Procedimiento de eliminación de derivados a base de siloxano de una fase orgánica líquida.

Procedimiento de eliminación de derivados a base de siloxano de al menos una fase orgánica líquida,

que comprende las etapas siguientes

- un calentamiento de dicha fase orgánica líquida a una temperatura predeterminada,

- una adición de una base a dicha fase orgánica calentada para obtener una mezcla de reacción,

- una mineralización de los compuestos a base de siloxano en dicha fase orgánica, y

- una separación líquido/sólido de dicha mezcla de reacción para separar dichos compuestos sólidos a base de siloxano mineralizados de dicha fase orgánica líquida empobrecida en siloxanos,

caracterizado porque dicha base está en forma de un hidróxido alcalino y porque la etapa de calentamiento se realiza a dicha temperatura predeterminada que es superior a 165ºC.

Procedimiento de eliminación de derivados a base de siloxano de una fase orgánica líquida

La presente invención se refiere a un procedimiento de eliminación de derivados a base de siloxano de al menos una fase orgánica líquida, que comprende las siguientes etapas:

un calentamiento de dicha fase orgánica líquida a una temperatura predeterminada,

una adición de una base a dicha fase orgánica calentada para obtener una mezcla de reacción,

una mineralización de los compuestos a base de siloxano en dicha fase orgánica, y

una separación líquido/sólido de dicha mezcla de reacción para separar dichos compuestos sólidos a base de siloxano mineralizados de dicha fase orgánica líquida empobrecida en siloxanos.

Se conocen procedimiento que permiten efectuar el craqueo catalítico de desechos sólidos para finalmente obtener un producto derivado de este craqueo catalítico en forma líquida o aceitosa denominado generalmente residuo de craqueo o aceite pirolítico.

Los desechos sólidos a base de materia plástica están cada vez más presentes y desde hace numerosos años. Estos desechos sólidos a base de materia plástica provienen principalmente de la recuperación de los metales a partir de automóviles, aparatos domésticos y otros productos de consumo que están contaminados con subproductos orgánicos tal como las materias plásticas, cauchos, juntas, revestimientos y mástiques, textiles y materiales expandidos.

Estos subproductos orgánicos sólidos constituyen por lo tanto el desecho sólido a base de materia plástica. Se han desarrollado cantidad de ingeniosos procedimientos para reciclarlos en otra materia plástica, pero los rendimientos siguen siendo muy bajos y finalmente, los desechos sólidos a base de materia plástica se depositan en vertederos frecuentemente por numerosas razones tales como la heterogeneidad de su composición, la contaminación con otros residuos, polvo, tierra, aceites, etc.

Una alternativa conocida para estos desechos sólidos a base de materia plástica difícilmente reciclables consiste en recuperarlos para producir energía como por ejemplo, fabricar combustibles a partir de estos desechos sólidos, lo que permite recuperar su valor energético al menos parcialmente. Estos desechos sólidos a base de materia plástica comprenden termoplásticos, plásticos termoendurecibles, elastómeros, textil, madera, como por ejemplo polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), tereftalato de polietileno (PET) así como frecuentemente cloruro de polivinilo (PVC). Estos desechos sólidos pueden introducirse en un reactor de craqueo catalítico o no al mismo tiempo que un catalizador por ejemplo a base de zeolitas que permite, a alta temperatura, favorecer la descomposición de las materias plásticas. Por supuesto, estos desechos sólidos no contienen solo materia carbonada, sino que contienen igualmente impurezas, como por ejemplo cloro, bromo, silicio, flúor y azufre. En consecuencia, el craqueo catalítico de estas materias plásticas se ha enfocado en gran medida en la eliminación de los compuestos contaminantes que se encuentran principalmente con los compuestos orgánicos volátiles formados con el fin de evitar su expulsión a la atmósfera y los procedimientos de craqueo catalítico han evolucionado ampliamente.

Típicamente, la fracción volátil que proviene del craqueo catalítico de desechos sólidos de materia plástica que provienen de desechos de automóviles, contiene hasta varios miles de ppm de silicio, de azufre, de cloro así como varios cientos de ppm de bromo y de flúor. Esta fracción volátil es la que se utiliza para obtener materiales combustibles (o carburantes) y la presencia de estos elementos en los residuos provoca suciedad, corrosión, abrasión y averías diversas en los motores cuando se utilizan como combustible o carburante.

En consecuencia, ahora los procedimientos de craqueo catalítico se acompañan frecuentemente de etapas de separación, de condensación, de eliminación de contaminantes diversos, y similares.

Sin embargo, en la actualidad, la fracción volátil de los residuos de craqueo catalítico contiene todavía compuestos a base de silicio, que son particularmente nefastos porque la combustión en los motores conduce a la formación de óxidos de silicio que son residuos muy abrasivos.

El documento US 5166384 describe un procedimiento de eliminación de los compuestos silíceos disueltos en un hidrocarburo que comprende una etapa de calentamiento bajo agitación y una etapa de adición de un compuesto borado oxigenado, por ejemplo ácido bórico, lo que conlleva la precipitación de los siloxanos en el disolvente, separándose estos últimos finalmente del disolvente por filtración. También se hace mención de la adición de metóxido de sodio o de metóxido de potasio para aumentar la tasa de precipitación de los siloxanos. Esta técnica de eliminación de los siloxanos presentes en un disolvente reposa por lo tanto en la adición de un compuesto borado oxigenado y de metóxido. Sin embargo, en el caso del tratamiento de residuos de craqueo, la adición de ácido sería inapropiada ya que conllevaría la polimerización de las olefinas derivadas de los residuos de craqueo mientras que estos últimos justamente han sido craqueados anteriormente. Además, la adición de metóxido es una etapa muy

costosa ya que este es necesario en gran cantidad y se acompaña de la adición de un ácido halogenado, lo que hace problemática su explotación industrial (coste y contaminación).

Además, se conoce del estado de la técnica cómo eliminar derivados de silicio presentes en una fase gaseosa bien por condensación y adsorción sobre carbono y grafito activo, bien por burbujeo en diesel o una fase orgánica absorbente, lo que tiene por resultado el contaminar la fase diesel con el siloxano, pero de proporcionar una fase gaseosa exenta de derivados de silicio. De manera sorprendente, se ha mostrado, por un análisis por espectroscopia de masa acoplada a un análisis cromatográfico que la mayor parte, sino la totalidad de los compuestos volátiles que contienen compuestos de silicio en el residuo de craqueo están en la forma de oligómero de polidimetilsiloxano (PMDS), que proviene probablemente de la presencia de caucho, junta, revestimiento y mástique que contaminan las materias plásticas a recuperar.

Para resolver este problema, la presente invención proporciona un procedimiento de eliminación de derivados a base de siloxano de al menos una fase orgánica líquida, en particular en residuos de craqueo catalítico, de desechos sólidos a base de materia plástica tal como se ha indicado al inicio, caracterizado porque dicha base está en forma de un hidróxido alcalino y porque la etapa de calentamiento se realiza a dicha temperatura predeterminada que es superior a 165°C.

Esta manera, los compuestos a base de siloxano se precipitan bajo el efecto de la base y del calentamiento y, la separación líquido/sólido tal como una destilación permite recuperar una mezcla orgánica que puede utilizarse luego de manera segura en un motor a combustión interna. De manera todavía más sorprendente, se ha observado según la invención que la concentración en compuestos halogenados (bromo, cloro, flúor, etc...) en el destilado se reduce también ampliamente en comparación con el residuo de craqueo.

Además, es ventajoso trabajar a esta temperatura predeterminada superior a 165°C que permite utilizar el hidróxido en forma líquida o sólida ya que este pasará al estado fundido en la fase orgánica. Preferiblemente, esta temperatura predeterminada es inferior a 45°C, incluso inferior a 4°C para evitar craquear los compuestos de la fase orgánica líquida.

Ventajosamente, después de dicha adición de la base en forma de un hidróxido alcalino, la mezcla de reacción se deja reaccionar durante un periodo de tiempo predeterminado a dicha temperatura predeterminada, preferiblemente bajo agitación.

En una forma de realización particular del procedimiento según la invención, dicha temperatura predeterminada está comprendida entre 2 y 35°C, preferiblemente entre 2 y 25°C, lo que representa las condiciones óptimas entre presión y temperatura que deben existir en el reactor para mantener la base en estado disuelto o disperso en este con un tiempo de residencia tan breve como sea posible. Por encima de 3°C, la presión debería ser superior a 2 bares y exigiría materiales muy eficientes, resistentes a presiones muy elevadas que aumentarían los costes de estos dispositivos. A título de ejemplo, a una temperatura de 3°C, la presión debería estar comprendida idealmente entre 15 y 2 bares, lo que representa ya una presión elevada para el material utilizado.

Ventajosamente,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de eliminación de derivados a base de siloxano de al menos una fase orgánica líquida, que comprende las etapas siguientes

un calentamiento de dicha fase orgánica líquida a una temperatura predeterminada,

una adición de una base a dicha fase orgánica calentada para obtener una mezcla de reacción,

una mineralización de los compuestos a base de siloxano en dicha fase orgánica, y

una separación Ifquido/sólido de dicha mezcla de reacción para separar dichos compuestos sólidos a base de siloxano mineralizados de dicha fase orgánica líquida empobrecida en siloxanos,

caracterizado porque dicha base está en forma de un hidróxido alcalino y porque la etapa de calentamiento se realiza a dicha temperatura predeterminada que es superior a 165°C.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que, después de dicha adición de la base, la mezcla de reacción se deja reaccionar durante un periodo de tiempo predeterminado a dicha temperatura predeterminada, preferiblemente bajo agitación.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicha temperatura predeterminada está comprendida entre 2 y 35°C.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho periodo de tiempo predeterminado está comprendido entre 1 y 25 minutos, preferiblemente entre 1 y 45 minutos.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha base añadida en forma de un hidróxido alcalino se elige entre KOH y NaOH.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además,

previamente a dicha mineralización de los compuestos a base de siloxano, una separación de derivados fenoles y ácidos, por ejemplo carboxílicos.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha separación

sólido/líquido es una destilación, por ejemplo efectuada bajo presión reducida, hasta que la fracción de

cabeza de columna alcanza una temperatura al menos 2°C.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además,

después de dicha etapa de mineralización, una etapa de filtración para efectuar dicha separación sólido/líquido.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha fase orgánica es un residuo de craqueo catalítico de desechos sólidos a base de materias plásticas.

1. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además, antes o simultáneamente a dicha etapa de calentamiento, una etapa de burbujeo de un gas que contiene derivados siloxano derivado de un craqueo catalítico en un diesel o en un fase orgánica líquida absorbente para obtener dicha fase orgánica líquida que contiene derivados a base de siloxano.