JP5004874B2 - Supply method of waste plastic to high pressure container - Google Patents

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Description

本発明は、廃プラスチックを溶剤中に混合してスラリー状にし、得られた廃プラスチックスラリーを、高温高圧下で水添処理をする廃プラスチックの水添反応容器へ安定供給する方法に関する。   The present invention relates to a method of stably supplying waste plastics into a slurry by mixing waste plastics in a solvent, and supplying the obtained waste plastics slurry to a hydrogenation reaction vessel for waste plastics that is subjected to hydrogenation treatment under high temperature and high pressure.

産業廃棄物や一般ゴミ廃棄物として、OA機器やカーシュレッダー、家電製品、飲料容器や食品包装容器などに使用された各種のプラスチックが大量に廃棄されている。この廃プラスチックは、所定の埋立地への埋立やゴミ焼却炉で焼却処分が行われていた。   A large amount of various plastics used for OA equipment, car shredders, home appliances, beverage containers, food packaging containers, and the like are discarded as industrial waste and general waste. This waste plastic was disposed of in a predetermined landfill or incinerated in a garbage incinerator.

前者の埋立処分は、廃プラスチックを含む種々の廃棄物が混合状態で埋め立てられており、土壌汚染や地下水汚染といった環境問題を引き起こし、また、後者の焼却処分の場合は、廃プラスチックが高カロリーであるので高温燃焼を発生し、それによって燃焼炉を損傷して寿命を低下させるという問題があった。   In the former landfill disposal, various wastes including waste plastics are landfilled in a mixed state, causing environmental problems such as soil contamination and groundwater contamination. In the latter incineration disposal, waste plastics are high in calories. As a result, there is a problem in that high temperature combustion occurs, thereby damaging the combustion furnace and shortening the life.

また、近年の原油高騰や地球環境保護の観点からプラスチック製品を破砕してペレット状とし、これを原料として再利用するマテリアルリサイクルが一般的に行われるようになってきた。しかし、廃棄されたプラスチック製品は、使用される用途に応じて種々のプラスチックが使用されており、従って、プラスチック廃棄物を回収した後にプラスチックの種類毎に人手によって分別しなければ、マテリアルリサイクルの優良な原料として使用することができず、その分別作業が必要であることから必然的に回収コストが高くなるという本質的な問題があった。   In addition, from the viewpoint of the recent rise in crude oil and the protection of the global environment, material recycling in which plastic products are crushed into pellets and reused as raw materials has become common. However, various plastics are used for discarded plastic products depending on the intended use. Therefore, if plastic waste is not collected manually by plastic type after it is collected, excellent material recycling is achieved. Since it cannot be used as a raw material, and the separation work is necessary, there is an essential problem that the recovery cost is inevitably increased.

このようなことからマテリアルリサイクルは、ペットボトルのように形状や大きさが類似し、しかも材料も同様な廃プラスチックが使用されている場合には適している。しかし、この場合でもリサイクルして製造された成形品の用途が、繊維製品や植木鉢や杭やU字溝などのような簡単な成形品に限定されており、未だに期待された大きな成果を上げていない。   For this reason, material recycling is suitable when waste plastics with similar shapes and sizes and similar materials are used, such as PET bottles. However, even in this case, the use of recycled molded products is limited to simple molded products such as textile products, flower pots, piles, U-shaped grooves, etc., and they still have great expectations. Absent.

前記理由から、窒素雰囲気下で廃プラスチックを熱分解する方法、また、高温高圧下で水素添加して水素化分解反応させて軽質油などの化学原料に戻し、この化学原料からプラスチックなどを製造するというケミカルリサイクルが提案されている(例えば、特許文献1,2参照。)。   For the above reasons, a method of thermally decomposing waste plastics under a nitrogen atmosphere, or hydrogenating under high temperature and high pressure to hydrocrack and return to chemical raw materials such as light oil, and manufacturing plastics from these chemical raw materials Chemical recycling has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、ケミカルリサイクルを行うための準備段階で、廃プラスチックを微粉化処理することが提案されている(例えば、特許文献3参照。)。   In addition, it has been proposed to pulverize waste plastic at a preparation stage for chemical recycling (see, for example, Patent Document 3).

特開平05−186632号公報JP 05-186632 A 特開2003−321682号公報JP 2003-321682 A 特開2004−346107号公報JP 2004-346107 A

特許文献1に記載されたケミカルリサイクルは、高温高圧下の水素雰囲気中において、触媒を用いて廃プラスチックを水素化分解して液化し、軽質油を製造するものである。   The chemical recycling described in Patent Document 1 is to produce light oil by hydrocracking and liquefying waste plastic using a catalyst in a hydrogen atmosphere under high temperature and high pressure.

特許文献2に記載されたケミカルリサイクルは、コールタール等の中で廃プラスチックを加熱して液化し、これに水素ガスを加えて高温高圧下で水素化分解反応させた後、反応生成物を環化触媒存在下で反応させて、ベンゼン、トルエン、キシレン(BTX)等を生成するものである。   In the chemical recycling described in Patent Document 2, waste plastic is heated and liquefied in coal tar, etc., hydrogen gas is added to this and subjected to hydrocracking reaction under high temperature and high pressure, and then the reaction product is circulated. The reaction is carried out in the presence of an oxidization catalyst to produce benzene, toluene, xylene (BTX) and the like.

これらの方法は、何れも廃プラスチックを高温高圧の水添反応器に供給して、水素化反応させて軽質油に転換する技術であり、いかに廃プラスチックを溶剤と混合し、スラリー化して安定に供給するかが技術の重要なポイントになっている。   All of these methods are technologies that supply waste plastic to a high-temperature and high-pressure hydrogenation reactor and perform a hydrogenation reaction to convert it to light oil. Supply is an important point of technology.

(廃プラスチックのスラリー化の問題について)
ケミカルリサイクルを行う際の、廃プラスチックの前処理方法(スラリー化方法)は、例えば、廃プラスチックを微粉化(例えば、200μm以下)として重油などの油に混合させてスラリー化する方法が提案されている(特許文献3参照)。
(Problems of waste plastic slurry)
As a pre-treatment method (slurry method) of waste plastic when performing chemical recycling, for example, a method is proposed in which waste plastic is pulverized (for example, 200 μm or less) and mixed with oil such as heavy oil to form a slurry. (See Patent Document 3).

この特許文献3に記載されたスラリー化の原料となる廃プラスチックは、200μmの微細粉末に粉砕したものであり、この粉砕には、発熱を伴う関係で冷凍粉砕等の特殊な粉砕方法を採用しなければならず、従って、粉砕コストが非常に高価になるという問題があった。   The waste plastic used as the raw material for slurrying described in Patent Document 3 is pulverized into a fine powder of 200 μm. For this pulverization, a special pulverization method such as freeze pulverization is employed because of the heat generation. Therefore, there is a problem that the grinding cost becomes very expensive.

この微粉砕した廃プラスチックは軽量で密度が低いために、これを重油に混合しようとすると浮上してしまうので、混合しにくい性質を持っている。特に、この微粉末を溶剤と混合してスラリー化し、更にその濃度を高くすると、廃プラスチックスラリーは流動性を失い、ポンプ等で輸送することが困難となるという問題があった。   Since this finely pulverized waste plastic is lightweight and has a low density, it tends to float when it is mixed with heavy oil, making it difficult to mix. In particular, when this fine powder is mixed with a solvent to form a slurry and the concentration thereof is further increased, the waste plastic slurry loses its fluidity and is difficult to transport with a pump or the like.

従って、ポンプで輸送できるスラリーに含有される廃プラスチック濃度は、最大で20wt%程度であり、これより高い濃度のものはポンプ輸送することができない性質がある。   Therefore, the concentration of the waste plastic contained in the slurry that can be transported by a pump is about 20 wt% at the maximum, and those having a concentration higher than this can not be pumped.

高温高圧の水添反応器(タンク)内に、廃プラスチックスラリーを安定して供給し、これを水素化分解処理を行うためには、十分に流動性のある廃プラスチックスラリーであることが必要である。   In order to stably supply waste plastic slurry into a high-temperature and high-pressure hydrogenation reactor (tank) and perform hydrocracking, it is necessary that the waste plastic slurry be sufficiently fluid. is there.

廃プラスチック処理装置を構成している、水添反応器に供給される廃プラスチックスラリー中には、鉄系触媒などの触媒(微粉末状の固形分)が添加されているので、十分に分散した廃プラスチックスラリーとすることが必要である。更に、移送途中で流れが停滞する部分があると、そこで廃プラスチックスラリー中の触媒や未溶解の廃プラスチック粒子などの固形分が分離して、配管の内面に堆積し、その部分で固まって閉塞してしまうという問題があるので、この問題も考慮しなければならない。   The waste plastic slurry supplied to the hydrogenation reactor, which constitutes the waste plastic processing equipment, contains a catalyst such as an iron-based catalyst (fine powder solids), so it is fully dispersed It is necessary to make a waste plastic slurry. Furthermore, if there is a part where the flow is stagnant during the transfer, solids such as catalyst and undissolved waste plastic particles in the waste plastic slurry are separated and deposited on the inner surface of the pipe, and solidified and blocked at that part. This problem must be taken into account.

一般的な高温高圧の廃プラスチック水素化処理におけるスラリー供給は、一定粒度に粉砕した廃プラスチックと溶剤(重油)とを混合して、スラリー調製をするスラリー調製タンクと、これで調製された廃プラスチックスラリーを「間欠的」に移送して、タンク内で廃プラスチックスラリーを攪拌、分散しながら、一部を高圧プランジャポンプの供給口に安定供給するスラリー供給タンクと、このスラリー供給タンクから送出される廃プラスチックスラリーを、高温高圧の水添反応器(作動条件:5〜15Mpa、350〜480℃)に供給するために、高圧を発生できるポンプ即ち、高圧プランジャーポンプなどの往復動式ポンプの使用が必要である。   Slurry supply in general high-temperature and high-pressure waste plastic hydrogenation process is a slurry preparation tank that mixes waste plastic pulverized to a certain particle size and solvent (heavy oil) to prepare slurry, and waste plastic prepared therewith The slurry is transferred intermittently, and the waste plastic slurry is stirred and dispersed in the tank, and a part of the slurry is stably supplied to the supply port of the high-pressure plunger pump, and the slurry is supplied from the slurry supply tank. Use of a reciprocating pump such as a high-pressure plunger pump that can generate high pressure to supply waste plastic slurry to a high-temperature and high-pressure hydrogenation reactor (operating conditions: 5 to 15 Mpa, 350 to 480 ° C.) is required.

前記のように、反応器へ廃プラスチックスラリーを高圧プランジャーポンプによって供給する場合には、この高圧プランジャーのポンプの供給管や、ポンプの供給口や、ポンプの弁座部分で、スラリーが滞留して詰まりやすいという問題がある。   As described above, when waste plastic slurry is supplied to the reactor by a high-pressure plunger pump, the slurry stays in the pump supply pipe of the high-pressure plunger, the pump supply port, or the valve seat portion of the pump. There is a problem that it is easily clogged.

つまり、反応器への供給量は、水素化分解反応に合わせて連続的に一定量ずつ供給するので、単位時間当たりは比較的少量である。また、ポンプの供給口や弁座部にはピストンの脈動の圧力が伝わり、この部分における廃プラスチックスラリーの流れが低速であることと合わせて、スラリー中の触媒や未溶解の廃プラスチック粒子などの「固形分」の分離が促進される。   That is, since the supply amount to the reactor is continuously supplied in a constant amount according to the hydrocracking reaction, the amount per unit time is relatively small. In addition, the pressure of the pulsation of the piston is transmitted to the pump supply port and valve seat, and in addition to the low flow rate of the waste plastic slurry in this part, the catalyst in the slurry, undissolved waste plastic particles, etc. Separation of “solids” is facilitated.

このようにして分離された固形分は、供給管やポンプの供給口の内壁面やポンプ弁座部等に堆積し、この堆積状態が進行すると、原料である廃プラスチックスラリーの供給に大きな抵抗となり、最終的には供給口や供給管やポンプの弁座などを閉塞して、スラリーの安定供給が困難となる事態が発生する。   The solid content thus separated accumulates on the inner wall surface of the supply pipe and the supply port of the pump, the pump valve seat, and the like, and when this accumulation state proceeds, it becomes a great resistance to the supply of the waste plastic slurry as the raw material. Eventually, the supply port, the supply pipe, the valve seat of the pump, and the like are closed, making it difficult to stably supply the slurry.

(本発明の目的)
本発明は、一定粒径に粉砕した廃プラスチックと溶剤である油とを、大部分の廃プラスチックが溶剤に溶け、かつ、廃プラスチックや溶剤がガス化しない温度域で混合してスラリー化するスラリー調製タンクで得られた廃プラスチックスラリーを、間欠的にスラリー供給タンクに移送後、スラリー供給タンク内で廃プラスチックスラリーを、スラリー調製タンクと同一の温度域で攪拌、分散しながら、一部を高圧プランジャポンプの供給口に安定供給し、高温高圧の水素化分解反応を行う水添反応器に供給する際に、高圧を発生する高圧プランジャーポンプの供給口、ポンプの弁座部、あるいはこの供給口に接続されている供給管(短管)の内壁面に、スラリー中に含まれている触媒や未溶解の廃プラスチック粒子などの固形分が分離したものが、堆積・閉塞することを防止することを第1の目的とする。
(Object of the present invention)
The present invention is a slurry in which waste plastic pulverized to a fixed particle size and oil as a solvent are mixed and slurried in a temperature range where most of the waste plastic is dissolved in the solvent and the waste plastic or solvent is not gasified. After the waste plastic slurry obtained in the preparation tank is intermittently transferred to the slurry supply tank, the waste plastic slurry is stirred and dispersed in the same temperature range as the slurry preparation tank in the slurry supply tank, and a part of it is pressurized. When supplying to the hydrogenation reactor that performs high-temperature and high-pressure hydrocracking reaction with stable supply to the supply port of the plunger pump, the supply port of the high-pressure plunger pump that generates high pressure, the valve seat of the pump, or this supply Solids such as catalyst and undissolved waste plastic particles contained in the slurry are separated on the inner wall surface of the supply pipe (short pipe) connected to the mouth. But it is to be prevented from being deposited and closed the first object.

そして、前記作用によって、高圧プランジャーポンプによって吐出する高圧の廃プラスチックスラリーを、所定量ずつ安定に供給することを第2の目的とする。   A second object of the present invention is to stably supply a predetermined amount of high-pressure waste plastic slurry discharged by the high-pressure plunger pump.

更に、効率的な廃プラスチックの水素化分解による軽質油への転換を実施する方法を提供することを、第3の目的とするものである。   Furthermore, it is a third object to provide a method for efficiently converting waste plastic to light oil by hydrocracking.

本発明は、次のように構成されている。   The present invention is configured as follows.

1.請求項1の発明は、スラリー調製タンクの中で、溶剤と粉砕した廃プラスチックと前記溶剤に融解されない固形分とを、前記廃プラスチック及び溶剤がガス化しない温度域で攪拌混合して、廃プラスチックの大部分が溶融した廃プラスチックスラリーを製造し、前記廃プラスチックスラリーをスラリー供給タンクに間欠的に移送して、このスラリー供給タンク内で前記廃プラスチックスラリーを固化しない温度域で攪拌分散しながら、前記スラリー供給タンクの下部に接続された供給管と高圧スラリーポンプを介して、高温高圧の水添反応器に一定量ずつ連続供給し、水素化分解反応させて廃プラスチックを軽質油に転換する方法において、
スラリー供給タンクの下部より廃プラスチックスラリーを抜き出して、タンク上部に供給するためのスラリー循環ラインに設置したスラリー循環ポンプの吐出部と、このタンク上部の吐出部の間に流量調整弁を設け、前記スラリー循環ポンプの吐出部と流量調整弁との間に圧力調整パイプを形成し、この圧力調整パイプを前記高圧スラリーポンプの供給管に接続して、廃プラスチックスラリーを前記高圧スラリーポンプに供給するように構成し、前記供給管の部分や高圧スラリーポンプの弁座部に、スラリー中の固形分が分離して堆積するような状況となった時、前記流量調整弁を、圧力調整パイプ内の圧力を高めて、高圧スラリーポンプへの押し込み圧(背圧)を高くするように操作することを特徴としている。
1. According to the first aspect of the present invention, in the slurry preparation tank, the solvent, the pulverized waste plastic, and the solid content not melted by the solvent are stirred and mixed in a temperature range where the waste plastic and the solvent do not gasify, and the waste plastic is obtained. Manufacturing a waste plastic slurry in which most of the melted, intermittently transferred the waste plastic slurry to a slurry supply tank, while stirring and dispersing in the temperature range where the waste plastic slurry is not solidified in the slurry supply tank, A method in which a constant amount is continuously supplied to a high-temperature and high-pressure hydrogenation reactor through a supply pipe connected to a lower portion of the slurry supply tank and a high-pressure slurry pump, and a hydrocracking reaction is performed to convert waste plastic into light oil. In
The waste plastic slurry is extracted from the lower part of the slurry supply tank, and a flow rate adjusting valve is provided between the discharge part of the slurry circulation pump installed in the slurry circulation line for supplying to the upper part of the tank and the discharge part of the upper part of the tank, A pressure adjustment pipe is formed between the discharge part of the slurry circulation pump and the flow rate adjustment valve, and the pressure adjustment pipe is connected to the supply pipe of the high pressure slurry pump so as to supply the waste plastic slurry to the high pressure slurry pump. When the solid content in the slurry separates and accumulates on the supply pipe part or the valve seat part of the high-pressure slurry pump, the flow control valve is connected to the pressure in the pressure control pipe. And the operation is performed so as to increase the pushing pressure (back pressure) into the high-pressure slurry pump.

2.請求項2の発明は、流量調整弁の開閉操作は、スラリー供給タンクの底部に設けた、タンク内のスラリーの重量を測定するセンサーの信号により、行われることを特徴としている。   2. The invention of claim 2 is characterized in that the opening / closing operation of the flow regulating valve is performed by a signal of a sensor provided at the bottom of the slurry supply tank for measuring the weight of the slurry in the tank.

3.請求項3の発明は、圧力調整パイプの曲がり部より、上部に高圧スラリーポンプの供給管を接続したことを特徴としている。   3. The invention of claim 3 is characterized in that the supply pipe of the high-pressure slurry pump is connected to the upper part from the bent part of the pressure adjusting pipe.

4.請求項4の発明は、流量調整弁を間欠的に開閉して、循環パイプラインの中を流れるスラリーに脈動を与えることを特徴としている。   4). The invention according to claim 4 is characterized in that the flow rate adjusting valve is intermittently opened and closed to pulsate the slurry flowing in the circulation pipeline.

5.請求項5の発明は、高圧スラリーポンプとして高圧プランジャポンプを使用することを特徴としている。 5. The invention of claim 5 is characterized in that a high-pressure plunger pump is used as the high-pressure slurry pump .

6.請求項6の発明は、スラリー供給タンク内のスラリーの重量を測定するセンサーは、ロードセルを使用することを特徴としている。6). The invention of claim 6 is characterized in that the sensor for measuring the weight of the slurry in the slurry supply tank uses a load cell.

本発明は、前記1〜6項に記載された特徴を有しているが、特に1項に記載したように、スラリー供給タンク3の底部より抜き出した廃プラスチックスラリーeを、循環パイプライン36を介してスラリー供給タンク3の上部に供給して、スラリーを効率的に攪拌分散するように構成し、この循環パイプライン36の中間に流量調整弁を設けて、スラリー循環ポンプの吐出部と、流量調整弁との間に「圧力調整パイプ」を形成している。   The present invention has the characteristics described in the above items 1 to 6. In particular, as described in item 1, the waste plastic slurry e extracted from the bottom of the slurry supply tank 3 is supplied to the circulation pipeline 36. The slurry is supplied to the upper portion of the slurry supply tank 3 to efficiently agitate and disperse the slurry, and a flow rate adjusting valve is provided in the middle of the circulation pipeline 36, and the discharge portion of the slurry circulation pump, A “pressure adjusting pipe” is formed between the adjusting valve and the adjusting valve.

そして、流量調整弁を操作することで圧力調整パイプ内のスラリーの圧力を高めることによって、この圧力調整パイプ内のスラリーの高圧スラリーポンプへの背圧を高めて、固形分の堆積を防止することができる。   And, by increasing the pressure of the slurry in the pressure adjustment pipe by operating the flow rate adjustment valve, the back pressure of the slurry in the pressure adjustment pipe to the high-pressure slurry pump is increased, and solid matter accumulation is prevented. Can do.

即ち、この圧力調整パイプに接続されている供給管内や高圧スラリーポンプの弁座部に流れているスラリーに、強い押し込み圧(背圧)を与えることができる。その結果、高圧スラリーポンプが低速あるいは停止して、供給管内にスラリーが停滞し、その間にスラリーより分離した触媒や未溶解の廃プラスチック粒子などの「固形分」が、管の内壁面に堆積し、あるいは堆積しつつある場合でも、この固形分の堆積を防止、解除して円滑な廃プラスチックスラリーの高温高圧反応器への安定供給が可能となり、高効率な水素化分解反応を行うことができる。   That is, a strong pushing pressure (back pressure) can be applied to the slurry flowing in the supply pipe connected to the pressure adjusting pipe or the valve seat portion of the high pressure slurry pump. As a result, the high-pressure slurry pump slows down or stops, and the slurry stagnates in the supply pipe. During that time, “solids” such as catalyst and undissolved waste plastic particles separated from the slurry accumulate on the inner wall of the pipe. Or even when it is accumulating, it is possible to prevent and cancel the accumulation of this solid content, and to smoothly supply the waste plastic slurry to the high-temperature and high-pressure reactor, and to perform a highly efficient hydrocracking reaction. .

(廃プラスチックスラリー供給装置の概要)
以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明する。
(Outline of waste plastic slurry feeder)
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に示すように、廃プラスチックスラリー供給装置1の基本構成は、スラリー調製タンク2と、その下流側に位置させたスラリー供給タンク3を備えている。スラリー調製タンク2は、供給される溶剤aを攪拌する攪拌装置4と、そのスラリー調製タンク2内に、一定粒度に粉砕された廃プラスチックbを供給する廃プラスチックタンク5と、スラリー調製タンク2内の溶剤aの温度を計測する温度センサ6と、混合タンク2を加熱するための電熱ヒータ7を備えている。   As shown in FIG. 1, the basic configuration of the waste plastic slurry supply apparatus 1 includes a slurry preparation tank 2 and a slurry supply tank 3 positioned on the downstream side thereof. The slurry preparation tank 2 includes a stirring device 4 for stirring the supplied solvent a, a waste plastic tank 5 for supplying waste plastic b pulverized to a constant particle size in the slurry preparation tank 2, and a slurry preparation tank 2 A temperature sensor 6 for measuring the temperature of the solvent a and an electric heater 7 for heating the mixing tank 2 are provided.

溶剤aとしては、コールタール油等の重質油や水素化溶剤が好ましく使用される。また、溶剤には予め、酸化鉄、硫化鉄、塩化鉄、高炉スラグ等の鉄系の水素化分解反応用の触媒が一定量混入されており、これは後述するように、最終段階の高温高圧水素化分解反応器へ供給する直前において、滞留状態が発生すると、廃プラスチックスラリーより分離しやすい性質を持っている。   As the solvent a, heavy oil such as coal tar oil or hydrogenated solvent is preferably used. In addition, a certain amount of a catalyst for iron-based hydrocracking reaction such as iron oxide, iron sulfide, iron chloride, blast furnace slag, etc., is mixed in the solvent in advance, as described later. Immediately before being supplied to the hydrocracking reactor, if a staying state occurs, it has the property of being easily separated from the waste plastic slurry.

廃プラスチックタンク5は、このタンク5とスラリー調製タンク2と接続する廃プラスチックbの供給管8にバルブ9を設け、温度センサ6からの入力信号に基づいて作動する制御装置10によって、バルブ9の開閉を制御するようになっている。   The waste plastic tank 5 is provided with a valve 9 in the waste plastic b supply pipe 8 connected to the tank 5 and the slurry preparation tank 2, and the control device 10 that operates based on an input signal from the temperature sensor 6 controls the valve 9. It is designed to control opening and closing.

制御装置10は、スラリー調製タンク2内の溶剤aがガス化しない温度域(例えば、150〜240℃、好ましくは170〜220℃)になるように、電熱ヒータ7で制御するようになっている。   The control device 10 is controlled by the electric heater 7 so that the temperature of the solvent a in the slurry preparation tank 2 is not gasified (for example, 150 to 240 ° C., preferably 170 to 220 ° C.). .

また、温度センサ6は、スラリー調製タンク2内に投入された廃プラスチックbの充填量などに関係して変化する、溶剤aの液面の温度低下を計測しやすくするため、溶剤aの液面直下からタンク中央部までの間に設置することが必要である。   Further, the temperature sensor 6 has a liquid level of the solvent a in order to make it easy to measure the temperature drop of the liquid level of the solvent a, which changes in relation to the filling amount of the waste plastic b put into the slurry preparation tank 2. It is necessary to install between just below and the center of the tank.

廃プラスチックbは、水素化分解反応により低分子の炭化水素を生成することができるものであればよく、殆んどの種類のプラスチック及びそれらの混合物が対象となる。これは熱可塑性樹脂に限らず、熱硬化樹脂も対象となる。   The waste plastic b may be any plastic that can generate low molecular weight hydrocarbons by hydrocracking reaction, and almost all types of plastics and mixtures thereof are targeted. This is not limited to thermoplastic resins, but also thermosetting resins.

この発明によって処理するのに適した樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン樹脂等の熱可塑性樹脂およびそれらの混合物であるが、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの塩素含有樹脂が混入していてもよい。   Resins suitable for treatment according to this invention include polyolefin resins, for example, thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene resins and mixtures thereof, but chlorine containing resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride. It may be mixed.

本発明においては、これらの塩素含有樹脂は、水添分解においては触媒作用を示し、より軽質油分の多い液化生成物が得られる。一般都市ごみ中の廃プラスチックを粉砕して得られる一定の範囲の粒径(例えば、0.5〜5mm)に粉砕した廃プラスチックを適用すると、スラリー化や水素化分解反応の効率を向上させる意味で適している。   In the present invention, these chlorine-containing resins show a catalytic action in hydrocracking, and a liquefied product with a higher light oil content is obtained. Meaning of improving the efficiency of slurrying and hydrocracking reaction by applying waste plastic pulverized to a certain range of particle size (for example, 0.5-5mm) obtained by pulverizing waste plastic in municipal waste Suitable for.

前記スラリー調製タンク2は、蓋付きの筒状タンク本体11と逆円錐状のタンク絞り部12により形成され、更にタンク絞り部12の中央に形成された出口13(下端部)に、出口バルブ14を設けている。   The slurry preparation tank 2 is formed by a cylindrical tank body 11 with a lid and an inverted conical tank constriction part 12, and an outlet valve 14 is formed at an outlet 13 (lower end part) formed at the center of the tank constriction part 12. Is provided.

前記攪拌装置4は、タンク本体11の蓋部15を貫通してタンク絞り部12の出口13に達する回転軸16と、この回転軸16に多段に固定した攪拌翼群17により形成されているが、回転方向に仰角を有しており、溶液aを攪拌すると同時に溶液aを回転軸16に沿って下方に流下させるようになっている。他方、最下段の撹拌翼は前記仰角と反対向きの仰角を有しており、溶液aを攪拌すると同時に混合タンク2の壁面に沿って下方に押し戻し、未溶解の廃プラスチックbが、タンク2の出口付近に堆積して詰まりを発生することを防止するようになっている。   The stirring device 4 is formed by a rotating shaft 16 that passes through the lid portion 15 of the tank main body 11 and reaches the outlet 13 of the tank throttle portion 12, and a stirring blade group 17 fixed to the rotating shaft 16 in multiple stages. The angle of elevation in the rotation direction is such that the solution a is agitated and flows down along the rotation axis 16 at the same time. On the other hand, the lowermost stirring blade has an elevation angle opposite to the elevation angle, and simultaneously agitates the solution a and pushes it downward along the wall surface of the mixing tank 2. It is designed to prevent clogging due to accumulation near the outlet.

スラリー調製タンク2の蓋部15に溶剤噴射ノズル20が設けられ、タンク絞り部12に設けた溶剤抜き出し管21から抜き出した溶剤aを、前記溶剤噴射ノズル20より廃プラスチックbの上面に吹き付けるようになっている。この溶剤噴射ノズル20は、溶剤噴射ノズル20から噴射させた溶剤aが、廃プラスチック供給管8から投下された微粉状で浮上している廃プラスチックbの上面に散布されるように、撹拌翼18の回転方向に向いて廃プラスチック投入管8の下流側に位置して設けられている。   A solvent injection nozzle 20 is provided in the lid portion 15 of the slurry preparation tank 2, and the solvent a extracted from the solvent extraction pipe 21 provided in the tank throttle portion 12 is sprayed from the solvent injection nozzle 20 onto the upper surface of the waste plastic b. It has become. The solvent spray nozzle 20 is provided with a stirring blade 18 so that the solvent a sprayed from the solvent spray nozzle 20 is sprayed on the upper surface of the waste plastic b floating in the form of fine powder dropped from the waste plastic supply pipe 8. Is disposed on the downstream side of the waste plastic charging pipe 8 in the direction of the rotation.

また、スラリー調製タンク2の上部に軽質留分回収装置22を設け、廃プラスチックの溶液中に気化した成分を再凝縮してスラリー調製タンク2に戻すように構成されている。この軽質留分回収装置22は凝縮器の一種であり、スラリー調製タンク2の上部に設けた排気管23の途中にある軽質留分回収装置22のジャケット部に、冷却水cを供給して回収装置22内を急冷するようになっている。更に、スラリー調製タンク2は、その上部側面にバルブ25を配置した溶剤供給管26を備えている。   Further, a light fraction collection device 22 is provided in the upper part of the slurry preparation tank 2 so that components evaporated in the waste plastic solution are recondensed and returned to the slurry preparation tank 2. This light fraction recovery device 22 is a kind of condenser, and recovers by supplying cooling water c to the jacket portion of the light fraction recovery device 22 in the middle of the exhaust pipe 23 provided in the upper part of the slurry preparation tank 2. The inside of the apparatus 22 is rapidly cooled. Further, the slurry preparation tank 2 is provided with a solvent supply pipe 26 having a valve 25 disposed on the upper side surface thereof.

前記スラリー調製タンク2の排出口に設けた出口バルブ14に接続され、スラリー遠心ポンプからなるスラリー移送ポンプ38を設けたスラリー配管30を、隣接して配置されたスラリー供給タンク3の天板に接続し、廃プラスチックスラリーdを、次の工程であるスラリー供給タンク3の上部に供給するように構成されている。   A slurry pipe 30 provided with a slurry transfer pump 38 comprising a slurry centrifugal pump is connected to the top plate of the slurry supply tank 3 disposed adjacent to the outlet valve 14 provided at the discharge port of the slurry preparation tank 2. The waste plastic slurry d is supplied to the upper part of the slurry supply tank 3 which is the next step.

このスラリー供給タンク3は、スラリーを均一に攪拌混合して、水素化分解反応工程の高温高圧反応器において効率的に反応促進できるように、一定量ずつ安定したスラリーの連続供給を、高圧スラリーポンプを介して行うための装置であって、電動モータ32によって駆動される攪拌機33を備え、その側面に電熱ヒータ34を備えている。   This slurry supply tank 3 is a high-pressure slurry pump that supplies a constant amount of stable slurry so that the slurry can be uniformly stirred and mixed to efficiently promote the reaction in the high-temperature and high-pressure reactor in the hydrocracking reaction step. Is provided with an agitator 33 driven by an electric motor 32, and an electric heater 34 is provided on a side surface thereof.

更に、このスラリー供給タンク3の底部の排出口35と、タンク3の天板31とを連通する「循環パイプライン36」を設け、タンク3内の廃プラスチックスラリーeを、スラリー供給タンク3と、このタンク3の外部に設けた循環パイプライン36との間で、スラリー循環ポンプ39で加圧しながら、所定の循環速度で循環させるようになっている。   Furthermore, a “circulation pipeline 36” is provided to communicate the discharge port 35 at the bottom of the slurry supply tank 3 with the top plate 31 of the tank 3, and the waste plastic slurry e in the tank 3 is supplied to the slurry supply tank 3; The slurry is circulated at a predetermined circulation speed while being pressurized by a slurry circulation pump 39 between the circulation pipeline 36 provided outside the tank 3.

また、この循環パイプライン36の曲がり部Xの上方に接続した供給管37によって、スラリー供給タンク3内の廃プラスチックスラリーeを、高温高圧の水添反応器50(圧力5.0〜1.5MPa、温度350〜480℃)に供給するようになっている。   Further, the waste plastic slurry e in the slurry supply tank 3 is fed into the high-temperature and high-pressure hydrogenation reactor 50 (pressure 5.0 to 1.5 MPa) by the supply pipe 37 connected above the bent portion X of the circulation pipeline 36. , Temperature 350 to 480 ° C.).

ここで、廃プラスチックスラリーの濃度(成分)は、廃プラスチック10〜40wt%、Fe系触媒0.1〜10wt%、溶剤(コールタール油)50〜90wt%の条件を、代表例として採用した。   Here, as the concentration (component) of the waste plastic slurry, the conditions of waste plastic 10 to 40 wt%, Fe-based catalyst 0.1 to 10 wt%, solvent (coal tar oil) 50 to 90 wt% were adopted as representative examples.

前記スラリー調製タンク2に接続された第1配管30には、スラリー移送ポンプ(遠心型ポンプ)38を配置し、スラリー供給タンク3の上・下を結ぶ循環パイプ36の管路にはスラリー循環ポンプ39(遠心型ポンプ)を配置する。   A slurry transfer pump (centrifugal pump) 38 is disposed in the first pipe 30 connected to the slurry preparation tank 2, and a slurry circulation pump is connected to the circulation pipe 36 connecting the upper and lower sides of the slurry supply tank 3. 39 (centrifugal pump) is arranged.

そして循環パイプ36の絞り部の上部に分岐状に接続された供給管37には、高圧スラリーポンプ40(プランジャーポンプ等の往復動式ポンプで、高圧スラリーeを移送する能力を有している。)が配置されている。   A supply pipe 37 connected in a branched manner to the upper part of the throttle portion of the circulation pipe 36 has a capability of transferring the high-pressure slurry e by a high-pressure slurry pump 40 (reciprocating pump such as a plunger pump). .) Is arranged.

(廃プラスチック処理装置の運転方法)
次に、廃プラスチック処理装置1の運転方法について説明すると、溶剤供給管26からスラリー調製タンク2に、触媒(Fe系、0.001mm〜0.01mm)を含んだ所定量の溶剤(この例においてはコールタール油)aが供給されると、制御装置10の制御信号によって電熱ヒータ7に通電発熱させて、タンク2内の溶剤aが一定温度まで加熱される。
(Operation method of waste plastic processing equipment)
Next, the operation method of the waste plastic processing apparatus 1 will be described. A predetermined amount of solvent (in this example, containing Fe (0.001 mm to 0.01 mm)) from the solvent supply pipe 26 to the slurry preparation tank 2 (in this example) When the coal tar oil (a) is supplied, the electric heater 7 is energized and heated by the control signal of the control device 10, and the solvent a in the tank 2 is heated to a certain temperature.

そして、溶剤aが第1設定温度(例えば、150℃)に達すると、制御装置10によって廃プラスチック投入管8のバルブ9が一定時間だけ開閉され、その間にバルブ9を通過した少量(例えば、最終投入量の1〜1/10)の一定量の廃プラスチックbが、スラリー調製タンク2内に投入され、溶剤と混合されて溶解される。   When the solvent a reaches the first set temperature (for example, 150 ° C.), the control device 10 opens and closes the valve 9 of the waste plastic charging pipe 8 for a certain period of time, and a small amount (for example, the final value) that has passed through the valve 9 during that time. A certain amount of the waste plastic b 1 to 1/10 of the amount charged is charged into the slurry preparation tank 2 and mixed with the solvent to be dissolved.

廃プラスチック調製タンク2内に投入された微粉末状の廃プラスチックbは、溶剤噴射ノズル20から噴射された溶剤aを浴びて濡れるため、調整タンク2内の溶剤aと馴染み易くなると共に、重量が増加して調製タンク2内に沈降し易くなる。また、最上段の撹拌翼の引き込み力によって、調製タンク2内の溶剤a内に引き込まれて溶解しやすくなる。   The fine powdery waste plastic b introduced into the waste plastic preparation tank 2 is wetted by the solvent a sprayed from the solvent spray nozzle 20, so that it becomes easy to become familiar with the solvent a in the adjustment tank 2 and has a weight. It increases and becomes easy to settle in the preparation tank 2. Moreover, it becomes easy to melt | dissolve in the solvent a in the preparation tank 2 with the drawing-in force of the uppermost stirring blade.

廃プラスチックタンク5より、廃プラスチックbが調製タンク2内に供給され、一部溶解すると、この調製タンク2内の溶剤aの液面温度が若干低下するが、更に加熱されて調製タンク2内の溶剤温度が第2設定温度(例えば、160℃)に達すると、制御装置10によって供給管8のバルブ9が一定時間だけ開閉され、その間にバルブ9を通過した少量(例えば、最終投入総量の1〜数10分の1)の一定量の廃プラスチックbが,スラリー調製タンク2内に投入される。   When the waste plastic b is supplied from the waste plastic tank 5 into the preparation tank 2 and partially dissolved, the liquid surface temperature of the solvent a in the preparation tank 2 is slightly lowered. When the solvent temperature reaches a second set temperature (for example, 160 ° C.), the control device 10 opens and closes the valve 9 of the supply pipe 8 for a certain period of time, and during that time a small amount (for example, 1 of the total amount of final charge) has passed through the valve 9. A certain amount of waste plastic b is charged into the slurry preparation tank 2.

このような廃プラスチックbの投入作業を繰り返し行って、予め設定した廃プラスチックbの全量を投入したら、調製タンク2内の溶剤aの温度を設定値(例えば、150〜240℃、好ましくは170〜220℃)に保持しながら、攪拌装置4によって一定時間、調製タンク2内を攪拌して、廃プラスチックbの大部分を溶剤a内に溶解させる。   When such a waste plastic b charging operation is repeated and the entire amount of the preset waste plastic b is charged, the temperature of the solvent a in the preparation tank 2 is set to a set value (for example, 150 to 240 ° C., preferably 170 to While maintaining the temperature at 220 ° C., the inside of the preparation tank 2 is stirred for a certain time by the stirring device 4 to dissolve most of the waste plastic b in the solvent a.

スラリー調製タンク2における廃プラスチックbの溶解作業終了後、調製タンク2の出口バルブ14を開き、スラリー移送ポンプ38を駆動して、スラリー調製タンク2内の廃プラスチックスラリーdを、スラリー供給タンク3に全量を移送する。   After the melting operation of the waste plastic b in the slurry preparation tank 2 is completed, the outlet valve 14 of the preparation tank 2 is opened, and the slurry transfer pump 38 is driven so that the waste plastic slurry d in the slurry preparation tank 2 is transferred to the slurry supply tank 3. Transfer the entire amount.

所定量の廃プラスチックと、油との廃プラスチックスラリーdを移送後、スラリー調製タンク2の出口バルブ14を閉じ、スラリー移送ポンプ38を停止する。その後、スラリー調製タンク2において、廃プラスチックbの前記のような溶解作業を、同様に再開する。   After a predetermined amount of waste plastic and oil waste plastic slurry d are transferred, the outlet valve 14 of the slurry preparation tank 2 is closed, and the slurry transfer pump 38 is stopped. Thereafter, the above-described melting operation of the waste plastic b is similarly restarted in the slurry preparation tank 2.

他方、スラリー供給タンク3では、廃プラスチックスラリーd(スラリー供給タンク内ではスラリーeと表示)を、ヒータ34によりスラリー調製タンク2内と同一ないしこれに近い設定温度に保持しながらスラリー循環ポンプ39を稼動して、廃プラスチックスラリーeを更に攪拌・分散すると共に一定量ずつの安定したスラリーの連続供給を、高圧スラリーポンプ46を介して行う。   On the other hand, in the slurry supply tank 3, the waste plastic slurry d (indicated as slurry e in the slurry supply tank) is maintained at a set temperature that is the same as or close to that in the slurry preparation tank 2 by the heater 34. In operation, the waste plastic slurry e is further stirred and dispersed, and a constant amount of a stable slurry is continuously supplied via a high-pressure slurry pump 46.

そして、このスラリー供給タンク3内の廃プラスチックスラリーeを、このスラリー供給タンク3と、このスラリー供給タンク3の外部に配管されている循環パイプライン36の間で、スラリー循環ポンプ39により循環させ、廃プラスチックスラリーe中のガム発生などを防止すると共に、高圧スラリーポンプ40へのスラリーの押し込み圧(背圧)を与えて、高温高圧水添反応器50へのスラリーeの安定供給を可能にすることができる。   Then, the waste plastic slurry e in the slurry supply tank 3 is circulated by the slurry circulation pump 39 between the slurry supply tank 3 and the circulation pipeline 36 piped outside the slurry supply tank 3, In addition to preventing the generation of gum in the waste plastic slurry e and applying a pressure (back pressure) of the slurry to the high-pressure slurry pump 40, the slurry e can be stably supplied to the high-temperature high-pressure hydrogenation reactor 50. be able to.

このようにしてスラリー供給タンク3内の廃プラスチックスラリーeは、高圧スラリーポンプ40と配管41を経由して高温高圧水添反応器50(圧力5.0〜1.5MPa、温度350〜480℃)に供給される。この反応器50においては、反応温度が350〜480℃、反応圧力が、5から15MPaで水素化分解反応が行われる。   In this way, the waste plastic slurry e in the slurry supply tank 3 passes through the high-pressure slurry pump 40 and the pipe 41 to the high-temperature high-pressure hydrogenation reactor 50 (pressure 5.0 to 1.5 MPa, temperature 350 to 480 ° C.). To be supplied. In the reactor 50, the hydrocracking reaction is performed at a reaction temperature of 350 to 480 ° C. and a reaction pressure of 5 to 15 MPa.

この反応器50における反応時間は30分〜120分となっており、水素化分解反応により廃プラスチックは水素化され、主に軽質油などが生成される。   The reaction time in the reactor 50 is 30 to 120 minutes, and the waste plastic is hydrogenated by the hydrocracking reaction, and mainly light oil or the like is produced.

(水添反応器50へのスラリーeの供給上の問題の再検討)
図2は、図1における矢印Xで示した配管の部分を示しており、循環パイプライン36と、高圧スラリーを移送する高圧スラリーポンプ40(プランジャーポンプ)との間の供給管37とのT型に接続された部分を示している。
(Reexamination of problems in supplying slurry e to hydrogenation reactor 50)
FIG. 2 shows a portion of the piping indicated by the arrow X in FIG. 1, and T between the circulation pipeline 36 and the supply pipe 37 between the high-pressure slurry pump 40 (plunger pump) for transferring the high-pressure slurry. The part connected to the mold is shown.

前記循環パイプライン36と供給管37とがT型に接続された部分は、高圧スラリーポンプ40への配管の都合から、長さ(m)(ポンプの供給管37の長さ)を有している。この長さ(m)の部分は、プランジャーポンプ40が停止した状態では、廃プラスチックスラリーeが必然的に停滞する部分であるので、この停滞している間にスラリーeより分離した触媒や未溶解プラスチックや、溶解した廃プラスチックに含まれていた固形分kが分離して、供給管37に沈降することになる。同様の固形分の沈降、付着は高圧スラリーポンプ40内の弁座部でも発生しやすい。   The portion where the circulation pipeline 36 and the supply pipe 37 are connected in a T shape has a length (m) (the length of the pump supply pipe 37) for convenience of piping to the high-pressure slurry pump 40. Yes. This length (m) is the portion where the waste plastic slurry e stagnates when the plunger pump 40 is stopped, so that the catalyst or unseparated from the slurry e during this stagnation is not present. The dissolved plastic and the solid content k contained in the dissolved waste plastic are separated and settled in the supply pipe 37. Similar settling and adhesion of solid content is likely to occur at the valve seat in the high-pressure slurry pump 40.

本発明においては、この固形分kの分離と、それに伴って発生する、供給管37や高圧スラリーポンプ40の弁座部への固形分kの沈降、閉塞の問題点を考慮して、前記循環パイプライン36を流れるスラリーeの高圧スラリーポンプ40への押し込み圧(背圧)を調整できるように構成すると共に、この循環パイプライン36に供給管37を接続して構成している。   In the present invention, in consideration of the separation of the solid content k and the problems of sedimentation and clogging of the solid content k in the valve seat portion of the supply pipe 37 and the high-pressure slurry pump 40 that occur along with this separation, the circulation is performed. The configuration is such that the pressure (back pressure) of the slurry e flowing through the pipeline 36 into the high-pressure slurry pump 40 can be adjusted, and a supply pipe 37 is connected to the circulation pipeline 36.

前記循環パイプライン36の立ち上がった曲がり部分Yと、供給管37との接続部分は、循環ポンプ39に接続されている横向きの配管36bより上方へ少し変位した位置に接続することによって、固形分kの堆積による供給管37の内壁面への沈着ないし固着を防止することができる。   The bent portion Y of the circulation pipeline 36 and the connection portion of the supply pipe 37 are connected to a position slightly displaced upward from the horizontal pipe 36b connected to the circulation pump 39, so that the solid content k It is possible to prevent the supply pipe 37 from depositing or sticking to the inner wall surface due to the accumulation of the.

スラリー供給タンク3の下部には、ロードセル60を設けており、このロードセル60によるスラリー供給タンク3内の廃プラスチックスラリーの重量変化によって信号Sを出し、反応器50へのスラリーeの供給量を常時検出するようになっている。   A load cell 60 is provided below the slurry supply tank 3, and a signal S is output when the load cell 60 changes the weight of the waste plastic slurry in the slurry supply tank 3, and the supply amount of the slurry e to the reactor 50 is constantly set. It comes to detect.

この信号Sは、また、制御装置61によって流量制御弁62の流量を制御して、圧力調整パイプ内の圧力を制御し、高圧スラリーポンプ40への押し込み圧(背圧)を制御するように構成されている。   The signal S is also configured to control the flow rate of the flow rate control valve 62 by the control device 61, to control the pressure in the pressure adjusting pipe, and to control the pushing pressure (back pressure) to the high pressure slurry pump 40. Has been.

スラリー循環ポンプ39は常時駆動されているので、スラリー供給タンク3の底部から抜き出された廃プラスチックスラリーeは循環パイプライン36に供給され、流量制御弁62で流量を制限されながらスラリー供給タンク3の上部より還流するように構成されている。   Since the slurry circulation pump 39 is always driven, the waste plastic slurry e extracted from the bottom of the slurry supply tank 3 is supplied to the circulation pipeline 36 and the flow rate is controlled by the flow rate control valve 62 while the slurry supply tank 3 is restricted. It is comprised so that it may reflux from the upper part of.

従って、この循環パイプライン36の内部に、廃プラスチックスラリーeが停滞することがないように運転されることになり、この循環パイプライン36に接続されている供給管37に常時、新鮮なプラスチックスラリーeが供給される筈である。   Accordingly, the waste plastic slurry e is operated so as not to stagnate inside the circulation pipeline 36, and the supply pipe 37 connected to the circulation pipeline 36 is always supplied with fresh plastic slurry. e should be supplied.

また、循環パイプライン36の曲がり部Yの少し上方に、高圧スラリーポンプ40への供給管37をT字型に連結することにより、固形分kの供給管37への選択的な流入を防ぐことができ、固形分kの供給管37への堆積、付着等の閉塞がおきにくくできる。   Further, the supply pipe 37 to the high-pressure slurry pump 40 is connected in a T shape slightly above the bent portion Y of the circulation pipeline 36 to prevent selective inflow of the solid content k to the supply pipe 37. It is possible to prevent clogging such as accumulation and adhesion of the solid content k on the supply pipe 37.

しかし、反応器50へ廃プラスチックスラリーeが供給されない時、あるいは供給量が少なくなった時には、この供給管37の内部や高圧スラリーポンプの弁座部等に、図2に示すように、触媒などの固形分kが分離してその管壁に堆積、付着し、最後にはその管を閉塞して、廃プラスチックスラリーeを反応器50に供給することができなくなる。   However, when the waste plastic slurry e is not supplied to the reactor 50 or when the supply amount is reduced, a catalyst or the like is provided inside the supply pipe 37 or the valve seat portion of the high-pressure slurry pump as shown in FIG. The solid content k is separated and deposited on and adhered to the tube wall. Finally, the tube is closed and the waste plastic slurry e cannot be supplied to the reactor 50.

そこで、前記ロードセル60の信号により、流量制御弁62を制御してこの流量制御弁62を絞ることによって、スラリー循環ポンプ39と流量制御弁62に至る間の「圧力著製パイプ36A」の内部の圧力を上昇させるように構成している。   Therefore, by controlling the flow rate control valve 62 by the signal of the load cell 60 and restricting the flow rate control valve 62, the inside of the “pressure-produced pipe 36A” between the slurry circulation pump 39 and the flow rate control valve 62 is controlled. The pressure is increased.

前記流量制御弁62の作動に伴って発生した圧力上昇によって、この圧力調整パイプ36Aを流れる廃プラスチックスラリーeの高圧スラリーポンプ40の供給管への押し込み圧(背圧)が大きくなる。   The pressure increase generated by the operation of the flow control valve 62 increases the pressure (back pressure) for pushing the waste plastic slurry e flowing through the pressure adjusting pipe 36A into the supply pipe of the high-pressure slurry pump 40.

この廃プラスチックスラリーeの押し込み圧の変化によって、図2に示す供給管37の内部の圧力が高まり、それと同時に循環パイプライン36の「曲がり部Y」の流速の変化に伴って、供給管37の内部の圧力が変動して、「押出し現象、吸出し現象、あるいは攪乱現象」が発生する。   Due to the change in the pushing pressure of the waste plastic slurry e, the pressure inside the supply pipe 37 shown in FIG. 2 is increased, and at the same time, the flow rate of the “bent portion Y” of the circulation pipeline 36 is changed. The internal pressure fluctuates and an “extrusion phenomenon, a suction phenomenon, or a disturbance phenomenon” occurs.

この押出し現象、吸出し現象あるいは攪乱現象によって、この供給管37の内部に溜まっていたスラリーが動揺し、管内壁やポンプ弁座部に堆積していた触媒などの固形分kが剥離され、その剥離された固形分kは廃プラスチックスラリーeと共に高圧スラリーポンプ40を通過して、高温高圧水添反応器50へ移送される、あるいは、循環する分散スラリーe中に混合されることになる。   Due to the extrusion phenomenon, the suction phenomenon, or the disturbance phenomenon, the slurry accumulated in the supply pipe 37 is shaken, and the solid content k such as the catalyst accumulated on the inner wall of the pipe or the pump valve seat is peeled off. The solid content k thus passed through the high-pressure slurry pump 40 together with the waste plastic slurry e is transferred to the high-temperature high-pressure hydrogenation reactor 50 or mixed in the circulating dispersion slurry e.

従って、この圧力調整パイプ36A内の圧力変動により、供給管37やスラリーポンプ40の内部のスラリーが影響を受け、堆積していた固形分kが剥離して除去されることになるのである。   Therefore, due to the pressure fluctuation in the pressure adjusting pipe 36A, the slurry inside the supply pipe 37 and the slurry pump 40 is affected, and the accumulated solid content k is peeled off and removed.

前記のように循環パイプライン36の始端部を構成している「圧力調整パイプ36A」に対して、強制的に圧力変動を与えることによって、この圧力調整パイプ36Aに発生する「押出し現象、吸出し現象、あるいは攪乱現象」によって、この圧力調整パイプ36Aに接続されている供給管37(及び高圧スラリーポンプ40の吸入口40a)の内部に圧力変動の影響と、圧力調整パイプ36Aの圧力変化により、前記供給管37やスラリーポンプ40の弁座部などの内壁面に堆積していた固形分kが剥離して分離されるのである。   As described above, the “pressure adjusting pipe 36A” constituting the starting end portion of the circulation pipeline 36 is forced to give a pressure fluctuation, thereby generating an “extrusion phenomenon and a suction phenomenon” generated in the pressure adjusting pipe 36A. , Or a disturbance phenomenon, due to the influence of pressure fluctuations in the supply pipe 37 (and the suction port 40a of the high-pressure slurry pump 40) connected to the pressure adjustment pipe 36A, and the pressure change of the pressure adjustment pipe 36A. The solid content k deposited on the inner wall surfaces of the supply pipe 37 and the valve seat of the slurry pump 40 is separated and separated.

この循環パイプライン36(圧力調整パイプ36Aを含んで)に常時、廃プラスチックスラリーeを循環させ、供給管37に対して一種の「押出し現象、吸出し現象」を発揮させておくことによって、この供給管37の内部の廃プラスチックスラリーeに対して、振動効果を与え、この供給管37の長さ(m)を前記「押出し現象、吸出し現象」が及び範囲で形成しておけば、この供給管37の内部のスラリー中の固形分fが分離して管壁に堆積して付着し、時には閉塞してしまうような現象を防止することができるのである。   By always circulating the waste plastic slurry e through the circulation pipeline 36 (including the pressure adjusting pipe 36A) and causing the supply pipe 37 to exhibit a kind of “extrusion phenomenon, suction phenomenon”, this supply is achieved. If the waste plastic slurry e inside the pipe 37 is given a vibration effect and the length (m) of the supply pipe 37 is formed within the range of the “extrusion phenomenon, suction phenomenon”, this supply pipe It is possible to prevent a phenomenon in which the solid content f in the slurry inside 37 separates and deposits on and adheres to the tube wall and sometimes clogs.

前記供給管37の長さ(m)については、分散スラリーeの性質、循環パイプライン36中を流れるスラリーeの速度、スラリーの粘度、スラリーの温度などの諸要因によって決定されるものであるが、できるだけ最短とするのが望ましい。   The length (m) of the supply pipe 37 is determined by various factors such as the nature of the dispersion slurry e, the speed of the slurry e flowing through the circulation pipeline 36, the viscosity of the slurry, and the temperature of the slurry. It is desirable to make it as short as possible.

(供給管37の他の連結構造)
図3は、循環パイプライン36(36A)の曲がり部Yに、供給管37を直線的に連結した実施例を示し、図4は、循環パイプライン36の中心gに対して、供給管37の中心を距離(n)分上方にずらして固定した実施例を示している。
(Other connection structure of the supply pipe 37)
3 shows an embodiment in which the supply pipe 37 is linearly connected to the bent portion Y of the circulation pipeline 36 (36A). FIG. 4 shows the supply pipe 37 with respect to the center g of the circulation pipeline 36. In the embodiment, the center is shifted and fixed upward by a distance (n).

図3に示す第2の実施例は、廃プラスチックスラリーeの供給管37への固形分kの選択的な混入があって望ましくない。   The second embodiment shown in FIG. 3 is not desirable because there is a selective mixing of the solid content k into the supply pipe 37 of the waste plastic slurry e.

図4に示す実施例3は、曲がり部Yに発生する分散スラリーeの押出しおよび吸出し効果を発揮させる構成を示したものであるが、距離(n)を一定長さ以上にすることが望ましい。   Example 3 shown in FIG. 4 shows a configuration that exerts the effect of extruding and sucking the dispersion slurry e generated in the bent portion Y, but it is desirable that the distance (n) be equal to or longer than a certain length.

図5に示す第4の実施例は、図4の実施例の変形で、供給管37の上部に上向きの局面部37aを設けて、更なる押出し効果および吸出し効果を発揮させるものである。   The fourth embodiment shown in FIG. 5 is a modification of the embodiment shown in FIG. 4, and an upward face portion 37 a is provided on the upper portion of the supply pipe 37 to further exert an extrusion effect and a suction effect.

以上のように、本発明は、高圧スラリーポンプ40であるプランジャポンプの供給管部分や弁座部で発生していた、触媒などの固形分kの堆積を防止するために、スラリー供給タンク3の上下を結ぶ循環パイプライン36を設け、更にこの循環パイプライン36の一部(始端側)に圧力調整パイプ36Aを形成し、この循環パイプライン36の中間に設けた流量調整弁62の作用で前記圧力調整パイプ36A内に圧力変動を与え、それによって、圧力調整パイプ36Aに接続されている高圧スラリーポンプ40の供給管37の内部やスラリーポンプ40の弁座部に固形分kが堆積して、最終的には閉塞するトラブルを防止するものである。   As described above, in the present invention, in order to prevent the solid content k such as the catalyst from being accumulated in the supply pipe portion and the valve seat portion of the plunger pump which is the high-pressure slurry pump 40, A circulation pipeline 36 connecting the upper and lower sides is provided, and a pressure adjustment pipe 36A is formed on a part (starting end side) of the circulation pipeline 36, and the flow rate adjustment valve 62 provided in the middle of the circulation pipeline 36 is used to A pressure fluctuation is given in the pressure adjusting pipe 36A, whereby solid content k accumulates in the supply pipe 37 of the high pressure slurry pump 40 connected to the pressure adjusting pipe 36A and in the valve seat portion of the slurry pump 40, Eventually, it will prevent troubles that block.

廃プラスチックスラリー供給装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of a waste plastic slurry supply apparatus. 高圧スラリーポンプと圧力調整パイプの連結部を示す図である。It is a figure which shows the connection part of a high pressure slurry pump and a pressure adjustment pipe. 高圧スラリーポンプと圧力調整パイプの連結部を示す図である。It is a figure which shows the connection part of a high pressure slurry pump and a pressure adjustment pipe. 高圧スラリーポンプと圧力調整パイプの連結部を示す図である。It is a figure which shows the connection part of a high pressure slurry pump and a pressure adjustment pipe. 高圧スラリーポンプと圧力調整パイプの連結部を示す図である。It is a figure which shows the connection part of a high pressure slurry pump and a pressure adjustment pipe.

1 廃プラスチックスラリー供給装置
2 廃プラスチックスラリー調製タンク
3 廃プラスチックスラリー供給タンク
36 循環パイプライン
36A 圧力調整パイプ
37 供給管
38 廃プラスチックスラリー移送ポンプ
39 廃プラスチックスラリー循環ポンプ
40 高圧スラリーポンプ(高圧プランジャーポンプ)
a 溶剤(重質油)
b 一定粒度に粉砕された廃プラスチック
d,e 廃プラスチックスラリー
k 固形分
Y 曲がり部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waste plastic slurry supply apparatus 2 Waste plastic slurry preparation tank 3 Waste plastic slurry supply tank 36 Circulation pipeline 36A Pressure adjustment pipe 37 Supply pipe 38 Waste plastic slurry transfer pump 39 Waste plastic slurry circulation pump 40 High pressure slurry pump (high pressure plunger pump )
a Solvent (heavy oil)
b Waste plastic pulverized to a fixed particle size d, e Waste plastic slurry k Solid content Y Curved part

Claims (6)

スラリー調製タンクの中で、溶剤と粉砕した廃プラスチックと、前記溶剤に融解されない固形分とを、前記廃プラスチック及び溶剤がガス化しない温度域で攪拌混合して、廃プラスチックの大部分が溶融した廃プラスチックスラリーを製造し、前記廃プラスチックスラリーをスラリー供給タンクに間欠的に移送して、このスラリー供給タンク内で前記廃プラスチックスラリーを固化しない温度域で攪拌分散しながら、前記スラリー供給タンクの下部に接続された供給管と高圧スラリーポンプを介して、高温高圧の水添反応器に一定量ずつ連続供給し、水素化分解反応させて廃プラスチックを軽質油に転換する方法において、
スラリー供給タンクの下部より廃プラスチックスラリーを抜き出して、タンク上部に供給するためのスラリー循環ラインに設置したスラリー循環ポンプの吐出部と、このタンク上部の吐出部の間に流量調整弁を設け、前記スラリー循環ポンプの吐出部と流量調整弁との間に圧力調整パイプを形成し、この圧力調整パイプを前記高圧スラリーポンプの供給管に接続して、廃プラスチックスラリーを前記高圧スラリーポンプに供給するように構成し、
前記供給管の部分や高圧スラリーポンプの弁座部に、スラリー中の固形分が分離して堆積するような状況となった時、前記流量調整弁を、圧力調整パイプ内の圧力を高めて、高圧スラリーポンプへの押し込み圧を高くするように操作することを特徴とする、廃プラスチックを含むスラリーを高圧容器へ供給する方法。
In the slurry preparation tank, most of the waste plastic was melted by stirring and mixing the solvent, the pulverized waste plastic, and the solid content not melted in the solvent in a temperature range where the waste plastic and the solvent are not gasified. A waste plastic slurry is manufactured, the waste plastic slurry is intermittently transferred to a slurry supply tank, and the waste plastic slurry is stirred and dispersed in a temperature range where the waste plastic slurry is not solidified in the slurry supply tank. In a method of continuously supplying a constant amount to a high-temperature and high-pressure hydrogenation reactor through a supply pipe connected to a high-pressure slurry pump and converting the waste plastic to light oil by hydrocracking reaction,
The waste plastic slurry is extracted from the lower part of the slurry supply tank, and a flow rate adjusting valve is provided between the discharge part of the slurry circulation pump installed in the slurry circulation line for supplying to the upper part of the tank and the discharge part of the upper part of the tank, A pressure adjustment pipe is formed between the discharge part of the slurry circulation pump and the flow rate adjustment valve, and the pressure adjustment pipe is connected to the supply pipe of the high pressure slurry pump so as to supply the waste plastic slurry to the high pressure slurry pump. To configure
When the situation becomes such that the solid content in the slurry separates and accumulates on the supply pipe part or the valve seat part of the high-pressure slurry pump, the pressure in the pressure adjustment pipe is increased, A method for supplying a slurry containing waste plastic to a high-pressure vessel, wherein the operation is performed so as to increase a pressure applied to the high-pressure slurry pump.
流量調整弁の開閉操作は、スラリー供給タンクの底部に設けた、タンク内のスラリーの重量を測定するセンサーの信号により、行われることを特徴とする、請求項1記載の廃プラスチックスラリーを高圧容器へ供給する方法。   2. The waste plastic slurry according to claim 1, wherein the opening / closing operation of the flow rate adjusting valve is performed by a signal of a sensor provided at the bottom of the slurry supply tank for measuring the weight of the slurry in the tank. How to supply to. 圧力調整パイプに曲がり部を形成し、この曲がり部より上部に、高圧スラリーポンプの供給管を接続したことを特徴とする、請求項1記載の廃プラスチックスラリーを高圧容器へ供給する方法。   2. The method of supplying waste plastic slurry to a high pressure vessel according to claim 1, wherein a bent portion is formed in the pressure adjusting pipe, and a supply pipe of a high pressure slurry pump is connected above the bent portion. 流量調整弁を間欠的に開閉して、循環パイプラインの中を流れる廃プラスチックスラリーに脈動を与えることを特徴とする、請求項1記載の廃プラスチックスラリーを高圧容器へ供給する方法。   2. A method for supplying waste plastic slurry to a high-pressure vessel according to claim 1, wherein the flow control valve is intermittently opened and closed to pulsate the waste plastic slurry flowing in the circulation pipeline. 高圧スラリーポンププランジャーポンプであることを特徴とする、請求項1記載の廃プラスチックスラリーを高圧容器へ供給する方法。 High-pressure slurry pump is characterized the plunger pump der Turkey, a method of supplying waste plastics slurry of claim 1 wherein the high pressure vessel. スラリー供給タンク内のスラリーの重量を測定するセンサーは、ロードセルであることを特徴とする、請求項2記載の廃プラスチックスラリーを高圧容器へ供給する方法。The method for supplying waste plastic slurry to a high-pressure vessel according to claim 2, wherein the sensor for measuring the weight of the slurry in the slurry supply tank is a load cell.
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