JPH11116728A

JPH11116728A - プラスチック廃棄物の処理方法

Info

Publication number: JPH11116728A
Application number: JP30367297A
Authority: JP
Inventors: Koji Sakashita; 幸司坂下; Fumihiko Uemura; 文彦植村; Koichi Hino; 光一日野; Masazumi Koshiro; 正純小代; Nobuo Moriya; 信男守屋
Original assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】プラスチック廃棄物を分別溶剤を用いて可溶性
プラスチックと非溶解性プラスチックとに分別する工程
を含む工業的に有利な方法を提供する。【解決手段】ｉプラスチック廃棄物中の水分を５重量％
以下にする脱水工程、ii分別溶剤により可溶性成分を選
択的に溶解させ、分別溶剤溶液と未溶解プラスチックか
らなる固形物を得る溶解工程及び固液分離工程、iv分別
溶剤溶液を濃縮後、加熱分解させる分解工程、ｖ未溶解
プラスチックを５０〜２００℃に加熱した非凝縮性ガス
を接触させて、分別溶剤を蒸発させて、固形物と、分別
溶剤蒸気と非凝縮ガスとのガス状混合物を得る分別溶剤
蒸発工程、viガス状混合物を冷却して分別溶剤蒸気を凝
縮させ、液状分別溶剤と非凝縮性ガスとを生成させる凝
縮工程、vii非凝縮性ガスを５０〜２００℃に加熱する
工程、viii非凝縮性ガスを分別溶剤蒸発工程に循環す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック廃棄
物の処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロ
ピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＶＤＣ（ポリ塩化
ビニリデン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）及びＡＢＳ樹脂（アクリロ
ニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体）は汎用プラ
スチックとして広く用いられている。従って、プラスチ
ック廃棄物の大部分はこれらのプラスチックからなる。
現在のところ、プラスチック廃棄物の大部分は、再利用
されることなく、焼却処理や埋立て処理されているが、
このような処理は、省資源の点から望ましいものではな
い。これまでにも、プラスチック廃棄物を再利用するた
めに各種の方法が提案されており、その代表的方法の１
つとして、熱分解して油化する方法（熱分解油化法）が
知られている。この方法は、プラスチック廃棄物を４５
０℃程度の高温に加熱することにより、分解生成油を生
成させる方法である。この熱分解油化法においては、被
処理原料としてのプラスチック廃棄物が、ＰＥや、Ｐ
Ｐ、ＰＳ等の炭化水素系プラスチックのみからなる場合
には、プラントや配管の閉塞トラブル及び腐蝕等の問題
を生じることなく、容易に実施することができる。しか
しながら、被処理原料がＰＥ、ＰＰ、ＰＳ等の炭化水素
系プラスチックと、ＰＶＣ、ＰＥＴ、ＡＢＳ樹脂等の異
炭化水素系プラスチックとの混合物からなる場合には、
各種の問題を生じるため、安全かつ安定的に実施するこ
とが困難になる。例えば、ＰＶＣが混入すると、腐蝕性
の高い塩化水素が発生し、装置や配管の腐蝕を引起す。
ＰＥＴが混入すると、その熱分解によりフタル酸類が生
成し、このものは配管閉塞トラブルを引起す。ＡＢＳ樹
脂が混入すると、その熱分解により有毒性のシアン化水
素が発生する。このように、プラスチック廃棄物を熱分
解油化する場合には、その廃棄物からは、異炭化水素系
プラスチックをあらかじめ除去しておくことが望ましい
が、現在のところ、炭化水素系プラスチックと異炭化水
素系プラスチックとを分別するための工業的に有利な方
法は知られておらず、炭化水素系プラスチックと異炭化
水素系プラスチックを含むプラスチック廃棄物を熱分解
油化する方法の実用化には多くの困難が生じている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、プラスチッ
ク廃棄物の処理方法において、該廃棄物を分別溶剤を用
いて可溶性プラスチックと非可溶性プラスチックとに分
別する工程を含む工業的に有利な方法を提供することを
その課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、プラスチック廃棄物
の処理方法において、（ｉ）該プラスチック廃棄物を脱
水処理して該プラスチック廃棄物中の水分を５重量％以
下に低減させる脱水工程、（ii）該脱水処理されたプラ
スチック廃棄物に分別溶剤を接触させて該プラスチック
廃棄物中の可溶性成分を該分別溶剤に選択的に溶解させ
て、プラスチックを含む分別溶剤溶液と、未溶解プラス
チックからなる固形物を生成させる溶解工程、(iii）該
プラスチックを含む分別溶剤溶液と、未溶解プラスチッ
クからなる固形物とを分離する固液分離工程、（iv）該
プラスチックを含む分別溶剤溶液を、そのまま又は該溶
液中の分別溶剤を蒸発して濃縮した後、加熱分解させる
分解工程、（ｖ）前記固液分離工程で得られた未溶解プ
ラスチックからなる固形物に５０〜２００℃に加熱した
非凝縮性ガスを接触させて、該固形物中に含まれる分別
溶剤を蒸発させて、分別溶剤含有量の低減した固形物
と、分別溶剤蒸気と非凝縮性ガスとのガス状混合物とを
生成させる分別溶剤蒸発工程、（vi）該ガス状混合物を
冷却して、該ガス状混合物中の分別溶剤蒸気を凝縮させ
て、液状分別溶剤と、非凝縮性ガスとを生成させる凝縮
工程、(vii）該非凝縮性ガスを５０〜２００℃に加熱す
る加熱工程、(viii）該加熱工程で得られた加熱非凝縮
性ガスを前記分別溶剤蒸発工程に循環させる循環工程、
を包含するプラスチック廃棄物の処理方法が提供され
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明で被処理原料として用いる
プラスチック廃棄物は、炭化水素系プラスチック等の分
別溶剤に対する可溶性成分と異炭化水素系プラスチック
等の分別溶剤に対する非可溶性成分とからなるものであ
る。炭化水素系プラスチックには、ＰＥ、ＰＰ等のポリ
オレフィン系プラスチック及びＰＳ等の芳香族系プラス
チックが包含され、異炭化水素系プラスチックには、Ｐ
ＶＣ、ＰＥＴ及びＡＢＳ樹脂等が包含される。これらの
プラスチックはいずれも大量に生産される汎用プラスチ
ックであり、プラスチック廃棄物の大部分はこれらのプ
ラスチックからなる。プラスチック廃棄物中には、異炭
化水素系プラスチックとしてポリ塩化ビニリデン（ＰＶ
ＤＣ）が少量（約１重量％）含まれる場合があるが、こ
のＰＶＤＣは部分的に分別溶剤に溶解し、可溶性成分と
して作用する。もちろん、プラスチック廃棄物には前記
したプラスチック以外の炭化水素系プラスチック及び異
炭化水素系プラスチックが含有されることもあるが、そ
の割合は、通常、２５重量％以下である。一般のプラス
チック廃棄物においては、炭化水素系プラスチックの割
合は、通常、５０重量％以上であり、場合によっては７
５重量％以上である。

【０００６】本発明で用いる分別溶剤は、一般的には、
芳香族系炭化水素とパラフィン系炭化水素を含有する液
状炭化水素混合物からなり、炭化水素系プラスチック及
びＰＶＤＣのみを選択的に溶解し、異炭化水素系プラス
チックは実質的に溶解しないものである。このような混
合物溶剤は、プラスチック廃棄物中に含まれている炭化
水素系プラスチックを熱分解して得られる分解生成油を
用いて容易に調製し得ることから、安価であるという利
点を有する。

【０００７】前記分別溶剤中に含まれる芳香族系炭化水
素の割合は、５〜７０％、好ましくは８〜６５％、より
好ましくは８〜４０％である。芳香族系炭化水素の割合
が前記範囲を超えるようになると、異炭化水素系プラス
チック、特にＰＶＣの実質的量が溶解するようになり、
一方、前記範囲より少なくなると、炭化水素系プラスチ
ック、特にＰＳが実質的に溶解しなくなる。パラフィン
系炭化水素の割合は、５〜８５％、好ましくは１０〜８
０％、より好ましくは４０〜８０％である。パラフィン
系炭化水素の割合が前記範囲を超えるようになると、炭
化水素系プラスチック、特にＰＳが実質的に溶解しなく
なり、一方、前記範囲より少なくなると、異炭化水素系
プラスチック、特にＰＶＣの実質的量が溶解するように
なる。混合物中のオレフィン系炭化水素の割合は、混合
物中の芳香族系炭化水素とパラフィン系炭化水素を差引
いた残量であり、通常、０〜２５％である。

【０００８】本明細書において前記分別溶剤に関して言
う芳香族系炭化水素、パラフィン系炭化水素及びオレフ
ィン系炭化水素の各割合は、通常の重量％とは異なり、
¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルに基づいて求められたもので、
その¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルの測定装置、測定条件、ス
ペクトルの帰属及び各成分割合の求め方については、以
下の通りである。

【０００９】（１）装置測定に用いた核磁気共鳴分光（以下ＮＭＲとする）装置
は、日本電子（株）製ＧＸ２７０−ＦＴＮＭＲ装置であ
る。（２）測定条件試料は、溶媒兼ＮＭＲロック剤としての重クロロホルム
（ＣＤＣｌ₃：ＩＳＯＴＥＣＩＮＣ．製９９．９６ａ
ｔｏｍ％Ｄ）に溶解させ、¹³Ｃ−ＮＭＲ測定に対して３
０ｗｔ％濃度とした。化学シフトはテトラメチルシラン
（ＴＭＳ）を内部基準（０．０ｐｐｍ）とし、５ｍｍφ
パイレックス製試料管を用い、回転数１５Ｈｚで測定し
た。主な測定条件は、¹³Ｃ−ＮＭＲにおいては、定量的
な測定のために、核オーバーハウザー効果（ＮＯＥ）を
消去したゲート付き¹Ｈデカップリング測定（ＮＮＥ）
を行い、パルス繰り返し時間６．９秒、データポイント
３２Ｋ、積算回数４０００回とした。（３）スペクトル
の帰属と各炭化水素成分の百分率の求め方¹³ Ｃ−ＮＭＲスペクトルは、 Eberhand,Breifmaier., and Wolfgang Voelter. “Carb
on-13 NMR Spectroscopy”， VCH Verlagsgesellschaft mbH,(198
7) の文献に基づき帰属を行い、それぞれの積分値を算出し
て、各結合型炭素（パラフィン系炭化水素：Ｃｐ、オレ
フィン系炭化水素：Ｃｏ、芳香族系炭化水素：Ｃａ）の
百分率を求めた。パラフィン系炭化水素（Ｃｐ）の化学シフト：１４．２
〜４６．２ｐｐｍオレフィン系炭化水素（Ｃｏ）の化学シフト：１１１．５〜１１４．２ｐｐｍ、１３７．０〜１４５．
０ｐｐｍ芳香族系炭化水素（Ｃａ）の化学シフト：１２５．５〜
１３６．９ｐｐｍなお、¹³Ｃ−ＮＭＲのスペクトルに基づく各炭化水素成
分の百分率の算出方法では、パラフィン系炭化水素基の
結合した芳香族系炭化水素は、パラフィン系炭化水素と
芳香族系炭化水素とに分割して算出され、オレフィン系
炭化水素基の結合した芳香族系炭化水素は、オレフィン
系炭化水素と芳香族系炭化水素とに分割して算出されて
いる。

【００１０】次に本発明を図面を参照して説明する。図
１は本発明の方法を実施する場合のフローシートの１例
を示す。この図において、１は脱水工程、２は溶解工
程、３は固液分離工程、４は濃縮工程、５は分解工程、
６は蒸留工程を示す。図１において、プラスチック廃棄
物はライン９を通って脱水工程１に導入され、ここで脱
水処理される。この脱水処理は、プラスチック廃棄物を
溶器内又は配管内において加熱することによって実施さ
れる。この場合の加熱には、器壁を介して間接的に加熱
する方法や、加熱乾燥ガスをプラスチック廃棄物に直接
接触させる方法等が包含される。間接加熱の場合、その
加熱温度は、９０〜２００℃、好ましくは１００〜１２
０℃である。加熱乾燥ガスと直接接触させる場合、その
乾燥ガスとしては、窒素ガスや空気等のガス、好ましく
は空気が用いられ、この乾燥ガスの加熱温度は５０〜２
００℃、好ましくは６０〜１２０℃である。ガスを加熱
して乾燥ガスとして使用することにより、脱水効率は向
上し、また、ガスの特別の乾燥処理は必要とされず、さ
らに、乾燥ガスの使用量も少なくてすむ。プラスチック
廃棄物から水蒸気となって分離した水は、ライン１０を
通って排出される。

【００１１】本発明で用いる好ましい脱水方法の１例に
ついて、図２を参照して説明する。図２において、４１
はプラスチック廃棄物移送配管、４２は加熱器、４３は
スチーム導入管、４４はスチーム排出管、４５は固気分
離器、４６はフィルター、４７はブロワー、４８はプラ
スチック廃棄物移送配管を示す。図２において、プラス
チック廃棄物は、その空気移送配管４１を通って２重管
構造の加熱器４２に入り、ここで配管４３から導入さ
れ、配管４４を通って排出されるスチームにより間接的
に加熱される。これによりプラスチック廃棄物は、水分
含有量５重量％以下、好ましくは０．１〜０．５重量％
に脱水される。脱水処理されたプラスチック廃棄物は、
固気分離機４５に導入され、ここでプラスチック廃棄物
と水蒸気とが分離され、水蒸気は配管４９を通って大気
へ放出され、一方、脱水処理されたプラスチック廃棄物
は配管４８を通って溶解工程２に供給される。

【００１２】前記脱水工程においては、プラスチック廃
棄物中の水分は５重量％以下、好ましくは２重量％以下
にまで除去される。この廃棄物中の水分の除去により、
次の溶解工程における溶解槽での液面制御が溶易にな
る。溶解槽に供給されるプラスチック廃棄物中に水分が
含まれていると、そのプラスチックが分別溶剤に溶解す
る際に、発泡現象を引起して液面が上昇したりして液面
制御が困難になるが、前記のようにプラスチック廃棄物
中の水分を脱水除去することにより、この問題は解決さ
れる。脱水処理されたプラスチック廃棄物は、ライン１
１を通って溶解工程２に導入され、ここでライン２３を
通って循環される分別溶剤用蒸留留分と接触し、溶解処
理される。この溶解工程２においては、プラスチック廃
棄物中に含まれるＰＥ、ＰＰ及びＰＳ等の炭化水素系プ
ラスチックが選択的に溶解され、ＰＶＣやＰＥＴ、ＡＢ
Ｓ樹脂等の異炭化水素系プラスチックは実質的に溶解さ
れず、固体状に保持される。ライン２３を通って溶解工
程２に循環される分別溶剤用蒸留留分は、芳香族系炭化
水素とパラフィン系炭化水素を含有する液状炭化水素混
合物である。この留分は、通常、前記において示した分
別溶剤に適した成分組成を有するもので、プラスチック
廃棄物中の炭化水素系プラスチックを選択的に可溶化さ
せる作用を示す。

【００１３】被処理原料として用いるプラスチック廃棄
物の成分組成が変化するとそれに応じて循環留分の成分
組成も変化する。従って、この循環留分の成分組成が前
記した分別溶剤に適した成分組成範囲から逸脱する場合
もあるが、このような場合には、分別溶剤に適した成分
組成になるように、必要に応じ、適当な炭化水素成分を
ライン２４を通して添加する。一般的には、芳香族系プ
ラスチックの割合が１０〜９０重量％、好ましくは１５
〜８０重量％、より好ましくは１５〜５０重量％の炭化
水素系プラスチックを熱分解して得られる分解生成油を
そのまま、又はこの分解生成油を蒸留して得られる、５
０〜５００℃、好ましくは１００〜４００℃、より好ま
しくは１５０〜３５０℃の沸点を有する各種蒸留留分
を、本発明の分別溶剤として使用することができる。

【００１４】溶解工程２における溶解操作開始時には、
工業薬品として市販されている芳香族系炭化水素、パラ
フィン系炭化水素及び必要に応じてのオレフィン系炭化
水素を適量混合することにより、あるいは前記の特性を
有する石油系炭化水素の熱分解油を分別溶剤として用い
ることができる。溶解工程２において、その操作温度
は、炭化水素系プラスチックが可溶化する温度であり、
通常、加温条件が採用され、一般的には、５０〜２００
℃、好ましくは炭化水素系プラスチックが溶融し、ＰＶ
Ｃが実質的に溶融しない温度、通常、８０〜１８０℃の
温度である。操作圧力は、その加温条件下で、分別溶剤
を液相に保持するのに充分な圧力であればよく、通常、
０〜５ｋｇ／ｃｍ²Ｇ、好ましくは０〜２ｋｇ／ｃｍ²Ｇ
である。接触時間は、炭化水素系プラスチックが溶解す
るのに必要な時間であり、通常、５分以上、好ましくは
１０〜６０分である。分別溶剤の使用割合は、プラスチ
ック廃棄物１重量部当り、０．５〜１０重量部、好まし
くは１〜５重量部の割合にするのがよい。プラスチック
廃棄物は、その溶解処理に先立って、その表面に付着す
る汚物や混入する異物を除去したり、適度に破砕するの
が好ましい。これにより円滑な溶解処理を行うことがで
きる。

【００１５】前記溶解工程２で得られた溶解生成物はラ
イン１２を通って固液分離工程３に送られ、ここで固液
分離される。固液分離方法としては、従来公知の各種の
方法、例えば、濾過分離、遠心分離、沈降分離等が採用
される。この場合の操作温度は、一般的には、５０〜２
００℃、好ましくは８０〜１８０℃であるが、通常、溶
解工程における溶解温度付近の温度である。この固液分
離工程３において、炭化水素系プラスチックを溶解状で
含む分別溶剤溶液と、異炭化水素系プラスチックからな
る固形物とが得られる。この分別溶剤溶液中の炭化水素
系プラスチックの濃度は、７〜５０重量％、好ましくは
１０〜４０重量％である。この炭化水素系プラスチック
の濃度は、溶解工程において用いる分別溶剤の使用量に
より調節することができる。この固液分離工程において
は、前記したように、異炭化水素系プラスチックは実質
的に溶解せずに固形物として分離されるが、分別溶剤に
溶解性を示さない他の固体状物質、例えば、プラスチッ
ク廃棄物中に含まれる熱硬化樹脂、金属片、アルミ箔、
紙片、木片等も未溶解固形物として分離される。これら
の未溶解固形物はライン２５を通して回収される。

【００１６】前記のようにして得られる炭化水素系プラ
スチックを含む分別溶剤溶液は、ライン１３を通って濃
縮工程４に送られ、ここで後続の分解工程５で得られた
ライン１５を通って循環される高温の分解生成油蒸気と
直接接触される。この炭化水素系プラスチックを含む溶
液に対する高温の分解生成油蒸気の直接接触により、溶
液中の分別溶剤の一部が蒸発されて炭化水素系プラスチ
ック濃度の高められた濃縮液が得られる。この濃縮工程
４において得られる濃縮液中の炭化水素系プラスチック
濃度は、固液分離工程３で得られた分別溶剤溶液の場合
よりも高められたもので、通常、２０〜６０重量％、好
ましくは３０〜６０重量％である。濃縮液中のプラスチ
ック濃度が前記範囲より高くなると、濃縮液の粘性が高
くなりすぎ、そのパイプ移送が困難になるので好ましく
ない。この濃縮工程４においては、溶液から蒸発分離し
た分別溶剤蒸気と分解生成油蒸気からなる蒸気留分とが
得られるが、この蒸気留分は、ライン１７を通って蒸留
工程６に送られる。前記濃縮工程４で用いる濃縮装置と
しては、気液接触の可能なものであれば任意のものを用
いることができ、充填塔等の通常の気液接触装置の他、
蒸留塔を用いることもできる。蒸留塔を用いる場合に
は、その塔底留分として濃縮液を得ることができる。

【００１７】前記のようにして得られた炭化水素系プラ
スチックを含む濃縮液は、ライン１４を通って分解工程
５に送られ、ここで分解処理され、分解生成油が蒸気状
で得られる。この場合の分解方法としては、従来公知の
各種の方法を採用することができる。一般的には、その
分解温度は、３５０〜５００℃、好ましくは３８０〜４
５０℃である。

【００１８】濃縮工程４で得られた濃縮液は、分解工程
６で得られた高温の分解生成油蒸気を固液分離工程３で
得られた溶液に直接接触させることにより得られたもの
であることから、高められた温度を有するもので、その
温度は、圧力条件（減圧条件又は加圧条件）にもよる
が、少なくとも１３０℃、好ましくは２００℃以上であ
り、その上限温度は分解工程の分解温度、例えば４００
℃である。一般的には、分別溶剤の沸点ないしその沸点
近傍の温度である。この濃縮液は、もちろん、ポンプを
用いて移送することもできるが、高粘性を有するため、
ポンプ移送の困難なものであるが、本発明の場合、濃縮
工程４からの分解工程５への濃縮液の移送は、ポンプを
用いずに、重力流としてパイプ移送するのが有利である
ことが確認された。濃縮液を重力流として移送する場
合、その濃縮工程４と分解工程５との間の高低差は、少
なくとも２ｍ、通常、２．５〜５ｍである。なお、前記
高低差は、濃縮工程４の出口と分解工程５の分解残渣油
の出口との間の高低差を意味する。

【００１９】分解工程で得られた高温の分解生成油蒸気
の少なくとも一部は、ライン１５を通って濃縮工程４に
循環される。また、場合によっては、分解生成油蒸気の
一部はライン２６及び１７を通って蒸留工程６に導入す
ることもできる。濃縮工程４に循環する分解生成油蒸気
量は、ライン１３を通って濃縮工程４へ導入される固液
分離工程３からの溶液に対する重量比で、０．５〜５、
好ましくは０．５〜２である。分解工程５における、分
解残渣油（熱分解生成油のうちの沸点が分解温度以上と
なる留分）は、ライン１６を通して排出される。

【００２０】濃縮工程４で得られた蒸気留分は、ライン
１７を通して蒸留工程６に送られ、ここで蒸留処理され
る。この蒸留工程６は、通常、１つ又は複数の蒸留塔か
ら構成される。この蒸留工程６は種々の形態において実
施することができる。例えば、ライン１８を通る重質
油、ライン１９を通る中質油及びライン２０を通る軽質
油に分留することができる。この場合の重質油は沸点範
囲が３５０℃以上の留分であり、中質油は沸点範囲が１
４０〜４００℃の留分であり、軽質油は沸点範囲が４０
〜２００℃の留分である。本発明においては、これらの
留分の中から選ばれる１つの留分を分別溶剤として用い
ることができる他、それらのうちの２つの留分の混合物
又はそれらの３つの留分の混合物を分別溶剤として用い
ることができる。本発明においては、特に、軽質油０〜
１００重量％、好ましくは０〜４０重量％と、中質油０
〜１００重量％、好ましくは６０〜１００重量％との混
合物を分別溶剤として好ましく使用することができる。
また、前記濃縮工程４で得られた蒸気留分から分別溶剤
用蒸留留分を得るために、その留分からあらかじめ沸点
が５００℃より高い、好ましくは４００℃より高い重質
油留分を除き、得られた軽質油留分の少なくとも一部を
そのまま分別溶剤用留分として用いることができるし、
また、この軽質油留分をさらに蒸留して沸点が１００℃
より低い軽質留分を除いて分別溶剤用蒸留留分とするこ
とができる。前記蒸留工程６で得られる蒸留留分のう
ち、分別溶剤用蒸留留分は、ライン２３を通って溶解工
程２に循環使用される。

【００２１】図１に示したフローシートにおいて、濃縮
工程４は必要に応じ省略することができる。この場合に
は、固液分離工程３で得られたプラスチックを含む分別
溶剤溶液は、これをライン１３を通って分解工程５に導
入するとともに、分解生成油蒸気をライン１５及びライ
ン２６を通って蒸留工程６へ導入をする。また、濃縮装
置として蒸留塔を用いる場合には、固液分離工程３で得
られた溶液を直接蒸留塔に導入するとともに、この蒸留
塔に分解工程５で得られた高温の分解生成油を蒸気状で
導入して蒸留する。この場合、高温の分解生成油蒸気
は、蒸留塔の溶液の導入された位置と同一又はそれより
下部の位置に導入し、蒸留塔内において分解生成油蒸気
と溶液とを直接接触させる。このような蒸留において
は、分解生成油の蒸留とともに、プラスチックを含む溶
液の濃縮が行われ、蒸留塔の塔底留分として濃縮液が得
られる。この濃縮液のプラスチック濃度は、通常２０〜
６０重量％、好ましくは３０〜６０重量％である。ま
た、その温度は、少なくとも１３０℃、好ましくは２０
０℃以上であり、その上限温度は分解温度（例えば４０
０℃）である。また、本発明において、プラスチック廃
棄物がポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）を含む場合に
は、その少なくとも一部が分別溶剤に溶解するため、得
られる分解生成油には微量の塩素化合物が混入してくる
が、この塩素化合物は、活性炭やゼオライト等の固体吸
着剤や、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、ソー
ダライム等のアルカリ性物質と接触させることにより、
除去することができる。

【００２２】本発明においては、前記固液分離工程３で
得られた未溶液プラスチックからなる固形物は、これに
分別溶剤蒸発処理を施し、分別溶剤含有量の低減した固
形物として回収する。固液分離工程３からライン２５を
通して得られる固形物は、プラスチックを含む分別溶剤
溶液を含有して湿潤したもので、分別溶剤を比較的多量
含むことから、その湿潤固形物をそのまま廃棄すること
は、経済的に好ましいことではなく、その湿潤固形物か
らの分別溶剤の効率的な回収が望まれる。

【００２３】図３に、湿潤固形物からそれに含まれる分
別溶剤の回収処理方法についてのフローシートを示す。
図３において、５１は分別溶剤蒸発工程、５２は凝縮工
程及び５３は加熱工程を示す。図３に示すフローシート
に従って湿潤固形物を処理するには、分別溶剤蒸発工程
５１に対して、湿潤固形物をライン５４（図１のライン
２５に対応）を通して供給するとともに、ライン５７を
通って加熱された非凝縮性ガスを供給し、ここで湿潤固
形物に加熱された非凝縮性ガスを接触させる。湿潤固形
物に含まれる分別溶剤の量は、７５重量％以下、好まし
くは６５重量％以下である。その下限値は、通常、１５
重量％程度である。非凝縮性ガスの温度は、５０〜２０
０℃、好ましくは８０〜１８０℃である。非凝縮性ガス
としては、常温でガス状を示す各種のものが使用可能で
あるが、安全性の点から、窒素ガスや炭酸ガス、アルゴ
ンガス等が好ましく使用される。非凝縮性ガスの使用割
合は、湿潤固形物から回収する分別溶剤量に応じて適宜
決められる。一般的には固形物に含まれる分別溶剤の４
０〜１００重量％、好ましくは５０〜９０重量％程度が
蒸発するような割合である。

【００２４】この分別溶剤蒸発工程５１においては、分
別溶剤含有量の低減した固形物と、分別溶剤蒸気と非凝
縮性ガスとのガス状混合物とが得られるが、その固形物
はライン５８を通って回収され、ガス状混合物はライン
５５を通って凝縮工程５２に導入される。凝縮工程５２
においては、ガス状混合物は冷却され、それに含まれる
分別溶剤蒸気が凝縮液化され、その液状の分別溶剤はラ
イン５９を通って回収される。一方、非凝縮性ガスはラ
イン５６を通って加熱工程５３に送られる。ライン５９
を通って回収される分別溶剤は、図１のライン３７及び
３８を通って溶解分別工程における分別溶剤として循環
使用される。凝縮工程５２における冷却温度は、分別溶
剤が凝縮液化する温度であり、通常、５０℃以下、好ま
しくは４０℃以下である。この凝縮工程５２におけるガ
ス状混合物の冷却方法としては、従来公知の各種の方
法、例えば、水を冷却媒体として用いる方法等が挙げら
れる。加熱工程５３に導入された非凝縮性ガスは、ここ
で５０〜２００℃、好ましくは８０〜１８０℃に加熱さ
れ、得られた加熱非凝縮性ガスはライン５７を通って分
別溶剤蒸発工程５１に循環される。

【００２５】前記した湿潤固形物からの分別溶剤回収方
法は、使用する非凝縮性ガスが循環使用されることか
ら、クローズドシステムとして実施され、非凝縮性ガス
に混入する微量の分別溶剤も外部へ放出されることはな
い。

【００２６】

【実施例】

【００２７】参考例１標準プラスチックを用いてその溶解速度を以下のように
して測定した。（溶解速度の測定）プラスチックペレットからなる試料
約４０ｇを分別溶剤２００ｇ中で、常圧下で１３０℃に
３０分間保持して、その溶解速度を測定した。その結果
を表１に示す。なお、前記分別溶剤は、ＰＥ：１重量部
とＰＰ：１重量部とＰＳ：１重量部との混合物を４００
℃で熱分解した得られた熱分解生成油の１５０〜３５０
℃留分（軽質油＋中質油に相当）（芳香族系炭化水素：
３１．７％、パラフィン系炭化水素：５８．５％、オレ
フィン：７．４％）である。表１に示す結果から、本発
明における溶解工程では、ＰＥ、ＰＰ及びＰＳは溶解す
るが、ＰＶＣ、ＰＥＴ及びＡＢＳ樹脂は不溶解であるこ
とがわかる。

【００２８】

【表１】

【００２９】実施例１プラスチック廃棄物モデルとして、ＰＥ：２９重量％、
ＰＰ：１８重量％、ＰＳ：２５重量％、ＰＶＣ：５重量
％、ＰＥＴ：１３重量％及びＡＢＳ樹脂：２重量％、そ
の他の樹脂：８重量％からなるプラスチック混合物を細
片状に破砕したものを用いた。前記プラスチック廃棄物
を図１に示したフローシートに従って処理した。この処
理における主要操作条件を以下に示す。（１）脱水工程１(プラスチック廃棄物の空気移送配管
を７０℃に加熱して脱水) （ｉ）脱水処理前のプラスチック廃棄物中水分：１８重
量％（ii）脱水処理後のプラスチック廃棄物中水分：０．３
重量％（２）溶解工程２（ｉ）プラスチック廃棄物供給量：１００重量部／ｈ（ii）分別溶剤供給量：３００重量部／ｈ (iii）温度：１３０℃ （３）固液分離工程３（ｉ）溶解生成物：４００重量部／ｈ（ii）固形物排出量：７４重量部／ｈ（４）ライン１３（ｉ）溶液流量：３２６重量部／ｈ（ii）溶液温度：１３０℃ （５）濃縮工程４（ｉ）溶液量／分解生成油蒸気量重量比：０．６（６）ライン１４（ｉ）濃縮液流量（重力流）：１８５重量部／ｈ（ii）濃縮液温度：３００℃ (iii）濃縮工程４と分解工程５との高低差：４ｍ（７）ライン１７（ｉ）蒸気留分流量：３２４重量部／ｈ（ii）蒸気留分温度：３１５℃ （８）分解工程５（ｉ）分解温度：４００℃ （９）ライン１５（ｉ）分解生成油蒸気流量：１８３重量部／ｈ（ii）分解生成油蒸気温度：４００℃ （１０）ライン１６（ｉ）分解残渣流量：２重量部／ｈ（１１）蒸留工程６（ｉ）重質油ライン１８：３重量部／ｈライン２２：０重量部／ｈライン３６：３重量部／ｈ（ii）中質油ライン１９：１９１重量部／ｈライン２１：１６３重量部／ｈライン３３：２８重量部／ｈ (iii）軽質油ライン２０：１２６重量部／ｈライン３１：１０２重量部／ｈライン３２：２４重量部／ｈ（iv）分解ガス（沸点７０℃以下）ライン３５：４重量部／ｈ（１２）ライン２３（ｉ）循環分別溶剤流量：２６５重量部／ｈ（ii）循環分別溶剤組成：軽質油３８重量部と中質油６
２重量部との混合物（芳香族系炭化水素含有量２７％、
パラフィン系炭化水素６２％及びオレフィン１１％）（１３）ライン３７湿潤固形物からの分別溶剤回収工程からの分別溶剤流
量：３５重量部／ｈ（１４）ライン３８全循環分別溶剤流量：３００重量部／ｈ

【００３０】前記固液分離工程３で得た湿潤固形物を、
図２に示したフローシートに従って分別溶剤回収処理に
付した。この処理における主要操作条件を以下に示す。（１）ライン５４（ｉ）湿潤固形物流量：１００重量部
／ｈ（ii）湿潤固形物中の分別溶剤含有量：６４重量％（iii）湿潤固形物温度：１３０℃ （２）ライン５７（ｉ）窒素ガス流量：３２５重量部／ｈ（ii）窒素ガス温度：１４０℃ （３）分別溶剤蒸発工程５１（ｉ）流動層型乾燥機を使用（４）ライン５８（ｉ）分別溶剤含有量の低減した固形物流量：５３重量
部／ｈ（ii）分別溶剤含有量：２８重量％以下（５）ライン５５（ｉ）分別溶剤と窒素ガス状混合物流量：３７２重量部
／ｈ（ii）ガス状混合物中の分別溶剤濃度：３ｖｏｌ％（iii）ガス状混合物の温度：１４０℃ （６）凝縮工程５２（ｉ）冷却水を用いる間接熱交換器を使用（ii）冷却温度：４０℃ （７）ライン５９（ｉ）分別溶剤回収流量：４７重量部／ｈ（ii）分別溶剤温度：４０℃ （８）ライン５６（ｉ）窒素ガス流量：３２５重量部／ｈ（ii）窒素ガス温度：４０℃ （９）加熱工程５３（ｉ）電熱加熱器を使用（ii）加熱温度：１４０℃

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、プラスチック廃棄物を
脱水処理して溶解工程へ供給することから、溶解工程に
おける液面制御が容易であり、分別溶剤に対する可溶性
成分と非可溶性成分とに効率良く分離することができ
る。そして、可溶性成分は溶液として分解油化され、一
方、非可溶性成分は、固形物として得られるが、本発明
の場合、それに含まれる分別溶剤を効率良く分離回収し
て、その固形物を低分別溶剤含有量の固形物として回収
することができる。従って、本発明によれば、プラスチ
ック廃棄物から、燃料や反応原料として有用な分解生成
油を収率よく得ることができる。本発明のプラスチック
廃棄物処理方法においては、プラスチック廃棄物中に含
まれる異炭化水素系プラスチックは、溶解工程及び固液
分離工程を経由することにより、プラスチック廃棄物か
ら除去され、分解工程には導入されない。従って、本発
明の場合は、異炭化水素系プラスチックの分解生成物が
原因となって生じた装置の腐蝕及び閉塞のトラブルや、
有毒性ガスの発生等の問題を何ら生じない。しかも、本
発明の場合、分解生成油から分取された蒸留留分をその
まま溶解工程における分別溶剤として使用し得ることか
ら、プロセス効率の非常に高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施する場合のフローシートの
１例を示す。

【図２】プラスチック廃棄物の脱水処理の１例について
のフローシートを示す。

【図３】固液分離工程から得られた湿潤固形物からそれ
に含まれる分別溶剤を回収処理する場合のフローシート
を示す。

【符号の説明】

１脱水工程２溶解工程３固液分離工程４濃縮工程５分解工程６蒸留工程４２加熱機４５固気分離機５１分別溶剤蒸発工程５２凝縮工程５３加熱工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 105:26 (72)発明者日野光一神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内 (72)発明者小代正純神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内 (72)発明者守屋信男神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチック廃棄物の処理方法におい
て、（ｉ）該プラスチック廃棄物を脱水処理して該プラスチ
ック廃棄物中の水分を５重量％以下に低減させる脱水工
程、（ii）該脱水処理されたプラスチック廃棄物に分別溶剤
を接触させて該プラスチック廃棄物中の可溶性成分を該
分別溶剤に選択的に溶解させて、プラスチックを含む分
別溶剤溶液と、未溶解プラスチックからなる固形物を生
成させる溶解工程、 (iii）該プラスチックを含む分別溶剤溶液と、未溶解プ
ラスチックからなる固形物とを分離する固液分離工程、（iv）該プラスチックを含む分別溶剤溶液を、そのまま
又は該溶液中の分別溶剤を蒸発して濃縮した後、加熱分
解させる分解工程、（ｖ）前記固液分離工程で得られた未溶解プラスチック
からなる固形物に５０〜２００℃に加熱した非凝縮性ガ
スを接触させて、該固形物中に含まれる分別溶剤を蒸発
させて、分別溶剤含有量の低減した固形物と、分別溶剤
蒸気と非凝縮性ガスとのガス状混合物とを生成させる分
別溶剤蒸発工程、（vi）該ガス状混合物を冷却して、該ガス状混合物中の
分別溶剤蒸気を凝縮させて、液状分別溶剤と、非凝縮性
ガスとを生成させる凝縮工程、 (vii）該非凝縮性ガスを５０〜２００℃に加熱する加熱
工程、 (viii）該加熱工程で得られた加熱非凝縮性ガスを前記
分別溶剤蒸発工程に循環させる循環工程、を包含するプ
ラスチック廃棄物の処理方法。