JPH07100795B2 - 熱分解ポリオレフィン系プラスチックから芳香族系炭化水素油を製造する方法 - Google Patents
熱分解ポリオレフィン系プラスチックから芳香族系炭化水素油を製造する方法Info
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- JPH07100795B2 JPH07100795B2 JP2306245A JP30624590A JPH07100795B2 JP H07100795 B2 JPH07100795 B2 JP H07100795B2 JP 2306245 A JP2306245 A JP 2306245A JP 30624590 A JP30624590 A JP 30624590A JP H07100795 B2 JPH07100795 B2 JP H07100795B2
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- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ポリオレフィン系プラスチックから化学工業
の原料等として多く利用されている芳香族系炭化水素の
含有量に富む炭化水素油を製造する方法に関する。
の原料等として多く利用されている芳香族系炭化水素の
含有量に富む炭化水素油を製造する方法に関する。
（従来の技術とその課題） 近年プラスチック廃棄物の有効利用の一環としてポリオ
レフィン系プラスチックを熱分解及び／又は触媒転化し
て有用な低沸点炭化水素油を製造する試みがなされてい
るが、製造される炭化水素油の性状や生産効率等に問題
があり、未だ本格的な利用には至っていない。
レフィン系プラスチックを熱分解及び／又は触媒転化し
て有用な低沸点炭化水素油を製造する試みがなされてい
るが、製造される炭化水素油の性状や生産効率等に問題
があり、未だ本格的な利用には至っていない。
製造される炭化水素油の性状からみれば、芳香族系炭化
水素の含有量の高い炭化水素油が望まれる。
水素の含有量の高い炭化水素油が望まれる。
本発明の目的はポリオレフィン系プラスチックから芳香
族系炭化水素の含有量の高い高付加価値をもつ炭化水素
油を効率的に製造する方法を提供することにある。
族系炭化水素の含有量の高い高付加価値をもつ炭化水素
油を効率的に製造す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） 本発明はポリオレフィン系プラスチックを350〜450℃に
加熱、熱分解させ、発生した熱分解蒸気状生成物を、ゼ
オライト触媒層に導いて接触転化させた後、触媒層の系
外に導き20〜50℃で間接冷却して、揮発性炭化水素ガス
と低沸点炭化水素油に分離してなる芳香族系炭化水素油
の製造方法において、 前記揮発性炭化水素ガスの一部を350〜550℃に昇温さ
せ、ゼオライト触媒層に前記熱分解蒸気生成物とともに
導き、350〜450℃で接触転化を行うことを特徴とする芳
香族系炭化水素油の製造方法である。
加熱、熱分解させ、発生した熱分解蒸気状生成物を、ゼ
オライト触媒層に導いて接触転化させた後、触媒層の系
外に導き20〜50℃で間接冷却して、揮発性炭化水素ガス
と低沸点炭化水素油に分離してなる芳香族系炭化水素油
の製造方法において、 前記揮発性炭化水素ガスの一部を350〜550℃に昇温さ
せ、ゼオライト触媒層に前記熱分解蒸気生成物とともに
導き、350〜450℃で接触転化を行うことを特徴とする芳
香族系炭化水素油の製造方法である。
本発明方法に供するプラスチックはポリオレフィン系プ
ラスチックであれば本質的にはいずれでもよく、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリ４−メチ
ルペンテン−１等（それらを必須成分とする共重合体や
混合物も含む）のオレフィン性二重結合をもつ炭化水素
の重合体が例示されるが、通常C2〜C4のオレフィンの重
合体、特にポリエチレンが好ましく用いられる。ポリス
チレン等も用いうる。これらは通常廃棄物（産業廃棄
物、家庭廃棄物、工場での不合格品等）の形で本発明に
供される。その形状は、フィルム、シート、成型品等い
ずれでもよいが、農園芸用途等に用いられたフィルム、
シート類は特に好ましい。
ラスチックであれば本質的にはいずれでもよく、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリ４−メチ
ルペンテン−１等（それらを必須成分とする共重合体や
混合物も含む）のオレフィン性二重結合をもつ炭化水素
の重合体が例示されるが、通常C2〜C4のオレフィンの重
合体、特にポリエチレンが好ましく用いられる。ポリス
チレン等も用いうる。これらは通常廃棄物（産業廃棄
物、家庭廃棄物、工場での不合格品等）の形で本発明に
供される。その形状は、フィルム、シート、成型品等い
ずれでもよいが、農園芸用途等に用いられたフィルム、
シート類は特に好ましい。
以下図面に基づいて本発明を説明する。
第１図は本発明方法を実施するに適する概略工程図であ
る。熱分解槽１でポリオレフィン系プラスチックは、熱
によって分解（クラッキング）する。加熱温度は被処理
物の熱分解槽温度によって異なるが、通常350℃〜450℃
程度である。圧力条件は特に限定されないが、特段加圧
又は減圧にする必要もなく、通常常圧近傍が好ましい。
加熱は熱分解槽自体を加熱する方式も利用できるが系外
加熱方式がエネルギー効率を高める点で好ましい。即ち
熱分解槽中の溶融物を加熱炉２に導き所望の温度に加熱
して熱分解槽１に循環することが好ましい。熱分解槽中
での熱分解によって発生した蒸気状生成物は熱分解槽上
部から出て順次ゼオライト触媒層３に導入され接触転化
される。
る。熱分解槽１でポリオレフィン系プラスチックは、熱
によって分解（クラッキング）する。加熱温度は被処理
物の熱分解槽温度によって異なるが、通常350℃〜450℃
程度である。圧力条件は特に限定されないが、特段加圧
又は減圧にする必要もなく、通常常圧近傍が好ましい。
加熱は熱分解槽自体を加熱する方式も利用できるが系外
加熱方式がエネルギー効率を高める点で好ましい。即ち
熱分解槽中の溶融物を加熱炉２に導き所望の温度に加熱
して熱分解槽１に循環することが好ましい。熱分解槽中
での熱分解によって発生した蒸気状生成物は熱分解槽上
部から出て順次ゼオライト触媒層３に導入され接触転化
される。
ゼオライト触媒層を出た蒸気状生成混合物を気液分離槽
４に導き間接冷却により通常20℃〜50℃に冷却され、揮
発性炭化水素ガスと低沸点炭化水素油に分離される。以
上の説明については、例えば特開昭59−174691、あいる
は特開昭63−178195等に開示されている。ところで本発
明の特徴とするところは、前記気液分離槽で分離された
揮発性炭化水素ガスの一部を系外に出し、残りを循環ガ
ス加熱炉５に導き、昇温して、ゼオライト触媒層３にも
どさんとするものである。昇温は後記する接触転化温度
を維持するため350℃〜550℃の範囲が好ましい。
４に導き間接冷却により通常20℃〜50℃に冷却され、揮
発性炭化水素ガスと低沸点炭化水素油に分離される。以
上の説明については、例えば特開昭59−174691、あいる
は特開昭63−178195等に開示されている。ところで本発
明の特徴とするところは、前記気液分離槽で分離された
揮発性炭化水素ガスの一部を系外に出し、残りを循環ガ
ス加熱炉５に導き、昇温して、ゼオライト触媒層３にも
どさんとするものである。昇温は後記する接触転化温度
を維持するため350℃〜550℃の範囲が好ましい。
ゼオライト触媒層での接触転化反応は、上記のように揮
発性炭化水素ガスを昇温して循環させない場合には、熱
分解によって発生した蒸気状生成物のもつ温度に由来し
ほぼ300℃〜350℃であるが、本発明により昇温した揮発
性炭化水素ガスを循環させることにより、発熱反応と相
まって接触転化温度を容易且つ効率的に高めることがで
き、接触転化反応を促進させると共に、循環する揮発性
炭化水素ガスの成分が関与する反応に由来し生成物中の
芳香族系炭化水素の含有量が増加するという効果をもた
らす。接触転化温度は280℃〜480℃、特に300〜420℃が
好ましく、循環すべき揮発性炭化水素ガスの割合及び昇
温の程度は所望の接触転化温度をもたらすように適宜選
択される。ゼオライト触媒層での転化反応は成分の多元
性に由来し単純ではないが、高沸点物質は分解反応、異
性化反応、芳香族化反応等に関与し、揮発性炭化水素ガ
スは、重合反応、異性化反応、芳香族化反応等に関与
し、生成油中の芳香族系炭化水素油の製造比率が高くな
り、生成油の品質向上と収率向上をもたらすものと思わ
れる。
発性炭化水素ガスを昇温して循環させない場合には、熱
分解によって発生した蒸気状生成物のもつ温度に由来し
ほぼ300℃〜350℃であるが、本発明により昇温した揮発
性炭化水素ガスを循環させることにより、発熱反応と相
まって接触転化温度を容易且つ効率的に高めることがで
き、接触転化反応を促進させると共に、循環する揮発性
炭化水素ガスの成分が関与する反応に由来し生成物中の
芳香族系炭化水素の含有量が増加するという効果をもた
らす。接触転化温度は280℃〜480℃、特に300〜420℃が
好ましく、循環すべき揮発性炭化水素ガスの割合及び昇
温の程度は所望の接触転化温度をもたらすように適宜選
択される。ゼオライト触媒層での転化反応は成分の多元
性に由来し単純ではないが、高沸点物質は分解反応、異
性化反応、芳香族化反応等に関与し、揮発性炭化水素ガ
スは、重合反応、異性化反応、芳香族化反応等に関与
し、生成油中の芳香族系炭化水素油の製造比率が高くな
り、生成油の品質向上と収率向上をもたらすものと思わ
れる。
循環ガス加熱炉５とゼオライト触媒層３の間に、コーク
ス分離器６を設けることが好ましい。コークス分離器は
循環ガス加熱炉５内にて、揮発性炭化水素ガスが熱分解
をうけ、遊離したコークスを除去するものであり、これ
によりゼオライト触媒層へのコークス付着をさけ、ゼオ
ライト触媒層での反応に悪影響を与えることなく生成油
の品位を高めると共に触媒寿命を大幅に長くすることが
できる。
ス分離器６を設けることが好ましい。コークス分離器は
循環ガス加熱炉５内にて、揮発性炭化水素ガスが熱分解
をうけ、遊離したコークスを除去するものであり、これ
によりゼオライト触媒層へのコークス付着をさけ、ゼオ
ライト触媒層での反応に悪影響を与えることなく生成油
の品位を高めると共に触媒寿命を大幅に長くすることが
できる。
コークス分離器６はフィルター形式、サイクロン形式の
いずれの形式でもよいが、循環ラインの圧力損失を考慮
すると、サイクロン形式の方が好ましい。
いずれの形式でもよいが、循環ラインの圧力損失を考慮
すると、サイクロン形式の方が好ましい。
ゼオライト触媒としては１〜12の範囲の拘束係数をもつ
ゼオライトが好ましく用いられる。拘束係数（constrai
nt index）はたとえば米国特許第4016218に定義されて
いる。
ゼオライトが好ましく用いられる。拘束係数（constrai
nt index）はたとえば米国特許第4016218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ZSM−5,ZSM−1
1,ZSM−12,ZSM−23,ZSM−35,ZSM−38,ZSM−48等があ
り、特にZSM−５が好ましく用いられる。
1,ZSM−12,ZSM−23,ZSM−35,ZSM−38,ZSM−48等があ
り、特にZSM−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。
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 11.2±0.2 Ｓ 10.1±0.2 Ｓ 3.86±0.08 VS 3.72±0.08 Ｓ 3.66±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。かかるゼオライト
は通常それ自体で又はアルミナ等の担体と共に粒径0.1
〜10mm程度の任意の形に成型して用いられる。
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。かかるゼオライト
は通常それ自体で又はアルミナ等の担体と共に粒径0.1
〜10mm程度の任意の形に成型して用いられる。
次に、実施例に基づいて本発明を説明する。
実施例 １ 回収したポリエチレン製ボトルを粉砕機（図示せず）で
粉砕し、スクリューフィーダ（図示せず）に入れ230〜3
00℃に加熱して、溶融混合槽（図示せず）中に押し出し
た。溶融混合槽内には予めポリエチレン１重量部に対し
約５重量部のポリエチレン熱分解油を入れ、加熱してお
いた。加熱は槽外部を熱媒油で加熱することにより行
い、加熱温度は約280〜300℃とした。溶融混合槽から溶
融物をポンプ（図示せず）を介して熱分解槽１に導くと
共に、その温度を380〜400℃に上げ熱分解反応を行っ
た。この加熱は加熱炉２で390〜420℃に溶融物を加熱す
ることによって行い、熱分解槽には充填材を配さなかっ
た。発生した蒸気状生成物を円筒体（ノックアウトポッ
ト）（図示せず）に導き、液粒径の大きいミスト分を液
化して熱分解槽１に循環しながらZSM−５触媒を充填し
た触媒槽３に導いた。ZSM−５は水素型（Ｈ−ZSM−５）
を用い、温度条件としては300〜380℃を用いた。ゼオラ
イト触媒層下方からの生成物をコンデンサーで冷却し、
ガス分をガスホルダーで、また液体分を貯油槽（図示せ
ず）で取得した。尚操作が定常化した段階から、原料ポ
リエチレンの供給量にほぼ相当する割合の分解溶融物を
熱分解槽から溶融混合槽に循環させた。尚溶融混合槽で
の混合は撹拌機によらず、ギヤポンプによりシェアをか
けながら（分解）溶融物を供給することにより行った。
尚循環量は系内の流動状態を確認しつつ調整した。気液
分離槽４から導かれた揮発性炭化水素ガスの一部は系外
に出し、残り全量は循環ガス加熱炉５に導き450〜500℃
に昇温し、ゼオライト触媒槽３へ導き触媒槽の温度が約
380℃になるよう温度調整を行った。
粉砕し、スクリューフィーダ（図示せず）に入れ230〜3
00℃に加熱して、溶融混合槽（図示せず）中に押し出し
た。溶融混合槽内には予めポリエチレン１重量部に対し
約５重量部のポリエチレン熱分解油を入れ、加熱してお
いた。加熱は槽外部を熱媒油で加熱することにより行
い、加熱温度は約280〜300℃とした。溶融混合槽から溶
融物をポンプ（図示せず）を介して熱分解槽１に導くと
共に、その温度を380〜400℃に上げ熱分解反応を行っ
た。この加熱は加熱炉２で390〜420℃に溶融物を加熱す
ることによって行い、熱分解槽には充填材を配さなかっ
た。発生した蒸気状生成物を円筒体（ノックアウトポッ
ト）（図示せず）に導き、液粒径の大きいミスト分を液
化して熱分解槽１に循環しながらZSM−５触媒を充填し
た触媒槽３に導いた。ZSM−５は水素型（Ｈ−ZSM−５）
を用い、温度条件としては300〜380℃を用いた。ゼオラ
イト触媒層下方からの生成物をコンデンサーで冷却し、
ガス分をガスホルダーで、また液体分を貯油槽（図示せ
ず）で取得した。尚操作が定常化した段階から、原料ポ
リエチレンの供給量にほぼ相当する割合の分解溶融物を
熱分解槽から溶融混合槽に循環させた。尚溶融混合槽で
の混合は撹拌機によらず、ギヤポンプによりシェアをか
けながら（分解）溶融物を供給することにより行った。
尚循環量は系内の流動状態を確認しつつ調整した。気液
分離槽４から導かれた揮発性炭化水素ガスの一部は系外
に出し、残り全量は循環ガス加熱炉５に導き450〜500℃
に昇温し、ゼオライト触媒槽３へ導き触媒槽の温度が約
380℃になるよう温度調整を行った。
結果を表１に示す。表中比較例は揮発性炭化水素ガスの
循環を行わなかった場合を示す。
循環を行わなかった場合を示す。
表 １ （比較例） （本発
明） ゼオライト触媒温度（℃） 310 380 生成油 密度 ＠15℃ 0.796 0.824 （組成分析） 飽和分（vol％） 42.4 24.6 オレフィン分（vol％） 3.8 0.6 芳香族分（vol％） 53.8 74.8 リサーチオクタン価 87 100 （発明の効果） 本発明の方法を用いることによりポリオレフィン系プラ
スチックの廃棄物等から効率的に芳香族系炭化水素の含
有量に富む炭化水素油を製造することができる。
明） ゼオライト触媒温度（℃） 310 380 生成油 密度 ＠15℃ 0.796 0.824 （組成分析） 飽和分（vol％） 42.4 24.6 オレフィン分（vol％） 3.8 0.6 芳香族分（vol％） 53.8 74.8 リサーチオクタン価 87 100 （発明の効果） 本発明の方法を用いることによりポリオレフィン系プラ
スチックの廃棄物等から効率的に芳香族系炭化水素の含
有量に富む炭化水素油を製造することができる。
第１図は本発明方法を実施するに適する概略工程図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 淳志 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 新 日本製鐵株式會社内 (72)発明者 松田 健志 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 新 日本製鐵株式會社内 (56)参考文献 特開 平２−29492（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−178195（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−174691（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−17478（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】ポリオレフィン系プラスチックを350〜450
℃に加熱、熱分解させ、発生した熱分解蒸気状生成物
を、ゼオライト触媒層に導いて接触転化させた後、触媒
層の系外に導き20〜50℃で間接冷却して、揮発性炭化水
素ガスと低沸点炭化水素油に分離してなる芳香族系炭化
水素油の製造方法において、 前記揮発性炭化水素ガスの一部を350〜550℃に昇温さ
せ、ゼオライト触媒層に前記熱分解蒸気生成物とともに
導き、350〜450℃で接触転化を行うことを特徴とする芳
香族系炭化水素油の製造方法。 - 【請求項２】ゼオライト層に循環する揮発性炭化水素ガ
スを昇温させる加熱炉とゼオライト触媒層の間にコーク
ス分離器を設け、副生したコークスの少なくとも一部を
比重差を利用して分離する請求項１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2306245A JPH07100795B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 熱分解ポリオレフィン系プラスチックから芳香族系炭化水素油を製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2306245A JPH07100795B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 熱分解ポリオレフィン系プラスチックから芳香族系炭化水素油を製造する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04180995A JPH04180995A (ja) | 1992-06-29 |
| JPH07100795B2 true JPH07100795B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=17954751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2306245A Expired - Fee Related JPH07100795B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 熱分解ポリオレフィン系プラスチックから芳香族系炭化水素油を製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07100795B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2608376B2 (ja) * | 1993-02-10 | 1997-05-07 | 昭夫 石原 | プラスチック廃棄物の処理装置 |
| JPH07166173A (ja) * | 1993-12-16 | 1995-06-27 | Sanwa Kako Co Ltd | ポリオレフィン系樹脂の熱分解油を用いた水蒸気雰囲気下での燃料油の製造方法 |
| JPH07197033A (ja) * | 1994-01-06 | 1995-08-01 | Nippon Steel Corp | 廃プラスチックの再生処理装置 |
| DE19517096A1 (de) * | 1995-05-10 | 1996-11-14 | Daniel Engelhardt | Zeolithkatalysierte Pyrolyse von Kunststoffen |
| KR100687242B1 (ko) * | 2006-04-10 | 2007-02-26 | 경상대학교산학협력단 | 저가의 액상 분해용 촉매를 이용하여 농업용 폐비닐로부터연료유를 생산하는 방법 |
| CN115151519A (zh) * | 2020-02-21 | 2022-10-04 | 住友化学株式会社 | 烯烃的制造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS512358B2 (ja) * | 1972-06-05 | 1976-01-24 | ||
| JPS6015674B2 (ja) * | 1983-03-25 | 1985-04-20 | 工業技術院長 | ポリオレフイン系プラスチツク廃棄物の熱分解法とその装置 |
| JPS63178195A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-22 | 工業技術院長 | ポリオレフイン系プラスチツクから低沸点炭化水素油を製造する方法 |
| JPH0832889B2 (ja) * | 1988-07-19 | 1996-03-29 | 工業技術院長 | ポリスチレン廃棄物の処理方法 |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP2306245A patent/JPH07100795B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04180995A (ja) | 1992-06-29 |
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