JPH06228568A

JPH06228568A - 廃プラスチック又はゴム材から炭化水素油を得る方法及びその実施に使用される装置

Info

Publication number: JPH06228568A
Application number: JP5013873A
Authority: JP
Inventors: Tatsuto Fukushima; 立人福島; Yoshio Tanimoto; 義雄谷本; Akiyoshi Muraoka; 明美村岡; Toshitaka Takahashi; 敏貴高橋
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1993-01-29
Publication date: 1994-08-16

Abstract

(57)【要約】【目的】廃プラスチック材あるいは廃ゴム材の熱分解に
より得られる熱分解ガスを、塩酸による機能低下を生じ
ない触媒を用いて接触分解することにより、炭化水素油
を得るようにし、炭化水素油の回収率を向上させる。【構成】廃物化されたプラスチック材もしくはゴム材で
ある再生素材（１）が熱分解されて得られた熱分解ガス
を、平均粒子径が0.1 μｍ以下の微粉末とされた遷移金
属触媒（１１）を用いて接触分解して接触分解ガスを得
た後、接触分解ガスに冷却処理を施して低沸点炭化水素
油（４５）を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃物化されたプラスチ
ック材もしくはゴム材を再利用して炭化水素油を得る方
法、及び、その実施に使用される装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現代の自動車においては、車体パネル，
各種の内装部品，タイヤ等々が、高分子化合物であるプ
ラスチック材あるいはゴム材によって形成されたものと
されており、プラスチック材あるいはゴム材の使用比率
が次第に高められてきている。それゆえ、例えば、１台
の自動車がその役割を終えて廃車処分されるだけでも、
相当量の廃物とされたプラスチック材あるいはゴム材、
即ち、廃プラスチック材あるいは廃ゴム材が生じること
になり、日々多数の自動車が廃車処分される現状におい
ては、それによって生じる廃プラスチック材あるいは廃
ゴム材の量は莫大なものとなる。

【０００３】このように、自動車に関連して生じる分だ
けであっても莫大な量となる廃プラスチック材あるいは
廃ゴム材については、自動車業界をはじめ各種の業界に
おいて、種々の有効な再利用が図られており、さらに、
その再利用を一層拡大するための努力が払われている。
このような状況のもとで、廃プラスチック材あるいは廃
ゴム材の再利用の一環として、例えば、特開昭63-17819
5 号公報にも示される如くに、廃プラスチック材から炭
化水素油を生成することが提案されており、生成された
炭化水素油は、燃料等として用いられる。

【０００４】廃プラスチック材から炭化水素油を生成す
るにあたっては、従来、廃プラスチック材を熱分解し、
それによって生成された熱分解ガスを、さらに、適切な
触媒を用いたもとで接触分解し、それによって生成され
た接触分解ガスを冷却して、比較的低い沸点を有する炭
化水素油を得るようになすことが知られている。例え
ば、前述の特開昭63-178195 号公報に示されている方法
の場合には、プラスチック材の熱分解が、３９０℃〜５
００℃の範囲内の温度のもとで溶融液相にて行われ、ま
た、熱分解ガスの接触分解が、２００℃〜３５０℃の範
囲内のもとで触媒としてゼオライトが用いられて行わ
れ、その結果、炭素原子数を２２以下とする低沸点炭化
水素油が得られるものとされている。なお、このように
して、熱分解，接触分解及び冷却という工程をもって炭
化水素油を得る方法は、廃プラスチック材に対してのみ
ならず、廃ゴム材に対しても適用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の如くの再利用さ
れる廃プラスチック材は、通常、その多くが、熱分解に
より比較的多量の塩酸や塩素ガスを発生するポリ塩化ビ
ニル等の塩素系プラスチック材である。このような塩素
系プラスチック材が熱分解されて得られる熱分解ガス
が、触媒として、例えば、ゼオライトが用いられたもと
で接触分解されると、熱分解ガスに含まれた塩酸がゼオ
ライトを侵して触媒機能を低下させ、その結果、接触分
解されて得られた接触分解ガスが冷却処理されて回収さ
れる炭化水素油の回収率が低下してしまうという問題が
ある。

【０００６】斯かる点に鑑み、本発明は、廃プラスチッ
ク材あるいは廃ゴム材を熱分解して得られる熱分解ガス
を、ゼオライト以外の触媒を用いて接触分解し、それに
より得られる接触分解ガスを冷却処理して炭化水素油を
得るにあたり、熱分解ガスの接触分解に用いられるゼオ
ライト以外の触媒が、熱分解ガスに含まれる塩酸による
触媒機能の低下がまねかれず、炭化水素油の回収率の向
上が図られるものとされることになる、廃プラスチック
又はゴム材から炭化水素油を得る方法及びその実施に使
用される装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、本願の発明者
によって行われた実験により、微粉末状とされて接触表
面積が増大せしめられ、接触触媒機能の向上が図られた
遷移金属触媒が、廃プラスチック材あるいは廃ゴム材を
熱分解して得られた熱分解生成物に含まれる長鎖炭化水
素成分をクラッキングが効果的に促進される状態となす
ものとなることに着目してなされた。そして、上述の目
的を達成すべく、本発明に係る廃プラスチック又はゴム
材から炭化水素油を得る方法は、廃物化されたプラスチ
ック材もしくはゴム材を熱分解して熱分解生成物を得、
得られた熱分解生成物を、平均粒子径が0.1 μｍ以下の
微粉末とされた遷移金属触媒を用いて接触分解して接触
分解生成物を得た後、接触分解生成物に冷却処理を施し
て炭化水素油を得るものとされる。

【０００８】本発明に係る廃プラスチック又はゴム材か
ら炭化水素油を得る方法の好ましい例にあっては、熱分
解生成物を得る処理を、４００℃〜５００℃の範囲内の
温度のもとで行うとともに、接触分解生成物を得る処理
を、１５０℃〜３００℃の範囲内の温度のもとで行う。
さらに、本発明に係る廃プラスチック又はゴム材から炭
化水素油を得る方法の他の好ましい例にあっては、脱塩
素化触媒を水素ガスと共に用いて、接触分解生成物中の
有機塩素化合物を除去する。

【０００９】また、本発明に係る炭化水素油生成装置
は、廃物化されたプラスチック材もしくはゴム材が熱分
解されて、熱分解生成物が得られる熱分解部と、熱分解
部において得られる熱分解生成物が、平均粒子径が0.1
μｍ以下の微粉末とされた遷移金属触媒が用いられたも
とで接触分解されて、接触分解生成物が得られる接触分
解部と、接触分解部において得られる接触分解生成物に
冷却処理が施され、炭化水素油が得られる冷却部と、冷
却部において得られる炭化水素油が回収される炭化水素
油回収部とを備えて、構成される。

【００１０】そして、本発明に係る炭化水素油生成装置
の好ましい例にあっては、接触分解部が、脱塩素化触媒
が水素ガスと共に用いられて接触分解生成物中の有機塩
素化合物が除去されるものとされる。

【００１１】

【作用】上述の如くの本発明に係る廃プラスチック又は
ゴム材から炭化水素油を得る方法及び炭化水素油生成装
置にあっては、熱分解槽において廃物化されたプラスチ
ック材もしくはゴム材が、例えば、４００℃〜５００℃
の範囲内の所定の温度のもとで熱分解されて、熱分解生
成物が得られ、また、熱分解生成物が、平均粒子径が0.
1 μｍ以下の微粉末とされた、例えば、鉄（Ｆｅ），ニ
ッケル（Ｎｉ），コバルト（Ｃｏ），銅（Ｃｕ），銀
（Ａｇ）等の遷移金属で成る触媒が用いられ、温度が、
例えば、１５０℃〜３００℃の範囲内とされたもとで接
触分解される。

【００１２】それにより、熱分解生成物の接触分解用触
媒としてゼオライトが用いられる場合とは異なり、熱分
解生成物中に含まれる塩酸によって接触分解用触媒の機
能が低下せしめられる事態が回避されるとともに、接触
分解用触媒として用いられる遷移金属が微粉末とされて
触媒機能の向上が図られたものとされ、また、廃物化さ
れたプラスチック材もしくはゴム材の熱分解が、廃物化
されたプラスチック材もしくはゴム材の種類にかかわら
ず効果的に行われることになる適切な温度のもとでなさ
れ、さらに、熱分解生成物の接触分解が、接触分解用触
媒とされる遷移金属に触媒機能を有効に発揮させること
になる適切な温度のもとでなされる結果、回収される炭
化水素油の回収率が向上せしめられる。

【００１３】また、熱分解に供される廃物化されたプラ
スチック材もしくはゴム材が、熱分解により得られる熱
分解生成物が接触分解されて得られる接触分解生成物中
に有機塩素化合物が含まれることになるものである場合
には、脱塩素化触媒が水素ガスと共に用いられて、接触
分解生成物中の有機塩素化合物が除去され、その結果、
回収される炭化水素油の品質が高められる。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明に係る廃プラスチック又はゴ
ム材から炭化水素油を得る方法の一例の実施に使用され
る、本発明に係る炭化水素油生成装置の一例を概略的に
示す。

【００１５】図１に示される炭化水素油生成装置の一例
においては、例えば、ポリプロピレン及びポリ塩化ビニ
ル等を含む廃物化されたプラスチック材又は廃物化され
たゴム材とされる再生素材１が貯蔵されたホッパ２が備
えられており、そのホッパ２に関連して、ホッパ２から
供給される再生素材１を、回動するスクリュー４によっ
て粉砕するとともに熱分解槽５に移送するスクリューコ
ンベア７が設けられている。

【００１６】熱分解槽５は、スクリューコンベア７にお
ける搬出部が連結された導入口部５Ａが設けられた槽本
体５Ｂと導入口部５Ａから槽本体５Ｂの内部に供給され
た再生素材１を熱分解すべく加熱する加熱部８とにより
構成されている。加熱部８は、槽本体５Ｂに配されて槽
本体５Ｂの内部の温度を検出する温度センサ９からの検
出出力に基づいて、槽本体５Ｂ内における熱分解温度が
４００℃〜５００℃の範囲内に維持されるように温度調
整制御が行われるものとされている。

【００１７】熱分解槽５における槽本体５Ｂの上方部分
は、槽本体５Ｂ内に得られる熱分解生成物である熱分解
ガスの接触分解が脱塩素化処理を伴って行われる接触分
解槽１０のガス導入口部１０Ａに連結されている。接触
分解槽１０には、例えば、平均粒子径が３００オングス
トロームとされる鉄の超微粉末で成る遷移金属触媒１１
が接触分解用触媒として内蔵されるとともに、例えば、
塩化パラジウム（ＰｄＣｌ₂）が脱塩素化触媒１２とし
て内蔵されている。脱塩素化触媒１２は粒子状とされ
て、超微粉末である遷移金属触媒１１に均一に混入され
ている。接触分解槽１０においては、熱分解槽５におけ
る槽本体５Ｂからガス導入口部１０Ａを通じて供給され
る熱分解ガスが、遷移金属触媒１１に接触して接触分解
され、それにより得られた接触分解生成物とされる接触
分解ガスが脱塩素化触媒１２に接触して、接触分解ガス
中における有機塩素化合物が除去される。斯かる接触分
解槽１０は、それに配されて内部の温度を検出する温度
センサ１４からの検出出力に基づいて温度調整制御が行
われる図示が省略された加熱部により、その内部におけ
る接触分解温度が１５０℃〜３００℃の範囲内に維持さ
れるように加熱される。

【００１８】接触分解槽１０におけるガス送出口部１０
Ｂには、導管１５の一端が接続されている。導管１５の
他端は、接触分解槽１０において得られる接触分解ガス
の冷却が行われる冷却器１６の入口部に接続されてい
る。そして、冷却器１６の出口部は、導管１７を介して
分離槽１８に通じている。分離槽１８の内部における底
部は、ポンプ１９が設けられた導管２０を介して水素ガ
ス供給部２２に通じるとともに、分離槽１８の内部にお
ける中間部分は、導管２３を介して炭化水素油回収槽２
５に通じ、さらに、分離槽１８の内部における上方部分
は、導管２６を介して中和槽２７に通じている。水素ガ
ス供給部２２は、導管２８を介して、接触分解槽１０に
おける下流側部分に接続されており、その内部には、塩
酸（ＨＣｌ）と反応して水素ガスを発生する、例えば、
塩化アルミニウム・六水和物（ＡｌＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏ）
２９が貯蔵されている。また、炭化水素油回収槽２５に
は、水３０が貯蔵されている。さらに、中和槽２７は、
２０％水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液とされた中
和液３１を内蔵しており、その中和液３１を攪拌する回
転攪拌器３２を備えたものとされている。分離槽１８か
ら中和槽２７に伸びた導管２６は、その先端が中和槽２
７内における中和液３１中にまで達している。中和槽２
７の内部における中間部分は、導管３３を介して炭化水
素油回収槽２５に通じており、上方部分は、導管３４を
介してブロア３５に通じている。ブロア３５は、導管３
６を介してアキュムレータ３７に通じ、さらに、アキュ
ムレータ３７は、導管３８を介して熱分解槽５における
加熱部８に通じるものとされている。

【００１９】このように構成される本発明に係る炭化水
素油生成装置の一例を使用して、本発明に係る廃プラス
チック又はゴム材から炭化水素油を得る方法の一例を実
施するにあたっては、先ず、ホッパ２に貯蔵された再生
素材１を、スクリューコンベア７によって、熱分解槽５
における槽本体５Ｂに設けられた導入口部５Ａから槽本
体５Ｂ内に供給する。そして、熱分解槽５における加熱
部８によって槽本体５Ｂを加熱し、槽本体５Ｂ内におい
て再生素材１の熱分解が行われる状態となす。このと
き、加熱部８に対する温度センサ９からの検出出力に基
づく温度調整制御が行われて、槽本体５Ｂ内における熱
分解温度が４００℃〜５００℃の範囲内に維持される状
態となす。それにより、槽本体５Ｂの内部には、再生素
材１の熱分解による熱分解生成物である熱分解ガスが得
られる。斯かる熱分解ガスは、再生素材１の一部をなす
ポリ塩化ビニルから発生せしめられた塩酸を含むととも
に、再生素材１の他の一部をなすプラスチック材の熱分
解により生成された有機塩素化合物等を含むものとな
る。

【００２０】槽本体５Ｂの内部に得られた熱分解ガス
は、接触分解槽１０に設けられたガス導入口部１０Ａを
通じて接触分解槽１０の内部に導入され、接触分解槽１
０に内蔵された超微粉末の遷移金属触媒１１に接触し、
その結果、接触分解槽１０において、熱分解槽５からの
熱分解ガスの接触分解が行われる。このとき、接触分解
槽１０に設けられた加熱部に対する温度センサ１４から
の検出出力に基づく温度調整制御が行われて、接触分解
槽１０内における接触分解温度が１５０℃〜３００℃の
範囲内に維持される状態となす。それにより、接触分解
槽１０の内部には、熱分解槽５からの熱分解ガスの接触
分解による接触分解生成物である接触分解ガスが得られ
る。このように熱分解ガスが接触分解されて得られた接
触分解ガスは、塩酸及び有機塩素化合物等を含むものと
なり、その塩酸及び有機塩素化合物等を含む接触分解ガ
スが、接触分解槽１０に内蔵された粒子状とされた脱塩
素化触媒１２に接触し、その結果、接触分解ガス中に含
まれる有機塩素化合物が除去され、接触分解槽１０から
導管１５には、有機塩素化合物の含有率が著しく低下せ
しめられた接触分解ガスが導入される。

【００２１】接触分解ガスは、導管１５を通じて冷却器
１６に供給され、冷却器１６によって冷却される。それ
により、冷却器１６において、接触分解ガスに基づく低
沸点炭化水素油，塩酸及び分解ガス成分を得る。そし
て、冷却器１６において得られた低沸点炭化水素油，塩
酸及び分解ガス成分を、導管１７を通じて、分離槽１８
に供給する。分離槽１８内においては、底部側から上方
に向けて順次重なる、冷却器１６からの塩酸４０の層，
低沸点炭化水素油４１の層及び分解ガス成分４２の層が
形成される。

【００２２】このようにして分離槽１８内において最下
層を成して得られる塩酸４０を、導管２０に設けられた
ポンプ１９の作動により、導管２０を通じて水素ガス供
給部２２に供給するとともに、分離槽１８内において中
間層を成して得られる低沸点炭化水素油４１を、導管２
３を通じて炭化水素油回収槽２５に供給し、さらに、分
離槽１８内において最上層を成して得られる分解ガス成
分４２を、導管２６を通じて中和槽２７に内蔵された中
和液３１内に供給する。

【００２３】水素ガス供給部２２においては、それに貯
蔵された塩化アルミニウム・六水和物２９が、導管２０
を通じて供給される塩酸４０と反応して水素ガス
（Ｈ₂）を発生する。斯かる水素ガス供給部２２内に発
生した水素ガスが、導管２８を通じて接触分解槽１０内
に供給され、それにより、接触分解槽１０内において行
われる、接触分解ガス中に含まれる有機塩素化合物の除
去が促進される。

【００２４】また、中和槽２７においては、底部側から
上方側に向けて順次重なる、中和液３１の層，低沸点炭
化水素油４３の層及び分解ガス成分４４の層が形成され
る。このようにして中和層２７内において中間層を成し
て得られる低沸点炭化水素油４３を、導管３３を通じて
炭化水素油回収槽２５に供給するとともに、中和槽２７
内において最上層を成して得られる分解ガス成分４４
を、導管３４を通じてブロア３５に供給する。

【００２５】このようにして、中和槽２７において中間
層を成して得られる低沸点炭化水素油４３を、導管３３
を通じて炭化水素油回収槽２５に供給し、炭化水素油回
収槽２５内に、分離槽１８から導管２３を通じて供給さ
れる低沸点炭化水素油４１と中和槽２７から導管３３を
通じて供給される低沸点炭化水素油４３とが、低沸点炭
化水素油４５として回収される状態となす。

【００２６】また、ブロア３５に供給された分解ガス成
分４４は、ブロア３５により導管３６を通じてアキュム
レータ３７に送り込まれ、さらに、アキュムレータ３７
から導管３８を介して熱分解槽５における加熱部８に供
給されて、加熱部８において再利用される。

【００２７】さらに、再生素材１から生成され、炭化水
素油回収槽２５に回収された低沸点炭化水素油４５は、
導管４６を通じて炭化水素油回収槽２５から導出され、
例えば、燃料として用いられる。

【００２８】上述の如くにして実施される本発明に係る
廃プラスチック又はゴム材から炭化水素油を得る方法に
おいて、再生素材１の熱分解に際しての熱分解温度が４
００℃〜５００℃の範囲内とされるのは、再生素材１
が、相互に異なる温度により熱分解が開始される種々の
プラスチック材を含むものとされる場合にも、各種のプ
ラスチックが適正に熱分解されることになるからであ
る。また、再生素材１の熱分解により得られた熱分解ガ
スの接触分解に際しての接触分解温度が１５０℃〜３０
０℃の範囲内とされるのは、接触分解用触媒の機能が効
果的に発揮されることになるからである。

【００２９】次に、本願の発明者により行われた、本発
明に係る方法の一例に従って廃物化されたプラスチック
材から炭化水素油が生成される場合における炭化水素油
の回収率と、本発明に係る方法とは異なる方法に従って
廃物化されたプラスチック材から炭化水素油が生成され
る場合における炭化水素油の回収率との、比較実験につ
いて述べる。

【００３０】斯かる比較実験は、図２に示される実験装
置が用いられて行われた。図２に示される実験装置にあ
っては、環状炉６０及び６１が備えられ、環状炉６０及
び６１の夫々の内部には、両者に亙る管状部材６３が配
されており、その管状部材６３の両端部には、導管６５
の一端及び冷却器６６を貫通して伸びる導管６７の一端
が夫々接続されている。そして、導管６７の他端部側
は、栓部材６８により開口部が閉塞されるとともに、中
和液６９が内蔵された容器７０内に、栓部材６８を貫通
して配されている。容器７０の内部には、一端部側が開
放された導管７１の他端部側も栓部材６８を貫通して挿
入されている。

【００３１】そして、斯かる実験装置が用いられての第
１の実験においては、管状部材６３の内部における、環
状炉６０に対応する位置に、再生素材７２として、廃物
化されたプラスチック材である高密度ポリエチレンと塩
化アルミニウム・六水和物との混合材が所定量をもって
配された。再生素材７２における高密度ポリエチレンと
塩化アルミニウム・六水和物との重量比は、１：0.4 と
された。そして、管状部材６３の内部における、環状炉
６１に対応する位置に、接触分解用触媒７５として、平
均粒子径が３００オングストロームとされた超微粉末の
ニッケルで成る遷移金属触媒が所定量をもって配された
状態，平均粒子径が３００オングストロームとされた超
微粉末の鉄で成る遷移金属触媒が所定量をもって配され
た状態，平均粒子径が１００メッシュ以下とされた比較
的大なる粉末のニッケルで成る遷移金属触媒が所定量を
もって配された状態及びゼオライトで成る固体酸触媒が
配された状態、及び、接触分解用触媒が配されない状態
の夫々において、導管６５の他端から管状部材６３内
に、窒素ガスが１００cc／min( 0.5Kg／cm²)の流量をも
って吹き込まれるとともに、環状炉６０の炉内温度が４
５０℃に設定され、また、環状炉６１の炉内温度が２５
０℃に設定された。

【００３２】その結果、接触分解用触媒７５として、平
均粒子径が３００オングストロームとされた超微粉末の
ニッケルで成る遷移金属触媒が用いられた状態，平均粒
子径が３００オングストロームとされた超微粉末の鉄で
成る遷移金属触媒が用いられた状態，平均粒子径が１０
０メッシュ以下とされた比較的大なる粉末のニッケルで
成る遷移金属触媒が用いられた状態及びゼオライトで成
る固体酸触媒が用いられた状態、及び、接触分解用触媒
が用いられない状態の夫々において、容器７０内に低沸
点炭化水素油７６が得られ、また、容器７０内に設けら
れた導管７１を通じて未反応分解ガスが回収された。

【００３３】容器７０内に回収された低沸点炭化水素油
７６の回収率は、接触分解用触媒７５として、平均粒子
径が３００オングストロームとされた超微粉末のニッケ
ルで成る遷移金属触媒が用いられた状態，平均粒子径が
３００オングストロームとされた超微粉末の鉄で成る遷
移金属触媒が用いられた状態，平均粒子径が１００メッ
シュ以下とされた比較的大なる粉末のニッケルで成る遷
移金属触媒が用いられた状態及びゼオライトで成る固体
酸触媒が用いられた状態、及び、接触分解用触媒が用い
られない状態の夫々において、４９wt％，５４wt％，３
２wt％，４１wt％，３２wt％であった。

【００３４】斯かる第１の実験から、本発明に係る方法
に従って超微粉末とされた遷移金属触媒が接触分解用触
媒として用いられた場合には、再生素材が、熱分解が比
較的困難なものとされる高密度ポリエチレンとされたも
とでも、超微粉末とされた遷移金属触媒とは異なる触媒
が接触分解用触媒として用いられる本発明に係る方法と
は異なる方法、あるいは、接触分解用触媒が用いられな
い本発明の方法とは異なる方法に従う場合に比して、回
収される低沸点炭化水素油の回収率が著しく高いことが
分かった。

【００３５】また、図２に示される実験装置が用いられ
ての第２の実験においては、管状部材６３の内部におけ
る、環状炉６０に対応する位置に、再生素材７２とし
て、廃物化されたプラスチック材であるポリプロピレン
とポリ塩化ビニルとの混合材が所定量をもって配され
た。再生素材７２におけるポリプロピレンとポリ塩化ビ
ニルとの重量比は、７：３とされた。そして、管状部材
６３の内部における、環状炉６１に対応する位置に、接
触分解用触媒７５として、平均粒子径が３００オングス
トロームとされた超微粉末の鉄で成る遷移金属触媒が所
定量をもって配された状態，平均粒子径が３００オング
ストロームとされた超微粉末の銅で成る遷移金属触媒が
所定量をもって配された状態及びゼオライトで成る固体
酸触媒が配された状態、及び、接触分解用触媒が配され
ない状態の夫々において、第１の実験と同様に、導管６
５の他端から管状部材６３内に、窒素ガスが１００cc／
min( 0.5Kg／cm²)の流量をもって吹き込まれるととも
に、環状炉６０の炉内温度が４５０℃に設定され、ま
た、環状炉６１の炉内温度が２５０℃に設定された。

【００３６】その結果、接触分解用触媒７５として、平
均粒子径が３００オングストロームとされた超微粉末の
鉄で成る遷移金属触媒が用いられた状態，平均粒子径が
３００オングストロームとされた超微粉末の銅で成る遷
移金属触媒が用いられた状態及びゼオライトで成る固体
酸触媒が用いられた状態、及び、接触分解用触媒が用い
られない状態の夫々において、第１の実験と同様に、容
器７０内に低沸点炭化水素油７６が回収された。

【００３７】容器７０内に回収された低沸点炭化水素油
７６の回収率は、接触分解用触媒７５として、平均粒子
径が３００オングストロームとされた超微粉末の鉄で成
る遷移金属触媒が用いられた状態，平均粒子径が３００
オングストロームとされた超微粉末の銅で成る遷移金属
触媒が用いられた状態及びゼオライトで成る固体酸触媒
が用いられた状態、及び、接触分解用触媒が用いられな
い状態の夫々において、４５wt％，３５wt％，１４wt
％，２６wt％であった。

【００３８】斯かる第２の実験からも、本発明に係る方
法に従って超微粉末とされた遷移金属触媒が接触分解用
触媒として用いられた場合には、再生素材が、熱分解に
より塩酸を発生するポリ塩化ビニルを含むものとされた
もとでも、超微粉末とされた遷移金属触媒とは異なる触
媒が接触分解用触媒として用いられる本発明に係る方法
とは異なる方法、あるいは、接触分解用触媒が用いられ
ない本発明の方法とは異なる方法に従う場合に比して、
回収される低沸点炭化水素油の回収率が著しく高いこと
が分かった。

【００３９】このような第１及び第２の実験結果から、
上述の本発明に係る炭化水素油生成装置の一例が用いら
れて、炭化水素油の回収率及び炭化水素油の成分につい
ての実証実験が行われた。斯かる実証実験においては、
熱分解される再生素材として、第２の実験において用い
られた再生素材と同様のものが用いられるとともに、接
触分解槽１０内には、接触分解用触媒として、平均粒子
径が３００オングストロームとされる鉄の超微粉末で成
る遷移金属触媒のみが内蔵されて、導管２０に設けられ
たポンプ１９は非作動状態におかれ、また、熱分解温度
が４５０℃に設定された。そして、接触分解温度が１５
０℃，２００℃，２５０℃及び３００℃とされた夫々の
状態において得られた低沸点炭化水素油の回収率及び回
収された低沸点炭化水素油の成分は、夫々、下記の表１
及び表２に示される如くであった。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】さらに、図２に示される実験装置が用いら
れての第３の実験においては、管状部材６３の内部にお
ける、環状炉６０に対応する位置に、再生素材７２とし
て、廃物化されたプラスチック材であるアクリロニトリ
ル・ブタジェン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂とポリ塩化ビ
ニルとの混合材が所定量をもって配された。再生素材７
２におけるＡＢＳ樹脂とポリ塩化ビニルとの重量比は、
１：１とされた。そして、管状部材６３の内部におけ
る、環状炉６１に対応する位置に、接触分解用触媒７５
として、平均粒子径が３００オングストロームとされた
超微粉末の鉄で成る遷移金属触媒を所定量をもって配し
た。そして、管状部材６３内における超微粉末の鉄で成
る遷移金属触媒の近傍に、脱塩素化触媒として炭化パラ
ジウム（ＰｄＣ）を所定量をもって配した状態と配さな
い状態との夫々において、導管６５の他端から管状部材
６３内に、窒素ガスが１００cc／min( 0.5Kg／cm²)の流
量をもって吹き込まれるとともに、環状炉６０の炉内温
度が４５０℃に設定され、また、環状炉６１の炉内温度
が２００℃に設定された。

【００４３】その結果、管状部材６３内における超微粉
末の鉄で成る遷移金属触媒の近傍に、脱塩素化触媒とし
て炭化パラジウムが配された状態と配されない状態との
夫々において、第１の実験と同様に、容器７０内に低沸
点炭化水素油７６が回収された。そして、容器７０内に
回収された低沸点炭化水素油７６における有機塩素化合
物の含有量を測定した。管状部材６３内における超微粉
末の鉄で成る遷移金属触媒の近傍に脱塩素化触媒が配さ
れなかった場合には、回収された低沸点炭化水素油７６
中における有機塩素化合物の含有量は1.1 ％であった
が、管状部材６３内における超微粉末の鉄で成る遷移金
属触媒の近傍に脱塩素化触媒として炭化パラジウムが配
された場合には、低沸点炭化水素油７６内に殆ど有機塩
素化合物が認められなかった。

【００４４】さらに、図２に示される実験装置が用いら
れての第４の実験においては、管状部材６３の内部にお
ける、環状炉６０に対応する位置に、再生素材７２とし
て、廃物化されたプラスチック材である高密度ポリエチ
レンと塩化アルミニウム・六水和物との混合材が所定量
をもって配された。再生素材７２における高密度ポリエ
チレンと塩化アルミニウム・六水和物との重量比は、
１：0.4 とされた。そして、管状部材６３の内部におけ
る、環状炉６１に対応する位置に、接触分解用触媒７５
として、夫々、平均粒子径が３００オングストローム，
0.1 μｍ，0.2 μｍとされた複数の微粉末の鉄で成る遷
移金属触媒が所定量をもって配された状態の各々におい
て、導管６５の他端から管状部材６３内に、窒素ガスが
１００cc／min( 0.5Kg／cm²)の流量をもって吹き込まれ
るとともに、環状炉６０の炉内温度が４５０℃に設定さ
れ、また、環状炉６１の炉内温度が２５０℃に設定され
た。

【００４５】その結果、接触分解用触媒７５として、夫
々、平均粒子径が３００オングストローム，0.1 μｍ，
0.2 μｍとされた複数の微粉末の鉄で成る遷移金属触媒
が所定量をもって配された状態の各々において、容器７
０内に低沸点炭化水素油７６が得られた。

【００４６】平均粒子径が３００オングストローム，0.
1 μｍ，0.2 μｍとされた複数の微粉末の鉄で成る遷移
金属触媒が所定量をもって配された状態の各々におい
て、容器７０内に回収された低沸点炭化水素油７６の回
収率は、下記の表３に示される如くであった。

【００４７】

【表３】

【００４８】斯かる実験結果から、平均粒子径が0.1 μ
ｍ以下であるときには、低沸点炭化水素油の回収率が約
５０％であるのに対し、平均粒子径が0.1 μｍより大で
あるときには、接触触媒としての機能が著しく低下する
ことが確認された。

【００４９】なお、上述の本発明に係る炭化水素油生成
装置の一例においては、接触分解槽内に、超微粉末の金
属触媒に粉末状の脱塩素化触媒が混入されて、熱分解ガ
スの接触分解と接触分解ガスに対する脱塩素化処理とが
接触分解槽内において行われているが、脱塩素化処理
を、接触分解槽とは独立してその下流側に設けられた脱
塩素化触媒を内蔵した脱塩素化槽において行ってもよ
い。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
係る廃プラスチック又ゴム材から炭化水素油を得る方
法、及び、本発明に係る炭化水素油生成装置によれば、
熱分解生成物の接触分解用触媒としてゼオライトが用い
られる場合とは異なり、熱分解生成物中に含まれる塩酸
によって接触分解用触媒の機能が低下せしめられる事態
が回避されるとともに、接触分解用触媒として用いられ
る遷移金属が微粉末とされて触媒機能の向上が図られた
ものとされ、また、廃物化されたプラスチック材もしく
はゴム材の熱分解が、廃物化されたプラスチック材もし
くはゴム材の種類にかかわらず効果的に行われることに
なる適切な温度のもとでなされ、さらに、熱分解生成物
の接触分解が、接触分解用触媒とされる遷移金属に触媒
機能を有効に発揮させることになる適切な温度のもとで
なされるので、回収される炭化水素油の回収率を著しく
向上させることができる。

【００５１】また、熱分解に供される廃物化されたプラ
スチック材もしくはゴム材が、熱分解により得られる熱
分解生成物が接触分解されて得られる接触分解生成物中
に有機塩素化合物が含まれることになるものである場合
には、脱塩素化触媒が水素ガスと共に用いられて、接触
分解生成物中の有機塩素化合物が除去されので、回収さ
れる炭化水素油の品質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る廃プラスチック又はゴム材から炭
化水素油を得る方法の一例の実施に使用される、本発明
に係る炭化水素油生成装置の一例を示す概略構成図であ
る。

【図２】本発明に係る廃プラスチック又はゴム材から炭
化水素油を得る方法と他の廃プラスチック材から炭化水
素油を得る方法との比較に用いられた実験装置を示す構
成図である。

【符号の説明】

１再生素材２ホッパ５熱分解槽８加熱部１０接触分解槽１１遷移金属触媒１２脱塩素化触媒１６冷却器１８分離槽２２水素ガス供給部２５炭化水素油回収槽４０塩酸４１，４３，４５低沸点炭化水素油

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋敏貴広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃物化されたプラスチック材もしくはゴム
材を熱分解して熱分解生成物を得、該熱分解生成物を、
平均粒子径が0.1 μｍ以下の微粉末とされた遷移金属触
媒を用いて接触分解して接触分解生成物を得た後、該接
触分解生成物に冷却処理を施して炭化水素油を得る廃プ
ラスチック又はゴム材から炭化水素油を得る方法。
【請求項２】熱分解生成物を得る処理を、４００℃〜５
００℃の範囲内の温度のもとで行うとともに、接触分解
生成物を得る処理を、１５０℃〜３００℃の範囲内の温
度のもとで行うことを特徴とする請求項１記載の廃プラ
スチック又はゴム材から炭化水素油を得る方法。
【請求項３】脱塩素化触媒を水素ガスと共に用いて、接
触分解生成物中の有機塩素化合物を除去することを特徴
とする請求項１記載の廃プラスチック又はゴム材から炭
化水素油を得る方法。
【請求項４】廃物化されたプラスチック材もしくはゴム
材が熱分解されて、熱分解生成物が得られる熱分解部
と、該熱分解部において得られる熱分解生成物が、平均粒子
径が0.1 μｍ以下の微粉末とされた遷移金属触媒が用い
られたもとで接触分解されて、接触分解生成物が得られ
る接触分解部と、該接触分解部において得られる接触分解生成物に冷却処
理が施され、炭化水素油が得られる冷却部と、該冷却部において得られる炭化水素油が回収される炭化
水素油回収部と、を備えて構成される炭化水素油生成装
置。
【請求項５】接触分解部が、脱塩素化触媒が水素ガスと
共に用いられて接触分解生成物中の有機塩素化合物が除
去されるものとされたことを特徴とする請求項４記載の
炭化水素油生成装置。