Brevet FR2490992A1 — publié le 19820402

-1- 1 L'invention à la réalisation de laquelle a participé la Manufacture Françai5 des Preumatiques MICHELIN concerne la conversion des pneus usagés ou au rebut en combustibles liquides et gazeux. La conversion des pneus usagés est devenue un problème majeur puisque V'élir nation la plus courante est la mise en décharge ou dans certains cas la combusti: en plein air, ce qui libère des quantités importantes de carbone et de gaz pollu- ants dans l'atmosphère. D'autre applications ont été envisagées, mais elle ne pet vent, isolément ou non, absorber l'énorme quantité de pneus rejetés. Le problème est d'autant plus grave que le nombre de pneus rejetés dans le monde croit conti- nuellement et atteint actuellement plusieurs centaines de millions d'unités par an. Une technique connue de conversion est la pyrolyse. Celle-ci est mise en oet vre à une température particulièrement élevée et sa relative complexité oblige à un choix de capacité d'unité de production importante, difficilement compatible avec une offre limitée par secteur en raison des coûts de collecte et de trans- port. Une autre technique connue consiste à découper les pneus en fragments plus ou moins grands, à chauffer ces fragments dans une huile lourde à une température d'environ 300 à 5000U et à recueillir les produits formés. Le découpage des pneus représente à lui seul une part importante du coût de l'opération, surtout quand i s'agit de pneus à carcasse métallique ou de pneus de grande dimension. Le traitement des pneus entiers par une technique d'immersion demanderait la mise en oeuvre d'une quantité d'huile importante, représentant environ 8 à 10 foi le poids des pneus. L'emploi d'une telle quantité d'huile présente de sérieux in- convénients: délais de mise en route de l'installation, dépense d'énergie pour porter l'huil.e à la température de réaction, particulièrement dans les installa- tions fonctionnant en discontinu qui se prêtent moins facilement à la récupératio des calories que les unités en continu. Une autre difficulté provient de la formation de mousses dans l'appareil o l'on chauffe les pneus, mousses qui obligent à opérer lentement si l'on veut évit l'engorgement de l'appareil, mais alors la durée du traitement à température élevi favorise trop le cracking et la formation de gaz au détriment du combustible liqu de. L'invention propose un mode de réalisation moins coûteux que les précédents, -2- 1 plus apte à être réalisé à l'échelle locale et qui réduit ou supprime les inconvé- nients ci-dessus, notamment le découpage des pneus, l'accumulation de mousses et la nécessité d'établir un large réseau de collecte. Selon le procédé de l'invention, les pneus usagés sont traités à l'état entier, mode de réalisation préféré de l'invention, ou à l'état de fragments grossiers, par une huile lourde qui ruisselle sur eux, donc sans immersion dans un bain de la- dite huile. Les avantages de cette technique sont multiples - coût d'investissement réduit par la suppression possible du découpage - mise en oeuvre d'une quantité d'huile moins importante, avec pour conséquence une plus faible consommation d'énergie thermique, - plus grande vitesse de décomposition de la gomme, le ruissellement améliorant le transfert solide liquide, - suppression des inconvénients dûs à l'accumulation des mousses, du fait du moin- dre volume relatif de phase liquide. L'invention est illustrée par la figure jointe qui ne saurait en limiter la portée. L'installation comprend une enceinte 1 dont la partie inférieure 2 est en pen- te et aboutit à un réservoir de collecte 3. Un chemin de roulement 4 permet de fai- re pénétrer un wagonnet 5 à l'intérieur de l'enceinte, en passant par la porte é- tanche 6. Le wagonnet a des parois permettant le passage de l'huile de ruissellement mais retenant les pneus 7, ces parois sont de préférence consti- tuées par un grillage. Une ou plusieurs rampes d'arrosage telles que la rampe 8 sont disposées dans la partie supérieure et/ou sur les côtés de l'enceinte 1; elles sont orientées vers l'emplacement des pneus. Le fonctionnement est le suivant - après mise en place du wagonnet chargé de pneus usagés ou au rebut, et fermeture de la porte, on met en fonctionnement la pompe 9 qui aspire l'huile contenue dans le réservoir de collecte 3 et l'envoie à travers le réchauffeur 10 à la ram- pe 8, par la canalisation 11. De l'huile fraîche peut être admise par la ligne 12. L'huile est projetée sur les pneus, ruisselle librement sur ces derniers, et.se rassemble dans le réservoir 3 pour être à nouveau reprise par la pompe 9. Lorsque . -3- 2 CI 992 1 les pneus ont atteint leur température de décomposition, environ 350 à 5000C, de composés volatiles distillent par la conduite 19. Ils sont condensés dans le réf gérant 13 et envoyés dans le ballon 14. Les gaz s'échappent par la conduite 15 e la phase liquide peut être déchargée par la ligne 16 et/ou recyclée en tout ou p tie par la ligne 17. La dissolution et/ou décomposition des pneus s'accompagne de la production d'huile. On décharge donc une partie de l'huile en circulation par la conduite 1 Il peut être avantageux de diluer l'huile de la conduite 18 par au moins une par de la phase condensée de la ligne 16 (de préférence après qu'on en ait retiré la fraction bouillant dans le domaine de l'essence). L'huile déchargée constitue l' des produits du procédé. Elle peut donc être utilisée comme combustible dans une chaudière ou à toute autre fin. Une partie de l'huile peut toutefois être conser vée pour être additionnée à l'huile fraîche dans une opération subséquente. Une fois l'opération terminée, on retire le wagonnet qui contient les carca ses non-décomposées des pneus et on introduit un nouveau chargement de pneus usé ou au rebut, en prenant les dispositions de sécurité adéquates. Pour la mise en oeuvre, on peut utiliser, par exemple, 1 à 8 parties en poi d'huile par partie en poids de pneu, mais de préférence 1, 5 à 4 parties en poic d'huile par partie en poids de pneu; cette faible proportion constitue l'un des avantages du procédé, étant donné qu'avec des pneus entiers, on met en oeuvre hé tuellement 8 à 10 parties en poids d'huile par partie en poids de pneu pour réal ser un bain d'immersion, selon la technique connue. Il a été trouvé que le débit d'arrosage des pneus jouait un rôle notable dû le procédé. On préfère des débits de 5 à 100 m3/h, (de préférence 10 à 50 m3/h) par tonne de pneus. Des débits trop faibles entraînent des irrégularités dans lE traitement et le dépôt de coke dans les échangeurs de chaleur, tandis que des dÉ excessifs se traduisent par des coûts de fonctionnement accrus et par l'usure pi rapide de V'installation,-sans bénéfice supplémentaire pour le traitement lui-mÉ L'huile peut être de nature hydrocarbonée quelconque, pourvu qu'elle demeui liquide à la température d'opération. Toute huile d'hydrocarbure proposée par le technique antérieure peut convenir, bien que l'on donne la préférence aux huiles contenant au moins 20 % d'hydrocarbures aromatiques ou naphténiques. Bien que l'on donne la préférence à des wagonnets en raison de leur commodc d'emploi, on peut utiliser tout mode différent de chargement et de déchargement -4- 1 par exemple un transporteur aérien, y compris un chargement en vrac. L'invention n'est limitée ni au traitement d'un type de pneu particulier, ni à des conditions opératoires particulières, les conditions opératoires étant celles habituellement proposées dans l'art antérieur. Exemple: On dispose les pneus entiers à traiter dans un panier porté par un wagonnet et on introduit le tout dans une étuve. On établit une atmosphère inerte (azote ou vapeur d'eau) et on met en circulation une huile d'hydrocarbure à carac- tère aromatique qui apporte la chaleur nécessaire à la dégradation des pneus. Le débit d'huile est de 25 m3 par tonne de pneus. La température est de 390'C. On laisse distiller les produits volatils et on condense des fractions liquides (es- sence et distillats plus lourds). Quand l'opération est terminée, on laisse refroi- dir l'huile de circulation et on la dilue par les fractions condensés ayant distil- lé après l'essence. Les propriétés de l'huile combustible produite sont rapportées ci-dessous - viscosité à 50VC (mm2 s) 2,83 x 10 - pointd'écoulement (0C) - 12 carbone Conradson 15 (% poids) - zinc (% poids) 0,56 - S (% poids)* 3,8 *dépend pour une très large part de l'huile de contact. L'huile utilisée pour l'es- sai avait une teneur en soufre de 4,9 % -5- R E V E N D I C A T I O N S 1/ Procédé de conversion de pneus usagés ou au rebut en matières liquides et ga- zeuses, par chauffage en présence d'une huile d'hydrocarbures, caractérisé en ce que les pneus usagés sont traités par l'huile selon la technique de ruissel lement. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débit de circulatic de l'huile est de 5 à 100 m3/h par tonne de pneus. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débit de circulatic de l'huile est de 10 à 50 m3/h par tonne de pneus. 4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on utili 1, 5 à 4 parties en poids d'huile par partie en poids de pneu (appoint+ recyclE / Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une partie de l'huile recueillie après ruissellement est recyclée et un autre partie est déchargée comme produit du procédé. 6/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les vapeur formées au cours du chauffage sont condensées et en ce qu'une partie au moins du condensat est mélangée à l'huile déchargée. 7/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les pneus sont disposés dans un wagonnet dont les parois permettent le passage de l'huil 8/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on opère dans une enceinte pourvue de jets d'arrosage à son sommet et sur une partie au moins de ses parois et comportant à sa base un réservoir de collecte, et en ce que des moyens de pompage sont prévus pour remonter le liquide collecté jusqu', moyen d'arrosage. - 6- 9/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les pneus sont traités entiers, non découpés.