用于由废物流制造合成气的方法与流程

本发明涉及一种用于通过气化由废物流如汽车破碎残渣制造合成气的方法。

背景技术：

1、包含破碎残渣的废物流被广泛生产，并且通常被焚烧以产生热能等。对更可持续地利用此种破碎残渣、特别是汽车破碎残渣（asr）的需求正在增长。

2、使用至少一个等离子体炬的等离子体气化是适合于将此种破碎残渣、特别是汽车破碎残渣转化为合成气的技术。所述合成气中包含的co和h2例如适合作为车和其他车辆中包含的聚合物和其他材料的制造中的反应物。包括在等离子体气化炉中的至少一个等离子体炬具有下限操作边界值（德语中为“最低负载（mindestlast）”）。因此，需要最小量的电功率和最小量的至少一个（优选地）气态的等离子体源来操作所述至少一个等离子体炬并且由此将破碎残渣转化为合成气。在所述至少一个等离子体炬在其操作边界值以下操作的情况下，不希望的大量的至少一个等离子体源与反应产物合成气中的co和h2一起从等离子体气化炉中被排出。当没有足够的破碎残渣可用和/或进料到所述等离子体气化炉中时，就是这种情况。然后必须通过耗能的方法利用昂贵的设备从合成气中分离所述不希望的大量的至少一个等离子体源，以获得下游工艺所需纯度的co和h2。要从合成气中分离的较大量的至少一个等离子体源甚至可能阻止整个工艺的可持续性。

3、本发明的目的是提供一种用于将包含破碎残渣如汽车破碎残渣的废物流转化为合成气的方法，其中与现有技术的方法相比，所述方法具有减少的产物碳足迹和/或减少的co2排放。

4、另外的目的是提供一种用于由破碎残渣制造合成气的方法，在进料到等离子体气化炉中的所述破碎残渣的量低于所述等离子体气化炉内部的至少一个等离子体炬的操作边界值的情况下，该方法不会导致合成气中不希望的等离子体源的量增加。

技术实现思路

1、这些问题通过一种用于由原料制造合成气的方法来解决，所述方法包括以下步骤

2、(i)提供第一原料f1，其中所述第一原料f1包含分选的破碎残渣ssr，所述分选的破碎残渣ssr通过由未分选的破碎残渣nsr分选形成，

3、其中所述未分选的破碎残渣nsr包含金属碎片和/或非金属无机碎片以及至少一种聚合物的碎片，该至少一种聚合物选自由聚酰胺、多异氰酸酯加聚产物、橡胶、环氧树脂和聚烯烃组成的组，

4、其中所述未分选的破碎残渣nsr被预分选形成该分选的破碎残渣ssr，优选地按这样的顺序通过以下方式被预分选：

5、a) 可选地进一步减小所述金属碎片和/或非金属无机碎片以及至少一种聚合物的碎片的尺寸，以及

6、b) 分选出所述金属碎片和/或所述非金属无机碎片，

7、由此通过步骤b)，所述分选的破碎残渣ssr是贫金属碎片和/或非金属无机碎片的，

8、(ii)提供至少一种另外的原料f2，

9、(iii)将步骤 (i) 中提供的所述第一原料f1与步骤 (ii) 中提供的至少一种另外的原料f2一起在至少一个等离子体气化炉pg中转化为气体流gs1，所述气体流gs1包含合成气，其中所述合成气包含h2、co和co2，并且其中所述至少一个等离子体气化炉pg包括至少一个等离子体炬，所述至少一个等离子体炬通过电力操作，其中该至少一个等离子体气化炉pg中的等离子体由至少一个等离子体源ps产生，以及

10、(iv)在合成气升级单元sup中从步骤 (iii) 中形成的该气体流gs1中去除co2的至少一部分，并由此形成气体流gs2。

11、这些问题通过等离子体气化在至少一个等离子体气化炉pg中用于将分选的破碎残渣ssr转化为合成气的用途来解决，所述分选的破碎残渣ssr通过由未分选的破碎残渣nsr分选形成，其中所述未分选的破碎残渣nsr包含金属碎片和/或玻璃碎片，其中所述未分选的破碎残渣nsr被预分选形成该分选的破碎残渣ssr，优选地按这样的顺序通过a) 可选地进一步减小所述未分选的破碎残渣nsr的尺寸以及b) 从所述未分选的破碎残渣nsr中分选出金属碎片和/或玻璃碎片被预分选，其中所述分选的破碎残渣ssr包含选自由聚酰胺、多异氰酸酯加聚产物、橡胶、环氧树脂和聚烯烃组成的组的至少一种聚合物。

12、这些问题通过提供至少一种第二原料f2并将所述至少一种第二原料f2与包含分选的破碎残渣ssr的所述第一原料f1一起在包括至少一个等离子体炬的等离子体气化炉中转化来进一步解决，其中至少一个等离子体气化炉pg中的等离子体由至少一个等离子体源ps产生。由此，防止了合成气中的不希望的大量的至少一个等离子体源ps。

13、直接根据前述和以下描述以及实例，本发明的另外方面对于本领域技术人员将变得显而易见。

1.一种用于由原料制造合成气的方法，所述方法包括以下步骤

2.根据权利要求1所述的方法，其中，该未分选的破碎残渣nsr和该分选的破碎残渣ssr包括报废车辆的各部分。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，这些至少一种聚合物的碎片选自至少一个构件的碎片，该至少一个构件选自由以下组成的组：保险杠、内饰板、仪表盘、电缆绝缘层、电气绝缘材料、柔性泡沫座椅、泡沫隔热板、汽车悬架衬套、电气灌封化合物、车身零件、立柱覆盖件、涂覆有汽车油漆的扰流板聚合物零件、车轮罩、齿轮、衬套、凸轮、轴承、耐候涂层、内饰和外饰、燃料系统、齿轮壳体、前照灯固定器、发动机罩、连接器壳体、门把手、化油器部件、外后视镜部件、挡风玻璃雨刮器部件、挡风玻璃雨刮器保护壳体、装饰格栅、盖条、车顶纵轨、车窗框架、滑动车顶框架、天线包覆罩、前灯和后灯、散热器格栅和车身外部零件、发动机罩、气缸盖罩、进气管、气缸盖罩、发动机罩、增压空气冷却器壳体、以及增压空气冷却器阀。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，该步骤a) 选自包括以下或由以下组成的组：破碎、研磨、碾磨、筛分、分级及其组合。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，步骤b) 选自包括以下或由以下组成的组：磁性分离、涡流分离、密度分离、手动分选及其组合。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，步骤 (ii) 中提供了至少一种原料f2，所述至少一种另外的原料f2选自包括以下或由以下组成的组：生物质，垃圾衍生燃料（rdf），由塑料废物制成的热解油，由报废轮胎制成的热解油，由生物质制成的热解油，取暖油，减压渣油、优选减压蒸馏渣油，原油渣油，重质原油，超重质原油，焦油砂沥青，减粘裂化塔底渣油，脱沥青塔底渣油，c5沥青烯馏分，高粘度渣油，燃料油，热解汽油，轮胎热解油（tpo），废油，旧油，城市固体废物（msw），煤，焦油，天然气，co2，污染的车辆部件及其混合物。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，该至少一个等离子体气化炉pg包括至少3个等离子体炬。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，用于操作该至少一个等离子体气化炉pg的该至少一个等离子体炬的该电力由可再生来源产生。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，该至少一个等离子体气化炉pg中的等离子体由至少一个等离子体源ps产生，该至少一个等离子体源选自包括以下或由以下组成的组：蒸汽、氧气、co2、空气、及其组合。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，比率“施加至该一个或多个等离子体炬的电功率 : 产生的气体流gs1的质量”的范围优选地为0.1至15 kw/h : kg、更优选地0.5至10 kw/h : kg并且最优选地1至8 kw/h : kg。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，在步骤 (iii) 中将蒸汽共进料到该至少一个等离子体气化炉pg中，并且其中重量比“(合并的第一原料f1和另外的原料f2): 蒸汽”的范围优选地为1 : 1至10 : 1、更优选地2 : 1至10 : 1并且最优选地5 : 1至10: 1或更高。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，在步骤 (iv) 中通过选自包括以下或由以下组成的组的方法去除co2的至少一部分：吸收、吸附、膜分离、低温分离、及其组合。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，在步骤 (v) 中进料到该至少一个等离子体气化炉中的重量比“co2 : 合并的原料f1和f2”的范围为0至2、优选地0至1.5并且更优选地0至1。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其包括以下步骤：

15.根据权利要求14所述的方法，其中，该产物选自：