JPH0229492A - ポリスチレン廃棄物の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はポリスチレン廃棄物の処理方法に関し、特にポ
リスチレン廃棄物からハイオクタンガソリン基材及び高
付加価値化学品原料を高収率で取得する方法に関する。

（従来の技術） 近年プラスチックの生産量の増加に伴いその廃棄物の処
理が社会問題化していることは周知のとおりである。プ
ラスチックの種類によってはその再利用の技術開発が実
用段階に達しているものも少なくない。

しかし我国での熱可塑性プラスチックの生産量の約半分
はどを占めているといわれるポリオレフィン系プラスチ
ックの再利用技術は成形材料としての再利用等小規模な
ものを除き十分な実用効果を得るには至っていない。

ポリスチレン、特に発泡ポリスチレンは安価にして保温
性等に優れるところから各種食品容器等として大量に用
いられているが、そのほとんどは廃棄処分されているの
が実情である。

（発明が解決すべき１１題） 本発明の目的はポリスチレン廃棄物の有効利用法を提供
することにあり、特にポリスチレン廃棄物からハイオク
タンガソリン基材及び高付加価値化学品原料として有用
な芳香族炭化水素油を高収率にて生成せしめる方法を提
供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明はポリスチレン廃棄物を溶融し、該溶融物を加熱
して液相で熱分解させ、発生した蒸気状生成物を１〜１
２の範囲の拘束係数を持つゼオライト充填層中において
接触転化させ芳香族炭化水素油を生成取得することを特
徴とするポリスチレン廃棄物の処理方法にある。

本発明方法に供するポリスチレン廃棄物はフィルム、シ
ート、成形品等いかなる形態の廃棄物でもよいが、特に
発泡ポリスチレン製品の廃棄物が好ましく用いられろ。

これらは通常適宜の手段で粉砕した上、そのまま又は押
出機等を用いて加熱し軟化溶融させつつ連続的に熱分解
反応槽に供給されるが、発泡ポリスチレン製品の場合は
水蒸気処理等により脱泡後粉砕したものを軟化溶融させ
ることが望ましい。

本発明方法では第１段の分解をポリスチレンの溶融液相
にて行うことを本質とする。この第１段の熱分解反応槽
の加熱温度は２００〜４５０℃、特に２５０〜４００℃
が好ましい。

第１段の熱分解反応は溶融ポリスチレンを所定温度条件
に維持するだけでも進行するが、攪拌を併用したり反応
系に無機多孔質粒状物等を共存させろこともできろ。無
機多孔質粒状物としては反応条件下に変形したり変質し
たりしないものであれば、その種類、大きさ等は特に制
限されないが、大きさとしては通常１〜１０ｍ＋程度の
粒径のものが好ましい。かかる多孔質粒状物の具体例と
しては天然ゼオライト、ボーキサイト、赤泥等がある。

かくして第１段の熱分解反応槽で生成した蒸気状生成物
は順次ゼオライト充填層に通され接触転化される。

本発明ではこの第２段の気相接触転化において触媒とし
て１〜１２の範囲の拘束係数を持つゼオライトを用いる
ことを本質どする。拘束係数（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ　
１ｎｄｅχ）はたとえば米国特許筒４．０１６．２１８
に定義されている。

かかる型のゼオライトの具体例としてはＺＳｌ＋！−５
，ＺＳＭ−１１゜ＺＳＭ−１２，ＺＳＭ−２３，ＺＳＭ
−３５，ＺＳＭ−３８，ＺＳＭ−４８等カアリ、特にＺ
ＳＭ−５が好ましく用いられる。ＺＳＭ−５はそのＸ線
回折パターン中に、合成した状態において、次に示す線
を有する結晶性ゼオライトである。

格子面間隔　　　　　　　相対強度 １１２±０．２　　　　　　　　　　　　　　Ｓ１０．
１±０．２　　　　　　　　　　　　　　３３、８６±
０．０８　　　　　　　　　　　　　Ｖ　５３７２±０
０８　　　　　　　　　　　５３６６±０．０５　　　
　　　　　　　　　　Ｍかかるゼオライトは通常酸型（
当初のアルカリ金属をＨで置きかえた型）で用いられる
が、必要に応じ、白金その他の金属を有するものも用い
られる。かかろゼオライトは通常それ自体で又はアルミ
ナ等の担体と共に粒径０１〜１０履程度の任意の形に成
型して用いられる。

この第２段の接触転化反応は通常の操作では２００〜４
００℃、好ましくは２５０〜３５０℃の温度で行われる
。このような低温操作は従来の知見からは予想外のこと
である。かかる低温の使用は経済性だけでなく、望まし
くない副反応の抑制等の効果ももたらす。

上記ゼオライトの使用は単に温度条件の低下や安定した
連続操作を可能にするだけでなく、生成物の品質と収率
向上に顕著な効果をもたらす。またこの触媒は再生再使
用してもその効果が維持されろ。この再生に伴う効果の
維持は本発明方法において特に顕著である。他の反応に
用いた再生触媒であっても本発明方法で効果的に用いる
ことができる。

本発明方法により高収率で芳香族炭化水素油が得られる
。

その成分はベンゼン、トルエン及びキシレン異性体（０
−２ｍ−及びｐ−キシレン並びにエチルベンゼン）が大
半である。

これらばＢＴＸと称されいずれも石油化学工業で高い利
用価値をもっている。従って必要に応じ各成分に分離し
て化学品原料として利用できると共に、その成分特性か
らハイオクタンガソリン基材としても有効に利用されろ
。

・（実施例） 次に実施例に基づいて本発明を説明する。第１図は実施
例で用いた装置の断面図である。

約５０倍の発泡倍率をもつ使用済発泡ポリスチレン容器
を小片に切断後的１３０℃の水蒸気で処理して脱泡し得
られた縮小片を約５Ｍに粉砕した。この粉砕物８ｋｇを
原料投入口１から高さ約６５ｃｍの第１次熱分解槽２に
入れ加熱溶融した。

１０℃／分で昇温を続けると約３１０℃で熱分解に伴う
ガス状生成物が発生しはじめこれが第２次熱分解槽３に
移動した。

第１次熱分解槽の液温を３５０℃付近に保持しＬＨ３Ｖ
０．９〜１３で反応を継続した。尚加熱は下部に設けた
ガスバーナーで行った。第２次熱分解槽３には粒径約３
ｍｎ＋のＨ型ＺＳＭ−５を約５００ｇ充填しておいた。

第２次熱分解槽３の上部から生成ガスを冷却器へ導き液
状生成物を取得した。

第１次熱分解槽２の液温が３７０℃になった時点で加熱
をやめた。第１次熱分解槽中に１部残渣が残っている状
態で上記と同様の操作を更に２回繰り返した。

３回の操作の結果液状生成物の収率は９１％であり、他
はガス分（約５％）と残渣（約４％）であった。

液状生成物を分析した結果、ベンゼン３％、トルエン１
３％、主にエチルベンゼンからなるＣ８分５０％、残り
はその他の芳香族炭化水素が主で一部パラフイン系炭化
水素であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に用いる装置の一例を示す断
面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリスチレン廃棄物を溶融し、該溶融物を加熱して
   液相で熱分解させ、発生した蒸気状生成物を１〜１２の
   範囲の拘束係数を持つゼオライト充填層中において接触
   転化させ芳香族炭化水素油を生成取得することを特徴と
   するポリスチレン廃棄物の処理方法。 ２、溶融液相熱分解温度が２００〜４５０℃の範囲の温
   度である請求項１記載の方法。 ３、ゼオライトがＺＳＭ−５である請求項１記載の方法
   。 ４、ゼオライトの粒径が０．１〜１０ｍｍである請求項
   １記載の方法。 ５、ポリスチレン廃棄物が発泡ポリスチレンである請求
   項１記載の方法。 ６、発泡ポリスチレン廃棄物を脱泡、粉砕の後溶融する
   請求項５記載の方法。