Brevet FR2883567A1 — publié le 20060929

La présente invention concerne un procédé de traitement de déchets de polyéthylène ou autres polyoléfines préalable à leur craquage thermique ultérieur. Ce procédé s'inspire du brevet français N 02 133 34 qui revendique l'immersion des déchets dans un solvant à chaud du polyéthylène pour pouvoir les craquer ultérieurement directement en phase liquide et pour en chasser l'air avant leur craquage ultérieur. Il revendique également l'introduction des déchets en continu dans une chambre de fusion par un tube d'alimentation dans lequel ils avancent sous l'effet de la poussée d'un piston mu par un dispositif quelconque connu de la technique. Depuis la découverte du polyéthylène au cours de la décennie 1920 on sait que sa décomposition thermique conduit à des hydrocarbures principalement oc-oléfiniques. Le craquage thermique à basse sévérité du polyéthylène ou des polyoléfines en général, quels qu'en soient les types, conduit à l'obtention d'hydrocarbures surtout aliphatiques, liquides ou gazeux à l'ambiance. La présente invention est pour sa part destinée à traiter des déchets "tout venant" d'ouvrages en polyoléfines, même très humides et parfois très chargés de matières inertes ou dont la décomposition est peu gênante au cours du craquage, et en particulier les déchets "tout venant" de serres, paillages et tunnels en polyoléfines utilisés dans l'agriculture, souillés de terre humide et de débris végétaux, les sacheries usagées, les emballages creux (vides) ou encore les déchets ménagers grossièrement triés de films, flacons (vides) et emballages divers, sans qu'il soit nécessaire de procéder à un nettoyage préalable. Plusieurs types de polyoléfines peuvent être présents ensembles et mélangés sans inconvénient car le craquage auxquels elles sont destinées fournira quel que soit leur type des hydrocarbures de types voisins tels que des d'oc- oléfines techniques, produits de grande valeur pour la synthèse oxo, mais qui constituent aussi un excellent combustible analogue au fuel domestique pour les plus lourdes ou des solvants de qualités supérieures à celle des solvants aliphatiques usuels du type du white-spirit pour les fractions légères. L'absence totale de soufre est un atout supplémentaire. Une des difficultés du craquage des polyoléfines réside dans l'existence de quantité très importante d'air occlus dans les déchets lors de leur introduction dans la chambre de craquage, air qui tend à oxyder les produits de la pyrolyse en produisant des goudrons indésirables et en accroissant le taux de coke formé lors du craquage. Le procédé par immersion préalable des déchets dans un solvant (à chaud) du polyéthylène décrit dans le brevet N 02 133 34 (solvant qui se vaporise partiellement ensuite au cours du craquage) prévient cet inconvénient mais entraîne une certaine consommation et un craquage indésirable des solvants utilisés. Le procédé précédent par immersion consiste à immerger d'abord les déchets dans du kérosène ou du fuel, puis à exprimer au maximum l'excès de ces solvants par compression dans un tube perforé avant de les repousser dans une chambre chauffée jusqu'à ce qu'ils entrent en fusion. La présente invention reprend en partie cette technique, mais en substituant l'eau aux solvants lourds exigés par l'invention précédente, ce qui permet tout aussi bien d'éliminer l'air occlus que l'immersion dans un solvant lourd sans en avoir les sujétions car l'eau est plus facile à manipuler et surtout moins onéreuse. Mais d'autre part l'eau ainsi introduite a, lors du craquage ultérieur, un comportement et des effets très différents de ceux des solvants lourds qui étaient préconisés pour leur capacité à dissoudre à chaud le polyéthylène. L'eau ne dissout pas le polyéthylène mais la vaporisation in situ de la faible quantité d'eau résiduelle restant dans les déchets (après en avoir éliminé l'excédant par compression et n'en avoir laissé que le minimum possible) lors du chauffage nécessaire au craquage ultérieur, provoque un effet de vapocraquage avec tous les avantages que cela entraîne sans nécessiter un matériel lourd de production de vapeur surchauffée. Selon le procédé par immersion du brevet N 0213334, les déchets sont comprimés par un moyen connu pour les forcer à entrer dans la chambre de fusion, et cette compression dans le tube d'alimentation a pour effet d'expulser l'excédant des solvants qui imprègnent les déchets par des orifices percés dans la première partie du tube d'alimentation tout en retenant les déchets. D'autre part, ce même brevet revendique la formation d'un bouchon de déchets comprimés dans la partie du tube d'alimentation débouchant dans la chambre de fusion des déchets, bouchon qui se reconstitue en permanence par arrivée de nouveaux déchets comprimés. Cette technique sera également reprise intégralement dans la présente invention, cependant les déchets comprimés ne déboucheront plus dans une chambre de fusion mais directement dans une enceinte où ils subiront un craquage par tout moyen connu de la technique. 3 REVENDICATIONS (1) La présente invention concerne un procédé de traitement de déchets de polyéthylène ou autres polyoléfines préalable à leur craquage thermique ultérieur destiné à la production d'hydrocarbures, caractérisé par le fait qu'avant de subir un craquage, les déchets sont d'abord maintenus immergés dans de l'eau pour en chasser l'air occlus puis comprimés par un piston pendant leur immersion dans un tube d'alimentation les amenant dans une chambre de craquage thermique où ils sont craqués selon les techniques déjà connues. (2) Procédé de craquage thermique selon la revendication (1) caractérisé par le fait que le tube d'alimentation mentionné dans la revendication (1) est perforé sur une longueur suffisante à partir de son origine pour que, lors de la compression par le piston des déchets immergés dans ce tube d'alimentation, l'eau excédentaire qu'ils contiennent soit expulsée par ces trous vers l'extérieur du tube alors que les déchets y sont retenus afin qu'ils ne pénètrent dans la chambre de craquage qu'avec le minimum d'eau possible.