PROCEDIMIENTO PARA EL TRATAMIENTO DE NEUMATICOS Y HORNO DE PIROLISIS PARA LLEVAR A CABO DICHO PROCEDIMIENTO.

Procedimiento para el tratamiento de neumáticos y horno de pirólisis para llevar a cabo dicho procedimiento.

El procedimiento comprende la etapa de llevar a cabo la pirólisis del residuo de caucho y negro de humo que comprenden dichos neumáticos, y la etapa de recuperar dicho negro de humo procedente de la pirólisis del residuo, y se caracteriza por el hecho de que dicha pirólisis se lleva a cabo en presencia de un catalizador de craqueo y en unas condiciones adecuadas para permitir la conversión total a gas, en condiciones de reactor (1), del caucho que comprende dicho residuo, y por el hecho de que comprende, además, la etapa de recuperar dicho gas para su aprovechamiento energético y/o material. El horno se caracteriza por el hecho de que comprende el sistema de contacto denominado de lecho en surtidor que permite segregar dicho negro de humo del lecho sin necesidad de extraer el catalizador

Procedimiento para el tratamiento de neumáticos y horno de pirólisis para llevar a cabo dicho procedimiento.

La presente invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento de neumáticos y a un horno de pirólisis para llevar a cabo dicho procedimiento.

Antecedentes de la invención

Los neumáticos usados constituyen un residuo a reciclar que tiene como componentes principales: fibras metálicas y textiles, caucho natural y sintético y negro de humo.

El reciclaje de las fibras metálicas y textiles que contienen los neumáticos es un proceso que se realiza de un modo relativamente fácil. Sin embargo, el reciclaje del caucho y el negro de humo resulta en la actualidad muy complejo y económicamente muy poco rentable, por lo que, en la práctica, dichos componentes constituyen un residuo que acaba gestionándose mediante depósito en vertedero.

Las patentes francesa FR2446312 y americana US4647443, describen procedimientos de reciclaje de neumáticos que pretenden la recuperación del negro de humo y la valorización energética del caucho que comprenden dichos neumáticos.

Los procesos de ambas patentes llevan a cabo la pirólisis de los neumáticos en unas condiciones que dan lugar, en condiciones de reactor, a una fase vapor y a una fase sólida o alquitrán. En las citadas patentes, tanto el alquitrán como el vapor son procesados, después de la pirólisis, para obtener negro de humo y hidrocarburos.

Los procesos descritos presentan el inconveniente de que resultan muy complejos y muy poco eficientes desde el punto de vista energético y material.

Descripción de la invención

El objetivo de la presente invención es resolver los inconvenientes mencionados, desarrollando un procedimiento y horno para el tratamiento de neumáticos que es muy simple y altamente eficiente desde el punto de vista energético y material.

De acuerdo con un primer aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para el tratamiento de neumáticos, que comprende la etapa de llevar a cabo la pirólisis del residuo de caucho y negro de humo que comprenden dichos neumáticos, y la etapa de recuperar dicho negro de humo procedente de la pirólisis del residuo. El procedimiento se caracteriza por el hecho de que dicha pirólisis se lleva a cabo en presencia de un catalizador de craqueo y en unas condiciones adecuadas para permitir la conversión total a gas, en condiciones de reactor, del caucho que comprende dicho residuo, y por el hecho de que comprende, además, la etapa de recuperar dicho gas para su aprovechamiento energético y/o material.

Sorprendentemente, el procedimiento de la presente invención presenta la ventaja de que permite recuperar de una manera simple y muy eficiente todo el negro de humo que tienen los neumáticos, puesto que todo el caucho del residuo es convertido a gas susceptible de ser aprovechado, ya sea para su valorización energética o material, por lo que no se generan alquitranes que deban tratarse posteriormente. De este modo, el negro de humo puede ser separado para su recuperación en el mismo horno de pirólisis, sin necesidad de realizar tratamientos posteriores y, por otro lado, el gas obtenido puede ser recuperado fácilmente para su valorización.

Preferentemente, la pirólisis del procedimiento de la presente invención se lleva a cabo mediante el sistema de contacto denominado de lecho en surtidor.

Por sistema de contacto de lecho en surtidor se entenderá el sistema de contacto que consiste básicamente en disponer el sólido a tratar (caucho y negro de humo) en un lecho por cuya base entra el gas de arrastre, y en utilizar, en lugar de la clásica placa distribuidora característica de los lechos fluidizados, un orificio a través del que pasa dicho gas, abriendo un canal por el que asciende. De esta manera el sólido a tratar, que puede ser alimentado por la parte superior, está circulando cubriendo un ciclo compuesto por una etapa descendente en la zona anular del lecho que rodea al referido canal, y una etapa ascendente en la zona del canal, impulsado por el gas.

El sistema de contacto de lecho en surtidor aplicado al proceso de pirólisis del procedimiento descrito ofrece numerosas ventajas. De entre ellas, la más sorprendente, es el hecho de que permite segregar fácilmente el negro de humo del lecho, sin necesidad de extraer el catalizador. En efecto, el sistema de lecho en surtidor posibilita que las partículas sean segregadas en función de su densidad o tamaño, puesto que las partículas de menor densidad, como por ejemplo el negro de humo, describen trayectorias más amplias en la fuente, por lo que éstas pueden ser recogidas disponiendo, por ejemplo, un canal inclinado en la pared del horno o reactor de pirólisis.

Otra ventaja del sistema de lecho en surtidor está en el hecho de que posibilita la operación en continuo del horno o reactor, de modo que no es necesario detener la operación para realizar la carga de sólido a tratar y la descarga del catalizador.

El sistema de lecho en surtidor presenta además otras ventajas. Entre ellas, el hecho de que permite tratar eficazmente sólidos de textura irregular y con tendencia a la aglomeración, características que son comunes a los materiales granulares (por ejemplo, residuos de tipo plástico), ya que la acción de la alta velocidad en dicho sistema rompe los aglomerados. De igual modo, se pueden procesar partículas de mayor tamaño que las que se procesan en los sistemas de lecho fluidizado.

Según una realización preferida de la presente invención, dicho catalizador de craqueo se selecciona para obtener hidrocarburos y dicho aprovechamiento energético del gas recuperado comprende la etapa de generar energía eléctrica mediante un equipo de cogeneración alimentado sustancialmente a partir de hidrocarburos procedentes de dicho gas.

Gracias a estas características, el procedimiento de la presente invención presenta la ventaja de que tiene un rendimiento energético muy elevado y es muy rentable económicamente, puesto que todo el caucho del residuo se convierte en un combustible (mayoritariamente líquido) preparado para emplear en un equipo de cogeneración que produce energía eléctrica y energía térmica.

En la presente invención por equipo de cogeneración, preferentemente equipo de cogeneración termoeléctrica, se entenderá cualquier equipo o sistema susceptible de generar y aprovechar simultáneamente electricidad y calor a partir de un combustible líquido o gaseoso, ya sea mediante un equipo que utiliza motores alternativos, turbinas de gas, turbinas de vapor y/o células de combustible. El aprovechamiento "in situ" de la energía térmica permite unos rendimientos energéticos globales muy elevados.

Ventajosamente, dicho catalizador se selecciona para obtener hidrocarburos de un tamaño molecular adecuado para emplear como combustible en dicho equipo de cogeneración y, preferentemente, el tamaño molecular de dichos hidrocarburos es tal que las moléculas tienen menos de 25 átomos de carbono.

Otra vez ventajosamente, dicho catalizador comprende zeolitas con buenas propiedades para el craqueo.

Preferentemente, el procedimiento comprende la etapa de recuperar el dióxido de carbono de los gases de combustión de dicho equipo de cogeneración y, ventajosamente, dicha recuperación se lleva a cabo mediante un sistema de absorción y extracción química.

Gracias a estas características, la rentabilidad económica y el rendimiento energético y material del proceso de la presente invención es todavía más elevado, puesto que se obtiene también dióxido de carbono líquido, útil para emplear como materia prima en diversos procesos industriales.

Ventajosamente, el procedimiento comprende la etapa de recircular una parte del gas generado en la pirólisis para la fluidización del lecho y para el aporte de calor, siendo mantenida la temperatura de dicho gas recirculado mediante energía térmica procedente de la post-combustión de los gases de escape de dicho equipo de cogeneración. Gracias a ello, la operación de pirólisis puede mantenerse autotérmicamente sin necesidad de realizar un aporte externo de calor, por lo que el proceso puede ser autosuficiente.

Otra vez ventajosamente, el proceso comprende la etapa de enfriar el gas generado en condiciones de reactor para obtener los hidrocarburos...

1. Procedimiento para el tratamiento de neumáticos, que comprende la etapa de llevar a cabo la pirólisis del residuo de caucho y negro de humo que comprenden dichos neumáticos, y la etapa de recuperar dicho negro de humo procedente de la pirólisis del residuo, caracterizado por el hecho de que dicha pirólisis se lleva a cabo en presencia de un catalizador de craqueo y en unas condiciones adecuadas para permitir la conversión total a gas, en condiciones de reactor, del caucho que comprende dicho residuo, y por el hecho de que comprende, además, la etapa de recuperar dicho gas para su aprovechamiento energético y/o material.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha pirólisis se lleva a cabo mediante un horno (1) que comprende el sistema de contacto gas-sólido denominado de lecho en surtidor.

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho catalizador de craqueo se selecciona para obtener hidrocarburos, y por el hecho de que dicho aprovechamiento energético comprende la etapa de generar energía eléctrica mediante un equipo de cogeneración alimentado sustancialmente a partir de hidrocarburos procedentes de dicho gas.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dichos hidrocarburos tienen un tamaño molecular tal que las moléculas tienen menos de 25 átomos de carbono.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de recuperar el dióxido de carbono de los gases de combustión de dicho equipo de cogeneración.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de recircular una parte de dicho gas para la fluidización del lecho y para el aporte de calor, siendo mantenida la temperatura de dicho gas recirculado mediante energía térmica procedente de la post-combustión de los gases de escape de dicho equipo de cogeneración.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de enfriar el gas generado en condiciones de reactor (1) para obtener hidrocarburos, y por el hecho de que dicho enfriamiento se lleva a cabo mediante un equipo frigorífico de absorción que emplea energía térmica procedente del equipo de cogeneración.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que antes de la etapa de pirólisis se lleva a cabo la etapa de separar las fibras textiles y la malla metálica de dichos neumáticos.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de utilizar energía térmica procedente de dicho equipo de cogeneración para satisfacer necesidades térmicas de por lo menos un proceso paralelo de tratamiento de residuos o productos.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que dicho proceso paralelo comprende la etapa de desalar aguas salobres mediante un sistema de desalinización por evaporación térmica.

11. Horno de pirólisis para llevar a cabo el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizado por el hecho de que comprende medios (3) para recoger el negro de humo procedente de la pirólisis de dicho residuo, y por el hecho de que comprende el sistema de contacto denominado de lecho en surtidor que permite segregar dicho negro de humo del lecho sin necesidad de extraer el catalizador.

12. Horno según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que la pared (4, 5) de dicho horno comprende dichos medios (3) para recoger el negro de humo.

13. Horno según cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12, caracterizado por el hecho de que comprende una 1pared con una configuración tronco-cónica invertida (4), comprendiendo la parte inferior de dicha pared la entrada (6) de gas para mover el lecho.

14. Horno según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que dicha pared de configuración tronco-cónica comprende una prolongación superior cilíndrica (5).

15. Horno según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado por el hecho de que dichos medios (3) para recoger el negro de humo comprenden medios para permitir la salida en continuo del negro de humo segregado.

16. Horno según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado por el hecho de que comprende medios (12) para filtrar en caliente los gases generados en condiciones de reactor.