JPH11148084A

JPH11148084A - 廃プラスチック油化処理方法

Info

Publication number: JPH11148084A
Application number: JP33497797A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Mikata; 信行三方; Makoto Yamazaki; 良山崎; Tadamoto Kamitsuma; 忠元上妻; Hisataka Sakasegawa; 尚隆逆瀬川
Original assignee: Nittetsu Plant Designing Corp; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Plant Designing Corp
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 1999-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】生成油中の塩素濃度を低く抑えながら、廃プ
ラスチック油化処理設備をコンパクトに保持し、設備費
も低減することができる廃プラスチック油化処理方法を
提供する。【解決手段】有機性塩素化合物を含む廃プラスチック
１２とアルカリ固形物１８を、混合した後、又は別個に
熱分解装置１３に供給して熱分解を行い、この熱分解に
よって、塩素化合物とアルカリ固形物１８の化学反応に
より生成した中和塩を残渣２０として外部に取り出すと
共に熱分解ガス１９を発生させ、熱分解ガス１９を凝縮
することによって塩素濃度の低い生成油２１を生成する
ようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃プラスチック、
特に、有機性塩素化合物を含む廃プラスチックを油化処
理する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃プラスチックを熱分解して、ガ
ソリン、灯油、軽油等を得る廃プラスチック油化処理設
備として、図７及び図８に示す形態の廃プラスチック油
化処理設備がある。図示するように、廃プラスチック油
化処理設備は、図７に示す前処理部５１と、図８に示す
油化処理部５２とからなる。

【０００３】まず、廃プラスチックを含む廃棄物から分
別された廃プラスチック（通常、約８０％が廃プラスチ
ックで、残り約２０％が金属等の異物である）が、前処
理部５１のごみ受入ピット５３内に収納される。ごみ受
入ピット５３の廃プラスチックは、投入コンベア５４で
一次破砕機５５に送られ、約５０ｍｍ以下に破砕され、
コンベア５６で運ばれ、ベルトセパレータ５７で、油化
に適しない炭素質原料であるＰＥＴや熱硬化性樹脂等が
二次廃棄物として除去され、さらに、磁力選別機５８で
金属が同様に二次廃棄物として除去される。

【０００４】その後、二次破砕機５９で廃プラスチック
は約１０ｍｍ程度に破砕された後、定量供給機６０を経
て、風力選別機６１でアルミ等の箔を分離し、さらに金
属選別機６２で磁性体を取り除きフラフにする。このフ
ラフは定量供給機６３を経て減容機６４で減容された
後、廃プラスチック受槽６５に収容される。分離された
ＰＥＴや金属等の油化不適物はホッパー６６に送られ
る。前処理部５１で得られたフラフは、バケットコンベ
ア６７で油化処理部５２の押出機６８に供給され、約３
００℃に溶融・混練・脱塩化水素された後、原料混合槽
６９に送られる。

【０００５】廃プラスチックは、原料混合槽６９におい
て、後段の熱分解槽７０において生成した熱分解油を還
流・混合して完全に溶解される。熱分解油に溶解した廃
プラスチックは熱分解槽７０へ送り、熱分解油加熱炉７
１との間を循環させることにより加熱し、熱分解させ
る。押出機６８及び原料混合槽６９で発生する塩化水素
は、ウオッシュスタック７２でアルカリ溶液により中和
される。

【０００６】前記熱分解工程において、熱分解槽７０か
らはプラスチックの熱分解油ベーパーが発生し、この熱
分解油ベーパー中から塩化水素除去器７３で塩化水素を
除去して接触分解槽７４に送る。ここで、塩化水素除去
器７３を用いて塩化水素を除去するのは、塩化水素を除
去しないと、最終的な生成物である低沸点炭化水素油中
に塩化水素が多量に含まれ、このような低沸点炭化水素
油を燃料として使用する装置が腐食し、また、廃プラス
チック油化処理設備における接触分解槽７４より下流側
をなす他の処理装置や接触分解触媒が同様に腐食するか
らである。

【０００７】また、熱分解槽７０では高温で熱分解がな
されるため、熱分解槽７０の底部にカーボン残渣が生じ
るが、このようなカーボン残渣は、重力沈降器や遠心分
離機からなる固液分離槽７５により熱分解油から分離さ
れて、二次廃棄物として系外に排出される。接触分解槽
７４では、熱分解油ベーパーと触媒との接触分解反応に
よって、低沸点炭化水素油ベーパーに分解し、改質され
る。次に、この低沸点炭化水素油ベーパー（熱分解油ベ
ーパー）を凝縮器７６により冷却してポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン等の低沸点炭化水素油を得
た後、受槽７７を経て生成油貯槽７８に送られる。凝縮
器７６のガスはガスホルダー７９を経て、フレアスタッ
ク８０から排出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した廃プ
ラスチック油化処理設備は、未だ、以下の解決すべき課
題を有していた。即ち、上述したように、低沸点炭化水
素油を燃料として使用する装置が腐食するのを防止し、
かつ、廃プラスチック油化処理設備における熱分解槽７
０より下流側をなす他の処理装置が腐食するのを防止す
るために、廃プラスチック油化処理方法は、アルカリ充
填反応槽等からなる塩化水素除去器７３が、別個独立し
た装置として必要なため、廃プラスチック油化処理設備
が大型化し、又は、塩酸腐食対策として高級材質を用い
るため、設備費を高いものとしていた。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、塩化水素除去器を用いることなく塩化水素
を効率的に除去でき、廃プラスチック油化処理設備をコ
ンパクトな構造とすることができると共に、設備費も低
減することができる廃プラスチック油化処理方法を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の廃プラスチック油化処理方法は、有機性塩素化合
物を含む廃プラスチックにアルカリ固形物を混合し、混
合物を熱分解装置に供給して熱分解を行い、該熱分解に
よって発生した塩素化合物と前記アルカリ固形物の化学
反応によって塩素分を中和塩として残渣中に捕捉し外部
に取り出すと共に熱分解ガスを発生させ、該熱分解ガス
を凝縮することによって塩素濃度の低い生成油を生成す
る。ここで、有機性塩素化合物を含む廃プラスチックと
は、有機性塩素化合物を少量（０％を除く）含む廃プラ
スチックから、全部（１００％）が有機性塩素化合物で
ある廃プラスチックを含むことを意味する。以下の記述
においても同様である。

【００１１】請求項２記載の廃プラスチック油化処理方
法は、有機性塩素化合物を含む廃プラスチックを熱分解
している熱分解装置中にアルカリ固形物を供給すると共
に混合し、該熱分解によって発生した塩素化合物と前記
アルカリ固形物の化学反応によって塩素分を中和塩とし
て残渣中に捕捉し外部に取り出すと共に熱分解ガスを発
生させ、該熱分解ガスを凝縮することによって塩素濃度
の低い生成油を生成する。

【００１２】請求項３記載の廃プラスチック油化処理方
法は、請求項１又は２記載の廃プラスチック油化処理方
法において、前記熱分解装置は、回転搬送手段を有する
熱分解装置本体と、該熱分解装置本体の始端に連通連結
され、該熱分解装置本体内に有機性塩素化合物を含む廃
プラスチックとアルカリ固形物の混合物を収納するホッ
パーと、該熱分解装置本体の内部を、全長にわたって、
加熱温度が３５０℃〜４５０℃になるように加熱する加
熱手段を具備する。

【００１３】ここで、加熱温度を３５０℃〜４５０℃と
したのは、３５０℃未満では熱分解油化が起こりにく
く、また、ＴＧ（熱重量分析）結果より４５０℃におい
て熱分解油化可能な物質（例えば、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン）は完全に熱分解するので、
４５０℃を超えるとエネルギーロスとなるため好ましく
ないからである。

【００１４】請求項４記載の廃プラスチック油化処理方
法は、請求項１又は２記載の廃プラスチック油化処理方
法において、前記熱分解装置は、回転搬送手段を有する
熱分解装置本体と、該熱分解装置本体の始端に連通連結
され、該熱分解装置本体内に有機性塩素化合物を含む廃
プラスチックとアルカリ固形物を混合状態又は別々に収
納するホッパーと、該熱分解装置本体の内部の前半部と
後半部を、それぞれ、加熱温度が２５０℃〜３５０℃
と、３５０℃〜４５０℃の２段階で加熱する第１及び第
２の加熱手段を具備する。

【００１５】ここで、熱分解装置本体の前半部の加熱温
度を２５０℃〜３５０℃とし、後半部の加熱温度を３５
０℃〜４５０℃としたのは、最初から３５０℃〜４５０
℃の加熱温度で加熱する場合は、有機性塩素含有高分子
の側鎖結合（Ｃ−Ｈ，Ｃ−Ｃｌ）に比べ、より熱的に安
定な高分子の主鎖結合（Ｃ−Ｃ）は、過大な熱エネルギ
ーのため、側鎖の塩化水素脱離反応と同時に熱分解反応
を生じることにより、熱分解ガス中に主鎖が分解した有
機性塩素含有高分子が混入するのに対し、熱分解装置本
体の前半部を２５０℃〜３５０℃の加熱温度で加熱した
場合は、まず、側鎖の塩化水素脱離反応のみが生じ、塩
化水素が脱離し、混合されたアルカリ固形物と反応して
捕捉され、その後、熱分解装置本体の後半部を３５０℃
〜４５０℃の加熱温度で加熱することによって主鎖が熱
分解する廃プラスチックの熱処理を行い、生成油中に塩
素分が残留するのを可及的に少なくすることができるか
らである。

【００１６】請求項５記載の廃プラスチック油化処理方
法は、請求項１又は２記載の廃プラスチック油化処理方
法において、前記熱分解装置は、回転搬送手段を有する
熱分解装置本体と、該熱分解装置本体の始端に連通連結
され、該熱分解装置本体内に有機性塩素化合物を含む廃
プラスチックとアルカリ固形物を混合状態又は別々に収
納するホッパーと、該熱分解装置本体の内部の前半部
と、中間部及び後半部を、それぞれ、加熱温度が１００
℃〜２００℃、２５０℃〜３５０℃、及び、３５０℃〜
４５０℃の３段階で加熱する第１、第２及び第３の加熱
手段を具備する。温度が２００℃を超えると、水分の蒸
発と同時に有機性塩素化合物が熱分解して塩化水素ガス
が発生する。これと水蒸気が凝縮し塩酸となって装置を
腐食する。これを防止するため、該熱分解装置本体の内
部の前半部を１００〜２００℃の加熱条件で水分のみを
蒸発分離した後、２５０〜３５０℃に廃プラスチックを
さらに加熱し中間部で塩化水素を水分のないドライな雰
囲気で分離するものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。図１〜図５を参照して、本発明の一
実施の形態に係る廃プラスチック油化処理方法を説明す
る。

【００１８】まず、図１及び図２を参照して、本実施の
形態に係る廃プラスチック油化処理方法を適用可能な廃
プラスチック油化処理設備Ａについて説明する。図示す
るように、本実施の形態において、廃プラスチック油化
処理設備Ａは、前処理設備１０と熱分解油化設備１１と
からなる。前処理設備１０は、袋詰された状態の廃プラ
スチック１２を熱分解油化処理に適した形状、寸法にし
たり、異物を除去するための設備であり、例えば、前述
した従来の廃プラスチック油化処理設備における前処理
部５１と同様に、一次破砕機や、ベルトセパレータや、
風力選別機や、廃プラスチック受槽等から構成されるも
のを用いることができる。

【００１９】また、熱分解油化設備１１は、熱分解装置
１３と、その下流側に配置される凝縮器１４と、部分燃
焼ガス化装置１５と、回収ガス燃焼装置１６と、必要に
応じて熱分解装置１３の上流側に配設することができる
混合装置１７とから構成されている。

【００２０】ここに、熱分解装置１３は、アルカリ固形
物１８と混合された廃プラスチック１２を熱分解して、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の熱分
解ガス１９を発生するためのものであり、この熱分解に
おいて、後述するように、塩化水素等の塩素化合物とア
ルカリ固形物との化学反応によって生じる中和塩や、金
属や、砂や、熱硬化性プラスチック等からなる残渣２０
が同時に発生されることになる。

【００２１】アルカリ固形物としては、好ましくは、消
石灰（Ｃａ（ＯＨ）₂) や、生石灰（ＣａＯ）や、炭酸
カルシウム（ＣａＣＯ₃）や、水酸化マグネシウム（Ｍ
ｇ（ＯＨ）₂) を好適に用いることができ、これらは、
廃プラスチック１２の有機性塩素含有高分子の側鎖脱離
反応によって生じた塩化水素と熱分解装置１３において
以下の反応を生じる。２ＨＣｌ＋Ｃａ（ＯＨ）₂→ ＣａＣｌ₂＋２Ｈ₂Ｏ２ＨＣｌ＋ＣａＯ → ＣａＣｌ₂＋Ｈ₂Ｏ２ＨＣｌ＋ＣａＣＯ₃ → ＣａＣｌ₂＋Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂ ２ＨＣｌ＋Ｍｇ（ＯＨ）₂→ ＭｇＣｌ₂＋２Ｈ₂Ｏ

【００２２】凝縮器１４は、熱分解ガス１９を冷却して
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の低沸
点炭化水素油からなる生成油２１を製造するために用い
られるものであり、凝縮されない分解ガス２２は熱分解
装置１３の熱源として有効に利用することができる。

【００２３】部分燃焼ガス化装置１５は、熱分解装置１
３から移送されてきた残渣２０を酸素不足状態で部分燃
焼させ、、このときの発熱エネルギーを用いて乾留する
ことができ、この乾留によって、気化分としての回収ガ
スと、固形分としての灰分２３とが発生する。部分燃焼
ガス化装置１５は回収ガス燃焼装置１６に接続されてお
り、回収ガス燃焼装置１６で発生した燃焼ガス２４は、
熱分解装置１３の熱源として有効利用することができ
る。

【００２４】また、混合装置１７は、必要に応じて取付
けられるものであり、後段の熱分解装置１３において生
成した熱分解油を還流・混合して、廃プラスチック１２
を完全に溶解した後、熱分解装置１３に供給するために
用いられるものである。

【００２５】上記した構成を有する廃プラスチック油化
処理設備Ａにおける熱分解装置１３は、各種形態のもの
を用いることができるが、本実施の形態では、図２に示
す形態のものを用いている。図示するように、ベース２
５上に水平状態に設置された長尺筒状の熱分解装置本体
２６内には、略全長にわたって廃プラスチック１２を移
送するための回転搬送手段の一例である回転数を調節可
能なスクリュ２７が配置されている。熱分解装置本体２
６の始端には、有機性塩素化合物を含む廃プラスチック
１２とアルカリ固形物１８の混合物を収納するホッパー
２８が連通連結されている。

【００２６】熱分解装置本体２６の外周面は、全長にわ
たって、加熱手段の一例である加熱ジャケット２９によ
って被覆されており、加熱ジャケット２９の一端には熱
媒供給口２９ａが設けられると共に、他端には熱媒排出
口２９ｂが設けられている。かかる構成によって、３５
０℃〜４５０℃の温度の熱媒を加熱ジャケット２９内に
供給することによって、熱分解装置本体２６を全長にわ
たって、３５０℃〜４５０℃の加熱温度で均一に加熱す
ることができ、熱分解装置本体２６内において、廃プラ
スチック１２を熱分解することができる。

【００２７】次に、上記した構成を有する廃プラスチッ
ク油化処理設備Ａを用いた廃プラスチック油化処理方法
について、図１及び図２を参照して説明する。本実施の
形態においても、前述した従来の廃プラスチック油化処
理設備と同様に、廃プラスチックを前処理設備１０及び
熱分解油化設備１１を通して処理することによって、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の低沸点
炭化水素油からなる生成油２１を得ることができる。な
お、以下に説明する廃プラスチック油化処理方法におい
ては、混合装置１７は用いないものとする。

【００２８】即ち、前処理設備１０によって熱分解に適
した寸法、形状に破砕されかつ金属等の異物が除去され
た廃プラスチック１２は、アルカリ固形物１８と混合さ
れた後、ホッパー２８を介して、熱分解装置１３に供給
される。又は、熱分解装置本体２６は、その全長にわた
って、３５０℃〜４５０℃の加熱温度で均一に加熱され
ているので、スクリュ２７によって移送される廃プラス
チック１２とアルカリ固形物１８との混合物も３５０℃
〜４５０℃の加熱温度で均一に加熱されることになる。
従って、廃プラスチック１２中のポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン等の熱分解ガス１９が発生し、
この熱分解ガス１９を凝縮器１４で冷却することによっ
てポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の低
沸点炭化水素油からなる生成油２１を得ることができ
る。

【００２９】また、本実施の形態では、熱分解装置１３
内において、上記した熱分解と共に廃プラスチック中に
含まれる有機性塩素化合物が熱分解して生じた塩化水素
は、アルカリ固形物の一例である消石灰（Ｃａ（ＯＨ）
₂) と化学反応して、中和塩の一例である塩化カルシウ
ム（ＣａＣｌ₂）として残渣中に捕捉されることにな
る。従って、熱分解ガス１９に含まれる塩素濃度、即
ち、生成油２１中に含まれる塩素濃度を大幅に低減する
ことができる。さらに、図２中の熱分解装置本体２６の
中間部に熱分解ガス１９中の塩化水素ガスの取出口を設
け、生成油２１中に塩素分が残留するのを少なくでき
る。このように、本実施の形態では、予め、廃プラスチ
ック１２にアルカリ固形物１８を混合した後に熱分解装
置１３に供給するだけで生成油２１中の塩素濃度を大幅
に低減できると共に、専用の塩化水素除去装置を不要と
することができるので、廃プラスチック油化処理設備Ａ
のコンパクト化及び設備費の低減を図ることができる。

【００３０】また、上記した熱分解装置１３において生
じた中和塩としての塩化カルシウム（ＣａＣｌ₂）は、
熱分解装置１３によっては熱分解しないその他の成分、
即ち、金属、砂、ＰＥＴ等の熱硬化性プラスチック等と
共に残渣２０を形成するが、本実施の形態では、この残
渣２０を熱分解装置１３から取り出して、廃プラスチッ
ク油化処理設備Ａの系内で燃料として有効利用を図って
いる。即ち、残渣２０を部分燃焼ガス化装置１５におい
て部分燃焼することによって、気化分としての回収ガス
と、固形分としての灰分２３が発生する。

【００３１】灰分２３は系外に排出されて埋立処分等さ
れるが、回収ガスは高発熱量の燃料として回収ガス燃焼
装置１６に供給され、燃焼される。この燃焼によって発
生した高温ガス（燃焼ガス）は熱分解装置１３の加熱ジ
ャケット２９に供給する熱媒を加熱するための燃料とし
て用いられる。なお、図１において、部分燃焼ガス化装
置１５によって発生した回収ガスは、熱分解装置１３以
外の装置においても有効に用いることができることはい
うまでもない。

【００３２】また、図３に本発明に係る廃プラスチック
油化処理方法に用いることができる熱分解装置１３の変
形例に係る熱分解装置３０を示す。なお、熱分解装置１
３と同一の構成は同一の符号で示す。図示するように、
熱分解装置３０は、熱分解装置本体２６の内部の前半部
と後半部を、それぞれ、加熱温度が２５０℃〜３５０℃
と、３５０℃〜４５０℃の２段階で加熱する第１及び第
２の加熱手段の一例である第１及び第２の加熱ジャケッ
ト３１、３２を具備する。第１及び第２の加熱ジャケッ
ト３１、３２の一端にはそれぞれ熱媒供給口３３、３４
が設けられると共に、他端には熱媒排出口３５、３６が
設けられている。また、第１及び第２の加熱ジャケット
３１、３２の間をなす熱分解装置本体２６の中間部には
塩化水素ガス取出口３７が取付けられており、所望の塩
化水素ガス処理装置（図示せず）と連通連結されてい
る。

【００３３】かかる構成によって、最初は、廃プラスチ
ック１２とアルカリ固形物１８の混合物を、熱分解装置
本体２６の前半部を２５０℃〜３５０℃の加熱温度で加
熱して、廃プラスチック１２中の有機性塩素含有高分子
の側鎖脱離反応により塩化水素ガスのみを生じさせ、生
じた塩化水素ガスは、アルカリ固形物の一例である消石
灰（Ｃａ（ＯＨ）₂）と反応して、中和塩の一例である
塩化カルシウム（ＣａＣｌ₂となり、残渣中に捕捉され
る。アルカリ固形物と反応せず残存した塩化水素ガスを
塩化水素ガス取出口３７より取り出し、その後、熱分解
装置本体２６の後半部を３５０℃〜４５０℃の加熱温度
で加熱することによって廃プラスチック１２の主鎖が熱
分解する廃プラスチックの熱処理を行い熱分解ガス１９
を発生させることができるので、生成油２１中に塩素分
が残留するのをさらに可及的に少なくできる。

【００３４】また、図４に本発明に係る廃プラスチック
油化処理方法に用いることができる熱分解装置１３の変
形例に係る熱分解装置３８を示す。なお、熱分解装置１
３と同一の構成は同一の符号で示す。

【００３５】図示するように、熱分解装置３８は、熱分
解装置本体２６の内部の前半部と、中間部と、後半部
を、それぞれ、加熱温度が１００℃〜２００℃と、２５
０℃〜３５０℃と、３５０℃〜４５０℃の３段階で加熱
する第１、第２及び第３の加熱手段の一例である第１及
び第２の加熱ジャケット３９、４０、４１を具備する。
第１、第２及び第３の加熱ジャケット３９、４０、４１
の一端にはそれぞれ熱媒供給口４２、４３、４４が設け
られると共に、他端には熱媒排出口４５、４６、４７が
設けられている。また、第１及び第２の加熱ジャケット
３９、４０の間をなす熱分解装置本体２６の第１の中間
部には水蒸気取出口４８が取付けられており、第２及び
第３の加熱ジャケット４０、４１の間をなす熱分解装置
本体２６の第２の中間部には塩化水素ガス取出口４９が
取付けられており、所望の塩化水素ガス処理装置（図示
せず）と連通連結されている。

【００３６】かかる構成によって、最初は、水分量の多
い廃プラスチック１２とアルカリ固形物１８の混合物
を、熱分解装置本体２６の前半部を１００℃〜２００℃
の加熱温度で加熱して、水蒸気取出口４８から水蒸気を
取り出して混合物の水分量を低減し、次に、熱分解装置
本体２６の中間部を２５０℃〜３５０℃の加熱温度で加
熱して、廃プラスチック１２中の有機性塩素含有高分子
の側鎖脱離反応により塩化水素ガスのみを生じさせ、生
じた塩化水素ガスは、アルカリ固形物の一例である消石
灰（Ｃａ（ＯＨ）₂）と反応して、中和塩を一例である
塩化カルシウム（Ｃａ（Ｃｌ）₂）となり残渣中に捕捉
される。アルカリ固形物と反応せず残存した塩化水素ガ
スを塩化水素ガス取出口４９より取り出し、その後、熱
分解装置本体２６の後半部を３５０℃〜４５０℃の加熱
温度で加熱することによって廃プラスチック１２の主鎖
が熱分解する廃プラスチックの熱処理を行い熱分解ガス
１９を発生させることができるので、廃プラスチック１
２が多量に水分を含んでいる場合でも、生成油２１中に
塩素分が残留するのを同様に可及的に少なくできる。

【００３７】また、図５に、本発明の変形例に係る廃プ
ラスチック油化処理方法に用いることができる廃プラス
チック油化処理設備Ａ１の構成を示す。図示するよう
に、前記した廃プラスチック油化処理設備Ａと異なり、
熱分解油化設備１１ａにおいて、アルカリ固形物１８ａ
は、廃プラスチック１２を熱分解装置１３に供給後に、
別個独立して、熱分解装置１３に供給されている。

【００３８】この変形例においても、熱分解装置１３内
において、廃プラスチック１２中に含まれる塩化水素と
アルカリ固形物１８ａとの化学反応によって生成油２１
中の塩素濃度を大幅に低減できると共に、専用の塩化水
素除去装置を不要とすることができるので、廃プラスチ
ック油化処理設備Ａ１のコンパクト化及び設備費の低減
を図ることができる。なお、上記した実施の形態及び変
形例において、熱分解装置１３は、筒状の熱分解装置本
体２６内に回転搬送手段として回転数を調節可能なスク
リュ２７を配設することによって構成したが、ロータリ
キルンや混練機を用いることもできる。また、生成油の
用途によっては、接触分解装置、蒸留装置を配置し、生
成油の品質を確保することができる。

【００３９】

【実施例】図２〜図４に示す熱分解装置１３、３０、３
８を用いて本発明に係る廃プラスチック油化処理方法を
実施し、生成油２１を生成したので、その結果を、表１
及び図６に示す。なお、図６において、右下がり勾配の
ハッチングで示すゾーンは図２の熱分解装置１３を用い
た定温加熱の場合の生成油２１の回収油全塩素量の変化
域を示し、右上がり勾配のハッチングで示すゾーンは図
３及び図４の熱分解装置３０、３８を用いたステップ加
熱の場合の生成油２１の回収油全塩素量の変化域を示
す。また、それぞれのゾーンにおいて、上限線は、廃プ
ラスチック１２中に有機性塩素化合物を最大に含む場合
の生成油２１の回収油全塩素量の変化を示し、下限線
は、廃プラスチック１２中に有機性塩素化合物を最少に
含む場合の生成油２１の回収油全塩素量の変化を示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１及び図６に示すグラフから明らかなよ
うに、図２に示す熱分解装置１３を用いた定温加熱の場
合、アルカリ固形物１８の当量比を１〜２０とすること
によって、生成油２１中の塩素濃度を１００〜１０００
０ｐｐｍとすることができる。即ち、アルカリ固形物１
８の当量比が、１未満では生成油中の塩素濃度が１００
００ｐｐｍ以上の高い値となる。この油を燃焼した排ガ
ス中の塩化水素濃度は大気汚染防止法に定められている
規制値（７００ｍｇ／ｍ³）をオーバーする。また、当
量比が２０以上では、大幅な生成油の品質向上を望めな
いことに加え、アルカリ固形物量及び運転費用の増大に
よって経済的に悪化する。このように、従来の廃プラス
チック油化処理方法における生成油中塩素濃度（５００
〜２００００ｐｐｍ）よりも塩素濃度を低減できること
が分かる。

【００４２】また、図３及び図４に示す熱分解装置３
０、３８を用いたステップ加熱の場合は、アルカリ固形
物１８の当量比を１〜２０とすることによって、生成油
２１中の塩素濃度を５０〜７０００ｐｐｍとすることが
でき、従来の廃プラスチック油化処理方法における生成
油中塩素濃度（５００〜２００００ｐｐｍ）よりも塩素
濃度をさらに低減できることが分かる。

【００４３】

【発明の効果】請求項１〜５記載の廃プラスチック油化
処理方法においては、有機性塩素化合物を含む廃プラス
チックとアルカリ固形物を、混合した後、又は別個に熱
分解装置に供給して熱分解を行い、この熱分解によっ
て、発生した塩素化合物とアルカリ固形物の化学反応に
よって生成した中和塩を残渣として外部に取り出すと共
に熱分解ガスを発生させ、熱分解ガスを凝縮することに
よって塩素濃度の低い生成油を生成するようにしてい
る。このように、廃プラスチックとアルカリ固形物とを
熱分解装置に供給して熱分解するだけで生成油中の塩素
濃度を大幅に低減できると共に、専用の塩化水素除去装
置を不要とすることができるので、廃プラスチック油化
処理設備のコンパクト化及び設備費の低減を図ることが
できる。

【００４４】請求項３記載の廃プラスチック油化処理方
法においては、回転搬送手段を具備する筒状の熱分解装
置本体の内部を、全長にわたって、加熱温度が３５０℃
〜４５０℃になるように加熱することによって熱分解を
行い、熱分解ガスを効果的に発生すると共に、廃プラス
チック中に発生した塩素化合物とアルカリ固形物とを化
学反応させて熱分解ガス中に含まれる塩化水素ガス濃度
を可及的に低減することができる。

【００４５】請求項４記載の廃プラスチック油化処理方
法においては、回転搬送手段を具備する筒状の熱分解装
置本体の内部の前半部と後半部を、それぞれ、加熱温度
が２５０℃〜３５０℃と、３５０℃〜４５０℃の２段階
で加熱するようにしている。このように、最初は、廃プ
ラスチックとアルカリ固形物の混合物を、熱分解装置本
体の前半部を２５０℃〜３５０℃の加熱温度で加熱し
て、有機性塩素含有高分子中の側鎖脱離反応のみを生じ
させ、発生した塩化水素ガスを外部に取り出し、その
後、熱分解装置本体の後半部を３５０℃〜４５０℃の加
熱温度で加熱することによって廃プラスチックの主鎖が
熱分解する廃プラスチックの熱処理を行い熱分解ガスを
発生させることができるので、生成油中に塩素分が残留
するのをさらに可及的に少なくできる。

【００４６】請求項５記載の熱分解装置においては、最
初は、水分量の多い廃プラスチックとアルカリ固形物の
混合物を、熱分解装置本体の前半部を１００℃〜２００
℃の．熱温度で加熱して、水蒸気取出口から水蒸気を取
り出して混合物の水分量を低減し、次に、２５０℃〜３
５０℃の加熱温度で加熱して、有機性塩素含有高分子中
の側鎖脱離反応のみを生じさせ、発生した塩化水素ガス
を外部に取り出し、その後、熱分解装置本体の後半部を
３５０℃〜４５０℃の加熱温度で加熱することによって
廃プラスチックの主鎖が熱分解する廃プラスチックの熱
処理を行い熱分解ガスを発生させることができるので、
廃プラスチックが多量に水分を含んでいる場合でも、生
成油中に塩素分が残留するのを同様に可及的に少なくで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る廃プラスチック油
化処理方法に用いる廃プラスチック油化処理設備の全体
構成を示すブロック図である。

【図２】廃プラスチック油化処理設備の熱分解装置の概
念的構成説明図である。

【図３】廃プラスチック油化処理設備の熱分解装置の変
形例の概念的構成説明図である。

【図４】廃プラスチック油化処理設備の熱分解装置の変
形例の概念的構成説明図である。

【図５】本発明の一実施の形態の変形例に係る廃プラス
チック油化処理方法に用いる廃プラスチック油化処理設
備の全体構成を示すブロック図である。

【図６】塩化水素と消石灰の当量比と、回収油全塩素量
との関係を示すグラフである。

【図７】従来の廃プラスチック油化処理設備の前処理部
の概念的構成説明図である。

【図８】従来の廃プラスチック油化処理設備の油化処理
部の概念的構成説明図である。

【符号の説明】

Ａ廃プラスチック油化処理設備Ａ１廃プラス
チック油化処理設備１０前処理設備１１熱分解油
化設備１１ａ熱分解油化設備１２廃プラス
チック１３熱分解装置１４凝縮器１５部分燃焼ガス化装置１６回収ガス
燃焼装置１７混合装置１８アルカリ
固形物１８ａアルカリ固形物１９熱分解ガ
ス２０残渣２１生成油２１ａ生成油２２分解ガス２３灰分２４燃焼ガス２５ベース２６熱分解装
置本体２７スクリュ２８ホッパー２９加熱ジャケット２９ａ熱媒供
給口２９ｂ熱媒排出口３０熱分解装
置３１第１の加熱ジャケット３２第２の加
熱ジャケット３３熱媒供給口３４熱媒供給
口３５熱媒排出口３６熱媒排出
口３７塩化水素ガス取出口３８熱分解装
置３９第１の加熱ジャケット４０第２の加
熱ジャケット４１第３の加熱ジャケット４２熱媒供給
口４３熱媒供給口４４熱媒供給
口４５熱媒排出口４６熱媒排出
口４７熱媒排出口４８水蒸気取
出口４９塩化水素ガス取出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山崎良福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地59 日鐵プラント設計株式会社内 (72)発明者上妻忠元福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地59 日鐵プラント設計株式会社内 (72)発明者逆瀬川尚隆福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地59 日鐵プラント設計株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機性塩素化合物を含む廃プラスチック
にアルカリ固形物を混合し、混合物を熱分解装置に供給
して熱分解を行い、該熱分解によって発生した塩素化合
物と前記アルカリ固形物の化学反応によって塩素分を中
和塩として残渣中に捕捉し外部に取り出すと共に熱分解
ガスを発生させ、該熱分解ガスを凝縮することによって
塩素濃度の低い生成油を生成することを特徴とする廃プ
ラスチック油化処理方法。
【請求項２】有機性塩素化合物を含む廃プラスチック
を熱分解している熱分解装置中にアルカリ固形物を供給
すると共に混合し、該熱分解によって発生した塩素化合
物と前記アルカリ固形物の化学反応によって塩素分を中
和塩として残渣中に捕捉し外部に取り出すと共に熱分解
ガスを発生させ、該熱分解ガスを凝縮することによって
塩素濃度の低い生成油を生成することを特徴とする廃プ
ラスチック油化処理方法。
【請求項３】前記熱分解装置は、回転搬送手段を有す
る熱分解装置本体と、該熱分解装置本体の始端に連通連
結され、該熱分解装置本体内に有機性塩素化合物を含む
廃プラスチックとアルカリ固形物の混合物を収納するホ
ッパーと、該熱分解装置本体の内部を、全長にわたっ
て、加熱温度が３５０℃〜４５０℃になるように加熱す
る加熱手段を具備することを特徴とする請求項１又は２
記載の廃プラスチック油化処理方法。
【請求項４】前記熱分解装置は、回転搬送手段を有す
る熱分解装置本体と、該熱分解装置本体の始端に連通連
結され、該熱分解装置本体内に有機性塩素化合物を含む
廃プラスチックとアルカリ固形物を混合状態又は別々に
収納するホッパーと、該熱分解装置本体の内部の前半部
と後半部を、それぞれ、加熱温度が２５０℃〜３５０℃
と、３５０℃〜４５０℃の２段階で加熱する第１及び第
２の加熱手段を具備することを特徴とする請求項１又は
２記載の廃プラスチック油化処理方法。
【請求項５】前記熱分解装置は、回転搬送手段を有す
る熱分解装置本体と、該熱分解装置本体の始端に連通連
結され、該熱分解装置本体内に有機性塩素化合物を含む
廃プラスチックとアルカリ固形物を混合状態又は別々に
収納するホッパーと、該熱分解装置本体の内部の前半部
と、中間部及び後半部を、それぞれ、加熱温度が１００
℃〜２００℃、２５０℃〜３５０℃、及び、３５０℃〜
４５０℃の３段階で加熱する第１、第２及び第３の加熱
手段を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の
廃プラスチック油化処理方法。