JP2005270388A - Method for decomposing organic halogen compound - Google Patents

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Koichi Ito
鉱一 伊藤
Hitoshi Ogawa
仁 小川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for decomposing an organic halogen compound capable of performing from decomposion to collection of oil by decomposing a trace amount of organic halogen compound contained in oil, such as insulating oil or the like, and recovering a medium and the treated oil for reuse. <P>SOLUTION: The method for decomposing an organic halogen compound comprises the following steps: (A) a step 101 for mixing the oil containing an organic halogen compound with an alkaline material and a hydrogen donor, and contacting the obtained mixed solution with a medium to decompose the organic halogen compound; (B) a step 102 for distilling the obtained decomposed solution to recover the hydrogen donor and a decomposed product; and (C) a step 103 for distilling the residue obtained by the distillation of the decomposed solution to recover the oil. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、絶縁油など油中の微量有機ハロゲン化合物の分解処理を、分解から油の回収まで一貫して行う方法に関する。   The present invention relates to a method for consistently performing a decomposition treatment of trace organic halogen compounds in oil such as insulating oil from decomposition to oil recovery.

各種有機ハロゲン化合物のなかでも、ポリ塩化ビフェニール(以下PCBと略称することがある。)は人体を含む生体に極めて有害であることから、1973年に特定化学物質に指定され、その製造、輸入、使用が禁止されている。しかし、その後適切な廃棄方法が決まらないまま数万トンのPCBが未処理の状態で放置されている。PCBは、高温(30〜750℃)分解では強毒性のダイオキシン類である塩素化ジベンゾ−p−ダイオキシン(PCDD)とジベンゾフラン(PCDF)が副生することから、技術的にPCBを安全に分解することが難しく、永年にわたりPCBの安全で効率的な各種分解法が検討されている。   Among various organic halogen compounds, polychlorinated biphenyl (hereinafter sometimes abbreviated as PCB) is extremely harmful to living organisms including the human body. Therefore, it was designated as a specified chemical substance in 1973, and its manufacture, importation, Use is prohibited. However, after that, tens of thousands of tons of PCBs are left untreated without determining an appropriate disposal method. PCB decomposes PCB safely technically because chlorinated dibenzo-p-dioxin (PCDD) and dibenzofuran (PCDF), which are highly toxic dioxins, are by-produced at high temperature (30 to 750 ° C) decomposition. This is difficult, and various safe and efficient decomposition methods for PCBs have been studied for many years.

本発明者等は、すでに、PCB等の有機ハロゲン化合物を微量含有する絶縁油に水素供与体及びアルカリ物質を添加し、触媒に接触させて低温、常圧で分解する方法を提案した(特許文献1〜3参照)。しかしながら、分解後の分解処理液には、油や水素供与体、アルカリ物質の他に、脱離したハロゲンとアルカリとの中和塩、水素供与体の分解生成物等が含まれているため、処理済油の回収が難しいという問題点があった。また、無害化に使用した薬剤を再使用することにより、無害化費用の削減を図る必要があった。   The present inventors have already proposed a method in which a hydrogen donor and an alkaline substance are added to an insulating oil containing a trace amount of an organic halogen compound such as PCB, and contacted with a catalyst to decompose at low temperature and atmospheric pressure (Patent Document). 1-3). However, since the decomposition treatment liquid after decomposition contains neutralized salt of halogen and alkali released, decomposition products of hydrogen donor, etc. in addition to oil, hydrogen donor and alkali substance, There was a problem that it was difficult to collect the treated oil. In addition, it was necessary to reduce the detoxification cost by reusing the chemicals used for detoxification.

PCB含有油にアルカリを添加して分解する方法は多々知られているが、従来は、分解後の油に水を添加し、アルカリと中和塩を水相に移行させた後、油水分離して分離した処理済油を回収している(特許文献4等参照)。或いは、PCB含有油にアルカリとスルホキシド溶媒を添加して加熱分解した後、分離装置にて、反応生成物を含む溶媒相と汚染物除去油とを分離する方法が提案されている(特許文献5等)。   There are many known methods of adding alkali to PCB-containing oils for decomposition, but conventionally, water is added to the oil after decomposition, and the alkali and neutralized salt are transferred to the aqueous phase, followed by oil-water separation. The treated oil separated in this way is recovered (see Patent Document 4 etc.). Alternatively, a method has been proposed in which an alkali and a sulfoxide solvent are added to a PCB-containing oil and thermally decomposed, and then a solvent phase containing a reaction product and a contaminant-removed oil are separated by a separation device (Patent Document 5). etc).

しかしながら、油水分離する方法では、油と水がエマルジョン化して上手く分離することができないため、エマルジョン汚染水が発生するという問題点がある。また、溶媒相と油を分離する場合は、遠心分離又は膜分離を行うため、これらの分離装置の洗浄により発生した汚染洗浄剤の処理量が増えるという問題点がある。かかる事情から、油中のPCBを分解した後、分解処理液から蒸留により溶媒を留出し、さらに蒸留残渣から減圧蒸留により油を回収するプロセスは、未だ報告されていない。
特願2003−376247 特願2004−73286 特願2003−378452 特開2000−254246号公報 特表昭61−500442号公報
However, the oil-water separation method has a problem that emulsion-contaminated water is generated because oil and water cannot be emulsified and separated successfully. Further, when the solvent phase and the oil are separated, since the centrifugal separation or the membrane separation is performed, there is a problem that the processing amount of the contaminated cleaning agent generated by washing these separation devices increases. Under such circumstances, there has not yet been reported a process for decomposing PCB in oil, distilling the solvent from the decomposition treatment liquid by distillation, and recovering oil from the distillation residue by vacuum distillation.
Japanese Patent Application No. 2003-376247 Japanese Patent Application No. 2004-73286 Japanese Patent Application No. 2003-378252 JP 2000-254246 A JP-T 61-500442 Publication

本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたものであり、絶縁油など油中の微量有機ハロゲン化合物を分解処理した後、溶媒を回収してこれを再利用し、さらに処理済油を回収してこれを再利用することにより、分解から油の回収まで一貫して行う有機ハロゲン化合物の分解方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and after decomposing a trace amount of organic halogen compound in oil such as insulating oil, the solvent is recovered and reused, and further processed oil is recovered. By reusing this, an object of the present invention is to provide a method for decomposing an organic halogen compound that is consistently performed from decomposition to oil recovery.

本発明は、油中の有機ハロゲン化合物の分解を特定の方法により行い、かつ分解処理液からの溶媒の分離を特定の方法により行い、かつ溶媒分離後の残渣から特定の方法により油を分離した後、これらを再利用すると、上記課題を有効に解決できるとの知見によりなされたものである。   In the present invention, the organic halogen compound in the oil is decomposed by a specific method, the solvent is separated from the decomposition treatment liquid by a specific method, and the oil is separated from the residue after the solvent separation by a specific method. Later, when these are reused, the above-mentioned problems can be effectively solved.

すなわち、本発明は、(A)有機ハロゲン化合物を含む油とアルカリ物質及び水素供与体とを混合した後、得られた混合溶液を触媒に接触させて前記有機ハロゲン化合物を分解する工程、(B)得られた分解処理液を蒸留して水素供与体及びその分解生成物を回収する工程、及び(C)分解処理液を蒸留した残渣を蒸留して油を回収する工程、を採用することを特徴とする有機ハロゲン化合物の分解処理方法を提供する。   That is, the present invention includes (A) a step of decomposing the organic halogen compound by mixing an oil containing an organic halogen compound with an alkali substance and a hydrogen donor, and then contacting the resulting mixed solution with a catalyst. ) Distilling the obtained decomposition treatment liquid to recover the hydrogen donor and its decomposition product, and (C) Recovering the oil by distilling the residue obtained by distilling the decomposition treatment liquid. Provided is a method for decomposing an organic halogen compound.

本発明では、水素供与体が複素環式化合物、アミン系化合物、アルコール系化合物、ケトン系化合物及び脂環式化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物であり、触媒が炭素結晶化合物及び金属担持炭素化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物であるのが好ましい。油が絶縁油であるのが好ましく、絶縁油が柱上変圧器、大型変圧器又はOFケーブル絶縁油タンクに充填又は保存されたものであるのがより好ましい。   In the present invention, the hydrogen donor is at least one compound selected from the group consisting of a heterocyclic compound, an amine compound, an alcohol compound, a ketone compound and an alicyclic compound, and the catalyst is a carbon crystal compound and a metal. It is preferably at least one compound selected from the group consisting of supported carbon compounds. The oil is preferably an insulating oil, and more preferably the insulating oil is filled or stored in a pole transformer, a large transformer, or an OF cable insulating oil tank.

また、工程(A)の水素供与体が油に対して5〜50%(vol/vol)であり、アルカリ物質が水素供与体に対して0.1〜10%(wt/vol)であるのが好ましい。   Further, the hydrogen donor in the step (A) is 5 to 50% (vol / vol) with respect to the oil, and the alkaline substance is 0.1 to 10% (wt / vol) with respect to the hydrogen donor. Is preferred.

本発明の方法によれば、油中の有機ハロゲン化合物を分解した後、分解処理液を蒸留により回収し、さらに蒸留残渣から油を回収するので、作業効率が高いといった工業上大きな利点がある。また、本発明の方法によれば、回収溶媒及び油を有効に再利用するとともに、油中の無機物を比較的低温で除去できるので、分解処理コストを低減することができる。   According to the method of the present invention, after decomposing an organic halogen compound in oil, the decomposition treatment liquid is recovered by distillation, and further, oil is recovered from the distillation residue. Therefore, there is a great industrial advantage in that work efficiency is high. Moreover, according to the method of the present invention, the recovered solvent and oil can be effectively reused, and the inorganic substances in the oil can be removed at a relatively low temperature, so that the decomposition treatment cost can be reduced.

本発明の有機ハロゲン化合物の分解処理方法は、(A)有機ハロゲン化合物を含む油とアルカリ物質及び水素供与体を混合した後、得られた混合溶液を触媒に接触させて前記有機ハロゲン化合物を分解する工程、(B)得られた分解処理液を蒸留して水素供与体及びその分解生成物を回収する工程、及び(C)分解処理液を蒸留した残渣を蒸留して油を回収する工程、を採用することを特徴とする。   In the method for decomposing an organic halogen compound of the present invention, (A) after mixing an oil containing an organic halogen compound, an alkaline material and a hydrogen donor, the resulting mixed solution is brought into contact with a catalyst to decompose the organic halogen compound. (B) a step of distilling the obtained decomposition treatment liquid to recover the hydrogen donor and its decomposition product, and (C) a step of recovering oil by distilling the residue obtained by distilling the decomposition treatment liquid, It is characterized by adopting.

本発明では、先ず工程(A)において、有機ハロゲン化合物を含む油とアルカリ物質及び水素供与体とを混合した後、得られた混合溶液を触媒に接触させて前記有機ハロゲン化合物を分解する。ここで、有機ハロゲン化合物としては、例えば、ポリ塩化ビフェニール(PCB)類やダイオキシン類等が挙げられる。また、有機ハロゲン化合物が微量混入した油としては、例えば、電気絶縁油、熱媒体用の油、潤滑油、或いは、固体中に含まれる有機ハロゲン化合物を抽出した鉱油等が挙げられる。本発明では、絶縁油は容器内に充填又は保存されたものでもよく、例えば、柱上変圧器、大型トランス、OFケーブル絶縁油タンクなどに充填又は保存された絶縁油等が挙げられる。柱上変圧器、大型トランス、OFケーブル絶縁油タンク等には、有機ハロゲン化合物が微量混入した汚染油が充填又は保存されたものが未処理の状態で存在することが多いためである。   In the present invention, first, in step (A), an oil containing an organic halogen compound is mixed with an alkaline substance and a hydrogen donor, and then the obtained mixed solution is brought into contact with a catalyst to decompose the organic halogen compound. Here, examples of the organic halogen compound include polychlorinated biphenyls (PCBs) and dioxins. Examples of the oil in which a trace amount of the organic halogen compound is mixed include, for example, an electrical insulating oil, a heat medium oil, a lubricating oil, or a mineral oil obtained by extracting an organic halogen compound contained in a solid. In the present invention, the insulating oil may be filled or stored in a container, for example, insulating oil filled or stored in a pole transformer, a large transformer, an OF cable insulating oil tank, or the like. This is because pole transformers, large transformers, OF cable insulation oil tanks, and the like are often filled or stored with contaminated oil mixed with trace amounts of organic halogen compounds.

アルカリ物質としては、苛性ソーダ、苛性カリ、ナトリウムアルコキシド、カリウムアルコキシド、水酸化カルシウムなどの一種又は二種以上の混合物があげられる。これらのアルカリ物質のうち、コストやハンドリング性の観点より、苛性ソーダ、苛性カリが特に好ましい。   Examples of the alkaline substance include one kind or a mixture of two or more kinds of caustic soda, caustic potash, sodium alkoxide, potassium alkoxide, calcium hydroxide and the like. Of these alkaline substances, caustic soda and caustic potash are particularly preferable from the viewpoints of cost and handling properties.

水素供与体は、有機ハロゲン化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物であればよい。水素供与体としては、複素環式化合物、アミン系化合物、アルコール系化合物、ケトン系化合物及び脂環式化合物の単独又はこれらの組み合わせが挙げられる。これらの化合物のうち、安全性の点で、アルコール系化合物、ケトン系化合物、脂環式化合物が好ましく、さらに安全性、コスト、入手容易性、反応制御の容易性、回収性に優れている点より、アルコール系化合物が好ましい。アルコール系化合物のうち、PCB分解効率が高い点より、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノールなどの2級アルコールが特に好ましい。   The hydrogen donor may be any compound that can donate a hydrogen atom to a radical generated from an organic halogen compound. Examples of the hydrogen donor include a heterocyclic compound, an amine compound, an alcohol compound, a ketone compound and an alicyclic compound, or a combination thereof. Of these compounds, alcohol compounds, ketone compounds, and alicyclic compounds are preferable from the viewpoint of safety, and further, safety, cost, availability, ease of reaction control, and recovery are excellent. More preferred is an alcohol compound. Of the alcohol compounds, secondary alcohols such as isopropyl alcohol and cyclohexanol are particularly preferred from the viewpoint of high PCB decomposition efficiency.

本発明では、アルカリ物質及び水素供与体の使用量は限定されないが、アルカリ物質は水素供与体に対して0.1〜50%(wt/vol)使用するのが好ましく、より好ましくは0.1〜10%(wt/vol)である。0.1%未満では分解反応が進行しなくなり、一方、50%を超えるとアルカリが溶解しきれなくなるため好ましくない。又、アルカリ物質は油に対しては0.02〜10%(wt/vol)使用するのが好ましい。水素供与体は油に対して5〜50%(vol/vol)使用するのが好ましい。5%未満では油の粘度が高くなるため分解速度が低下する。一方、50%を超える場合でも反応は十分進行するが、上述したように、柱上変圧器等に充填された絶縁油中の微量PCBを分解する場合、柱上変圧器等の空隙部に水素供与体が入りきらなくなるおそれがあることより、油に対し50%程度を上限とするのが好ましい。   In the present invention, the amount of the alkali substance and hydrogen donor used is not limited, but the alkali substance is preferably used in an amount of 0.1 to 50% (wt / vol), more preferably 0.1% with respect to the hydrogen donor. -10% (wt / vol). If it is less than 0.1%, the decomposition reaction does not proceed. On the other hand, if it exceeds 50%, the alkali cannot be completely dissolved. The alkaline substance is preferably used in an amount of 0.02 to 10% (wt / vol) with respect to the oil. The hydrogen donor is preferably used in an amount of 5 to 50% (vol / vol) based on the oil. If it is less than 5%, the viscosity of the oil increases and the decomposition rate decreases. On the other hand, the reaction proceeds sufficiently even when it exceeds 50%. However, as described above, when a small amount of PCB in the insulating oil filled in the pole transformer or the like is decomposed, hydrogen in the gap of the pole transformer or the like The upper limit is preferably about 50% with respect to the oil because the donor may not be able to enter.

アルカリ物質と水素供与体は、油に別々に添加してもよく、アルカリ物質を予め水素供与体に溶解させておいたものを油に添加してもよい。又、油と、アルカリ物質を予め水素供与体に溶解させておいたものと、を別々に分解反応器に導入してもよい。   The alkaline substance and the hydrogen donor may be added separately to the oil, or the alkali substance previously dissolved in the hydrogen donor may be added to the oil. Alternatively, oil and an alkali substance previously dissolved in a hydrogen donor may be separately introduced into the cracking reactor.

本発明では、触媒としては、有機ハロゲン化合物の脱ハロゲン化反応を促進しうるものであれば制限なく使用することができ、その種類は限定されないが、無機系触媒は触媒寿命が長く、かつアルカリ物質の存在下でも安定であることから、好ましい。無機系触媒のうち、好ましい具体例としては、複合金属酸化物、炭素結晶化合物、金属担持炭素化合物及び金属酸化物等の単独又はこれらの組み合わせが挙げられる。これらの触媒のうち、アルカリ性雰囲気で安定性が高い点より、炭素結晶化合物、金属担持炭素化合物が好ましく、特に金属担持炭素化合物が好ましい。金属担持炭素化合物の具体例としては、例えば、Pd/C(パラジウム担持炭素化合物)、Ru/C(ルテニウム担持炭素化合物)、Pt/C(白金担持炭素化合物)等が挙げられる。   In the present invention, any catalyst can be used without limitation as long as it can accelerate the dehalogenation reaction of the organic halogen compound. The type of the catalyst is not limited, but the inorganic catalyst has a long catalyst life and is alkaline. It is preferable because it is stable even in the presence of a substance. Of the inorganic catalysts, preferred specific examples include composite metal oxides, carbon crystal compounds, metal-supported carbon compounds, metal oxides, and the like alone or in combination. Among these catalysts, a carbon crystal compound and a metal-supported carbon compound are preferable, and a metal-supported carbon compound is particularly preferable because of its high stability in an alkaline atmosphere. Specific examples of the metal-supported carbon compound include Pd / C (palladium-supported carbon compound), Ru / C (ruthenium-supported carbon compound), and Pt / C (platinum-supported carbon compound).

本発明では、触媒の使用量は限定されないが、反応溶液100質量部あたり0.000001〜0.5質量部とするのが好ましく、より好ましくは0.0001〜0.1質量部であり、特に好ましくは0.001〜0.02質量部である。触媒は、油や水素供与体に予め添加しておいてもよく、分解反応器に添加或いは固定して使用してもよく、触媒をカラムに充填することにより調製した触媒カラムとして使用してもよい。   In the present invention, the amount of the catalyst used is not limited, but is preferably 0.000001 to 0.5 parts by mass, more preferably 0.0001 to 0.1 parts by mass, particularly 100 parts by mass of the reaction solution. Preferably it is 0.001-0.02 mass part. The catalyst may be added in advance to the oil or hydrogen donor, may be used by adding or fixing to the cracking reactor, or may be used as a catalyst column prepared by packing the catalyst in the column. Good.

工程(A)の分解温度は、−15〜200℃とするのが良く、より好ましくは−15〜80℃、さらに好ましくは10〜80℃である。反応時間は限定されないが、2時間〜300時間とするのが良く、より好ましくは12時間〜300時間である。   The decomposition temperature in the step (A) is preferably −15 to 200 ° C., more preferably −15 to 80 ° C., and still more preferably 10 to 80 ° C. Although reaction time is not limited, it is good to set it as 2 hours-300 hours, More preferably, it is 12 hours-300 hours.

本発明では、油とアルカリ物質と水素供与体とを混合した後、この混合液を触媒が備えられた反応器に供給して分解処理することが好ましい。例えば、容器に入った油にアルカリ物質と水素供与体を添加して混合し、混合液を触媒が充填された触媒槽(反応器)に流通して触媒に接触させた後、再度容器内に循環させることにより分解処理する。この場合、流通速度は任意とすることができる。このような操作で分解処理することにより、油をPCB処理設備に輸送する必要がなく変圧器の保管場所等で分解処理を行うことができる点で、好ましい。   In the present invention, it is preferable to mix the oil, the alkaline substance, and the hydrogen donor, and then supply the mixed solution to a reactor equipped with a catalyst for decomposition treatment. For example, an alkali substance and a hydrogen donor are added to and mixed with oil contained in a container, and the mixed liquid is passed through a catalyst tank (reactor) filled with the catalyst and brought into contact with the catalyst. Decompose by circulating. In this case, the distribution speed can be arbitrary. The decomposition treatment by such an operation is preferable in that it is not necessary to transport the oil to the PCB treatment facility and the decomposition treatment can be performed at a storage place of the transformer.

図1は、本発明によるバッチ式の絶縁油中PCB分解方法を示すプロセスフロー図であり、図2は、本発明による連続式の絶縁油中PCB分解方法を示すプロセスフロー図である。図1及び図2は、本発明における好ましい一実施形態を示すものであり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   FIG. 1 is a process flow diagram showing a batch type method for decomposing PCBs in insulating oil according to the present invention, and FIG. 2 is a process flow diagram showing a method for decomposing PCBs in insulating oil according to the present invention. 1 and 2 show a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these examples.

工程(A)101の分解処理後の分解処理液には、油、水素供与体(アルコール)、アルカリ物質の以外に、水素供与体の分解生成物、PCBから脱離したハロゲンとアルカリの中和塩等が含まれている。   In the decomposition treatment liquid after the decomposition treatment in step (A) 101, in addition to oil, hydrogen donor (alcohol), and alkaline substance, hydrogen donor decomposition product, neutralization of halogen and alkali released from PCB Contains salt.

本発明では、工程(B)102において、分解処理液に必要に応じてストレーナー等を通してゴミを除去した後、蒸留によりアルコール及びアルコールの分解生成物(図中の溶剤)を回収する。   In the present invention, in step (B) 102, after removing dust through a strainer or the like as necessary in the decomposition treatment liquid, alcohol and alcohol decomposition products (solvents in the figure) are recovered by distillation.

図3は、アルカリ物質としてKOH、水素供与体としてイソプロピルアルコール(IPA)を使用した好ましい一例を示すプロセスフロー図である。ここで、IPAを使用した場合は、IPAの分解によりアセトンが生成する。   FIG. 3 is a process flow diagram showing a preferred example using KOH as the alkaline substance and isopropyl alcohol (IPA) as the hydrogen donor. Here, when IPA is used, acetone is generated by decomposition of IPA.

本発明の工程(B)102では、水素供与体(IPA)やその分解生成物(アセトン)を常圧蒸留や減圧蒸留などの蒸留又は/および精留塔による精留等により回収するのが好ましい。又、分解生成物(アセトン)と水素供与体(IPA)は分離して回収するのが好ましい。本発明では、このようにして回収したアセトンを本発明の分解工程の洗浄溶媒として再度使用することができる。また、IPAは本発明の分解工程の水素供与体として再度使用することができる。一方、工程(B)において蒸留残渣は、そのまま、次工程(C)に導入することができる。   In step (B) 102 of the present invention, it is preferable to recover the hydrogen donor (IPA) and its decomposition product (acetone) by distillation such as atmospheric distillation or vacuum distillation or / and rectification using a rectifying column. . The decomposition product (acetone) and hydrogen donor (IPA) are preferably separated and recovered. In the present invention, the acetone thus recovered can be used again as a cleaning solvent for the decomposition step of the present invention. IPA can also be used again as a hydrogen donor in the cracking process of the present invention. On the other hand, the distillation residue in the step (B) can be introduced into the next step (C) as it is.

本発明では、次いで、工程(C)103において、1段目の蒸留残渣を減圧蒸留などの蒸留により回収するのが好ましい。常圧蒸留すると、絶縁油を蒸留により回収する際、絶縁油が焦げ付く、重合するという問題点が生じ、又、絶縁油の留出温度が約300〜400℃と高いため、所要エネルギーが高くなるという問題点が生じるからである。減圧蒸留により回収した絶縁油は、燃料等として再度利用することができる。   In the present invention, in step (C) 103, the first-stage distillation residue is preferably recovered by distillation such as vacuum distillation. When the atmospheric oil is distilled, there is a problem that the insulating oil is burnt and polymerized when the insulating oil is recovered by distillation, and the required energy increases because the distillation temperature of the insulating oil is as high as about 300 to 400 ° C. This is because a problem arises. The insulating oil recovered by vacuum distillation can be reused as fuel or the like.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited only to a following example.

実施例1
(分解試験)
PCBを10ppm含有する1種2号絶縁油200容量部に、水素供与体としてイソプロピルアルコール40容量部(対絶縁油20vol%)、及びアルカリとしてKOH0.34質量部(対絶縁油0.17w/v%)を添加し、攪拌して被処理油を得た。
Example 1
(Disassembly test)
200 parts by volume of Type 1 No. 2 insulating oil containing 10 ppm of PCB, 40 parts by volume of isopropyl alcohol as a hydrogen donor (20% by volume of insulating oil), and 0.34 parts by weight of KOH as an alkali (0.17 w / v of insulating oil) %) Was added and stirred to obtain an oil to be treated.

一方、触媒カラムには粒状活性炭にパラジウム(Pd)を4.8%担持した触媒を10.04g充填した。この触媒カラムにダイアフラム式定量ポンプ(KNF Neuberger GmbH社製STEPDOS FEM08)を用いて、被処理油を10ml/分で通液し、定期的にサンプリングした。サンプリングした溶液中のPCB濃度を、DB1(J&Wサイエンティフィック製)をキャピラリーカラムとする(株)島津製作所製のガスクロマトグラフィー質量分析計QP5050(以下、「GC−MS」)を用いて分析した。8日間通液した結果、溶液中のPCB濃度は0.23ppmとなった。   On the other hand, the catalyst column was packed with 10.04 g of a catalyst in which 4.8% palladium (Pd) was supported on granular activated carbon. The oil to be treated was passed through the catalyst column at a rate of 10 ml / min using a diaphragm metering pump (STDOSDOS FEM08 manufactured by KNF Neuberger GmbH) and sampled periodically. The PCB concentration in the sampled solution was analyzed using a gas chromatography mass spectrometer QP5050 (hereinafter, “GC-MS”) manufactured by Shimadzu Corporation using DB1 (manufactured by J & W Scientific) as a capillary column. As a result of passing through for 8 days, the PCB concentration in the solution was 0.23 ppm.

(1段目:低温での溶媒留去)
通液後の溶液を回収し、これに器具洗浄用のアセトンを加えて分解廃液とした。この分解廃液485kgをイワキガラス製のロータリーエバポレーター(型式:REN−1000)に注入し、湯温を50℃に制御したイワキガラス製ウォーターバス(型式:THB−1000)にセットし、アルバック機工製アスピレータ(型式:MDA−015型)で0.01MPaに減圧しながら、蒸留した。この時、冷却液はエチレングリコールを水で希釈したものを使用し、−10℃で循環させた。その結果、蒸留物は341kg、ボトム濃縮廃液量は144kgであり、分解廃液中には70.3%のアセトンが含まれていた。
(First stage: Solvent distillation at low temperature)
The solution after passing through was collected, and acetone for cleaning the instrument was added thereto to make a decomposition waste liquid. 485 kg of this decomposition waste liquid was poured into a rotary evaporator (model: REN-1000) made of iwaki glass, set in a water bath made of iwaki glass (model: THB-1000) whose hot water temperature was controlled at 50 ° C., and an aspirator made by ULVAC Kiko. Distillation was performed while reducing the pressure to 0.01 MPa (model: MDA-015 type). At this time, the coolant used was a solution of ethylene glycol diluted with water and circulated at −10 ° C. As a result, the distillate was 341 kg, the bottom concentrated waste liquid amount was 144 kg, and the decomposition waste liquid contained 70.3% acetone.

(1段目:高温での溶媒留去)
別途、1種2号絶縁油100mlにイソプロピルアルコール20mlを加えて模擬試験油を調製し、これをイワキガラス製のロータリーエバポレーター(型式:REN−1000)に注入し、湯温を80℃に制御したイワキガラス製ウォーターバス(型式:THB−1000)にセットし、アルバック機工製アスピレータ(型式:MDA−015型)で0.01MPaに減圧しながら、15分間蒸留を行った。この時、冷却液はエチレングリコールを水で希釈したものを使用し、−10℃で循環させた。その結果、蒸留物は20ml、濃縮廃液量は100mlであり、試験油を溶剤と絶縁油に分離することができた。
(First stage: Evaporation of solvent at high temperature)
Separately, 20 ml of isopropyl alcohol was added to 100 ml of Type 1 No. 2 insulating oil to prepare a simulated test oil, which was injected into a rotary evaporator (model: REN-1000) made of Iwaki Glass, and the hot water temperature was controlled at 80 ° C. It was set in a water bath made of iwaki glass (model: THB-1000), and distilled for 15 minutes while reducing pressure to 0.01 MPa with an aspirator (model: MDA-015 model) manufactured by ULVAC KIKOH. At this time, the coolant used was a solution of ethylene glycol diluted with water, and was circulated at −10 ° C. As a result, the distillate was 20 ml and the concentrated waste liquid amount was 100 ml, and the test oil could be separated into the solvent and the insulating oil.

(2段目:絶縁油の留去)
別途、PCBを含まない1種2号絶縁油200mlに、アルカリとしてKOH0.4gを、塩としてKCl 0.04gを添加し、加熱溶解したものを模擬試験油として調製した。これをJIS K−2254に規定される減圧法蒸留試験方法により、蒸留曲線を取得した。真空度を50torrとした場合の減失容量とトップ温度との関係を示すグラフを図4に示した。初留点はトップ161.5℃(大気圧換算:255℃)、ボトム196.5℃(大気圧換算:294.5℃)であり、95%留出時の温度はトップ256.5℃(大気圧換算:360℃)、ボトム270.0℃(大気圧換算:375.0℃)であり、残渣は固化しておらずオイル状であった。
(Second stage: Distillation of insulating oil)
Separately, 0.4 g of KOH as an alkali and 0.04 g of KCl as a salt were added to 200 ml of Type 1 No. 2 insulating oil not containing PCB, and heated and dissolved to prepare a simulated test oil. A distillation curve was obtained from this by a reduced pressure distillation test method defined in JIS K-2254. A graph showing the relationship between the loss capacity and the top temperature when the degree of vacuum is 50 torr is shown in FIG. The initial boiling point is top 161.5 ° C. (atmospheric pressure conversion: 255 ° C.), bottom 196.5 ° C. (atmospheric pressure conversion: 294.5 ° C.), and the temperature at the 95% distillation is top 256.5 ° C. ( Atmospheric pressure conversion: 360 ° C.) and bottom 270.0 ° C. (atmospheric pressure conversion: 375.0 ° C.), and the residue was not solidified and was oily.

減圧下で蒸留することにより、大気圧下よりも温度を低く抑え、油の焦げ付き、重合を抑制出来ることが確認できた。   It was confirmed that by distilling under reduced pressure, the temperature could be kept lower than under atmospheric pressure, and oil scorching and polymerization could be suppressed.

実施例2
PCBを含まない7種4号絶縁油200mlに、アルカリとしてKOH0.4gを、塩としてKCl 0.04gを添加し、加熱溶解したものを模擬試験油として別途調製し、実施例1と同様にして、JIS K−2254に規定される減圧法蒸留試験方法により、真空度を50torrとした場合の蒸留曲線を取得した。減失容量とトップ温度との関係を示すグラフを図5に示した。初留点はトップ179.5℃(大気圧換算:274.0℃)、ボトム218.5℃(大気圧換算:317.5℃)であり、95%留出時の温度はトップ272.5℃(大気圧換算:378.5℃)、ボトム287.0℃(大気圧換算:394.5℃)であり、残渣は固化しておらずオイル状であった。
Example 2
To 200 ml of No. 7 Type 4 insulating oil not containing PCB, 0.4 g of KOH as an alkali and 0.04 g of KCl as a salt were added and dissolved by heating separately as a simulated test oil. The distillation curve when the degree of vacuum was 50 torr was obtained by the reduced pressure distillation test method specified in JIS K-2254. A graph showing the relationship between the loss capacity and the top temperature is shown in FIG. The initial boiling point is top 179.5 ° C. (atmospheric pressure conversion: 274.0 ° C.), bottom 218.5 ° C. (atmospheric pressure conversion: 317.5 ° C.), and the temperature at the 95% distillation is top 272.5 C. (atmospheric pressure conversion: 378.5.degree. C.) and bottom 287.0.degree. C. (atmospheric pressure conversion: 394.5.degree. C.), and the residue was not solidified and was oily.

減圧下で蒸留することにより、大気圧下よりも温度を低く抑え、油の焦げ付き、重合を抑制出来ることが確認できた。   It was confirmed that by distilling under reduced pressure, the temperature could be kept lower than under atmospheric pressure, and oil scorching and polymerization could be suppressed.

本発明によるバッチ式絶縁油中PCB分解方法のプロセスフロー図である。It is a process flow figure of PCB decomposition method in batch type insulating oil by the present invention. 本発明による連続式絶縁油中PCB分解方法のプロセスフロー図である。It is a process flow figure of the PCB decomposition | disassembly method in continuous insulation oil by this invention. 本発明による絶縁油中PCB分解方法の一実施形態を示すプロセスフロー図である。It is a process flow figure showing one embodiment of a PCB decomposition method in insulating oil by the present invention. 工程(C)における1種2号絶縁油の蒸留特性を示すグラフである。It is a graph which shows the distillation characteristic of the 1 type 2 insulating oil in a process (C). 工程(C)における7種4号絶縁油の蒸留特性を示すグラフである。It is a graph which shows the distillation characteristic of the 7 type 4 insulation oil in a process (C).

符号の説明Explanation of symbols

101:工程(A)
102:工程(B)
103:工程(C)
101: Process (A)
102: Process (B)
103: Process (C)

Claims (6)

(A)有機ハロゲン化合物を含む油とアルカリ物質及び水素供与体とを混合した後、得られた混合溶液を触媒に接触させて前記有機ハロゲン化合物を分解する工程、(B)得られた分解処理液を蒸留して水素供与体及びその分解生成物を回収する工程、及び(C)分解処理液を蒸留した残渣を蒸留して油を回収する工程、を採用することを特徴とする有機ハロゲン化合物の分解処理方法。 (A) Step of decomposing the organic halogen compound by bringing the mixed solution obtained into contact with a catalyst after mixing the oil containing the organic halogen compound, an alkali substance and a hydrogen donor, and (B) the resulting decomposition treatment An organic halogen compound characterized by adopting a step of recovering a hydrogen donor and its decomposition product by distilling the liquid, and a step of recovering oil by distilling a residue obtained by distilling the decomposition treatment liquid Decomposition method. 水素供与体が複素環式化合物、アミン系化合物、アルコール系化合物、ケトン系化合物及び脂環式化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物である請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the hydrogen donor is at least one compound selected from the group consisting of a heterocyclic compound, an amine compound, an alcohol compound, a ketone compound, and an alicyclic compound. 触媒が炭素結晶化合物及び金属担持炭素化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物である請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the catalyst is at least one compound selected from the group consisting of a carbon crystal compound and a metal-supported carbon compound. 油が絶縁油である請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the oil is an insulating oil. 絶縁油が柱上変圧器、大型変圧器又はOFケーブル絶縁油タンクに充填又は保存されたものである請求項4に記載の方法。 The method according to claim 4, wherein the insulating oil is filled or stored in a pole transformer, a large transformer, or an OF cable insulating oil tank. 工程(A)における水素供与体が油に対して5〜50%(vol/vol)であり、アルカリ物質が水素供与体に対して0.1〜10%(wt/vol)であることを特徴とする請求項1に記載の方法。 The hydrogen donor in the step (A) is 5 to 50% (vol / vol) with respect to the oil, and the alkaline substance is 0.1 to 10% (wt / vol) with respect to the hydrogen donor. The method according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007306948A (en) * 2006-03-24 2007-11-29 Tokyo Electric Power Co Inc:The Method of decomposing treatment of low concentration organic halogen compound
JP2017519090A (en) * 2014-03-17 2017-07-13 ハイドロデック・ディベロップメント・コーポレイション・プロプライエタリー・リミテッドHydroDec Development Corporation Pty Ltd Purification of used oil

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