit dem klassischen Einsatzstoff Naphtha betrie¬ ben wird. Beim Vergleich zeigt sich, daß die Ausbeute an Ethylen und Propylen, falls der Steamcracker mit den Einsatzstoffen - gewonnen aus der Hohlkörperfraktion - betrieben wird, höher ist, als wenn der Steamcracker mit Naphtha betrieben wird. Bei der Konversion der Hohlkörperfraktion werden die Kunststoff¬ abfälle wie nachstehend umgewandelt:

organisches Flüssigkeitsgemisch

= Einsatzstoff A für Steamcracker = 74,0 Gew.-% HCl-freies Gasgemisch

= Einsatzstoff B für Steamcracker = 16,0 Gew.-% Rückstände (organische, hochsiedende

Kohlenwasserstoffe) = 2,5 Gew.-%

Feststoffe (Glührückstände) = 7.5 Gew.-% 100,0 Gew.-% damit organischer Anteil = 92,5 Gew.-%

Beispiel 2

In der oben beschriebenen Anlage der Figur 2 wird eine von der Fa. Duales System Deutschland GmbH, Bonn, erhaltene Mixed Plastic Fraktion, deren Kunststoffanteil im wesentlichen aus Polyethylen, Polypropylen, Styrolpolymerisat und Polyvinylchlorid besteht, einschließlich eventuell anhaftender Verschmutzungen, Aufklebe- materialien, Füllstoffen, Inhaltsresten etc. verarbeitet. Die damit entstehenden Einsatzstoffe C (Flüssigkeitsgemisch) und D (Gasgemisch) für den Steamcracker haben die tabellarisch aufge¬ zeigten Zusammensetzungen, Tabellen 12 und 13.

Die damit aus dem Steamcrackerprozeß erhältlichen Spaltprodukte haben die tabellarisch angegebenen Zusammensetzungen; Tabellen 14 und 15.

Bei der Konversion der Mixed Plastic Fraktion wurden die Kunst- stoffabfalle wie nachstehend umgewandelt, organisches Flüssigkeitsgemisch

= Einsatzstoff C für Steamcracker = 34,2 Gew.-% HCl-freies Gasgemisch

= Einsatzstoff D für Steamcracker = 21,8 Gew.-% Aromatenfraktion, hauptsächlich

Ethylbenzol und Styrol = 25,8 Gew.-%

Rückstände (organische, hochsiedende

Kohlenwasserstoffe) = 12,0 Gew.-%

Feststoffe (Glührückstände) = 5,0 Gew. -%

HCl = 1.2 Gew.-%

100,0 Gew.-% damit organischer Anteil = 93,8 Gew.-%

Für die nachstehenden Tabellen gelten folgende Abkürzungen:

KW = Kohlenwasserstoffe, NA = Nichtaromaten, EB = Ethylbenzol

Tabelle 1.: Hohlkörperfraktion

Einsatzstoff A = Flüssigkeitsgemisch für den Steamcracker, gewonnen aus dem erfindungsgemäßen Verfahren

10

15

20

25

30

35

40

45

Tabelle- 2.: Hohlkörperfraktion

Einsatzstoff B = Gasgemisch für den Steamcracker, gewonnen aus dem erfindungsgemäßen Verfahren

Tabelle 3.: Hohlkörperfraktion

Spaltprodukt aus dem Steamcracker

I) mit dem Einsatzstoff A gemäß erfindungsgemäßen Verfahren

II) mit Einsatzstoff Naphtha

Tabelle- 4.: Hohlkörperfraktion

Spaltprodukt - Gasgemisch - aus dem Steamcracker

I ⁾ mit dem Einsatzstoff B gemäß erfindungsgemäßen Verfahren

II) mit Einsatzstoff Naphtha

Tabelle 11 : Mixed Plastic Fraktion Einsatzstoff für die Destillations- oder Extraktionseinheit zur Abtrennung der Aromatenfraktion, gewonnen aus dem erfindungsgemäßen Verfahren

10

15

20

25

30

35

40

45

Tabelle* 12: Mixed Plastic Fraktion

Einsatzstoff C für den Steamcracker, gewonnen aus dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Destilla¬ tions- oder Extraktionseinheit zur Abtrennung der Aromaten

10

15

20

25

30

35

40

45

Tabelle 13 Mixed Plastic Fraktion

Einsatzstoff D = Gasgemisch für den Steamcracker, gewonnen aus dem erfindungsgemäßen Verfahren

Tabelle 14: Mixed Plastic Fraktion

Spaltprodukt aus dem Steamcracker mit dem Einsatzstoff C gemäß erfindungsgemäßen Verfahren

Tabelle.15: Mixed Plastic Fraktion Spaltprodukt aus dem Steamcracker mit dem Einsatzstoff D gemäß erfindungsgemäßen Verfahren