KR100294809B1 - 증기 분해기에서의 플라스틱 재생방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 플라스틱 폐물에서 제공되는 용융물을 400내지 550℃ 에서 생성물로 전환시키고, 180 내지 280℃ 에서 이 생성물로부터 증류액 분획을 분리시키고 상기 분획을 원료로서 증기 분해기에 공급시키는, 증기 분해기에서 플라스틱 폐물을 재순환시키는 방법에 관한 것이다.

Description

증기 분해기에서의 플라스틱 재생 방법
본 발명은 증기 분해기에서 플라스틱을 재생시키는 방법에 관한 것이다.
존재할 수 있는 오물, 점착성 표지 물질, 충전제, 잔류물 등을 포함하는 플라스틱, 예를 들어, 순수 중합체 플라스틱 폐물, 혼합된 플라스틱 폐물 또는 시이트 폐물을 공지된 증기 분해 공정을 위한 고급의 공급 물질로 전환시키는 것이 본 발명에 따른 방법에 의해 가능하다. 이러한 공급 물질은 공지된 증기 분해 공정에서, 에틸렌, 프로필렌, C4혼합물, 열분해 가솔린 등과 같은 분해 생성물로 차례로 전환되고, 이 분해 생성물은 증기 분해기가 나프타. 액체 석유 가스 (LPG) 및 가스 오일과 같은 통상적 공급 물질로 작동될 때 보다 더 높거나 거의 같은 수율로 생성된다. 그러므로 증기 분해 공정에서, 본 발명에 따른 방법에 의해, 상기 언급된 통상적 공급 물질을 플라스틱 폐물로부터 수득되는 공급 물질로 대체하는 것이 가능하며, 플라스틱 폐물로부터 수득되는 공급 물질과 나프타, LPG 또는 가스 오일을 혼합하는 것이 불필요하게 된다.
그러므로 본 발명에 따른 방법은 경제적인 플라스틱 재생에 상당한 기여를 한다.
공지된 증기 분해 공정은, 증기의 존재하에 일반적으로, 0.02 내지 10, 예를 들어, 0.1 내지 2 초의 과정으로, 일반적으로 700 내지 1100℃, 예를 들어, 780 내지 860℃에서 지속적인 처리로 650℃까지의 공급 물질의 가열 및 증발로서 일반적으로 이해된다.
쓰레기로서 수득된 플라스틱 폐물이 약 70 중량%의 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀, 약 15 중량%의 스티렌 중합체, 약 10 중량%의 PVC 및 약 5 중량%의 소량의 폴리우레탄, 폴리에스테르 및 폴리아미드와 같은 그밖의 플라스틱으로 구성되어 있다는 것은 공지되어 있다. 이러한 플라스틱 폐물은 일반적으로 오물화된다. 즉, 이러한 플라스틱 폐물은 또한 점착성 표지 물질, 충전제, 잔여물 등을 함유한다. 플라스틱 폐물은 일반적으로 분류되어, 지금까지 공지된 다양한 분획으로 제공된다. 병, 용기 등으로 구성된 송풍 성형된 분획 또는 병이 언급될 수 있으며, 이는 각 경우에 접착성 오물, 점착성 표지 물질, 충전제, 잔여물 등과 함께, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀을 필수 성분으로 하며, 혼합된 플라스틱 분획은 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), 폴리스티렌(PS)과 같은 스티렌 중합체, 및 염화 폴리비닐 (PVC)을 필수 성분으로 하며, 시이트 분획은 PE 및 PP 등을 필수 성분으로 하며, 저중량 분획은 PE, PP 및 PS를 필수 성분으로 한다. 분획은 단지 소량, 예를 들어, 10 중량% 미만, 많은 경우에 5 중량% 미만, 특히, 2 중량% 미만으로 규정된 것 이외의 플라스틱을 필수 성분으로서 함유한다.
플라스틱 폐물을 추가적 처리, 예를 들어, 촉매 또는 열 처리, 하이드로크래킹(hydrocracking) 처리, 압출 처리 등을 위한 생성물로 전환시키는 많은 방법이 특허 문헌에 기술되어 왔다. 예를 들어, 유럽 특허 출원 제 0 502 618 호에는, 플라스틱 폐물, 특히 폴리올레핀이 저급 탄화수소로 전환되는 방법이 기술되어 있다. 이는 플라스틱 폐물이 약 300 내지 630℃의 유동층 장치에서 반응되는 것을 수반한다. 파라핀 또는 왁스와 같은 생성된 저급 탄화수소는 공지된 증기 분해 방법에 의해 올레핀으로 전환될 수 있다. 플라스틱 폐물은 유동층 장치 및 공지된 증기 분해 방법의 조합에 의해 이러한 올레핀으로 전환될 수 있다.
이 방법의 명백한 단점은 증기 분해 방법에 있어서, 나프타를 제공된 공급 물질에 첨가해야 한다는 것이다. 즉, 통상적 공급 물질의 첨가 없이는 플라스틱 폐물을 에틸렌, 프로필렌 등과 같은 분해 산물로 전환시키는 것이 불가능하다는 것이다. 그외에 유동층내에서의 고형물의 취급도 항상 단점으로 나타난다. 또한 이 유형의 방법을 대규모의 산업적 운영으로 스케일 업(scale up) 시키는 것도 해결해야할 문제점이다.
1993년 9월 16일에 발표된 특허 출원 WO 93/18112 호에는, 플라스틱 폐물의 380 내지 680℃에서의 열 예비처리 및 이어서 생성물의 700 내지 1100℃에서의 열처리에 의해 원하는 점성을 달성함으로써의 플라스틱 폐물로부터 올레핀을 제조하는 방법이 기술되어 있다. 이 방법은 생성물의 증류 분리를 포함하지 않는다. 이 방법은 잔류물 없이 증발될 수 있는 생성물을 생성하지 못한다.
본 발명의 목적은 대규모의 산업적 사용이 가능하고, 플라스틱 폐물을 사용가능한 증기 분해기의 고급 공급 물질로 전환시켜서, 이러한 공급 물질이 증기 분해 공정에서, 예를 들어, 나프타, LPG 및 가스 오일의 첨가 없이 에틸렌, 프로필렌, C4혼합물 및 열분해 가솔린으로 고수율로 전환시킬 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명자들은, 400 내지 550℃에서, 플라스틱 폐물로부터 수득된 용융물이 생성물로 전환되며, 180 내지 280℃, 바람직하게는 220 내지 260℃, 특히 230 내지 250℃에서 증류액 분획이 생성물로부터 분리되어 나오고, 상기 분획이 공급 물질로서 증기 분해기에 공급되는 경우에, 상기 목적이 달성된다는 것을 발견하였다.
방법의 유리한 구체예에서,
- 플라스틱 폐물을 일반적으로 280 내지 380℃에서 용융시키고,
- 400 내지 550℃에서 중합체를, 증기 분해기에서의 통상적인 방법으로 증발시키고 분해시킬 수 있는 생성물로 전환시키는 반응기로 이 용융물을 공급하고,
- 200 내지 280℃, 바람직하게는 220 내지 260℃, 특히, 230 내지 250℃에서, 증류에 의해 생성물로부터 증류액 분획을 분리하고,
- 잔류물, 고형물, 무기산 및 있을 수 있는 방향족 화합물을 제외한 나머지 생성물을 반응기로 재도입하고,
- 필요에 따라, 추가 분리 후에, 분리되어 나온 증류액 분획을 공급 물질로서 증기 분해기로 도입시킨다.
일부의 경우에, 증기 분해기에 사용하기 전에, 에틸 벤젠 및 스티렌과 같은 방향족 화합물을 증류액 분획으로부터 분리하는 것이 유리하다고 판명되었다. 이것은 추출 또는 증류와 같은 공지된 방법에 의해 수행될 수 있다. 이 방향족 화합물은 그 후에 개별적으로 사용되며, 예를 들어, 증기 분해기의 생성물의 방향족 화합물 분획(열분해 가솔린)에 직접적으로 첨가된다.
이 방법은 송풍 성형된 분획 및 시이트 분획을 위하여 유리하게 사용된다. 플라스틱 폐물의 용융은 280 내지 350℃, 일부 경우에는 300 내지 350℃, 특히 290 내지 320℃에서 바람직하게 수행되고, 반응기에서의 전환은 400 내지 450℃에서 수행된다.
증류액 분획(들)은 하기의 방법에 의해 바람직하게 분리된다:
- 튜브형 노의 바로 하류에 면해 있는 제 1 칼럼에 의해 생성물을,
- 300 내지 420℃, 특히, 330 내지 380℃에서 생성되며, 잔류물 및 고형물 제거 후에 반응기로 재도입되는 기부 생성물 및
- 200 내지 280℃, 바람직하게는, 220 내지 260℃, 특히, 230 내지 250℃에서, 생성되며, 부분 응축 후에 70 내지 150℃, 특히, 100 내지 120℃의 제 2 칼럼으로 공급되는 상부 생성물로 분리하고,
- 부분 응축후에 생성되는 액체/가스 혼합물을 상기 제 2 칼럼에 의해
- 일반적으로 50 내지 100℃의 제 2 칼럼의 기부에서 배출되어, 한편으로 제 1 칼럼으로 재도입되고, 다른 한편으로 증기 분해기의 공급 물질로서 사용되는 액체 혼합물 및
- 일반적으로 20 내지 80℃의 제 2 칼럼의 상부에서 배출되어, 증기 분해기의 공급 물질로서 사용되는 가스 혼합물로 분리한다.
만약 예를 들어, 혼합된 플라스틱 분획의 경우에, 플라스틱 폐물이 상당한 양, 즉 일반적으로 5 중량%를 넘는 염화 폴리비닐과 같은 염소 함유 플라스틱 및/또는 스티렌 중합체와 같은 방향족 화합물 함유 플라스틱을 함유한다면, 플라스틱 폐물을 330 내지 380℃, 특히 320 내지 350℃에서 용융시키면서, 동시에 염화 폴리비닐을 할로겐화 수소이탈시키고, 410 내지 530℃, 바람직하게는 420 내지 480℃, 특히 430 내지 480℃의 반응기에서 생성물로의 전환을 수행하는 것이 유리하다는 것이 판명되었다. 상기 생성물은 증기 분해기에서 통상적 방법으로 증발되고 분해될 수 있다.
할로겐화 수소이탈에 있어서, 사용되는 온도에서 일반적으로 1 내지 20 시간의 체류 시간이 충분하다. 요구되는 시간은 원하는 할로겐화 수소이탈의 정도에 의존적이고, 간단한 예비 실험에 의해 당업자에게는 쉽게 결정될 수 있다. 일부의 경우, 특히, 예를 들어, 250 내지 300℃에서, 용융 후에 할로겐화 수소이탈이 계속될 경우, 요구되는 체류 시간은 약 5 일 이하일 수 있다. 이것은 임시 저장 동안 유리하게 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 증류액 분획은
- 반응기의 바로 하류에 면해 있는 제 1 칼럼에 의해 생성물을
- 330 내지 450℃, 특히 350 내지 400℃에서 생성되며, 잔류물 및 고형물의 제거 후에 반응기로 재도입되는 기부 생성물 및
- 200 내지 280℃, 특히, 230 내지 250℃에서 생성되며, 부분 응축후에 70 내지 150℃, 특히 100 내지 120℃의 제 2 칼럼으로 공급되는 상부 생성물로 분리시키고,
- 부분 응축후에 생성되는 액체/가스 혼합물을 상기 제 2 칼럼에 의해
- 일반적으로 50 내지 100℃의 제 2 칼럼의 기부에서 배출되어, 한편으로 제 1 칼럼으로 재도입되고, 다른 한편으로 방향족 화합물을 제거하기에 적합한 증류 또는 추출 유닛으로 공급되는 액체 혼합물 및
- 일반적으로 20 내지 80℃의 제 2 칼럼의 상부에서 배출되어, 증기 분해기의 공급 물질로서 사용되는 가스 혼합물로 분리시키는 방법에 의해 분리되어 나온다
상기 증류 또는 추출 유닛으로 공급된 액체 혼합물은 일반적으로,
- 증기 분해기의 공급 물질로서 사용되는 액체 분획 및
- 방향족 화합물 분획으로 분리된다.
제 1 칼럼으로부터의 상부 생성물의 응축 열은 다양한 압력에서 증기를 발생시키는데 사용될 수 있다.
플라스틱 폐물은 충분한 열 이동 및 요구되는 완전한 혼합을 보장하는 적합한 장치에서 용융될 수 있다. 가열 재킷 및/또는 내부 가열기가 장착될 수 있는, 교반 통 또는 특히, 강한 교반 통과 같은 교반 용기가 유용함이 판명되었다. 용융 공정은 일반적으로 비교적 신속한, 즉, 0.5 내지 30분 후에 완성된다. 유리하게, 예를 들어, 할로겐화 수소이탈이 수행될 경우, 여러개의 이러한 교반 용기, 예를 들어, 두 개 또는 세 개의 교반 용기가 캐스케이드에서 작동된다.
교반 용기 또는 압출기와 같은 통상적 장치가 용융물을 생성물로 전환시키기 위한 방응기로서 사용될 수 있다. 튜브형 노가 유리하다. 많은 경우에, 체류 시간을 증가시키기 위해, 튜브형 노로부터 배출된 일부 반응 생성물이 튜브형 노로 재생되는 것이 유리하다고 판명되었다. 이 공정에서, 이러한 목적을 위해 사용되는 재생 관, 필요에 따라, 지체 탱크에서, 온도 및 체류 시간 조건에 의존적으로 생성물로의 부분 전환이 이루어진다. 튜브형 노는 일반적으로, 관밖에 존재하는 가스상으로부터 물질, 예를 들어, 관내에 존재하는 용융물로 열이 이동되는 열 교환기이다. 예를 들어, 증기 분해기에서 사용되는 것으로서, 개선기(reformer), 코우커(coker), 정제 노 또는 특히 튜브형 분해기가 유리하게 사용될 수 있다. (참조: 예를 들어, Ulmanns Encyklopaedie der technischen Chemie, 4th edition, Volume 3, page 476 and pages 330/331).
유리하게는, 생성물로의 전환은 유리하게 공기의 부재하에서, 예를 들어, 질소하에서, 수행되어, 열분해 동안의 산화를 피할 수 있다.
본 발명의 목적을 위해, 잔류물 및 고형물은 증류 분리 뒤에 남아 있고, 만약 끓는다 할지라도, 500℃ 미만에서는 끓지 않는 물질이다. 이것은 예를 들어, 플라스틱 폐물, 종이 잔류물, 코우킹(coking) 생성물, 유리 및 금속 잔류물, 모래, 안료 잔류물, 충전제 등에 붙어 있는 불순물이다.
새로운 방법에서, 제 1 칼럼의 최소한 일부 기부 생성물이 반응기로 재도입되기 전에, 가열 배지로서 용융물 용기의 가열 재킷을 통과시키는 것이 유리함이 판명되었다. 반응기에서의 평균 체류 시간은 일반적으로 0.05 내지 10 시간이다.
통상적 방법은 일반적으로 0.8 내지 2.0bar, 바람직하게는 대기압, 즉, 1bar에서 수행된다. 규정된 끓는점 또는 끓는 범위는 1bar하에서를 기준으로 한다.
플라스틱 폐물은 건조하여 또는 건조하지 않고 사용될 수 있다. 용융 유닛의 치수 및 공급 장치에 따라, 쉬레딩(shredding) 또는 밀링(milling)과 같은 일반적으로 공지된 방법으로의 플라스틱 폐물을 분쇄하는 것이 요구될 수 있다. 평균 입자 크기가 2 내지 10mm인 우수한 생성물이 수득된다. 또한, 입자 크기가 1 내지 10cm인 것 및 어떤 경우에는 또한 분쇄되지 않은 플라스틱 폐물이 적합하다.
청구 범위의 종속항은 본 발명에 따른 방법의 특성에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법은 제 1도의 간략화된 과정 다이아그램에 보여지는 실례로서, 이후에 상세하게 기술될 것이다.
건조되고 분쇄된 플라스틱 폐물 (2), 예를 들어, 송풍 성형된 분획은 컨베이어 (1), 예를 들어, 운반 스크류를 경유하여, 저장 용기 (3)로부터 가열 재킷이 장차된 교반 용기 (4)로 공급된다. 이 교반 용기에서, 플라스틱 폐물은 약 300℃에서, 쉽게 펌프되는 용융물로 전환된다. 그 동안 만약 일부의 PVC가 우연히 플라스틱 폐물을 통하여 나오면, 할로겐화 수소이탈이 일어날 수 있다. 생성된 일부 HCl (5)는, 본 발명에 관련되지 않은 공지된 방법에 의해 물과 함께 수성 HCl로 전환되며, 이는 다른 생성 과정에 공급되거나 또는 NaOH로 중화될 수 있다. 상기 용융물은 강제 순환 펌프에 의해 증기 분해기 (6)(이 후에 분해기로 부름)로 공급된다. 이 분해기에서, 중합체는 할로겐, 증기, 촉매, 용매 또는 희석제 없이, 통상적인 방법으로 증기 분해기에서 기화되고, 분해될 수 있는 생성물로 전환된다. 이것은 약 420℃에서의 열 액체 분해를 포함하고 더욱이 잔여 탈할로겐화가 분해기안에서 일어난다. 요구되는 열은 외부에서, 예를 들어, 오일 또는 가스 가열로부터 공급된다. 분해기로부터 배출되는 액체/증기 혼합물은 직접 칼럼 (7), 예를 들어, 농축탑으로 공급된다. 약 350℃에서 제거되는 기부 생성물은 단쇄 탄화수소로 전환되지 않은, 더 높은 끓는 점의 생성물을 포함한다. 이것은 한편으로 분해기로 직접 재도입되고, 다른 한편으로 열 운반제로서, 교반 용기안의 용융물을 통과하고, 교반 용기의 가열 재킷을 통과하여, 최종적으로 분해기에 재도입된다. 잔류물 및 고형물 (8)은 예를 들어, 하이드로사이클론 (9)에 의해 칼럼으로부터 배출된 후에, 기부 생성물로부터 제거된다. 약 240℃에서 칼럼의 상부에서 배출되는 증기 혼합물은 부분 응축 후에 다른 칼럼 (10), 예를 들어, 약 110℃의 충전탑으로 공급된다. 충전탑으로 유입된 액체/가스 혼합물은 역류의 물 또는 수성 NaOH (11)로 세척되고; 가스내에 여전히 존재하는 일부 HCl은 HCl 수용액 또는 NaCl 수용액으로서 기부에서 액체 혼합물의 형태로 제거된다. 기부에서 배출되는 액체 혼합물(유기 액체/수성 HCl 또는 수성 NaCl 용액)은 하류상 분리 도관 (12)에서 분리된다. 더 가벼운 유기상은 한편으로 증기 분해기의 공급 물질 (A)로서 공정으로부터 제거되고, 다른 한편으로 칼럼으로 재도입된다. HCl 또는 NaCl (13)로 농축된 더 무거운 수성상은 공정으로부터 제거된다. 충전탑의 상부에서 배출되는 HCl 부재 가스 혼합물은 마찬가지로 공급 물질 (B)로서 증기 분해기로 공급된다.
더욱이, 제 2도는 예로서, 혼합된 플라스틱 분획의 간략화된 공정 다이아그램을 보여준다: 분쇄되고, 건조된 플라스틱 폐물(2), 예를 들어, 혼합된 플라스틱 분획은 컨베이어(1), 예를 들어, 운반 스크류를 경유하여 저장 용기(3)로부터 가열 재킷이 장착된 교반 용기(4)로 공급된다. 이 교반 용기에서 플라스틱 폐물은 약 350℃에서 쉽게 펌프되는 용융물로 전환된다. 이 동안, PVC 내의 클로린 함량의 98 내지 99% 정도의 할로겐화 수소이탈이 일어난다. 생성된 HCl(5)는 물에 의해, 본 발명과는 관계없는 공지된 방법에 의해 다른 생성 공정으로 공급될 수 있는 수성 HCl으로 전환되거나, NaOH로 중화될 수 있다. 용융물은 강제 순환 펌프에 의해 분해기 (6)로 공급된다. 이 분해기에서, 중합체는 할로겐, 증기, 촉매, 용기 또는 희석제의 첨가 없이, 통상적인 방법으로 증기 분해기에서 기화되고 분해될 수 있는 생성물로 전환된다. 이것은 약 450℃에서의 열 액체 분해를 포함하며, 잔여 할로겐화 수소이탈이 분해기내에서 일어난다. 요구되는 열은 외부, 예를 들어, 오일 또는 가스 가열로부터 공급된다. 분해기로부터 배출된 액체/증기 혼합물은 직접 칼럼(7), 예를 들어, 농축탑으로 공급된다. 약 380℃에서 제거되는 기부 생성물은 단쇄 탄화수소로 전환되지 않는, 끓는 점이 더 높은 생성물을 포함한다. 이것은 한편으로 분해기로 직접 재도입되고, 다른 한편으로 열 운반제로서, 교반 용기내의 용융물을 통과하고, 교반 용기의 가열 재킷을 통과하여, 최종적으로 분해기에 재도입된다. 잔류물 및 고형물(8)은 예를 들어, 하이드로사이클론 (9)에 의해 칼럼으로부터 배출된 후에, 기부 생성물로부터 제거된다. 약 240℃에서 칼럼의 상부에서 배출되는 증기 혼합물은 부분 응축 후에 다른 칼럼(10), 예를 들어, 약 110℃의 충전탑으로 공급된다. 충전탑으로 유입된 액체/가스 혼합물은 역류의 물 또는 수성 NaOH(11)로 세척되고; 가스내에 함유된 HCl은 HCl 수용액 또는 NaCl 수용액으로서 기부에서 액체 혼합물의 형태로 제거된다. 기부에서 배출되는 액체 혼합물(유기 액체/HCl 수용액 또는 NaCl 수용액)은 하류상 분리 도관(12)에서 분리된다. 더 가벼운 유기상(표 11 참조)은 한편으로 지방족을 제거하기에 적합한 증류 또는 추출 유닛(20)으로 공급되고, 다른 한편으로 칼럼으로 재도입된다. HCl 또는 NaCl(13)으로 농축된 더 무거운 수성상은 공정으로부터 제거된다. 충전탑의 상부에서 배출되는 HCl 부재 가스 혼합물은 공급 물질(D)로서 증기 분해기로 공급된다. 상기 증류 또는 추출 유닛으로 공급된 유기 액체는 한편으로 증기 분해기의 공급 물질 (C)로 분리되고, 다른 한편으로 칼럼(20) 내의 방향족 화합물 분획(X)으로 분리된다; 두 분획은 모두 공정으로부터 제거된다.
이것은 통상적 기술의 범위안에서 당업자에 의해 지적되어온 공정의 특성의 변형이 기본적 독창성을 변형시키지 않음을 나타내는 자가 증거이다.
수득된 공급 물질은 증기 분해기에서 통상적인 방법으로 증발되고 분해될 수 있다.
신규한 방법은 특히, 증기 분해기가 플라스틱 폐물로부터 수득된 요구되는 생성물로 작동될 경우, 열 에너지가 공급 물질로서 나프타와 비교하여 절약될 수 있다는 이점이 있다. 이것은 수소, 희석제 또는 용매의 첨가 없이 이루어지고, 대기압에서 실질적으로 작동한다. 더욱이, 이 방법은 증기 분해기에 잔류물을 남기지 않고 증발될 수 있는 공급 물질이 공급된다는 이점이 있다.
일부 경우에, 예를 들어, 사이클론 가스피어(cyclone gasifier)에서, 쉘 또는 텍사코 방법(Shell or Texaco process)(eg. Ullmanns Encyklopaedie der technischen Chemie, 4th edition, Volume 14, pages 395 to 397)과 같은 공지된 방법에 의한 통상적 가스화에 의해 제거된 잔류물 및 고형물(8)로부터 합성 가스를 생성하는 것이 유리하다는 것이 판명되었다. 수득된 슬랙은 매립지에 증착되거나 건축 재료로서 사용될 수 있다.
그 자체로는 본 발명과 관계없는 증류 또는 추출 유닛(20)으로부터 수득된 방향족 화합물은 종종 추가로 처리될 수 있다. 이는 일반적으로 주요 성분으로서 스티렌, 에틸 벤젠, 톨루엔 및 벤젠의 혼합물이다. 이들은 예를 들어, 통상적인 장치에서, 하기 문헌에서 기술된바와 같이, 스티렌으로 에틸 벤젠을 전환시키기 위한 원료로서 사용될 수 있다[참고 문헌: Ullmanns Encyklopaedie der technischen Chemie, 4th edition, Volume 22, pages 293 to 309]. 더욱이, 이중 결합의 수소화 후에, 이들은 필수적으로 벤젠이 벤젠, 톨루엔 및 크실렌의 혼합물로부터 제조되는 방향족 화합물 장치에 사용될 수 있다. [참조: Ullmanns Encyklopaedie der technischen Chemie, 4th edition, Volume 8, pages 383 to 411].
독일 본에 소재하는 두알레스 시스템 도이취랜드 게엠베하(Duales System Deutschland GmbH, Bonn, Germany)에서 제공되고, 그 플라스틱 내용물이, 접착성 오물, 점착성 표지 물질, 충전제, 잔류물 등을 포함하며, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 필수 성분으로 하는 송풍 성형된 분획을 상기에서 기술된 것과 같이 제 1도의 장치에서 처리한다. 증기 분해기에 사용하기 위한 생성된 공급 물질 (A) (액체 혼합물) 및 (B) (가스 혼합물)는 표 1 및 2에 기재된 조성물을 갖는다.
증기 분해 공정으로부터 수득된 분해 산물은 표 3 및 4에 기재된 조성물을 갖는다. 비교를 위하여, 증기 분해기가 통상적 공급 물질 나프타로 작동할 경우의 분해 산물의 조성물이 나머지 두 표에 기재되어 있다. 비교는, 증기 분해기를 나프타로 작동할 때 보다 증기 분해기를 송풍 성형된 분획으로부터 수득된 공급 물질로 작동할 경우, 에틸렌 및 프로필렌의 수율이 더 높다는 것을 보여준다. 플라스틱 폐물의 송풍 성형된 분획의 전환의 결과는 하기와 같다:
유기 액체 혼합물
=증기 분해기의 공급 물질 (A) = 74.0 중량%
HCl 부재 가스 혼합물
=증기 분해기의 공급 물질 (B) = 16.0 중량%
잔류물 (끓는점이 높은 탄화수소) = 2.5 중량%
고형물 (점화장치상의 잔류물) = 7.5 중량%
------------
100.0 중량%
및 유기 함량 = 92.5 중량%
[실시예 2]
독일 본에 소재하는 두알레스 시스템 도이취랜드 게엠베하에서 제공되고, 그 플라스틱 내용물이, 접착성 오물, 점착성 표지 물질, 충전제, 잔류물 등을 포함하며, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 염화 폴리비닐을 필수 성분으로 하는 혼합된 플라스틱 분획을 상기에서 기술된 것과 같이 제 1도의 장치에서 처리한다. 증기 분해기에 사용하기 위한 생성된 공급 물질(C)(액체 혼합물) 및 (D)(가스 혼합물)는 표 12 및 13에 기재된 조성물을 갖는다.
플라스틱 폐물의 혼합된 플라스틱 분획의 전환 결과는 하기와 같다:
유기 액체 혼합물
=증기 분해기의 공급 물질 (C) = 34.2 중량%
HCl 부재 가스 혼합물
=증기 분해기의 공급 물질 (D) = 21.8 중량%
방향족 화합물 분획, 주요 에틸벤젠 및 스티렌 = 25.8 중량%
잔류물 (끓는점이 높은 탄화수소) = 12.0 중량%
고형물 (점화장치상의 잔류물) = 5.0 중량%
= 1.2 중량%
------------
100.0 중량%
및 유기 함량 = 93.8 중량%
하기 약어를 이후의 표에서 사용하겠다:
HC = 탄화수소
NA = 비-방향족 화합물
EB = 에틸벤젠

Claims (10)

  1. 플라스틱 폐물로부터 수득된 용융물을 400 내지 550℃에서 생성물로 전환시키고, 180 내지 280℃에서 생성물로부터 증류액 분획을 분리하고, 공급 물질로서 증기 분해기에 공급하여, 증기 분해기에서 플라스틱 폐물을 재생시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    - 플라스틱 폐물을 용융시키고,
    - 400 내지 550℃에서 중합체를 생성물로 전환시키는 반응기에 용융물을 공급하고,
    - 200 내지 280℃에서 증류에 의해 생성물로부터 증류액 분획을 분리시키고,
    - 잔류물, 고형물 및 일부 무기산을 제외한 나머지 생성물을 반응기로 재도입시키고,
    - 추가 분리 후에, 분리되어 나온 증류액 분획을 공급 물질로서 증기 분해기로 도입시킴을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 반응기의 바로 하류에 면해 있는 제 1 칼럼에 의해 생성물을
    - 300 내지 420℃에서 생성되며, 잔류물 및 고형물의 제거후에 튜브형 노로 재도입되는 기부 생성물 및
    - 200 내지 280℃에서 생성되며, 부분 응축후에 70 내지 150℃의 제 2 칼럼으로 공급되는 상부 생성물로 분리하고,
    - 부분 응축후에 생성되는 액체/가스 혼합물은 제 2 칼럼에 의해,
    - 제 2 칼럼 기부에서 배출되어, 한편으로 제 1 칼럼으로 제도입되고, 다른 한편으로 증기 분해기의 공급 물질로서 사용되는 액체 혼합물 및
    - 제 2 칼럼의 상부에서 배출되어, 증기 분해기의 공급 물질로서 사용되는 가스 혼합물로 분리시킴으로써, 증류액 분획을 증류에 의해 생성물로부터 분리시킴으로 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 280 내지 380℃에서 플라스틱 폐물을 용융시키면서, 염소 함유 플라스틱을 할로겐화 수소이탈시키고,
    - 410 내지 530℃에서 중합체가 생성물로 전환되는 반응기로 용융물을 공급하고,
    - 반응기의 바로 하류에 면해 있는 제 1 칼럼에 의해 생성물을
    - 330 내지 450℃에서 생성되며, 잔류물 및 고형물의 제거 후에 반응기로 재도입되는 기부 생성물 및
    - 200 내지 280℃에서 생성되며, 부분 응축후에 70 내지 150℃의 제 2 칼럼으로 공급되는 상부 생성물로 분리하고,
    - 부분 응축후에 생성되는 액체/가스 혼합물은 제 2 칼럼에 의해
    - 제 2 칼럼 기부에서 배출되어, 한편으로 제 1 칼럼으로 재도입되고, 다른 한편으로 방향족 화합물을 제거하기에 적합한 증류 또는 추출 유닛으로 공급되는 액체 혼합물 및
    - 제 2 칼럼의 상부에서 배출되어, 증기 분해기의 공급 물질로서 사용되는 가스 혼합물로 분리함으로써, 증기 분해기에서 염소 함유 플라스틱 폐기물, 방향족 화합물 함유 플라스틱 폐기물 또는 이들 둘 모두를 재생시킴을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 증류 또는 추출 유닛으로 공급되는 액체 혼합물이
    - 증기 분해의 공급 물질로서 사용되는 액체 분획 및
    - 방향족 화합물 분획으로 분리됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 사용되는 플라스틱 폐물이 접착성 오물, 점착성 표지 물질, 충전제, 잔류물 또는 이들의 혼합물을 갖거나 갖지 않는, 폴리올레핀을 필수 성분으로 하여 구성된 용기 및 병으로 이루어진 송풍 성형된 분획을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 사용되는 플라스틱 폐물이 접착성 오물, 점착성 표지 물질, 충전제, 잔류물 또는 이들의 혼합물을 갖거나 갖지 않는, 폴리올레핀, 폴리스티렌 및 염화 폴리비닐을 필수 성분으로 하여 구성된, 혼합된 플라스틱 분획을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 사용되는 플라스틱 폐물이 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 필수 성분으로 하는 시이트 분획을 포함하며, 오물, 점착성 표지 물질, 충전제 또는 잔류물을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 사용되는 플라스틱 폐물이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌을 필수 성분으로 하는 저중량 분획을 포함하며, 오물, 점착성 표지 물질, 충전제 또는 잔류물을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 특정된 플라스틱이 쓰레기에 존재하는 소량의 폐물과 혼합될 수 있음을 특징으로 하는 방법.
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