SISTEMA Y PROCEDIMIENTO CONTINUO DE RECICLADO DE MATERIALES DERIVADOS DEL PETRÓLEO MEDIANTE VÍA HÚMEDA.

Sistema y procedimiento continuo de reciclado de materiales derivados del petróleo mediante vía húmeda.

Se describe un sistema y un procedimiento de reciclado de neumáticos fuera de uso que funciona de forma continua, sin necesidad de paradas, y que permite obtener varios productos con alta pureza, entre esos productos obtenibles se encuentra un hidrocarburo líquido de características similares al crudo de petróleo

Sistema y procedimiento continuo de reciclado de materiales derivados del petróleo mediante vía húmeda.

Objeto de la invención La presente invención se refiere a un sistema y un procedimiento de recuperación de hidrocarburos mediante vía húmeda a partir del reciclado de neumáticos, componentes no metálicos de los vehículos, fracciones no metálicas de aparatos eléctricos y electrónicos, y similares.

El objeto de la invención consiste en un sistema de reciclado de neumáticos fuera de uso que incluye una vía húmeda de extracción en un sistema continuo, es decir, en un sistema donde continuamente se introducen neumáticos y se extrae un producto de características similares al crudo de petróleo.

Antecedentes de la invención Hoy en día existe una necesidad y dependencia de los hidrocarburos como medio de combustión en motores y generadores, dichos recursos son escasos y se hace necesaria una optimización de los mismos. Entre las muchas posibilidades que se pueden encontrar actualmente se encuentra la del reciclado de materiales compuestos que, una vez procesados, dé como resultado una serie de productos entre los que se encuentran hidrocarburos de mayor o menor calidad.

Algunos de este tipo de procesos se encuentran ampliamente documentados en el estado de la técnica, como pueden ser:

La solicitud de patente internacional WO03052029 describe un método e instalación para el reciclado de neumáticos en un reactor con aceite de coche usado. Este método tiene el inconveniente que no es un proceso continuo y que, por tanto, cuando termina ha de parar y enfriarse para comenzar un nuevo ciclo. Esta realización se conoce como en bañera o “batch”.

La solicitud de patente internacional WO9909092, donde se describe un reproceso o reciclado de productos poliméricos en un reactor con aceite vegetal. Este método tiene el inconveniente de que no se trata de un proceso continuo y que, por tanto, al final del proceso ha de parar y enfriarse para comenzar un nuevo ciclo, al igual que la anterior.

La patente norteamericana US4384151 y su equivalente francesa FR2490992 las cuales describen un proceso de reciclado de neumáticos en un reactor único y que usa aceite mezclado con el aceite producto del propio reciclaje. Al igual que los anteriores no es un proceso continuo, sino por lotes, donde se introduce un cargamento de neumáticos y se tira encima por medio de aspersores de aceite (externo e interno mezclados) y previamente calentado.

La solicitud de patente internacional WO9408768 describe un sistema con dos tanques conectados entre sí, donde los neumáticos se sumergen en un primer tanque, dentro de goma líquida, y se calientan para que la goma de las ruedas se disuelva en ellas. Antes de esto, las gomas han sido precalentadas en un tanque a tal efecto. Al final se trata de un sistema de circuito cerrado donde el resultado de la disolución se aprovecha para combustible del calentador y como disolvente de las ruedas. El principal problema de este sistema es que no trabaja en continuo, por tanto, el cambio de ruedas implica el paro y enfriamiento de la planta.

La patente europea EP0652275 describe un reactor con medios de entrada, salida y calentamiento donde las ruedas son mezcladas con aceite, calentadas y pasadas por un tamiz, del mismo modo hay un mecanismo de tornillo sin-fin que transporta el material recuperado (metal) hacia una salida. Este sistema presenta el problema de todas las anteriores: no se trata de un sistema de alimentación y extracción continuo, al igual que los anteriores métodos descritos.

La publicación de la solicitud de patente española con número de publicación ES2277799 donde se describe un sistema y un procedimiento para el reciclado de neumáticos en un sistema continuo, es decir, en un sistema donde continuamente se introducen neumáticos y se extraen los productos resultantes. Estos productos resultantes son gasóleo, negro de carbón y acero; uno de los inconvenientes que presenta esta invención es la necesidad de un proceso posterior de desulfuración del producto obtenido. Este sistema descrito no aparece como estanco, describe un sistema con la colocación de una válvula basculante lo cual permite salidas de gases e incluso se permite la entrada de aire al reactor.

En la patente americana US4938278 donde se describe un sistema y método de obtención de hidrocarburos mediante vía seca haciendo uso de pirólisis de aceites de motor utilizados, alquitranes u otros productos de desecho similares en un reactor horizontal (HSPR) y posteriormente en un reactor inclinado (ISPR) . El proceso de extracción de negro de humo se realiza por vía seca y el procesado de destilación y de los sólidos obtenidos se realiza en dos reactores distintos lo cual alarga el proceso. En el HSPR se produce la pirólisis de los productos mientras que en el ISBR se procesan los sólidos obtenidos del HSPR.

En la patente inglesa GB 2301112 también hace uso se hace uso de sistemas de transporte basados en mecanismos de tornillo sinfín con lo que se pueden producir obturaciones en el sistema.

Descripción de la invención El objeto de la invención es un sistema de reciclado de neumáticos mediante vía húmeda y un procedimiento que hace uso de dicho sistema. Mediante el citado sistema se puede obtener hidrocarburo, tanto en estado líquido como gaseoso; siendo dicho hidrocarburo líquido asimilable a un crudo de petróleo.

En el sistema objeto de la invención mantiene la estanqueidad durante todo el procedimiento de separación de negro de humo y el alambre. En otros sistemas que hacen uso de válvulas basculantes se pueden producir salidas de gases hacia el exterior, y también es posible que en algún punto entre aire al interior del reactor.

El tratamiento de neumáticos fuera de uso (denominados por su acrónimo NFU en adelante) consiste en provocar su disolución en aceites minerales a media temperatura, transformando los neumáticos en un hidrocarburo líquido. Las proporciones típicas del proceso son 50% en peso de neumáticos y 50% de aceites minerales, para obtener 80% de fracción líquida, 10% de negro de carbón y 10% de acero. El proceso de disolución de los NFU se lleva a cabo a medias temperaturas y a presión atmosférica. Este proceso debe ser seguido posteriormente de una destilación del producto obtenido en la disolución, a fin de conseguir una mayor depuración de las cargas inorgánicas y los óxidos metálicos (fundamentalmente óxido de zinc, que es utilizado como estabilizador del caucho) que contiene el caucho sintético.

El sistema objeto de la invención permite un proceso continuo, sin que sea necesario parar el sistema en ningún momento el uso de ciclos consecutivos de calentamiento-enfriamiento, obteniendo una mayor efectividad térmica, consiguiendo así una tasa de productividad óptima y sensiblemente superior con respecto de los sistemas actualmente conocidos. Asimismo el sistema citado dispone de una recirculación de aire, con el fin de optimizar energéticamente el proceso permitiendo a su vez la entrada aire caliente al sistema por diversos puntos, cabe recalcar que se trata de “aire” y no de gases como en otros sistemas, pues en el sistema propuesto se utiliza aire atmosférico a temperatura suficiente para aportar calor al sistema.

El sistema objeto de la invención no hace uso de válvulas basculantes por lo que no existe la posibilidad de fugas de volátiles contaminantes al exterior, el sistema es hermético y ecológicamente sostenible.

Asimismo el producto obtenible mediante el mismo es un producto reciclado de calidad, ya que tanto el negro de humo como el acero presentan una cantidad mínima de impurezas posible De esta forma se produce un hidrocarburo asimilable a un crudo de petróleo, dicho hidrocarburo puede encontrarse en forma líquida o gaseosa libre de los contaminantes inorgánicos presentes en los óxidos metálicos y que no necesita de un proceso posterior de desulfuración, proceso que se hace necesario en los sistemas y procedimientos actuales.

Durante la etapa de disolución del procedimiento, el elastómero se descompone en hidrocarburos más pequeños, que se recuperan más adelante en el proceso. El residuo sólido consiste en el negro de carbón, los componentes inorgánicos del neumático y el acero. De esta forma, las gomas troceadas se alimentan en el reactor de disolución, que se calienta por su parte externa, tras lo cual el neumático se empapa progresivamente y se descompone en hidrocarburos debido a las... [Seguir leyendo]

1. Sistema (1) de reciclado de materiales derivados del petróleo que comprende:

- una tolva de recepción (2) de NFU conectada a unos medios de almacenamiento de disolvente (7) y desde la cual parten unos medios de bombeo (3) conectados a unos conductos (4) ,

- un trómel (5) de disolución-destilación conectado a los extremos de los conductos (4) de doble camisa que comprende un circuito interno aleteado y dos zonas continuas diferenciadas entre sí, una primera zona (8) de disolución y una segunda zona (9) de destilación, al que llega aire caliente mediante una entrada de aire caliente (6) para elevar la temperatura del mismo,

- unas líneas de condensación (11) que parten del trómel (5) adaptadas para facilitar la condensación de los gases provenientes de dicho trómel (5) y que a su vez llegan a una torre de condensación (23) que se encuentra ubicada en el otro extremo de dichas líneas de condensación (11) desde la cual parte parten unas tuberías que llegan a un depósito (24) , y encontrándose las líneas de condensación (11) y la torre de condensación (23) conectadas a una pluralidad de inyectores (22) encargados de inyectar y recircular hidrocarburo, enfriado mediante unos medios de refrigeración (25) y almacenado en el depósito (24) , en las líneas de condensación (11) y en la torre de condensación (23) para facilitar la condensación de gases,

- una canalización de salida de humos al exterior (13) y una salida de aire caliente (10) que parten del trómel (5) ,

caracterizado porque comprende:

- unos medios de calentamiento (19) que se encuentran conectados a la canalización (20) y a la salida de aire caliente (10) ,

- unos medios de extracción forzada de gases (18) ubicados a continuación de la torre de condensación (23) encargados de extraer gases y facilitar la condensación de gases en las líneas de condensación (11) y en la torre de condensación (23) ,

- un conducto de enfriamiento (17) conectado a continuación de la salida de aire caliente (10) y antes de unos medios de separación magnética (12) , destinado a enfriar una mezcla de hierro y negro de humo procedente del trómel (5) ,

- un depósito (14) que se encuentra ubicado a continuación de los medios de separación magnética (12) , y

- unos medios de arrastre que se encuentran en el interior del trómel (5) que comprenden al menos una paleta (16) que recogen y voltean la mezcla de NFU y agente disolvente en el trómel (5) .

2. Sistema (1) según reivindicación 1 caracterizado porque la tolva de recepción (2) y el trómel (5) de disolucióndestilación contienen un agente diluyente procedente de los medios de almacenamiento de disolvente (24) seleccionado entre:

- aceite de neumático, y

- otro aceite derivado del petróleo.

3. Procedimiento que hace uso del sistema (1) descrito en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

a. introducción de NFU en el sistema (1) mediante los medios de bombeo (3) de NFU, b. empapamiento de los NFU, una vez empapados los NFU, éstos se inyectan en el trómel (5) , donde primeramente se alcanza una temperatura de entre 300ºC y 430ºC, a presión atmosférica, debido a los gases calientes que circulan por la doble camisa del trómel (5) para luego llevar la temperatura mediante los medios de calentamiento (19) hasta 550ºC para secar negro de humo del agente diluyente, posteriormente se llevan a cabo en paralelo los siguientes procesos:

c.1. disolución de los neumáticos donde se inicia la despolimerización de los NFU que comprende las siguientes subfases;

c.1.1. destilación del resultado de c.1 en la segunda zona (9) del trómel (5) ,