JP2002533196A - 炭化水素を含む高分子材料の低温熱分解用触媒 - Google Patents
炭化水素を含む高分子材料の低温熱分解用触媒Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/18—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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-
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-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
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-
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- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
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-
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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-
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Abstract
Description
定量的組成の双方に関するものである。本触媒は、廃ゴム材の再生利用を主たる
目的とする。発明の背景 以下、 本文で用いる「炭化水素を含む高分子材料」の用語は、望ましくは、有機溶媒
によって膨潤可能な組成の材料を言う。これらの有機溶媒に含まれる結合剤は、
アルケン、アルカジエン、アルカトリエン、シクロアルキン、シクロアルカジエ
ンおよびシクロアルカトリエンならびに/またはそれらの誘導体を、重合させ、
または共重合させることによって生成される。いずれの方法も単独で行われ、架
橋剤が使用され、通常、容易には除去不能な希釈剤が使用される。しかし、上記
の用語は、望ましくは加硫天然ゴム系および/または合成ゴム系の化合ゴムを言
う。
の構造、初期寸法および名称は問題としない。
者には明らかである。したがって、以下、廃ゴム材に関する記述事項はすべて、
有機溶媒によって膨潤可能な、他の炭化水素を含む高分子材料にも属するものと
する。また、車両の使用済みタイヤ、特にメタルコードタイヤが、現在廃ゴム材
の主な資源になっていることも、専門家には明らかである。したがって、以下、
使用済みタイヤの廃ゴム材に関する記述事項は、すべて他の廃ゴムにも属するも
のとする。
。しかし、加硫ゴムの高分子中の化学結合の力は大きく、機械的なゴム製品に通
常含まれている強化鋼からゴムだけを分離することも困難であることから、廃ゴ
ム材の回収は妨げられている。更に、公知の殆どのゴム破壊方法および手段によ
れば、硫黄化合物と、発癌性カーボンブラックと、他の有毒物質とによって環境
が汚染されるため、危険である。
っても、最も深刻な環境汚染物質の1つであることは、一般的にも知られている
。例えば米国では、最近10年間に毎年2億5,000万本ものタイヤが使用済みとな
るばかりであり、廃棄総数は30億本を超えている。このように、使用済みタイヤ
の再利用問題は更に重大になっていて、経済的に発展した国ほど、その再利用範
囲は狭まっている。
ルギー的にも生活環境的にも許容できるため、ここで指摘されている問題は次の
手段によって解決され、改善される。すなわち、 破砕タイヤをゴムくずとセルロースを含む繊維材とに機械的に分離し、それら
を別々に利用する(例えば米国特許第1,607,291号を参照)。あるいは、 例えば蒸気圧オートクレーブ(米国特許第2,447,732号)における、または加
圧による熱分解用装置(米国特許第4,740,270号)を用いた、ゴム解重合を行う
などの手段である。
砕し、それらの破片を外界温度で粉砕することは、エネルギー的には不利である
。
護の観点からは非常に危険な方法、すなわち焼却によって一部解決されてきた(
例えば論文”Tire Recycling Plant Tire Up”, Modern Tire Dealer誌, 1987,
No.8, p.6参照)。その場合、メタルコードは不定組成の金属錆に変えられるが
、それらを冶金工程へ持ち込むには、回収、配送、および準備にかかる実質的な
費用が高額であるため、回収不能であった。
的に機械粉砕する諸工程によれば、排除されている。
ビードのトリミング工程と、トリミングしたタイヤを通常厚さ約3cmの破片にす
る予備破砕工程とを含み、さらに、次の各工程のいずれかを含む。すなわち、 外界温度での破片の粉砕、金属の磁気分離、および(1)市販級のゴム微粉か
ら(2)好ましくは2〜7(15以下)mmの線形サイズのゴム粒を遊離させるゴム
粒子のふるい分級を行い、それを液体窒素で冷凍し、その後更に粉砕して長さ0.
2〜2.0mmの線形サイズのゴムくずを得る工程(“Gummibereitung", 1987, Bd. 6
3, No. 10, S. 102-104)、 あるいは、ゴム破片の粉砕(“Gummibereitung", 1987, Bd. 63, No. 10, S.
97-100;米国特許第5,385,307号)、その後続の金属分離およびゴム粒子の大き
さごとの分級を行う前に、ゴム破片を凍結する工程である。
び高い品質を得るためには、低い生産性に甘んじなければならず、多大な特有の
エネルギー投入を余儀なくされる。したがって、このような工程は実際には限ら
れた範囲でしか使用できない。
よれば、タイヤビードの予備トリミングが必要であり、コードワイヤがゴム全体
をビードからビードまで貫通する場合しか効果をなさない。さもなければ、メタ
ルコードの固まり全体を熱によってゴム破壊が生じる温度まで熱することも、コ
ードワイヤに隣接するすべての層を焼き尽くすことも、いずれも不可能だからで
ある。更に、上記の方法では、有毒ゴム破壊生成物が大気中に放出されることと
なってしまう。
願第0 478 774号を参照)によれば、ビードをトリミングする必要はないが、有
毒ゴム破壊生成物の生成量が増大してしまう。
蓄積反応LC回路からのメタルコードに対する放電に基づいている。この工程は、
高密度のヒートレーティングを伴う、金属の晶粒の境界に沿った短期熱放射と、
それに続くコードワイヤの破壊の破壊特質とを特徴としている。この場合は、微
細金属粒子の相当な部分がゴムから飛び出し、ゴムを様々な大きさの破片にして
しまう。
金属とゴムとを有効に分離することは、保証されていず、その実用性は次の状況
によって阻害されている。
の部分が上述のようにゴムの厚み中に位置するため、蓄電池とメタルコードとの
間には有効な接触が必ずしも確保されていず、その結果、すべての金属粒子がゴ
ムの厚みから放出されてしまうのは無論のこと、コードワイヤも不完全にしか破
壊されない。
が大きくなるほど、反応LC回路からコードワイヤへのエネルギーの電磁(変換)
伝達は効果が小さくなる。
完全な使用済みタイヤを破壊する過程でゴムとメタルコードとを分離することは
、タイヤがいかなる大きさおよび形であろうと、原則的には、機械的に膨張させ
たタイヤの周囲の液体の中へ強力なレーザーパルスを出力することによって、可
能である(国際特許出願PCT/UA96/0011号の国際公開公報WO 97/44171号を参照)
。この場合、ゴムは室温で脆弱になり、メタルコードから完全に分離され、メタ
ルココードは容易に冶金に利用することができる。
以下)ことから、1%を越えることはなく、実用化が妨げられている。
一連の商品価値のある二次生成物が得られ、何ら付加加工をしなくともコードワ
イヤを実際に利用可能とする方法および手段こそが、タイヤ、特にメタルコード
入りのものの再生利用に適している。
の範囲内)触媒熱分解を基本としていて、メタルコード入りの大きなタイヤを含
め、タイヤを切断して多数の大きな切片にするだけでよい。
とは、使用する触媒によって大きく異なる。触媒の品質の判定指標は活動度であ
り、これは、熱分解される廃棄物の単位質量当りで消費されるその触媒に固有の
消費量と、その熱分解の最小許容温度および圧力と、高分子有機成分の低分子生
成物への転換度と、そのような生成物の定性的組成と、混合物中の各生成物の割
合と、後続の何らかの用途に対する生成物の適性(販売するのに最低限いかなる
追加加工が必要となるか、または何ら追加加工することなく販売できるか)とに
よって評価することができる。
ン化物を溶解した形態の熱分解用触媒を開示している。この触媒は300℃以上の
温度および陽圧により、廃ゴムを気体炭化水素と、低硫黄モータ用燃料と、固形
カーボン残滓との混合物に確実に転換する。
使用できない。また、大量に生成される固形残滓は家庭用の石炭の代用にしか適
さず、熱分解装置から除去するのも困難である。
W, Se, Te)に属する補助金属化合物と共に用い、炭化水素燃料および破砕廃ゴ
ムの混合物の熱分解工程において、水素を介在させ350ないし500℃の温度および
10ないし30MPaの圧力を加えれば、上記と同様の結果が得られる(米国特許第4,2
51,500号;日本国特許第52-125088号)。
させるには、火災および爆発に対する特別な安全対策が必要となる。
雲母および黒雲母などの雲母で作られている。これによれば、使用済みメタルコ
ードタイヤの熱分解工程は、230ないし400℃の反応温度により、1.0〜2.5気圧下
で実行可能である。
ラックと、少量の固形カーボン残滓とを、冶金用の原料に適したコードワイヤ上
で顕著に生成可能であり、水素を介在させない、すなわち非常に安全な条件下で
実行可能である。
解による固形生成物の総合生産量は43%にも上る。また、これらの生成物の一部
を占めるカーボンブラックは、わずかしか発生しないが、触媒の他の混合物を著
しく汚染し、それらの有用性を狭めてしまっている。
も近似する従来技術である。それは鉄スケールに関する気体炭素酸化物分解によ
る生成物として生成され、本質的には相同の鉄−カーボン組成の材料に相当し、
超分散型鉄粒子および微細カーボン粒子の形態をとっている。この触媒は、これ
以降「鉄−カーボン成分」と称し、使用済み機械油に類する炭化水素溶剤に0.2
%以上の量で添加され、望ましくは溶剤の質量の0.5ないし1.0%の量で添加され
る。廃ゴム材は1.1倍に膨潤するまでこの混合物内に残され、混合した触媒によ
る溶剤の余剰分は再利用のために他の瓶へ移される一方、膨潤した廃ゴム材は15
0ないし450℃、望ましくは200℃近くの温度によって窒素流内で熱分解される。
、80ないし100m2/gの比表面積を有するカーボンブラックの形態をとる、熱分
解による混じり気のない固形生成物は、新鮮なカーボンブラックと少なくとも50
対50で混合される、新しい一般的な機械的ゴム製品を生産するのに適している。
体として、本質的に、150℃を超える沸騰開始温度と、400℃に近い沸騰終了温度
と、100℃を超える引火温度とを有するブラックオイル燃料を構成し、これはC
5以上の鎖長のパラフィン状炭化水素を90%以上含有している。その上、上述の
触媒を用いると、熱分解生成物の結合硫黄含有量は、まれにではなく、1.0%に
も満たない。こうした望ましくない結果は、水素およびカーボンを含有する高分
子を破壊する反応において、粉末状触媒の活動度の高さがいまだ不十分であるこ
とから説明がつく。発明の概要 そこで本発明は、触媒の組成を改良することにより、炭化水素を含む高分子材
料の熱分解処理下において、軽炭化水素破片による濃縮と、熱分解生成物におけ
る硫黄の実際上の完全結合とを、両方とも容易にする、より活動度の高い触媒を
提供することを目的とする。
子材料の低温熱分解用触媒は、微細カーボン粒子および超分散鉄粒子の形態の鉄
−カーボンを含み、本発明によれば、触媒は更に、金属−カーボン成分を含み、
これは、周期律表のグループVIIIに属する金属の少なくとも1つの塩を含有する
分散物をストリッピングおよび熱分解した生成物として得られるものであり、そ
の塩は加熱すると崩壊して酸化物を生成することができるものであり、上記金属
は、鉄、ニッケルおよびコバルトから選択され、上記分散物は炭水化物および高
揮発性溶剤も含有する。
と、炭化水素を含む高分子材料、特にメタルコードタイヤの形態をとる廃ゴムの
低温熱分解工程において、高い活動度を有し、それは次の事実により確認されて
いる。
9の芳香性炭化水素が回収され、その混合物はまれにではなく濃縮物全体の質量
の50%以上に上り、 濃縮物全体の質量の40ないし45%のブラックオイル燃料様破片が産出され、 初期重合体質量の95〜96%までが濃縮物に変換され、 熱分解生成物中のゴムに存在する硫黄分が実質的に完全に化学結合され、 120m2/gに上る比表面積を有するブラックカーボンが得られる可能性がある
。
の比(重量パーセント比)になっているという事実にある。
分は、周期律表のグループVIIIに属する金属の少なくとも1つの塩を含有する分
散物をストリッピングおよび熱分解した生成物として得られるものであり、その
塩は加熱すると崩壊して酸化物を生成することができるものであり、上記金属は
、鉄、ニッケルおよびコバルトから選択され、上記分散物は炭水化物および高揮
発性溶剤も含有する。上記分散物は、予備として得られた鉄−カーボン成分も含
有している。結果として得られた複合触媒は、その混合物において鉄−カーボン
成分および金属−カーボン成分が最も均一に分布していることを特徴としていて
、これにより、250℃以下の熱分解温度で、ゴムの有機部分に期待される濃縮物
生成量は、確実に増大する。
揮発性溶剤とを含有する分散物をストリッピングおよび熱分解した生成物である
という事実にある。鉄は周期律表におけるグループVIIIの金属のなかで、最も入
手し易い金属である。したがって、本発明よる触媒は、製造業者にとっての生産
コスト、および消費者にとっての価格の両面から判断しても、最も受け入れられ
ることになる。
糖類からなるグループから選択された炭水化物と、高揮発性溶剤とを含有する分
散物をストリッピングおよび熱分解した生成物であるという事実にある。単糖類
および二糖類は入手し易く、熱分解すると容易に超分散型カーボンブラックにな
るため、本願で提唱する触媒の金属−カーボン成分を安価で効率的に生産するこ
とができる。
性セルロースエステルから成るグループから選択された水溶性高分子炭水化物と
、高揮発性溶剤としての水とを含有する分散物をストリッピングおよび熱分解し
た生成物であるという事実にある。このような水溶性多糖類を含有する水分散物
は、金属−カーボン成分を安価に、高い金属濃度で生成するのに最も便利である
ことが分かっている。
の量(モル%)で存在しているという事実にある。
次の量(モル%)で存在しているという事実にある。
して存在するという事実にある。
願で提唱する触媒の貴重な利点が増進している。鉄の大部分は、本発明による触
媒にクラスタの形で存在し、これにより触媒の活動度が改善されている。
施例にも限定されない。上述したように作られている主要な技術的方式に基づい
て、炭化水素を含む高分子材料の低温熱分解用触媒は、本発明の本来の範囲およ
び思想内において、当業者により開発可能である。発明の好適な実施例 更に、本発明の本質を、必要な初期材料のリストと、本願で提唱する触媒の生
成方法、すなわちその組成例および使用済みメタルコードタイヤの形をとる廃ゴ
ムの熱分解における用法と、そのような用法の有効性についてのデータとによっ
て、説明する。
当し、それは次のように得ることができる。
る。したがって、加熱によって崩壊し酸化物にすることができる細かく分散した
酸化鉄または鉄の塩を、ある重量だけるつぼに取り、500ないし600℃の温度まで
加熱する。この酸化鉄は、水素を混合したCO含有ガスまたは水蒸気などの、水素
を含む成分の流れの中で、その温度に保つ。ここでは、次の工程を実行する。
CO=CO2+C。この結果として、カーボンは微細粒子の形となる。
.15、カーボンは53.85ないし98.65の範囲内とする。露出が長いほど、半製品ま
たは中間製品として得られる鉄−カーボン成分における鉄のモル比は小さくなり
、カーボンのモル比が大きくなる。露出し過ぎると、超分散型粒子に分散しつつ
ある鉄の表面が微細カーボン粒子によって完全に閉塞され、ベルブドア反応にお
ける鉄触媒の活動度が減少して実質的にゼロになるため、COの崩壊は自然に停止
してしまう。
トルの数百分の一から数十分の一の大きさになり、カーボンは1マイクロメート
ルの数十分の一から数十マイクロメートルの大きさになる。この鉄−カーボン成
分には鉄炭化物および酸素などの微量混合物を含有させてよく、後者の場合は通
常、二次酸化鉄または未反応酸化鉄の形態で存在し、一部はソルビン酸の形で存
在する。
る。これを実行するためには、分散物は、最初に公知の方法、すなわち定量添加
および混合によって調製し、本方法は、必要に応じて、液体分散媒体における固
形成分の同時粉末処理または連続粉末処理として実行してもよい。溶液または懸
濁液の形態をとる上記分散物は、 分散相として、 周期律表のグループVIIIに属し鉄、ニッケルおよびコバルトから成るグループ
から選択される金属のうちの少なくとも1つの塩であって、加熱すると崩壊して
酸化物を生成することができるものと、 適切な炭水化物−還元剤と、 触媒有毒物のない分散媒体としての高揮発性溶剤とを含有する。
鉄、コバルトおよびニッケルのプロピオン酸エステルおよびクエン酸塩のなかか
らも採用できる。当業者によれば、モノ、ジ、およびトリカルボン酸の他の塩や
、上記金属の硝酸塩および亜硝酸塩も視野に入っていることは明らかである。
ドース類および配糖体−ケトースなどの二糖類と、 望ましくは、植物性澱粉、およびメチルセルロースもしくはカルボキシメチル
セルロース型の水溶性セルロースなどの水溶性多糖類またはそれらの誘導物とが
ある。
ましくは蒸留水により例証することができ、蒸留水は通常、試薬の真正溶液また
はゲルの調整に用いられるものであり、本発明により金属−カーボン成分を生産
するために選択したものである。
じて真空状態とし、さらに/または高温下で)濃縮し、また不活性ガス内で段階
的に加熱し、各段階で露出させることによって、熱分解する。すなわち、 乾燥した残滓はカラメル化される温度まで、すなわち190〜200℃の範囲で加熱
し、この温度下で約2時間保つことによって選択した塩を分解し、これを一部変
換して、選択した金属のそれぞれの酸化物(または複数の酸化物の混合物)にす
る。
ち、最終的には選択した塩を変換して、選択した金属のそれぞれの酸化物(また
は複数の酸化物の混合物)にし、選択した炭水化物はカーボンの微細粒子の形成
によって熱分解し、超分散型金属粒子の形成により酸化物(または複数の酸化物
の混合物)の回収を開始する。
属−カーボン成分を得る。このとき、金属(鉄−カーボン成分の場合はニッケル
、コバルトおよび望ましくは鉄、またはそれらの全部もしくは一部の混合物)と
、カーボンとは、次の量(モル%)で存在する。
て、金属すなわち選択した塩の量と、カーボンすなわち選択した炭水化物(およ
び、アルコールが分散媒体として用いられている場合には選択したアルコールの
ある程度)の量とを変えることによって調整する。
合で混合する。
る鉄−カーボン成分を金属−カーボン成分調製用の分散物へ投入することによっ
て、前混合物を調製し、上述のように前混合物を処理する、すなわち蒸発および
熱分解を行なう。この方法によれば、混合物の均質化を実質的に簡素化でき、様
々な触媒ロットにおいて安定した値の比表面積が得られ、鉄−カーボン成分およ
び金属−カーボン成分の比も均一になる。熱分解の各工程はより安定的に行なう
ことができ、再生利用廃ゴムの目標生成物の組成および品質が安定する。
金属−カーボン成分の比を様々なものにした混合物を調製し、比表面積値をその
それぞれについて当業者に公知の方法で測定した(表1参照)。表1 本発明による触媒の比表面積と質量に対する金属−カーボン成分の割合との関係 触媒質量全体に対する金属−カーボン成分の割合% 触媒の比表面積m2/
g 50 30 40 38 30 80 20 96 10 110 5 120 2 100 1 100 表1から分かるように、この新規の触媒の比表面積は、先ず、鉄−カーボン成
分と金属−カーボン成分との比60/40が70/30へ変化して金属−カーボン成分が触
媒質量全体に対して減少するに従って、非常に急速に成長し、比95/5まで低下す
るとその最大値に到達し、更に比98/2に低下すると低下して安定する。
における総成長率にかかわらず、鉄−カーボン成分および金属−カーボン成分を
次の量(重量%)で混合物に存在させたことは理想的なことである。
は、50ないし8,000Å、望ましくは50ないし500Åの大きさの粒子の形で存在して
いる。
スキームによるモデル実験。
下にその事例を説明する。
まり(75%)がたかだか45〜46℃の温度で達成されるが、H2パラオルト酸塩の
変換用の最も活動的な従来の触媒として知られているReney' Nickelでは、同様
の最大歩留まりは約140℃の温度でなければ達成されないことが示されている。
たH2パラオルト酸塩の変換による生成物に関する研究では、HD分子の存在が示
されていて、これは、第2の原子が続いてオルト位へ転向することによって、H 2 分子内での結合破壊が生じることを示している。このような新規の触媒の活動
は、金属−カーボン「複合体」が活動の中心の役割を演じるという、その構造に
特有の特徴に関連するものである。
。タイヤは横断方向に切って幅約10センチの破片にした。膨潤させるため、これ
らの破片は事前に炭化水素および本発明による触媒による液体混合物に浸漬した
。この混合物の容積はタイヤ破片のそれの3倍とした。タイヤ破片が1.1倍を超
えない範囲で膨潤すると、続いて、それらを炭化水素および触媒の混合物から取
り出し、上記混合物の滴が滴り落ちるまで、空中に保持した。その後、それらを
容器に入れてマッフル炉へ移し入れ、乾燥窒素流の中で熱分解し、得られた濃縮
物を水冷式復水器において取り出し、後続の分析に備えた。タイヤ破片から流れ
出た炭化水素および触媒の混合物の残滓は、次の実験に用いた。
対金属−カーボン成分の比が85/15の触媒に、質量の0.5%を添加した。熱分解は
約400℃の温度で12時間行なった。得られた濃縮物は次のものを有していた(重
量パーセント)。
の油様混合物へ殆ど完全に移行した。
ら抜き取って使用し、鉄−カーボン成分対金属−カーボン成分の比が90/10の触
媒に、質量の0.3%を添加した。熱分解は約300℃の温度で12.5時間行なった。得
られた濃縮物は次のものを有していた(重量パーセント)。
様、炭化水素の油様混合物へほぼ完全に移行した。
油90%(重量パーセント)と、ジーゼル油10%とを有する混合物を使用し、鉄−
カーボン成分対金属−カーボン成分の比が90/10の触媒に、炭化水素の質量全体
の0.5%を添加した。熱分解は約250℃の温度で12時間行なった。得られた濃縮物
は次のものを有していた(重量パーセント)。
様に、炭化水素の油様混合物へほぼ完全に移行した。
た、もしくは用いない、様々な熱分解温度での一連の同様の実験によれば、一定
の条件下で、膨潤ゴム有機物の質量の96%までが濃縮物へ移行することが示され
ている(表2参照)。表2 金属−カーボン成分を10%含有する本発明による触媒による熱分解用の膨潤ゴム 有機物の質量に対する濃縮物の歩留まり 添加触媒 濃縮物歩留まり 熱分解温度 % % ℃ 0 20 700 0.2 87 350 0.3 94 300 0.5 95 250 1.0 96 250産業上の利用可能性 仮にカーボン粒子の平均寸法が1μmの数十分の一であり、金属粒子のものが
1μmの数百分の一であり、粉末触媒の比表面積が約100m2/g以上であり、必
要な触媒添加量が膨潤に用いる有機液体の質量の0.2ないし0.5%である場合は、
廃棄ゴムの事前処理を行う。高活動性粉末触媒の触媒作用を膨潤に組み合わせれ
ば、熱分解は250ないし400℃の温度および気圧下で実行可能である。
Claims (9)
- 【請求項1】 鉄−カーボン成分を微細カーボン粒子および超分散型鉄粒子
の形状で含む、炭化水素を含む高分子材料の低温熱分解用触媒において、該触媒
は更に金属−カーボン成分を含み、該成分は、周期律表のグループVIIIに属する
金属の少なくとも1つの塩を含有する分散物をストリッピングおよび熱分解した
生成物として得られ、該塩は加熱すると崩壊して酸化物を生成することができ、
前記金属は、鉄、ニッケルおよびコバルトから成るグループから選択され、前記
分散物は炭水化物および高揮発性溶剤をも含有することを特徴とする触媒。 - 【請求項2】 請求項1に記載の触媒において、前記鉄−カーボン成分およ
び金属−カーボン成分は、次の割合(重量パーセント)、すなわち、 鉄−カーボン成分 70〜98 金属−カーボン成分 2〜30 で配合されていることを特徴とする触媒。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の触媒において、前記金属−カーボ
ン成分は、周期律表のグループVIIIに属する金属の前記少なくとも1つの塩を含
有する分散物をストリッピングおよび熱分解した生成物として得られ、該塩は加
熱すると崩壊して酸化物を生成することができ、前記金属は、鉄、ニッケルおよ
びコバルトから成るグループから選択され、前記分散物は前記炭水化物および前
記高揮発性溶剤をも含有し、更に事前に得られた鉄−カーボン成分をも含有する
ことを特徴とする触媒。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の触媒において、前記金
属−カーボン成分は、鉄の塩と、炭水化物と、高揮発性溶剤とを含有する分散物
をストリッピングおよび熱分解した生成物であることを特徴とする触媒。 - 【請求項5】 請求項4に記載の触媒において、前記金属−カーボン成分は
、鉄の塩と、単糖類および二糖類から成るグループから選択された炭水化物と、
高揮発性溶剤とを含有する分散物をストリッピングおよび熱分解した生成物であ
ることを特徴とする触媒。 - 【請求項6】 請求項5に記載の触媒において、前記金属−カーボン成分は
、鉄の塩と、澱粉および水溶性セルロースエステルから成るグループから選択さ
れた水溶性高分子炭水化物と、高揮発性溶剤としての水とを含有する分散物をス
トリッピングおよび熱分解した生成物であることを特徴とする触媒。 - 【請求項7】 請求項6に記載の触媒において、前記鉄−カーボン成分には
鉄およびカーボンが次の量(モルパーセント)、すなわち、 鉄 1.35〜46.15 カーボン 53.85〜98.65 で存在することを特徴とする触媒。 - 【請求項8】 請求項6に記載の触媒において、前記金属−カーボン成分に
は鉄およびカーボンが次の量(モルパーセント)、すなわち、 鉄 0.22〜2.33 カーボン 97.67〜99.78 で存在することを特徴とする触媒。 - 【請求項9】 請求項1に記載の触媒において、該触媒には鉄が粒子の大き
さ50ないし8,000Åの形状で存在することを特徴とする触媒。
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