JP3276546B2 - 塩素含有プラスチック廃棄物の油化方法 - Google Patents
塩素含有プラスチック廃棄物の油化方法Info
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- 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
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- 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
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- Y10S585/935—Halogen-containing
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば塩化ビニル
樹脂等の塩素含有プラスチック廃棄物から有効利用可能
な油状物を回収するための油化方法に関する。
樹脂等の塩素含有プラスチック廃棄物から有効利用可能
な油状物を回収するための油化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種プラスチック廃棄物は、その
ほとんどが資源として有効利用されずに埋立て処分又は
焼却処理されている。これらのプラスチック廃棄物を埋
立て処分する場合、嵩高であるため埋立地容量が増大
し、埋立用地の確保が困難となったり、埋立後の地盤が
不安定であるといった問題点がある。また、焼却処理で
は、これらの廃棄物が高カロリーの固体であるため、炉
の損傷が大きく、焼却時に有害ガスや悪臭を発生すると
いった問題点がある。このような背景から、近年、廃プ
ラスチックを無公害で再生、再利用し、資源として有効
利用する方法が試みられている。その１つとして超臨界
域の水（超臨界水）を反応媒体として廃プラスチック類
を分解し、油化する方法がある。しかしながら、塩素含
有プラスチックを含むプラスチック廃棄物を上記方法で
分解すると、塩素水素が生成して装置腐食を引き起こす
といった問題が生じるために、従来は予め前処理により
塩素含有プラスチックを選別除去し、塩素含有プラスチ
ックを含まないプラスチック廃棄物のみでの油化が行わ
れている。
ほとんどが資源として有効利用されずに埋立て処分又は
焼却処理されている。これらのプラスチック廃棄物を埋
立て処分する場合、嵩高であるため埋立地容量が増大
し、埋立用地の確保が困難となったり、埋立後の地盤が
不安定であるといった問題点がある。また、焼却処理で
は、これらの廃棄物が高カロリーの固体であるため、炉
の損傷が大きく、焼却時に有害ガスや悪臭を発生すると
いった問題点がある。このような背景から、近年、廃プ
ラスチックを無公害で再生、再利用し、資源として有効
利用する方法が試みられている。その１つとして超臨界
域の水（超臨界水）を反応媒体として廃プラスチック類
を分解し、油化する方法がある。しかしながら、塩素含
有プラスチックを含むプラスチック廃棄物を上記方法で
分解すると、塩素水素が生成して装置腐食を引き起こす
といった問題が生じるために、従来は予め前処理により
塩素含有プラスチックを選別除去し、塩素含有プラスチ
ックを含まないプラスチック廃棄物のみでの油化が行わ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、超臨界
域の水を用いてプラスチック廃棄物を分解し、油化する
に際し、プラスチック廃棄物中に塩化ビニール樹脂等の
塩素含有プラスチックが含まれていると、分解により塩
化水素が生成し、装置腐食を引き起こすという問題点が
ある。本発明は、このような従来技術における問題点を
解決し、塩素含有プラスチック類の分解により生成する
塩化水素を効率よく捕捉して装置腐食を抑制するととも
に、塩素分を含まない油状生成物が得られる塩素含有プ
ラスチック廃棄物の油化方法を提供するものである。
域の水を用いてプラスチック廃棄物を分解し、油化する
に際し、プラスチック廃棄物中に塩化ビニール樹脂等の
塩素含有プラスチックが含まれていると、分解により塩
化水素が生成し、装置腐食を引き起こすという問題点が
ある。本発明は、このような従来技術における問題点を
解決し、塩素含有プラスチック類の分解により生成する
塩化水素を効率よく捕捉して装置腐食を抑制するととも
に、塩素分を含まない油状生成物が得られる塩素含有プ
ラスチック廃棄物の油化方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応媒体であ
る水に、予め腐食抑制剤として塩素含有プラスチックの
分解により生成する塩化水素に対し当量、あるいはそれ
以上の硝酸銀を溶解させておき、生成する塩化水素を塩
化銀の形で捕捉させることにより、反応器、熱交換器等
の後段の装置の腐食を抑制しようとするものである。
る水に、予め腐食抑制剤として塩素含有プラスチックの
分解により生成する塩化水素に対し当量、あるいはそれ
以上の硝酸銀を溶解させておき、生成する塩化水素を塩
化銀の形で捕捉させることにより、反応器、熱交換器等
の後段の装置の腐食を抑制しようとするものである。
【０００５】すなわち、本発明は、（１）超臨界域の水
を反応媒体として塩素含有プラスチック廃棄物を分解
し、油化する方法において、塩素含有プラスチック廃棄
物の分解により発生する塩化水素に対し反応当量の０．
８〜２．０倍の硝酸銀を反応媒体の水に添加して分解、
油化を行い、発生する塩化水素を塩化銀の形で除去する
ことを特徴とする塩素含有プラスチック廃棄物の油化方
法、及び（２）超臨界域の水を反応媒体として塩素含有
プラスチック廃棄物を分解し、油化する方法において、
塩素含有プラスチック廃棄物の分解により発生する塩化
水素に対し反応当量の０．８〜２．０倍の硝酸銀を添加
した水を反応媒体とし、２００〜６００℃／１．５５〜
４０ＭＰａの条件で塩素含有プラスチック廃棄物中の塩
素分を発生させ、発生した塩化水素を硝酸銀と反応させ
て塩化銀の形で除去した後、さらに３７４〜６００℃／
２２．１〜４０ＭＰａの条件で分解し、油化することを
特徴とする塩素含有プラスチック廃棄物の油化方法であ
る。
を反応媒体として塩素含有プラスチック廃棄物を分解
し、油化する方法において、塩素含有プラスチック廃棄
物の分解により発生する塩化水素に対し反応当量の０．
８〜２．０倍の硝酸銀を反応媒体の水に添加して分解、
油化を行い、発生する塩化水素を塩化銀の形で除去する
ことを特徴とする塩素含有プラスチック廃棄物の油化方
法、及び（２）超臨界域の水を反応媒体として塩素含有
プラスチック廃棄物を分解し、油化する方法において、
塩素含有プラスチック廃棄物の分解により発生する塩化
水素に対し反応当量の０．８〜２．０倍の硝酸銀を添加
した水を反応媒体とし、２００〜６００℃／１．５５〜
４０ＭＰａの条件で塩素含有プラスチック廃棄物中の塩
素分を発生させ、発生した塩化水素を硝酸銀と反応させ
て塩化銀の形で除去した後、さらに３７４〜６００℃／
２２．１〜４０ＭＰａの条件で分解し、油化することを
特徴とする塩素含有プラスチック廃棄物の油化方法であ
る。
【０００６】超臨界域の水、すなわち超臨界水を反応媒
体としたプラスチック廃棄物の分解反応は、通常３７４
℃以上、好ましくは４５０〜５５０℃の温度で行われる
が、塩素含有プラスチック廃棄物を分解すると、塩化水
素が生成する。塩化水素の高濃度水溶液中では金属材料
の腐食が著しく、超臨界水反応条件下で使用する材質の
選定は極めて困難である。従って、塩素含有プラスチッ
ク廃棄物の分解には、従来どおり前処理選別によって塩
素系のプラスチック類を除去する方法か又は生成した塩
化水素を直ちに捕集する方法のどちらかが必要となる。
体としたプラスチック廃棄物の分解反応は、通常３７４
℃以上、好ましくは４５０〜５５０℃の温度で行われる
が、塩素含有プラスチック廃棄物を分解すると、塩化水
素が生成する。塩化水素の高濃度水溶液中では金属材料
の腐食が著しく、超臨界水反応条件下で使用する材質の
選定は極めて困難である。従って、塩素含有プラスチッ
ク廃棄物の分解には、従来どおり前処理選別によって塩
素系のプラスチック類を除去する方法か又は生成した塩
化水素を直ちに捕集する方法のどちらかが必要となる。
【０００７】前処理選別により塩素系のプラスチック類
を除去する方法は、装置数が増えるためにコストアップ
要因となるばかりでなく、除去した塩素系のプラスチッ
ク廃棄物の処理がまた問題となる。そのため、生成した
塩化水素を直ちに捕集する方法を採用し、捕集剤として
硝酸銀を選定した。硝酸銀との反応により生成する塩化
銀は水への溶解度が極めて小さく、これにより装置腐食
を抑制することができる。
を除去する方法は、装置数が増えるためにコストアップ
要因となるばかりでなく、除去した塩素系のプラスチッ
ク廃棄物の処理がまた問題となる。そのため、生成した
塩化水素を直ちに捕集する方法を採用し、捕集剤として
硝酸銀を選定した。硝酸銀との反応により生成する塩化
銀は水への溶解度が極めて小さく、これにより装置腐食
を抑制することができる。
【０００８】本発明において、塩素含有プラスチック廃
棄物とは、塩化ビニルなどの塩素含有プラスチックのみ
からなる廃棄物のほかに、その他のプラスチックとの混
合物からなる廃棄物など、塩素含有プラスチックを成分
として含むプラスチック廃棄物を意味し、プラスチック
成分以外に他の不純物を含んでいてもよい。また、本発
明の手法は塩素含有プラスチック廃棄物の油化方法に限
らず、例えば廃農薬、ＰＣＢなどの塩素含有有機系廃棄
物を処理する際に発生する塩化水素の除去にも適用する
ことができる。
棄物とは、塩化ビニルなどの塩素含有プラスチックのみ
からなる廃棄物のほかに、その他のプラスチックとの混
合物からなる廃棄物など、塩素含有プラスチックを成分
として含むプラスチック廃棄物を意味し、プラスチック
成分以外に他の不純物を含んでいてもよい。また、本発
明の手法は塩素含有プラスチック廃棄物の油化方法に限
らず、例えば廃農薬、ＰＣＢなどの塩素含有有機系廃棄
物を処理する際に発生する塩化水素の除去にも適用する
ことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の方法を
説明する。図１は本発明の１実施態様に係る装置構成を
示す概略説明図である。図１の装置において、塩素含有
プラスチック廃棄物はフィーダ１を経て、攪拌手段を備
えた堅型又は横型の溶融槽２に供給される。溶融槽２内
で２００〜４００℃、好ましくは２５０〜３００℃の温
度に加熱されて溶融した塩素含有プラスチック廃棄物
は、搬送機構のある１軸あるいは２軸以上のスクリュを
備えた圧入装置３で加圧され、混合槽（又は混合管）７
へ連続圧入される。溶融時に塩素含有プラスチックの一
部が分解して発生する塩化水素を含む熱分解ガスは、溶
融槽２の上部より排出され排ガス処理工程へ送られる。
溶融槽２へは、溶融粘度を低減するために油化回収した
生成油の一部を再フィードしてもよい。
説明する。図１は本発明の１実施態様に係る装置構成を
示す概略説明図である。図１の装置において、塩素含有
プラスチック廃棄物はフィーダ１を経て、攪拌手段を備
えた堅型又は横型の溶融槽２に供給される。溶融槽２内
で２００〜４００℃、好ましくは２５０〜３００℃の温
度に加熱されて溶融した塩素含有プラスチック廃棄物
は、搬送機構のある１軸あるいは２軸以上のスクリュを
備えた圧入装置３で加圧され、混合槽（又は混合管）７
へ連続圧入される。溶融時に塩素含有プラスチックの一
部が分解して発生する塩化水素を含む熱分解ガスは、溶
融槽２の上部より排出され排ガス処理工程へ送られる。
溶融槽２へは、溶融粘度を低減するために油化回収した
生成油の一部を再フィードしてもよい。
【００１０】一方、水調整槽４において、塩素含有プラ
スチック廃棄物の分解により生成する塩化水素の理論生
成量に対し０．８〜２．０倍、好ましくは１．０〜１．
１倍の硝酸銀を溶解した水はポンプ５により送液され、
予熱器６で２００〜６００℃、好ましくは２５０〜４０
０℃に加熱され、混合槽（又は混合管）７へ連続圧入さ
れ、溶融状態の塩素含有プラスチック廃棄物と混合され
る。水の添加量は塩素含有プラスチック廃棄物／水の比
率が重量で０．０５〜０．３の範囲となるようにするの
が好ましい。
スチック廃棄物の分解により生成する塩化水素の理論生
成量に対し０．８〜２．０倍、好ましくは１．０〜１．
１倍の硝酸銀を溶解した水はポンプ５により送液され、
予熱器６で２００〜６００℃、好ましくは２５０〜４０
０℃に加熱され、混合槽（又は混合管）７へ連続圧入さ
れ、溶融状態の塩素含有プラスチック廃棄物と混合され
る。水の添加量は塩素含有プラスチック廃棄物／水の比
率が重量で０．０５〜０．３の範囲となるようにするの
が好ましい。
【００１１】溶融状態の塩素含有プラスチック廃棄物と
硝酸銀を溶解した水との混合物は反応器９で３７４〜６
００℃、好ましくは４５０〜５５０℃に加熱され、圧力
２２．１〜４０ＭＰａの超臨界状態で短時間で低分子炭
化水素に分解される。低分子炭化水素は、反応器９内で
の反応温度、反応圧力、プラスチック廃棄物／水混合比
及び反応時間を選定することにより、重質油から軽質油
まで任意の状態に分解することができる。
硝酸銀を溶解した水との混合物は反応器９で３７４〜６
００℃、好ましくは４５０〜５５０℃に加熱され、圧力
２２．１〜４０ＭＰａの超臨界状態で短時間で低分子炭
化水素に分解される。低分子炭化水素は、反応器９内で
の反応温度、反応圧力、プラスチック廃棄物／水混合比
及び反応時間を選定することにより、重質油から軽質油
まで任意の状態に分解することができる。
【００１２】圧入装置３、混合槽（又は混合管）７及び
反応器９において塩素系プラスチックの分解により生成
した塩化水素は、水に溶解している硝酸銀と反応して塩
化銀が析出する。この反応式を式（１）に示す。反応器
９を出た低分子炭化水素と超臨界域にある水との混合物
は冷却器１０で冷却された後、固液分離装置８で析出し
ている塩化銀が分離され、後の分離・回収工程へ送られ
る。固液分離装置８で分離された塩化銀は硝酸銀再生工
程へ送られ硝酸銀を再生し、循環使用される。
反応器９において塩素系プラスチックの分解により生成
した塩化水素は、水に溶解している硝酸銀と反応して塩
化銀が析出する。この反応式を式（１）に示す。反応器
９を出た低分子炭化水素と超臨界域にある水との混合物
は冷却器１０で冷却された後、固液分離装置８で析出し
ている塩化銀が分離され、後の分離・回収工程へ送られ
る。固液分離装置８で分離された塩化銀は硝酸銀再生工
程へ送られ硝酸銀を再生し、循環使用される。
【化１】 ＨＣｌ＋ＡｇＮＯ3 →ＡｇＣｌ＋ＨＮＯ3 （１）
【００１３】図２に本発明の他の実施態様に係る装置構
成を示す。図２中で図１と同一の要素には同一符号を付
し、説明は省略する。この実施態様においては混合槽
（又は混合管）７までの工程において２００〜６００℃
／１．５５〜４０ＭＰａの条件でほぼ全量の塩化水素を
発生させ、析出した塩化銀を反応器９の前流に設置した
固液分離装置８で分離した後の混合物を反応器９に装入
し、３７４〜６００℃、好ましくは４５０〜５５０℃、
圧力２２．１〜４０ＭＰａの超臨界状態で分解反応を完
了させるようにしている。このような態様を採ることに
より、生成した塩化銀による反応器９における閉塞など
のおそれをなくすことができる。
成を示す。図２中で図１と同一の要素には同一符号を付
し、説明は省略する。この実施態様においては混合槽
（又は混合管）７までの工程において２００〜６００℃
／１．５５〜４０ＭＰａの条件でほぼ全量の塩化水素を
発生させ、析出した塩化銀を反応器９の前流に設置した
固液分離装置８で分離した後の混合物を反応器９に装入
し、３７４〜６００℃、好ましくは４５０〜５５０℃、
圧力２２．１〜４０ＭＰａの超臨界状態で分解反応を完
了させるようにしている。このような態様を採ることに
より、生成した塩化銀による反応器９における閉塞など
のおそれをなくすことができる。
【００１４】
【実施例】以下実施例により本発明の方法をさらに具体
的に説明する。 （実施例）図２に示す構成の装置を使用し、ポリエチレ
ン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン
（ＰＳ）、塩化ビニール樹脂（ＰＶＣ）及びこれらの混
合物の油化試験を行った。試験方法は、各試料を２７０
℃に保った溶融槽２内で溶融し、３５０℃に加熱した水
（試験番号４、５については塩化水素の発生理論量に対
し１．０５当量の硝酸銀を溶解した水）と混合槽７内で
混合した後、試験番号１〜３についてはそのまま、試験
番号４、５については析出した塩化銀を固液分離装置８
で除去した後、反応器９に装入して油化反応を行った。
反応条件及び結果を表１に示す。表１から、本発明の油
化方法によれば、塩素含有プラスチック類について、９
９％以上の高い塩化水素除去率と高い油転換率が得られ
ることが分かる。なお、本発明はこのような実施例だけ
に局限されるものではなく、本発明の特徴とする方法を
逸脱しない範囲内で種々の改変を施しうるものである。
的に説明する。 （実施例）図２に示す構成の装置を使用し、ポリエチレ
ン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン
（ＰＳ）、塩化ビニール樹脂（ＰＶＣ）及びこれらの混
合物の油化試験を行った。試験方法は、各試料を２７０
℃に保った溶融槽２内で溶融し、３５０℃に加熱した水
（試験番号４、５については塩化水素の発生理論量に対
し１．０５当量の硝酸銀を溶解した水）と混合槽７内で
混合した後、試験番号１〜３についてはそのまま、試験
番号４、５については析出した塩化銀を固液分離装置８
で除去した後、反応器９に装入して油化反応を行った。
反応条件及び結果を表１に示す。表１から、本発明の油
化方法によれば、塩素含有プラスチック類について、９
９％以上の高い塩化水素除去率と高い油転換率が得られ
ることが分かる。なお、本発明はこのような実施例だけ
に局限されるものではなく、本発明の特徴とする方法を
逸脱しない範囲内で種々の改変を施しうるものである。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】本発明によるプラスチック廃棄物の油化
方法を用いることにより、塩素含有プラスチック廃棄物
から塩化水素を効率よく除去することができ、装置の腐
食のおそれがなく、分解・油化を行うことができる。ま
た、得られた油状生成物は、ほとんど塩素分を含んでお
らず、資源として燃料油等に有効利用できる。
方法を用いることにより、塩素含有プラスチック廃棄物
から塩化水素を効率よく除去することができ、装置の腐
食のおそれがなく、分解・油化を行うことができる。ま
た、得られた油状生成物は、ほとんど塩素分を含んでお
らず、資源として燃料油等に有効利用できる。
【図１】本発明の１実施態様に係る装置構成を示す概略
説明図。
説明図。
【図２】本発明の他の実施態様に係る装置構成を示す概
略説明図。
略説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−299169（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−279762（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−31000（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−96503（ＪＰ，Ａ) 特表 昭56−501205（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C10G 1/10 B09B 3/00 C08J 11/00 - 11/28
Claims (2)
- 【請求項１】 超臨界域の水を反応媒体として塩素含有
プラスチック廃棄物を分解し、油化する方法において、
塩素含有プラスチック廃棄物の分解により発生する塩化
水素に対し反応当量の０．８〜２．０倍の硝酸銀を反応
媒体の水に添加して分解、油化を行い、発生する塩化水
素を塩化銀の形で除去することを特徴とする塩素含有プ
ラスチック廃棄物の油化方法。 - 【請求項２】 超臨界域の水を反応媒体として塩素含有
プラスチック廃棄物を分解し、油化する方法において、
塩素含有プラスチック廃棄物の分解により発生する塩化
水素に対し反応当量の０．８〜２．０倍の硝酸銀を添加
した水を反応媒体とし、２００〜６００℃／１．５５〜
４０ＭＰａの条件で塩素含有プラスチック廃棄物中の塩
素分を発生させ、発生した塩化水素を硝酸銀と反応させ
て塩化銀の形で除去した後、さらに３７４〜６００℃／
２２．１〜４０ＭＰａの条件で分解し、油化することを
特徴とする塩素含有プラスチック廃棄物の油化方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27418995A JP3276546B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 塩素含有プラスチック廃棄物の油化方法 |
| EP96307527A EP0770664B1 (en) | 1995-10-23 | 1996-10-16 | Oil-forming method of chlorine-containing plastic refuse |
| DE69608763T DE69608763T2 (de) | 1995-10-23 | 1996-10-16 | Verfahren zur Herstellung von Öl aus chlorenthaltenden Kunststoffabfällen |
| SG1996010919A SG64403A1 (en) | 1995-10-23 | 1996-10-21 | Oil-forming method of chlorine-containing plastic refuse |
| US08/735,420 US5728910A (en) | 1995-10-23 | 1996-10-22 | Oil-forming method of chlorine-containing plastic refuse |
| TW087113450A TW580507B (en) | 1995-10-23 | 1996-10-22 | Oil-forming method of chlorine-containing plastic refuse |
| TW085112907A TW349966B (en) | 1995-10-23 | 1996-10-22 | Method of oil variation of waste plastic containing chlorine |
| CN96112469A CN1062282C (zh) | 1995-10-23 | 1996-10-23 | 含氯的塑料废弃物的油化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27418995A JP3276546B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 塩素含有プラスチック廃棄物の油化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09111249A JPH09111249A (ja) | 1997-04-28 |
| JP3276546B2 true JP3276546B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=17538283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27418995A Expired - Fee Related JP3276546B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 塩素含有プラスチック廃棄物の油化方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5728910A (ja) |
| EP (1) | EP0770664B1 (ja) |
| JP (1) | JP3276546B2 (ja) |
| CN (1) | CN1062282C (ja) |
| DE (1) | DE69608763T2 (ja) |
| SG (1) | SG64403A1 (ja) |
| TW (2) | TW580507B (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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