JPH1150062A

JPH1150062A - プラスチック廃棄物の処理方法

Info

Publication number: JPH1150062A
Application number: JP21928097A
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: 1997-07-30
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 1999-02-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】分別溶剤に対する可溶性成分と非可溶性成分
からなるプラスチック廃棄物の処理方法において、それ
らの２つの種類のプラスチックを分別する。【解決手段】（ｉ）分別溶剤と接触させて、該プラス
チック廃棄物中の可溶性成分を選択的に溶解させる溶解
工程、（ii）溶液部分と固体部分とに分離する固液分離
工程、（iii）該固液分離工程で得られた該溶液を熱媒
体と接触させて加熱し、該溶液に含まれているプラスチ
ックを分解する分解工程、（iv）該分解工程で得られた
分解生成油を蒸留する蒸留工程、（ｖ）蒸留留分の一部
を分別溶剤として前記溶解工程へ循環させる分別溶剤循
環工程、（vi）該蒸留工程で得られた蒸留留分の一部を
熱媒体として用い、これを加熱した後、前記分解工程に
循環する熱媒体循環工程、からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分別溶剤に対して
可溶性成分と非可溶性成分を含む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、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
からなるプラスチック廃棄物の処理方法において、それ
らの２つの種類のプラスチックを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分
別溶剤と接触させて、該プラスチック廃棄物中の可溶性
成分を選択的に溶解させる溶解工程、（ii）該溶解工程
で得られた溶解生成物を、溶液部分と固体部分とに分離
する固液分離工程、（iii）該固液分離工程で得られた
該溶液を熱媒体と接触させて加熱し、該溶液に含まれて
いるプラスチックを分解する分解工程、（iv）該分解工
程で得られた分解生成油を蒸留する蒸留工程、（ｖ）該
蒸留工程で得られた蒸留留分の一部を分別溶剤として前
記溶解工程へ循環させる分別溶剤循環工程、（vi）該蒸
留工程で得られた蒸留留分の一部を熱媒体として用い、
これを加熱した後、前記分解工程に循環する熱媒体循環
工程、からなることを特徴とするプラスチック廃棄物の
処理方法が提供される。また、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
ク廃棄物を分別溶剤と接触させて、該プラスチック廃棄
物中の可溶性成分を選択的に溶解させる溶解工程、（i
i）該溶解工程で得られた溶解生成物を、溶液部分と固
体部分と分離する固液分離工程、（iii)該固液分離工程
で得られた該溶液を蒸留塔の下部へ導入するとともに、
さらに該蒸留塔の下部へ後記する分解工程で得られた分
解生成油を導入して蒸留を行って、蒸留留分と塔底留分
とを得る蒸留工程、（iv)該蒸留工程で得られた該塔底
留分を熱媒体と接触させて加熱し、該塔底留分中に含ま
れているプラスチックを分解する分解工程、（ｖ）該分
解工程で得られた分解生成油を前記蒸留工程へ循環する
分解生成油循環工程、（vi）該蒸留工程で得られた蒸留
留分の一部を分別溶剤として前記溶解工程へ循環させる
分別溶剤循環工程、（vii)該蒸留工程で得られた蒸留留
分の一部を熱媒体として用い、これを加熱した後、前記
分解工程へ循環する熱媒体循環工程、からなることを特
徴と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、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を
選択的に溶解し、ＰＶＤＣ以外の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., an
d Wolfgang Voelter. “Carbon-13 NMRSpectroscop
y”， VCH Verlagsgesellschaft mbH,(1987)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一例
を示す。この図において、１は溶解工程、２は固液分離
工程、３は濃縮工程、４は分解工程、５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１１を
通って溶解工程１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１においては、プラスチック廃棄物
中に含まれるＰＥ、ＰＰ、ＰＳ等の炭化水素系プラスチ
ック及びＰＶＤＣが含まれている場合にはその少なくと
も一部が選択的に溶解され、ＰＶＣ、ＰＥＴ、ＡＢＳ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
１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。

【００１１】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。

【００１２】溶解工程１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。

【００１３】前記溶解工程１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２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２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
る固体状物質とが得られる。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体状物質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、木片等も未溶解固体状物質として分離さ
れる。これらの未溶解固体状物質はライン２５を通して
回収される。

【００１４】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３に送られ、ここで後続の分解工程４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
３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２で得られた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３においては、溶液から蒸発分離した分別溶
剤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５に送ら
れる。

【００１５】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
４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、高温の熱媒
体と直接接触させて濃縮中に含まれるプラスチックを分
解させる方法が採用される。一般的には、その分解温度
は、３５０〜５００℃、好ましくは３８０〜４５０℃で
ある。

【００１６】濃縮工程３で得られた濃縮液は、分解工程
５で得られた高温の分解生成油蒸気を固液分離工程２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、濃縮工程の圧力条件（減圧条件又は加圧条件）
にもよるが、通常１３０℃以上、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、高粘性溶液であ
ることから、本発明の場合、濃縮工程３からの分解工程
４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３と分
解工程４との高低差は、少なくとも２ｍ、通常、２．５
〜５ｍに保持する。なお、前記高低差は、濃縮工程３の
出口と分解工程４の分解残渣油出口との間の高低差を意
味する。

【００１７】分解工程４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３
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５に導入
することもできる。濃縮工程３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３へ導入される固
液分離工程２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４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
とな留分）は、ライン１６を通して排出される。

【００１８】濃縮工程３で得られた蒸気留分は、ライン
１７を通して蒸留工程５に送られ、ここで蒸留処理され
る。この蒸留工程５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５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３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５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１に循環使用される。

【００１９】本発明においては、蒸留工程５で得られた
蒸留留分の一部を熱媒体として用い、これを加熱して高
温の熱媒体油として分解工程４に循環する。本発明で熱
媒体として用いる蒸留留分は、好ましくは、中質油留分
又はこれを主成分（５０重量％以上）とする蒸留留分で
ある。図１において、ライン３３を通る中質油留分はラ
イン４６を通って加熱器４７に送られ、ここで加熱され
た後、ライン４８を通って分解工程４へ循環される。中
質油留分には、必要に応じ、ライン４１を通って重質油
留分及びライン４２を通って軽質油留分を適量混合する
ことができる。加熱器４７は、電熱方式や熱交換方式に
よる加熱器であることができる。この場合の蒸留留分の
加熱温度は、分解工程４に導入される溶液を所定の分解
温度にまで加熱し得るのに十分な温度であり、分解工程
における分解温度や、その熱媒体として用いる蒸留留分
の流量等により異なるが、一般的には４００〜６００℃
であり、通常、分解温度より５０〜１００℃高い温度で
ある。分解工程４においては、溶液と前記高温に加熱さ
れた熱媒体としての蒸留留分とが直接接触され、これに
より溶液は所定の分解温度に加熱され、その溶液に含ま
れているプラスチックが熱分解される。この熱分解によ
り生じた分解生成油蒸気は、ライン１５を通って濃縮工
程３に送られる。分解工程４において用いる分解装置
は、その装置（反応器）の下部又は底部にガス噴出ノズ
ルを備えたもので、蒸留留分の加熱蒸気はこのノズルを
介して溶液中に吹込まれる。

【００２０】図１に示したフローシートにおいて、濃縮
工程３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２で得られたプラスチックを含む分別
溶剤溶液は、ライン１３を通って分解工程４に導入する
とともに、分解生成油蒸気は、ライン１５及びライン２
６を通って蒸留工程５へ導入する。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（ＰＶＤ
Ｃ）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。

【００２１】本発明における分解工程４は、高温に加熱
された蒸留留分を溶液中に直接吹込んでその溶液を過熱
し、溶液中に含まれているプラスチックを分解させるこ
とから、局部的な加熱を生じず、溶液全体を均一に加熱
することができる。従って、本発明の分解工程４におい
ては、コーキングを発生しないという大きな利点が得ら
れる。また、高温に加熱された蒸気状の蒸留留分を直接
溶液中に吹込むことから、溶液は、この蒸気状蒸留留分
の吹込みにより撹拌され、全体を完全混合状態とするこ
とができる。従って、本発明の場合は、特別の撹拌装置
を用いることなく、溶液の均一撹拌を行うことができ、
これによって、溶液の均一加熱が達成される。

【００２２】図２に、本発明を実施する場合のフローシ
ートの他の例を示す。この図に示した符号において、図
１における符号と同じ符号は同一の意味を有する。この
図２において、プラスチック廃棄物はライン１１を通っ
て溶解工程１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１においては、プラスチック廃棄物中
に含まれるＰＥ、ＰＰ、ＰＳ等の炭化水素系プラスチッ
ク及びＰＶＤＣが含まれている場合にはその少なくとも
一部が選択的に溶解され、ＰＶＣ、ＰＥＴ、ＡＢＳ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。前記溶解工程１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２に送られ、こ
こで固液分離され、得られた固体物質はライン２５を通
って排出され、一方、得られた溶液はライン１３を通っ
て蒸留塔５に送られる。蒸留塔５においては、前記のよ
うににしてライン１３を通って導入された溶液と、分解
工程４で得られたライン１５を通って導入された分解生
成油の蒸気の蒸留が行われる。溶液は蒸留塔５の中間部
又は下部に導入され、分解生成油の蒸気はその溶液の導
入位置と同じ位置又はそれより下方の位置に導入され
る。蒸留塔５においては、溶液と分解生成油蒸気とは直
接接触し、これにより溶液中の分別溶剤の一部は蒸発
し、濃縮液が得られる。蒸留塔の底部からは塔底留分が
濃縮液として排出され、このものはライン４９、ポンプ
５０及びライン５１を通って分解工程４に導入される。
この分解工程４で得られる分解生成油は、蒸気状でライ
ン１５を通って蒸留塔５に導入される。蒸留塔５で得ら
れる蒸留留分の一部は、前記のように分別溶剤としてラ
イン２３を通って溶解工程１に循環される。また、蒸留
塔５で得られる蒸留留分の一部は、前記のように、ライ
ン４６、加熱器４７及びライン４８を通って分解工程４
に導入される。

【００２３】前記の方法においては、固液分離工程２で
得られた溶液及び分解工程４で得られた分解生成油が直
接蒸留塔５に導入されて蒸留処理される。このような蒸
留処理においては、プラスチックを含む溶液は濃縮さ
れ、プラスチック濃度の高められた溶液（濃縮液）が塔
底留分として排出される。この溶液中のプラスチック濃
度は、ライン１３を通る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。蒸留塔５の底部からライン４９、ポンプ
５０及びライン５１を通って分解工程４に送られる溶液
（濃縮液）の温度は、その蒸留塔の操作圧力によって異
なるが、通常、１３０℃以上、好ましくは２００〜３５
０℃であり、その上限は分解温度（例４００℃）であ
る。図２に示した前記プラスチック廃棄物の処理方法に
おいては、固液分離工程２で得られた溶液は、直接蒸留
塔５に送られて蒸留処理され、濃縮されることから、特
別の濃縮装置を要しないという利点がある。もちろん、
分解工程４においては、溶液は、蒸留留分の加熱蒸気と
の直接接触によって加熱されるので、前記したように、
コーキングを生じない等の各種の利点が得られる。

【００２４】

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。

【００２５】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、ＰＵＣａ、ＰＥＴ及びＡＢＳ樹脂は不溶解である
ことがわかる。

【００２６】

【表１】

【００２７】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。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）溶解工程１（ｉ）プラスチック廃棄物供給量（ライン１１）：１０
０重量部／ｈ（ii）分別溶剤供給量（ライン２３）：３００重量部／
ｈ (iii）温度：１３０℃ （２）固液分離工程２（ｉ）溶解生成物供給量（ライン１２）：４００重量部
／ｈ（ii）固形物排出量：２８重量部／ｈ（３）ライン１３（ｉ）溶液流量：３７２重量部／ｈ（ii）溶液温度：１３０℃ （４）濃縮工程３（ｉ）溶液量／分解生成油蒸気量重量比：０．５（５）ライン１４（ｉ）濃縮液流量（重力流）：１８１重量部／ｈ（ii）濃縮液温度：３００℃ (iii）濃縮工程３と分解工程４との高低差：４．０ｍ（６）ライン１７（ｉ）蒸気留分流量：９７０重量部／ｈ（ii）蒸気留分温度：３１５℃ （７）分解工程４（ｉ）分解温度：４００℃ （ii）蒸留留分の加熱蒸気供給量：６００重量部／ｈ (iii）濃縮液／加熱蒸気供給量重量比：３／１０：０．
３（８）ライン15 （ｉ)分解生成油蒸気流量：７７９重量部／ｈ（ii）分解生成油蒸気温度：４００℃ （９）ライン１６（ｉ）分解残渣流量：２重量部／ｈ（１０）蒸留工程５（ｉ）重質油ライン１８：４重量部／ｈライン２２：０重量部／ｈライン４１：０重量部／ｈ（ii）中質油ライン１９：８１３重量部／ｈライン２１：１７８重量部／ｈライン３３：６３５重量部／ｈライン４４：３５重量部／ｈ (iii）軽質油ライン２０：１５０重量部／ｈライン３１：１２２重量部／ｈライン３２：２８重量部／ｈライン４２：０重量部／ｈライン４５：２８重量部／ｈ (iv）分離ガスライン３５：３重量部／ｈ（１１）ライン２３（ｉ）循環分別溶剤流量：３００重量部／ｈ（ii）循環分別溶剤組成：軽質油１２２重量部と中質油
１７８重量部との混合物（芳香族系炭化水素含有量２６
％、パラフィン系炭化水素６３％及びオレフィン１１
％）（１２）ライン４６（ｉ）循環熱媒体流量：６００重量部／ｈ（ii）循環熱媒体組成：中質油６００重量部（１３）ライン４８（ｉ）循環熱媒体温度：４６０℃

【００２８】実施例２実施例１に示したプラスチック廃棄物を図２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）溶解工程１（ｉ）プラスチック廃棄物供給量（ライン１１）：１０
０重量部／ｈ（ii）分別溶剤供給量（ライン２３）：３００重量部／
ｈ (iii）温度：１３０℃ （２）固液分離工程２（ｉ）溶解生成物供給量（ライン１２）：４００重量部
／ｈ（ii）固形物排出量：２８重量部／ｈ（３）ライン１３（ｉ）溶液流量：３７２重量部／ｈ（ii）溶液温度：１３０℃ （４）蒸留工程５（ｉ）塔底温度：３００℃ （ii）塔底留分流量（ライン４９）：１８１重量部／ｈ (iii）塔底留分中のプラスチック濃度：４０重量％（iv）分解生成油蒸気流量：７７９重量部／ｈ（ｖ）分解生成油蒸気温度：４００℃ （vi）重質油ライン１８：４重量部ライン２２：０重量部ライン４１：０重量部（vii）中質油ライン１９：８１３重量部／ｈライン２１：１７８重量部／ｈライン４４：３５重量部／ｈ (viii）軽質油ライン２０：１５０重量部／ｈライン３１：１２２重量部／ｈライン４２：０重量部／ｈライン４５：２８重量部／ｈ (iｘ）分離ガスライン３５：３重量部／ｈ（５）ライン２３（ｉ）循環分別溶剤流量：３００重量部／ｈ（ii）循環分別溶剤組成：軽質油１２０重量部と中質油
１８０重量部との混合物（芳香族系炭化水素含有量２６
％、パラフィン系炭化水素６３％及びオレフィン１１
％）（６）ライン４６（ｉ）循環熱媒体流量：６００重量部／ｈ（ii）循環熱媒体組成：中質油６００重量部（７）ライン４８（ｉ）循環熱媒体温度：４６０℃

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、分解工程における溶液
の加熱を、蒸留工程で得られた蒸留留分の一部を熱媒体
として用い、これを加熱した後、溶液と直接接触させて
行うことから、溶液を均一加熱することができ、溶液中
のプラスチックを円滑に分解することができる。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等の非
可溶性成分は、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
一例を示す。

【図２】本発明の方法を実施する場合のフローシートの
他の例を示す。

【符号の説明】

１溶解工程２固液分離工程３濃縮工程４分解工程５蒸留工程

───────────────────────────────────────────────────── 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分別溶剤と接触させて、
該プラスチック廃棄物中の可溶性成分を選択的に溶解さ
せる溶解工程、（ii）該溶解工程で得られた溶解生成物を、溶液部分と
固体部分とに分離する固液分離工程、（iii）該固液分離工程で得られた該溶液を熱媒体と接
触させて加熱し、該溶液に含まれているプラスチックを
分解する分解工程、（iv）該分解工程で得られた分解生成油を蒸留する蒸留
工程、（ｖ）該蒸留工程で得られた蒸留留分の一部を分別溶剤
として前記溶解工程へ循環させる分別溶剤循環工程、（vi）該蒸留工程で得られた蒸留留分の一部を熱媒体と
して用い、これを加熱した後、前記分解工程に循環する
熱媒体循環工程、からなることを特徴とするプラスチッ
ク廃棄物の処理方法。
【請求項２】該固液分離工程で得られた溶液を、それ
に含まれる分別溶剤の一部を蒸発させて濃縮した後、得
られた濃縮液を該分解工程へ移送する請求項１の方法。
【請求項３】該濃縮液をポンプを用いずに重力流れと
して分解工程へ移送する請求項２の方法。
【請求項４】該蒸留工程から熱媒体として該分解工程
へ循環する熱媒体が該蒸留工程で得られる中質油留分か
らなる請求項１〜３のいずれかの方法。
【請求項５】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分別溶剤と接触させ
て、該プラスチック廃棄物中の可溶性成分を選択的に溶
解させる溶解工程、（ii）該溶解工程で得られた溶解生
成物を、溶液部分と固体部分とに分離する固液分離工
程、（iii)該固液分離工程で得られた該溶液を蒸留塔の
下部へ導入するとともに、さらに該蒸留塔の下部へ後記
する分解工程で得られた分解生成油を導入して蒸留を行
って、蒸留留分と塔底留分とを得る蒸留工程、（iv)該
蒸留工程で得られた該塔底留分に熱媒体を接触させて加
熱し、該塔底留分中に含まれているプラスチックを分解
する分解工程、（ｖ）該分解工程で得られた分解生成油
を前記蒸留工程へ循環する分解生成油循環工程、（vi）
該蒸留工程で得られた蒸留留分の一部を分別溶剤として
前記溶解工程へ循環させる分別溶剤循環工程、（vii)該
蒸留工程で得られた蒸留留分の一部を熱媒体として用
い、これを加熱した後、前記分解工程へ循環する熱媒体
循環工程、からなることを特徴とするプラスチック廃棄
物の処理方法。
【請求項６】該蒸留工程から熱媒体として該分解工程
へ循環する蒸留留分が、該蒸留工程で得られる中質油留
分からなる請求項５の方法。