JPH1192769A - Method for liquefying plastic - Google Patents

Method for liquefying plastic

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JPH1192769A
JPH1192769A JP25443497A JP25443497A JPH1192769A JP H1192769 A JPH1192769 A JP H1192769A JP 25443497 A JP25443497 A JP 25443497A JP 25443497 A JP25443497 A JP 25443497A JP H1192769 A JPH1192769 A JP H1192769A
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acid catalyst
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健治 島本
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浩二 川合
Yoshiko Doi
佳子 土井
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently liquefy a plastics mixture, esp. one contg. polyolefin and polystyrene by thermally decomposing the mixture in the presence of a solid acid catalyst previously brought into contact with a hydrocarbon gas. SOLUTION: A mixture of thermoplastic resins or thermosetting resins contg. polyolefin and polystyrene as the main ingredients is liquefied by the thermal decomposition at from room temp. to 200 deg.C for 1 min to 30 hr in the presence of a solid acid catalyst which has been brought into contact with a hydrocarbon gas (e.g. an aliph. satd. hydrocarbon, an aliph. unsatd. hydrocarbon, or an arom. hydrocarbon) or with a decomposition gas generated in the thermal decomposition of plastics. The thermal decomposition is pref. conducted at 150-600 deg.C for 0.1 min to 5 hr, and the amt. of the catalyst used is pref. 0.01-20 wt.% of the plastics mixture. An oily product obtd. by the thermal decomposition can be used as a fuel, a raw material, etc., and the catalyst can be contained in the product or can be separated, recovered, and reused.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプラスチック、特に
ポリオレフィンおよびポリスチレンを含む混合プラスチ
ックを加熱分解して油化し、油状物を得るプラスチック
の油化方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for converting a plastic, particularly a mixed plastic containing polyolefin and polystyrene, into oil by subjecting it to thermal decomposition to obtain an oily substance.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラスチックを熱分解して油化する方法
として、プラスチックとシリカ・アルミナ、ゼオライト
などの固体酸触媒との混合物を室温から油化温度に昇温
する方法が知られている(例えば、特開昭48−967
号、同48−43075号、同59−111815号な
ど)。このような固体酸触媒はポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィンを含むプラスチックの油化に
効果が高いとされている。
2. Description of the Related Art As a method for thermally decomposing plastic to oil, there is known a method in which a mixture of plastic and a solid acid catalyst such as silica-alumina, zeolite or the like is heated from room temperature to an oil-forming temperature (for example, see, for example). JP-A-48-967
Nos. 48-43075 and 59-111815). Such a solid acid catalyst is said to be highly effective in oiling plastics containing polyolefins such as polyethylene and polypropylene.

【0003】しかし、従来の方法においては触媒活性が
十分とは言えず、油化速度は不十分であった。特に、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを含む
プラスチック中にポリスチレンが含まれている混合プラ
スチックを油化する場合には、触媒の活性が低下するた
め効率よく油化を行うことができない。
[0003] However, in the conventional method, the catalytic activity was not sufficient, and the oiling rate was insufficient. In particular, when a mixed plastic in which polystyrene is contained in a plastic containing a polyolefin such as polyethylene or polypropylene is oiled, the activity of the catalyst is reduced, so that the oil cannot be efficiently oiled.

【0004】特開昭49−20284号には、触媒とし
て鹿沼土を、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピ
レンおよび塩化ビニルの割合が3/3/2/2である混
合プラスチックと混合したのち加熱して油化を行うと、
ポリエチレン、ポリプロピレン単独の油化の場合に比べ
て触媒の活性が低下することが示されている。活性の低
下した触媒は、この表面にカーボンが付着しており、こ
の劣化触媒を600℃で焼成して再生する方法が示され
ている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-20284 discloses that, as a catalyst, Kanuma soil is mixed with polyethylene, polystyrene, polypropylene and a mixed plastic having a vinyl chloride ratio of 3/3/2/2, and then heated to oil. When you do
It is shown that the activity of the catalyst is reduced as compared with the case of oiling polyethylene or polypropylene alone. The catalyst with reduced activity has carbon adhered to its surface, and a method for regenerating the deteriorated catalyst by firing at 600 ° C. is described.

【0005】一方、特開平6−220458号には、ポ
リスチレンについて油化を行う際、溶融物を熱分解し
て、ガス成分を分離除去した後、油状物を加熱炉でガス
化して触媒と接触させて軽質化する方法が示されてい
る。この方法では最初の熱分解で生成する軽質のガス成
分を除去することにより、このガス成分が触媒によりさ
らに軽質の成分に分解されて、油状物の生成量が低下す
るのを防止している。このため、混合プラスチックの油
化における触媒の活性低下については何ら考慮されてい
ない。
[0005] On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-220458 discloses that, when polystyrene is converted into oil, the melt is thermally decomposed to separate and remove gas components, and then the oil is gasified in a heating furnace to contact the catalyst. A method for reducing the weight is shown. In this method, a light gas component generated in the first thermal decomposition is removed, thereby preventing the gas component from being further decomposed into a lighter component by the catalyst and reducing the production amount of oil. For this reason, no consideration is given to a reduction in the activity of the catalyst during the oiling of the mixed plastic.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、効率
よく油化を行うことができるプラスチックの油化方法、
特にポリオレフィンのほかポリスチレンを含む混合プラ
スチックでも効率よく油化を行うことができるプラスチ
ックの油化方法を提案することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for liquefying a plastic which can be efficiently liquefied,
In particular, it is an object of the present invention to propose a method for oiling plastics, which can efficiently oilify mixed plastics containing polystyrene in addition to polyolefin.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は次のプラスチッ
クの油化方法である。 1)プラスチックの熱分解を固体酸触媒の存在下に行う
方法において、予め固体酸触媒を炭化水素ガスと接触さ
せることを特徴とするプラスチックの油化方法。 (2)固体酸触媒と接触させる炭化水素ガスがプラスチ
ックの熱分解により発生するガスであることを特徴とす
る上記(1)記載のプラスチックの油化方法。 (3)固体酸触媒がシリカ・アルミナ触媒であることを
特徴とする上記(1)または(2)記載のプラスチック
の油化方法。 (4)プラスチックがポリオレフィンおよびポリスチレ
ンを含む混合プラスチックであることを特徴とする上記
(1)ないし(3)のいずれかに記載のプラスチックの
油化方法。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to the following method for liquefying plastic. 1) A method for liquefying a plastic, which comprises contacting a solid acid catalyst with a hydrocarbon gas in advance in a method for thermally decomposing a plastic in the presence of a solid acid catalyst. (2) The method according to the above (1), wherein the hydrocarbon gas to be brought into contact with the solid acid catalyst is a gas generated by thermal decomposition of the plastic. (3) The method according to the above (1) or (2), wherein the solid acid catalyst is a silica-alumina catalyst. (4) The method according to any one of the above (1) to (3), wherein the plastic is a mixed plastic containing polyolefin and polystyrene.

【0008】本発明において油化の対象となるプラスチ
ックは特に制限されず、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹
脂のいずれのものでもよいが、ポリオレフィンを含むも
の、特にポリオレフィンを主要成分として含むものが対
象として適している。上記熱可塑性樹脂としてはポリエ
チレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などのポリオ
レフィン(PO)、ポリスチレン(PS)、耐衝撃性ポ
リスチレン(HIPS)、ABS樹脂、エチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂(EVA)、ポリ塩化ビニル(PV
C)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブ
チレンテレフタレート(PBT)、ポリアミド(PA、
ナイロン)およびポリカーボネート(PC)等があげら
れる。また上記熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂、
メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキッド樹脂およびポリウ
レタン(PU)などがあげられる。これらのプラスチッ
クは単独でも、あるいは2種以上の混合物であってもよ
い。
[0008] In the present invention, the plastic to be oiled is not particularly limited, and may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin, but those containing a polyolefin, particularly those containing a polyolefin as a main component. Suitable as. Examples of the thermoplastic resin include polyolefin (PO) such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), polystyrene (PS), high-impact polystyrene (HIPS), ABS resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA), Vinyl chloride (PV
C), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyamide (PA,
Nylon) and polycarbonate (PC). The thermosetting resin is a phenolic resin,
Melamine resin, urea resin, alkyd resin, polyurethane (PU) and the like can be mentioned. These plastics may be used alone or as a mixture of two or more.

【0009】上記プラスチックの中では、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンおよびこれら
の混合物、あるいはこれらのポリオレフィン60〜99
重量%、好ましくは70〜90重量%と、ポリスチレン
40〜1重量%、好ましくは30〜10重量%とを含む
プラスチックの混合物(混合プラスチック)が好適であ
る。
Among the above-mentioned plastics, polyolefins such as polyethylene and polypropylene and mixtures thereof, or polyolefins such as these,
Mixtures of plastics (mixed plastics) containing, by weight, preferably 70-90% by weight and polystyrene 40-1% by weight, preferably 30-10% by weight, are suitable.

【0010】また油化の対象となるプラスチックとして
は、都市ごみ、産業廃棄物などに含まれる廃プラスチッ
クがあげられる。このような廃プラスチックは、一般に
各種プラスチックが混合された状態で排出されるが、こ
のような混合プラスチックは予め選別してもよく、選別
しないでそのまま油化を行ってもよい。
[0010] Plastics to be oiled include waste plastics contained in municipal waste, industrial waste and the like. Such waste plastics are generally discharged in a state in which various plastics are mixed, but such mixed plastics may be sorted out in advance, or oiled without being sorted.

【0011】油化の対象となるプラスチックには、いわ
ゆる樹脂に分類されるものの他に、ワックス、ゴム、エ
ラストマーなども含まれる。これらの具体的なものとし
ては次のものなどがあげられる。 ・エチレン系ワックス状重合体もしくはグリース状重合
体。 ・プロピレン系ワックス状重合体もしくはグリース状重
合体、例えばアタクチックポリプロピレン。 ・合成ゴム、例えばエチレン−プロピレン共重合ゴム
(EPM)、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重
合ゴム(EPDM)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム
(SBR)、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体ゴ
ム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ポリイソプ
レンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、ポリブタジ
エンゴム(BR)およびそれらの架橋物(加硫物)、熱
可塑性エラストマー、例えばエチレン−プロピレン−非
共役ジエン共重合ゴム/ポリエチレン組成物の部分架橋
物、スチレン−ブタジエン共重合体水素化物および通称
「石油樹脂」等の合成「炭化水素樹脂」など。
[0011] Plastics to be oiled include waxes, rubbers, elastomers and the like in addition to those classified as so-called resins. Specific examples thereof include the following. -Ethylene waxy polymer or grease-like polymer. -A propylene-based wax-like polymer or grease-like polymer, for example, atactic polypropylene. A synthetic rubber, for example, ethylene-propylene copolymer rubber (EPM), ethylene-propylene-non-conjugated diene copolymer rubber (EPDM), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), butadiene-acrylonitrile copolymer rubber (NBR), Chloroprene rubber (CR), polyisoprene rubber (IR), butyl rubber (IIR), polybutadiene rubber (BR) and cross-linked products (vulcanizates) thereof, thermoplastic elastomers, such as ethylene-propylene-non-conjugated diene copolymer rubber / Partially crosslinked products of polyethylene compositions, hydrides of styrene-butadiene copolymers and synthetic “hydrocarbon resins” such as “petroleum resins”.

【0012】本発明で使用する固体酸触媒としては、酸
性を有する固体であり、加熱状態でポリオレフィンの軽
質化(低分子化)を促進する作用を有するものが制限な
く使用できる。本発明で使用される固体酸触媒として
は、下記のものが例示できる: ◆結晶性シリカ・アルミナ、無定形シリカ・アルミナ、
酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化珪素(シリカ); ◆シリカ・マグネシア、酸化亜鉛、ボーキサイト; ◆天然土(酸性白土、活性白土、鹿沼土軽石、今市軽
石、七本桜軽石、赤玉土、火山灰、真岡軽石、楡木軽
石); ◆重金属酸化物、例えば酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケ
ル、酸化モリブデン等。
As the solid acid catalyst used in the present invention, any solid acid catalyst having an action of promoting the lightening (low molecular weight) of polyolefin in a heated state can be used without limitation. Examples of the solid acid catalyst used in the present invention include the following: ◆ crystalline silica-alumina, amorphous silica-alumina,
◆ Alumina oxide (alumina), silicon oxide (silica); ◆ Silica magnesia, zinc oxide, bauxite; ◆ Natural soil (acid clay, activated clay, Kanuma clay pumice, Imaichi pumice, Shichihonzakura pumice, Akadama clay, volcanic ash, (Moka pumice, Yugi pumice); ◆ Heavy metal oxides such as iron oxide, copper oxide, nickel oxide, molybdenum oxide and the like.

【0013】本発明では上記した固体酸触媒の中では、
シリカ・アルミナ系の固体酸触媒が好ましい。該触媒は
シリカ・アルミナを主体とする触媒であって、具体的に
は結晶性シリカ・アルミナ(ゼオライト)、非晶質また
は低結晶性の合成シリカ・アルミナ、アロファン等の非
晶質の鉱物、脱アルミニウムしたY型ゼオライトなどを
例示できる。
In the present invention, among the solid acid catalysts described above,
A silica-alumina solid acid catalyst is preferred. The catalyst is a catalyst mainly composed of silica / alumina, specifically, crystalline silica / alumina (zeolite), amorphous or low-crystalline synthetic silica / alumina, amorphous minerals such as allophane, Examples include dealuminated Y-type zeolites.

【0014】シリカ・アルミナはアルミノシリケートと
も称されるシリカとアルミナの複合酸化物で、天然に産
する粘土、鉱物および合成されたゼオライト等を含む
が、本発明では特に無定形のシリカ・アルミナであって
SiO2/Al2O3(重量比)が90/10〜40/6
0のもの;非晶質の合成シリカ・アルミナ;アロファ
ン;酸性白土および活性白土から選ばれる天然のシリカ
・アルミナが好ましい。
[0014] Silica-alumina is a composite oxide of silica and alumina, also called aluminosilicate, which includes naturally occurring clays, minerals, and synthetic zeolites. In the present invention, in particular, amorphous silica-alumina is used. And SiO2 / Al2O3 (weight ratio) is 90/10 to 40/6
0; amorphous synthetic silica-alumina; allophane; natural silica-alumina selected from acid clay and activated clay.

【0015】上記のアロファン(allophaneま
たはallophan)は「アロフェン」とも表記さ
れ、アルミニウムの含水ケイ酸塩鉱物であり、組成式p
SiO2・qAl2O3・rH2O(p:q=1〜2:1)
で表される非晶質ないし潜晶質の化合物である。このア
ロファンは火山灰起源の土壌中に含まれており、無定形
のものでも、中空球状のものでも使用可能である。この
ようなアロファンの具体的なものとしては、鹿沼土、今
市軽石、石城川軽石、飯能軽石、早来軽石、七戸軽石、
真岡軽石、飯島味噌土、大谷粘土などがあげられる。ま
たセカード(品川化成社製のアロファン、商標)などの
市販品も使用可能であり、これらのアロファンは安価に
入手できる。
The above-mentioned allophane (allophane or allophane) is also referred to as “allophen”, is a hydrated silicate mineral of aluminum, and has a composition formula p
SiO2.qAl2O3.rH2O (p: q = 1-2: 1)
An amorphous or latent crystalline compound represented by This allophane is contained in soil derived from volcanic ash, and can be used in either amorphous or hollow spherical form. Specific examples of such allophanes include Kanuma soil, Imaichi pumice, Ishikigawa pumice, Hanno pumice, Hayaki pumice, Shichinohe pumice,
Moka pumice, Iijima miso soil, Otani clay, etc. Commercial products such as Secard (Allophane, trademark, manufactured by Shinagawa Kasei) can also be used, and these allophane can be obtained at low cost.

【0016】酸性白土はモンモリロン石を主として含む
白色粘土で、塩基未飽和による酸性を示す鉱物である。
また活性白土はモンモリロン石を主として含む粘土を酸
処理により活性を高めた鉱物である。ゼオライトはSi
O2とAl2O3の三次元結晶構造を有する鉱物であり、
天然に産するもの、および合成のものがあり、いずれも
使用可能である。
Acid clay is a white clay mainly containing montmorillonite, and is a mineral exhibiting acidity due to base unsaturation.
Activated clay is a mineral whose activity is enhanced by acid treatment of clay mainly containing montmorillonite. Zeolite is Si
A mineral having a three-dimensional crystal structure of O2 and Al2O3,
There are naturally occurring and synthetic ones, and both can be used.

【0017】本発明の方法によりプラスチックを油化す
るには、前記の固体酸触媒を前もって炭化水素ガスに接
触曝露した後、前記プラスチックを接触熱分解する。炭
化水素ガスの接触温度は室温から200℃、好ましくは
室温から100℃である。また接触時間は通常1分から
30時間、好ましくは5分から20時間である。
In order to convert the plastic into oil by the method of the present invention, the solid acid catalyst is exposed to hydrocarbon gas in advance, and then the plastic is catalytically pyrolyzed. The contact temperature of the hydrocarbon gas is from room temperature to 200 ° C, preferably from room temperature to 100 ° C. The contact time is usually 1 minute to 30 hours, preferably 5 minutes to 20 hours.

【0018】炭化水素ガスとしてはエタン、プロパン、
ブタン、ヘキサン等の脂肪族飽和炭化水素、エチレン、プ
ロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテン、デセン等の脂肪族
不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
族炭化水素がいずれも使用できる。これらは単独または
混合して接触曝露してもよい。
The hydrocarbon gas includes ethane, propane,
Any of aliphatic saturated hydrocarbons such as butane and hexane, aliphatic unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene, butene, hexene, octene and decene, and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene can be used. These may be used alone or in combination for contact exposure.

【0019】さらに、プラスチックの熱分解で発生する
分解ガスを接触曝露してもよい。分解ガスとしてはポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどのポリオレフ
ィン、ポリスチレン等の炭化水素からなるプラスチック
を単独または混合した系を熱分解して発生する分解ガス
が挙げられる。分解温度は通常150〜600℃、好ま
しくは250〜500℃である。 熱分解による分
解ガスの発生においては、熱分解は固体酸触媒の存在下
で行なってもよいし、また固体酸触媒を用いないで行な
ってもよい。
Further, a decomposition gas generated by thermal decomposition of the plastic may be exposed to contact. Examples of the decomposed gas include a decomposed gas generated by thermally decomposing a system made of a polyolefin such as polyethylene, polypropylene, and polybutene, or a plastic made of a hydrocarbon such as polystyrene, alone or in combination. The decomposition temperature is usually from 150 to 600C, preferably from 250 to 500C. In generating a decomposition gas by thermal decomposition, the thermal decomposition may be performed in the presence of a solid acid catalyst or may be performed without using a solid acid catalyst.

【0020】固体酸触媒と熱分解ガスとを接触させる場
合は、予め捕集しておいた分解ガスを固体酸触媒と接触
させてもよいが、例えばガス捕集器の入り口に固体酸触
媒をセットしておく等、ガスの捕集と固体酸触媒との接
触を同時に行うと、本発明の触媒を調整する時間の短縮
が図れるので好ましい。
When the solid acid catalyst is brought into contact with the pyrolysis gas, the cracked gas previously collected may be brought into contact with the solid acid catalyst. For example, the solid acid catalyst may be placed at the inlet of the gas collector. It is preferable that the gas is collected and the solid acid catalyst is brought into contact with the solid acid catalyst at the same time, since the time for adjusting the catalyst of the present invention can be reduced.

【0021】本発明の方法によりプラスチックを油化す
るには、前記炭化水素ガスまたは前記プラスチックの熱
分解で発生する分解ガスで予め接触処理させた前記固体
酸触媒の存在下に、前記プラスチックを接触熱分解す
る。これによりプラスチックが油化し、油状物が得られ
る。分解温度は150〜600℃、好ましくは250〜
500℃、反応時間は0.1min〜5hrに設定するの
が望ましい。 反応系の雰囲気は本反応を妨害しない
雰囲気であれば何れでもよく、例えば窒素雰囲気下で分
解を行うことができる。 固体酸触媒の使用量は、プラ
スチックに対して0.01〜20重量%、好ましくは0.
1〜10重量%とするのが望ましい。
In order to convert plastic into oil by the method of the present invention, the plastic is contacted in the presence of the solid acid catalyst which has been previously contacted with the hydrocarbon gas or a cracking gas generated by thermal decomposition of the plastic. Decomposes thermally. As a result, the plastic oils and an oil is obtained. Decomposition temperature is 150 to 600 ° C, preferably 250 to
It is desirable to set the reaction time to 500 ° C. and the reaction time to 0.1 min to 5 hr. The atmosphere of the reaction system may be any atmosphere as long as the reaction is not hindered. For example, the decomposition can be performed in a nitrogen atmosphere. The amount of the solid acid catalyst used is 0.01 to 20% by weight, preferably 0.1 to 20% by weight based on the weight of the plastic.
It is desirable that the content be 1 to 10% by weight.

【0022】プラスチックの熱分解に用いる反応装置は
槽式、スクリュー式、パイプ式等の何れの形式でもよ
い。分解反応装置の具体例としては、管内に搬送用スク
リューを備えた管型分解炉内であって、油状化対象のプ
ラスチックを300〜600℃、好ましくは400〜5
00℃に加熱する機構を備えた装置があげられる。この
型の分解反応装置は連続的分解能力を備えていることか
ら、多量のプラスチックが定常的(継続的)に集積され
る処理施設に好適である。
The reactor used for the thermal decomposition of the plastic may be any type such as a tank type, a screw type, a pipe type and the like. As a specific example of the cracking reaction device, a plastic to be oiled is placed at 300 to 600 ° C., preferably 400 to 5 ° C. in a tubular cracking furnace provided with a conveying screw in the tube.
There is an apparatus provided with a mechanism for heating to 00 ° C. Since this type of decomposition reactor has a continuous decomposition capability, it is suitable for a treatment facility where a large amount of plastic is constantly (continuously) accumulated.

【0023】このように本発明の方法では、プラスチッ
クを、予めガス接触処理した固体酸触媒と接触させて熱
分解させることにより、プラスチックを効率よく油化す
ることができる。特に、ポリオレフィンのほか、ポリス
チレンを含む混合プラスチックを油化する場合において
も効率よく油化することができる。
As described above, in the method of the present invention, the plastic can be efficiently converted to oil by contacting the plastic with a solid acid catalyst which has been subjected to a gas contact treatment in advance and thermally decomposing the plastic. In particular, even when a mixed plastic containing polystyrene in addition to polyolefin is oiled, the oil can be efficiently oiled.

【0024】本発明の方法により得られる油状物は燃
料、原料、その他任意の用途に利用することができる。
触媒は油状物に混入した状態にしてもよいが、分離回収
して再利用することもできる。
The oil obtained by the method of the present invention can be used for fuels, raw materials, and any other uses.
The catalyst may be mixed with the oily substance, but may be separated and recovered for reuse.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明のプラスチックの油化方法は、予
め炭化水素ガスで接触処理した固体酸触媒の存在下にプ
ラスチックを加熱分解しているので、プラスチックの分
解による油状化が促進されるため、ポリオレフィンおよ
びポリスチレンを含む混合プラスチックであっても、油
化を効率よく行うことができる。
According to the method for oiling plastics of the present invention, the plastics are thermally decomposed in the presence of a solid acid catalyst which has been previously contacted with a hydrocarbon gas. Even if it is a mixed plastic containing polyolefin and polystyrene, oiling can be efficiently performed.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について説明
する。 実施例1 固体酸触媒としては、シリカ・アルミナ〔触媒化成工業
(株)製、触媒化成シリカアルミナHA、結晶化度=0
%、SiO2/Al2O3の重量比=71/29、表面積
(BET)=510m2/g〕を錠剤成型器で成形した
後、粉砕して18〜50メッシュの粒径のものを分別し
て使用した。得られた触媒をHA触媒と略す。
Next, an embodiment of the present invention will be described. Example 1 As a solid acid catalyst, silica-alumina [catalyzed silica alumina HA manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd., crystallinity = 0]
%, Weight ratio of SiO2 / Al2O3 = 71/29, surface area (BET) = 510 m <2> / g], and then pulverized to separate particles having a particle size of 18 to 50 mesh. The resulting catalyst is abbreviated as HA catalyst.

【0027】トルエンを60℃に加温し系内をトルエン
蒸気で飽和させた系にHA触媒0.3gを入れ、トルエン
蒸気に3hr接触させた。この操作により熱分解反応に
使用する際にHA触媒は7%重量が増加していた。 次
に高密度ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチ
レンを含む混合プラスチック(PE/PP/PSの重量
比=50/20/30)10gを蒸留物受器付きの内容
積200mlの石英反応器に入れ、反応器内部を窒素で
置換した。常圧で350℃に加熱して溶融し、上記のガ
ス接触させたHA触媒の全量(0.302g)を添加し、
その後430℃まで昇温した。直ちに油状の分解生成物
が留出し始め、6分間に8mlの油が留出した。8ml
留出するまでの平均の留出速度は1.33ml/min
である。反応の結果留出した油は6.68g、反応器に残
った残渣量は2.67gであった。
Toluene was heated to 60 ° C., and 0.3 g of the HA catalyst was put into a system in which the inside of the system was saturated with toluene vapor, and brought into contact with the toluene vapor for 3 hours. This operation increased the weight of the HA catalyst by 7% when used in the pyrolysis reaction. Next, 10 g of a mixed plastic (weight ratio of PE / PP / PS = 50/20/30) containing high-density polyethylene, polypropylene and polystyrene was put into a quartz reactor having an internal volume of 200 ml with a distillate receiver, and the inside of the reactor was filled. Was replaced with nitrogen. The mixture was heated to 350 ° C. under normal pressure and melted, and the entire amount of the above gas-contacted HA catalyst (0.302 g) was added.
Thereafter, the temperature was raised to 430 ° C. Immediately, oily decomposition products began to distill, 8 ml of oil distilling out in 6 minutes. 8ml
The average distillation rate before distillation is 1.33 ml / min
It is. The amount of oil distilled as a result of the reaction was 6.68 g, and the amount of residue remaining in the reactor was 2.67 g.

【0028】実施例2 HA触媒0.3gをテドラーバックガス捕集器の入り口
にセットした蒸留物受器付きの内容積200mlの石英
反応器に、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポ
リスチレンを含む混合プラスチック(PE/PP/PS
の重量比=50/20/30)10gを入れ、反応器内
部を窒素で置換した。常圧で350℃に加熱して溶融し
た後、HA触媒0.3gを添加し、その後430℃まで昇
温した。8mlの留出油が得られた時点でガス捕集器の
入り口にセットしたHA触媒を取り除いた。 捕集器に
は8分間で350mlの分解ガスが捕集された。この操
作によりHA触媒は熱分解反応に使用する際に13%重
量が増加していた。 次に実施例1と同様の混合プラス
チック10gを350℃に加熱溶融し、ガス接触処理し
た上記HA触媒の全量(0.3038g)を添加し、その
後430℃まで昇温した。直ちに油状の分解生成物が留
出し始め、5分間に8mlの油が留出した。8ml留出
するまでの平均の留出速度は1.60ml/minであ
る。反応の結果留出した油は6.80g、反応器に残った
残渣量は2.55gであった。
Example 2 A mixed plastic containing high-density polyethylene, polypropylene and polystyrene was placed in a 200 ml quartz reactor equipped with a distillate receiver in which 0.3 g of HA catalyst was set at the inlet of a Tedlar bag gas collector. (PE / PP / PS
(Weight ratio = 50/20/30) of 10 g, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. After heating and melting at 350 ° C. at normal pressure, 0.3 g of HA catalyst was added, and then the temperature was raised to 430 ° C. When 8 ml of distillate was obtained, the HA catalyst set at the inlet of the gas collector was removed. 350 ml of the decomposed gas was collected in the collector for 8 minutes. This operation increased the weight of the HA catalyst by 13% when used in the pyrolysis reaction. Next, 10 g of the same mixed plastic as in Example 1 was heated and melted at 350 ° C., and the entire amount (0.338 g) of the gas-treated HA catalyst was added. Thereafter, the temperature was raised to 430 ° C. Immediately, oily decomposition products began to distill, 8 ml of oil distilling out in 5 minutes. The average distillation rate until 8 ml is distilled is 1.60 ml / min. The amount of oil distilled as a result of the reaction was 6.80 g, and the amount of residue remaining in the reactor was 2.55 g.

【0029】実施例3 高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンおよ
びABS樹脂を含む混合プラスチック(PE/PP/P
S/ABSの重量比=50/20/30/5)10.5
gを350℃に加熱して溶融した後、実施例2と同様に
予めガス接触させて調製したHA触媒3.036gを添
加し、その後430℃まで昇温した。直ちに油状の分解
生成物が留出し始め、33.4分間に8mlの油が留出し
た。8ml留出するまでの平均の留出速度は0.24m
l/minである。反応の結果留出した油は6.64g、
反応器に残った残渣量は3.25gであった。
Example 3 A mixed plastic containing high-density polyethylene, polypropylene, polystyrene and ABS resin (PE / PP / P
(S / ABS weight ratio = 50/20/30/5) 10.5
g of the catalyst was melted by heating to 350 ° C., and then 3.036 g of an HA catalyst prepared in advance by gas contact in the same manner as in Example 2 was added, and then the temperature was raised to 430 ° C. Immediately, oily decomposition products began to distill, 8 ml of oil distilling in 33.4 minutes. The average distillation speed until 8ml is distilled is 0.24m
1 / min. 6.64 g of oil distilled as a result of the reaction,
The amount of residue remaining in the reactor was 3.25 g.

【0030】比較例1 実施例1と同様の混合プラスチック10gを常圧で35
0℃に加熱溶融した後、HA触媒0.3gを添加し、その
後430℃まで昇温した。直ちに油状の分解生成物が留
出し始め、6.7分間に8mlの油が留出した。8ml留
出するまでの平均の留出速度は1.19ml/minで
ある。反応の結果留出した油は6.72g、反応器に残っ
た残渣量は2.75gであった。
Comparative Example 1 10 g of the same mixed plastic as in Example 1 was added at normal pressure to 35 g.
After heating and melting to 0 ° C, 0.3 g of the HA catalyst was added, and then the temperature was raised to 430 ° C. Immediately, oily decomposition products began to distill, and 8 ml of oil distilled over in 6.7 minutes. The average distillation rate until 8 ml is distilled is 1.19 ml / min. The amount of oil distilled as a result of the reaction was 6.72 g, and the amount of residue remaining in the reactor was 2.75 g.

【0031】比較例2 実施例3と同様の混合プラスチック10.5gを常圧で
350℃に加熱溶融した後、HA触媒0.3gを添加し、
その後430℃まで昇温した。直ちに油状の分解生成物
が留出し始め、48分間に8mlの油が留出した。8m
l留出するまでの平均の留出速度は0.167ml/m
inである。反応の結果留出した油は6.69g、反応器
に残った残渣量は3.11gであった。
Comparative Example 2 10.5 g of the same mixed plastic as in Example 3 was heated and melted at 350 ° C. under normal pressure, and 0.3 g of an HA catalyst was added.
Thereafter, the temperature was raised to 430 ° C. Immediately, oily decomposition products began to distill, 8 ml of oil distilling out in 48 minutes. 8m
The average distillation rate until distillation is 0.167 ml / m
in. The amount of oil distilled as a result of the reaction was 6.69 g, and the amount of residue remaining in the reactor was 3.11 g.

【0032】以上の結果から、混合プラスチックを予め
ガス接触処理して調製した固体酸触媒を添加して熱分解
を行った実施例の方が、混合プラスチックとガス接触処
理をしていない固体酸触媒との熱分解を行った比較例に
比べて、油化促進効果が高いことがわかる。
From the above results, it can be seen that the example in which the solid acid catalyst prepared by preliminarily subjecting the mixed plastic to gas contact treatment and then thermally decomposed was subjected to the solid acid catalyst not subjected to gas contact treatment with the mixed plastic. It can be seen that the oil-promoting effect is higher than that of the comparative example in which thermal decomposition was performed.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福岡 大典 山口県玖珂郡和木町和木六丁目1番2号 三井石油化学工業株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Daisuke Fukuoka 6-1-2, Waki, Waki-cho, Kuga-gun, Yamaguchi Prefecture Inside Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラスチックの熱分解を固体酸触媒の存
在下に行う方法において、予め固体酸触媒を炭化水素ガ
スと接触させることを特徴とするプラスチックの油化方
法。
1. A method for thermally decomposing a plastic in the presence of a solid acid catalyst, wherein the solid acid catalyst is brought into contact with a hydrocarbon gas in advance.
【請求項2】 固体酸触媒と接触させる炭化水素ガスが
プラスチックの熱分解により発生するガスであることを
特徴とする請求項1記載のプラスチックの油化方法。
2. The method according to claim 1, wherein the hydrocarbon gas to be brought into contact with the solid acid catalyst is a gas generated by thermal decomposition of the plastic.
【請求項3】 固体酸触媒がシリカ・アルミナ触媒であ
ることを特徴とする請求項1または2記載のプラスチッ
クの油化方法。
3. The method according to claim 1, wherein the solid acid catalyst is a silica-alumina catalyst.
【請求項4】 プラスチックがポリオレフィンおよびポ
リスチレンを含む混合プラスチックであることを特徴と
する請求項1ないし3のいずれかに記載のプラスチック
の油化方法。 【0001】
4. The method according to claim 1, wherein the plastic is a mixed plastic containing polyolefin and polystyrene. [0001]
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016034739A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Realeco Sp. Z O.O. A mineral additive, in particular for application in the continuous processing of waste plastics, a method which uses the said additive and an apparatus for carrying out the method
WO2020250985A1 (en) * 2019-06-14 2020-12-17 国立研究開発法人科学技術振興機構 Sheet-like particles of zeolite and method for producing same

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