KR20230135671A - 증기-분해에 의해 승급하기 위한 열분해유를 정제하는 방법 - Google Patents
증기-분해에 의해 승급하기 위한 열분해유를 정제하는 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 유체/유체 추출에 의해 플라스틱을 포함하는 폐기물의 열분해에서 유래하는 열분해유를 정제하는 방법에 관한 것이다. 이러한 추출물은 열분해유와 혼화되지 않는 극성 용매에 의해 실행되며, 이에 대해 회수율이 0.95 이상 수득되며, 이러한 회수율은 추출물의 용적 대 초기 용매의 용적의 비율로 정의되고, 이러한 추출물은 대기압에서 20℃의 온도에서 열분해유 25 용적부와 용매 1용적부의 혼합물을 따라내어 회수되는, 열분해유와 혼화되지 않는 용매를 포함하는 상이다.
Description
본 발명은 폐기물의 열분해로부터의 오일을 특히 증기-분해 방법을 위한 공급원료로서 승급하는 것에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 특히 폐기물의 근원이 무엇이든 간에 모든 종류의 플라스틱 폐기물로부터의 열분해유를 정제하는 것을 가능하게 한다. 이러한 플라스틱 폐기물은 리그노셀룰로오스 바이오매스 및/또는 엘라스토머와 같은 다양한 비율의 다른 유형의 폐기물을 포함할 수 있다.
열분해는 열(300℃ 부터)의 영향 하에서 환원 분위기(무-산소(oxygen-free) 또는 빈-산소(oxygen-poor) 분위기 또는 비활성 가스의 분위기)에서의 흡열 분해이다. 이러한 방법은 고체 유기물을 3가지 상: 고체(열분해 코크스 또는 차르(char)), 액체(중질의 응축성 열분해유 또는 타르 또는 경질의 응축성 열분해유, H2O) 및 기체(CO, H2, CO2, 올레핀 및 단쇄 파라핀)로 분해된다. 이러한 고체 유기물에는 플라스틱, 바이오매스, 농업 폐기물, 생활 폐기물이 포함될 수 있다. 폐기물의 용적이 증가함에 따라, 열분해는 이러한 폐기물을 액체 생성물로 전환시킴으로써 승급시키는 것을 고려할 수 있고 액체 생성물은 계속해서 처리되어 고부가가치 제품을 생산할 수 있다.
그러나, 열분해유라고도 알려진 열분해의 액체 생성물은, 특히 증기-분해 처리를 위한 공급원료로서 사용되는 경우, 높은 수준의 원치않는 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 원치않는 화합물(또는 오염물)에는 헤테로원자, 특히 산소, 질소 및 황이 포함되나, 또한 할로겐 및 전이금속도 포함된다. 다른 원치않는 화합물에는 불포화 탄화수소 화합물, 특히 방향족 화합물 및 디엔 화합물이 포함된다.
문헌 WO2020/212315는 플라스틱 폐기물, 특히 플라스틱의 혼합물의 열분해의 액체 생성물로부터 지방족 탄화수소를 회수하기 위한 방법을 기술하고 있다. 이러한 액체 생성물은 액체 생성물에 비해 저감된 함량의 방향족 탄화수소 및/또는 극성 화합물을 수반하는 추잔액을 수득하기 위해 용매 추출에 적용된다. 이러한 극성 화합물은 헤테로원자(N, S, O)를 포함하는 유기 화합물 또는 암모늄 양이온, 알칼리 금속 양이온, 알칼리 토금속 양이온, 전이금속 양이온과 같은 양이온 및 카르복실레이트, 술페이트, 포스페이트 또는 할라이드 이온(halide ion)과 같은 음이온을 포함할 수 있는 염이다. 액체-액체 추출에서 생성되는 추잔액은 계속해서 추잔액에 존재하는 용매를 제거하기 위해 추가의 자원-집약적 수 추출(resource-intensive water extraction)을 거치게 된다.
문헌 WO2020/178599A1은 플라스틱 또는 고무 또는 이들의 조합에서 유래하는 열분해유를 승급하기 위한 방법을 기술하고 있다. 열분해유는 극성 유기용매를 포함하는 추출 용매로 처리되어 추출물과 추잔액을 포함하는 혼합물을 수득한다. 이러한 추출 방법에 의해 수득되는 추잔액은 저감된 함량의 고체 잔사, 올레핀 및 헤테로원자(황, 질소 및 할로겐)를 포함하는 화합물과 같은 화합물을 수반하는 열분해유이다. 산소화된 화합물은 원하는 화합물로 간주된다. 승급되는 용액은 또한 추출물로부터 추잔액의 분리를 촉진하는 탄화수소 유체(알칸 또는 알켄 또는 알칸과 알켄의 혼합물)를 포함할 수 있다.
이들 문헌들에는 다른 유형의 폐기물과 혼합된 플라스틱 폐기물의 열분해로 인한 열분해유의 처리를 기술하지는 못하고 있다.
본 발명의 목적은 초기에 열분해유에 포함되는 헤테로원자, 특히 산소, 질소, 황, 금속, 특히 전이금속 및 할라이드의 양을 유의미하게 저감시킬 수 있는, 열분해유를 정제하기 위한 방법을 제공하는 것이다. 본 발명은 또한 초기에 열분해유에 포함되는 불포화 탄화수소 화합물, 특히 방향족 화합물 및 디올레핀(diolefins)의 양을 저감시키는 것을 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 제1 대상은 플라스틱을 포함하는 폐기물의 열분해에서 유래하는 열분해유를 정제하는 방법에 관한 것으로, 이는 하기의 단계들을 포함한다:
- 포화 및 불포화 탄화수소 화합물 및 산소, 황, 질소, 전이금속, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 할로겐으로부터 선택되는 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 극성 화합물을 포함하는 열분해유를 제공하는 단계로, 제공되는 열분해유가 플라스틱 폐기물과 바이오매스 및 엘라스토머로부터 선택되는 적어도 하나의 다른 폐기물에서 선택되는 폐기물의 열분해에서 생성되는 액체 유기상 또는 액체 유기상의 혼합물인 단계,
- 열분해유를 열분해유와 혼화되지 않는 극성 추출 용매와 접촉시키는 단계,
- 서로 혼화되지 않는 추출물과 추잔액(raffinate)을 회수하고, 추출물이 추출 용매 및 초기에 열분해유에 포함된 적어도 일부의 극성 화합물 및 임의선택적으로 불포화 탄화수소 화합물의 적어도 일부를 포함하고, 추잔액이 저감된 함량의 극성 화합물 및 임의선택적으로 불포화 탄화수소 화합물을 갖는 처리된 열분해유를 포함하는 단계,
여기에서 열분해유와 혼화되지 않는 극성 추출 용매가 산성, 염기성 또는 중성 pH를 갖는 물, 글리콜 에테르, 알킬 기가 1 내지 8개의 탄소 원자를 포함할 수 있는 디알킬 술폭사이드, 퓨란 환을 포함하는 화합물, 3 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 환형 카보네이트 에스테르 및 이들의 혼합물로부터 선택되고, 0.95 이상의 회수율이 수득되는 용매이고, 이러한 회수율은 추출물의 용적 대 초기 용매의 용적의 비율로 정의되고, 그리고 이러한 추출물이 교반하고 계속해서 대기압에서 20℃의 온도에서 교반 후 계속해서 열분해유 25용적부와 용매 1용적부의 혼합물을 따라내어 회수되는, 열분해유와 혼화되지 않는 용매를 포함하는 상임.
따라서 본 발명에 따른 방법에 의해 수득되는 추잔액은 용매가 없거나 실질적으로 용매가 없어 사용 이전에 다른 추출 단계를 거칠 필요가 없다.
본 발명에 따른 방법은 초기에 열분해유에 포함되는 극성 화합물, 특히 여러가지의 극성 화합물, 특히 산소, 황, 질소, 할로겐, 특히 염소, 불소 및 브롬 그리고 금속, 특히 전이금속, 특히 철을 포함하는 극성 화합물 전체의 적어도 20 m/m%, 적어도 30 m/m%, 심지어 적어도 40 m/m% 또는 적어도 50 m/m%를 추출하는 것을 가능하게 한다. 본 발명에 따른 방법은 또한 불포화 탄화수소 화합물의 적어도 10 m/m%를 추출하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 대상은 본 발명에 따른 방법의 구현 동안에 회수되는 열분해유 추잔액을 증기-분해하는 단계를 포함하는 증기-분해 방법이다.
이러한 열분해유 추잔액은 순수한 것이거나 희석된 것일 수 있으며, 특히 전형적인 증기-분해 공급원료와의 혼합물로서 도입될 수 있다.
본 발명의 설명에서, 사용되는 용어는, 맥락상 달리 요구하지 않는 한, 아래의 정의에 따라 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "포함하는(comprising)", "포함하다(comprises)"는 "포함하는(including)", "포함하다(includes)" 또는 "함유하는(containing)", "함유하다"와 동의어이고, 포괄적이거나 비-포괄적이고 기술되지 않은 추가의 구성요소, 성분 또는 방법의 단계를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "포함하는", "포함하다" 및 "으로 구성된(comprised of)"에는 "로 이루어진다", "로 이루어지는(comprised of)"에는 용어 "로 이루어지다(consists of)" 및 "로 구성되다(is composed of)"를 포함하는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
극한값에 의한 수치 범위의 기술에는 모든 정수 및, 적절한 경우, 해당 범위에 포함되는 분수가 포함된다(예를 들어, 여러 요소를 언급하는 경우, 1 내지 5에는 1, 2, 3, 4, 5가 포함될 수 있고, 또한, 예를 들어, 측정을 언급하는 경우, 1.5; 2; 2.75 및 3.80이 포함될 수 있음). 수치 범위의 기술에는 또한 그 자체의 극한값이 포함된다(예를 들어 1.0 내지 5.0에는 1.0 및 5.0 둘 모두가 포함됨). 본 문헌에서 언급되는 어떠한 수치 범위도 그 안의 모든 하위-범위(sub-ranges)가 포함되는 것으로 의도된다.
본 명세서에 인용된 모든 참조 문헌들은 그 전체가 참조로서 통합된다. 특히, 본 명세서에서 구체적으로 언급된 모든 참고 문헌의 교시는 참조로서 통합된다.
이하에서는, 본 발명의 특징들 및 실시예들이 기술된다. 정의된 본 발명의 각 특징 및 실시예는 달리 명시되지 않는 한 다른 특징 및/또는 실시예와 결합될 수 있다. 특히, 바람직하거나 유리한 것으로 표시된 모든 특징은 바람직하거나 유리한 것으로 표시된 다른 특징 또는 실시예와 결합될 수 있다.
열분해유
본 발명에서 처리되는 (그리고 제1 단계에서 제공되는) 열분해유는 플라스틱을 포함하는 폐기물의 열분해에서 유래하는 열분해유이다.
유리하게도, 제공되는 열분해유는 플라스틱으로부터 선택되는 폐기물 및 예를 들어 리그노셀룰로오스 바이오매스, 종이 및 카드보드(cardboard)로부터 선택되는 바이오매스 및/또는 하나 또는 여러가지의 엘라스토머와 같은 적어도 하나의 다른 폐기물에서 생성되는 액체 유기상일 수 있다.
이러한 액체 유기상은 각 유기상이 앞서 언급되는 폐기 제품 중의 하나의 열분해에서 나오는 액체 유기상의 혼합물이거나, 앞서 언급되는 폐기 제품 중의 하나의 열분해 또는 앞서 언급되는 폐기 제품 중의 둘 이상의 혼합물의 열분해로부터 생성되는 단일 액체 유기상일 수 있다. 달리 말해서, 본 발명에서 처리되는 열분해유는 단일의 열분해유 또는 여러가지의 열분해유의 혼합물일 수 있다.
전형적으로, 액체 유기상은 300 내지 1000℃ 또는 400 내지 700℃의 온도에서의 앞서 언급되는 폐기물(들)의 열분해로부터 생성되며, 이러한 열분해는, 예를 들어, 고속 열분해(fast pyrolysis), 급속 열분해(flash pyrolysis), 촉매 열분해(catalytic pyrolysis) 또는 수소열분해(hydropyrolysis)이다.
플라스틱은 생활(사용-후) 폐기물 또는 산업 폐기물을 포함하여 임의의 형태의 신재 플라스틱 또는 폐 플라스틱일 수 있다. 플라스틱은 폴리머 및 임의선택적으로 가소제, 충진제, 착색제, 촉매, 난연제, 안정화제 등과 같은 보조 성분으로 이루어진다. 이러한 폴리머는 열경화성 폴리머 및 열가소성 폴리머로부터 선택될 수 있다. 전형적으로, 이는 폴리올레핀, 비닐 폴리머, 스티렌 폴리머, 아크릴 폴리머, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리에테르, 에폭시 폴리머, 폴리아세탈, 폴리이미드 및 규소수지(silicones)에 기반하는 폴리머 또는 코폴리머이다. 특히, 본 발명은 이러한 폴리머 또는 코폴리머 중의 둘 이상의 혼합물을 포함하는 폐기물의 열분해로부터의 오일을 처리하거나 각각이 이러한 폴리머 또는 코폴리머 중의 하나 이상을 포함하는 폐기물의 열분해로부터 생성되는 둘 이상의 열분해유의 혼합물을 처리하는 것을 가능하게 한다.
플라스틱에서 발견되는 전형적인 폴리머는 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리부틸렌, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 할로겐화(Cl, F)되거나 할로겐화되지 않은 고밀도 폴리에틸렌 및 저밀도 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴(PVDC) 등 또는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에스테르아미드 등과 같이 중축합에 의해 수득되는 폴리머이다.
엘라스토머는 고무경화(vulcanisation)에 의해 3차원의, 약하게 가교결합된, 불용성의 그리고 용해되지 않는 네트워크로 변형되는 선형 또는 분지형 폴리머이다. 엘라스토머에는 천연 고무 및 합성 고무가 포함된다. 엘라스토머는 타이어-형태의 폐기물의 일부 또는 엘라스토머를 포함하는 임의의 생활 폐기물 또는 산업 폐기물, 플라스틱, 가소제, 충진제, 경화제, 경화촉진제, 첨가제 등과 같은 다른 성분과 혼합되거나 혼합되지 않은 천연 및/또는 합성 고무일 수 있다. 탄성 폴리머의 예에는 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머(EPDM), 폴리이소프렌(천연 또는 합성), 폴리부타디엔, 스티렌-부타디엔 코폴리머, 이소부텐-기반 폴리머, 염소화 또는 브롬화 이소부틸렌 이소프렌 코폴리머, 아크릴로니트릴 부타디엔 코폴리머(NBR) 및 폴리클로로프렌(CR), 폴리우레탄, 규소수지 엘라스토머(silicone elastomers) 등이 포함된다.
아래의 표 1은 플라스틱 열분해유의 주요 특징들을 나열하고 있다.
바이오매스는 임의의 유기 식물 또는 동물 제품으로 정의될 수 있다.
따라서 바이오매스는 하기를 포함한다:
- 농경지에서 잉여로 생산되는, 인간 또는 동물 소비를 위해 사용되지 않는 바이오매스: 에너지 작물로도 알려진 전용 작물;
- 산림파괴(숲 유지) 또는 농경지의 개간에 의해 생산된 바이오매스;
- 곡류 작물, 포도, 과수원, 올리브 경작, 과일 및 야채, 농식품 잔재 등으로부터의 농업 잔재;
- 조림 및 목재 가공으로부터의 잔재;
- 가축 영농으로부터의 농업 폐기물(고형 거름, 액상 거름, 쓰레기, 조류의 똥 등);
- 가정에서 나오는 유기 폐기물(종이, 카드보드, 식물성 폐기물 등);
- 일반 산업 유기 폐기물(종이, 카드보드, 목재, 부패하기 쉬운 폐기물 등)
본 발명에 의해 처리되는 열분해유는 앞서 언급되는 바이오매스, 잔재 및 유기 폐기물 중의 하나 이상 여러가지의 열분해에서 나올 수 있다.
유리하게도, 본 발명에 의해 처리되는 열분해유는 예를 들어 목재(낙엽수, 침엽수), 짚, 에너지 작물(단주기 전지목(SRC: short-rotation coppice), 초단주기 전지목(VSRC: very short-rotation coppice), 억새, 스위치그래스(switchgrass), 수수 등) 및 나무껍질, 대팻밥, 톱밥 및 버개스(bagasse)와 같은 임산 또는 농업 바이오매스 잔재의 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌으로 필수적으로 이루어지는 리그노셀룰로오스 바이오매스의 열분해에서 생성될 수 있다. 바이오매스 열분해유는 전형적으로 450℃ 내지 550℃까지의 온도의 급상승(2초 미만) 및 중간 분해 산물의 급랭을 통한 바이오매스의 구성 요소(홀로셀룰로오스(holocelluloses: 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스), 리그닌)의 해중합 및 분할에 의해 생산된다. 바이오매스 열분해유는 물(전형적으로 10 내지 35 m/m%) 및 산소화 화합물의 복합 혼합물로 이루어진다. 이들 성분 조성은 특히 높은 산소 함량(40 내지 60 m/m%)을 갖는 출발 바이오매스의 성분 조성에 근접한다.
아래의 표 2는 리그노셀룰로오스 바이오매스 열분해유의 주요 특징들을 나열하고 있다.
본 발명에 의해 처리되는 열분해유는 또한 종이 및/또는 카드보드의 열분해로부터 생성될 수 있다.
유리하게도, 본 발명에 따른 방법에서 처리되는 열분해유는 임의선택적으로 바이오매스, 엘라스토머 또는 이들의 혼합물과 혼합물로, 50 m/m% 또는 그 이상의 플라스틱, 임의선택적으로 50 m/m% 내지 99 m/m%의 플라스틱을 포함하는 폐기물의 열분해로부터 생성되는 액체 유기상일 수 있다. 이러한 액체 유기상은 매우 상이한 플라스틱의 열분해로부터, 달리 말해서 앞서 언급되는 폴리머 또는 코폴리머의 둘 이상의 혼합물로부터 나올 수 있다.
유리하게도, 열분해유는 폐기물의 열분해로부터 생성되는 액체 유기상일 수 있으며, 이러한 폐기물은 특히 위에서 나타낸 비율의 플라스틱 및 적어도 1 m/m%의 적어도 하나의 플라스틱 이외의 다른 폐기물을 포함한다.
이러한 다른 폐기물은 엘라스토머 및 바이오매스, 특히 리그노셀룰로오스 바이오매스, 종이 및 카드보드로부터 선택되는 하나 이상 여러가지의 바이오매스로부터 선택될 수 있다. 달리 말해서, 처리되는 폐기물은 적어도 1 m/m%, 임의선택적으로 1 내지 50 m/m%, 2 내지 30 m/m% 또는 이러한 한계들 중의 임의의 둘로 정의되는 범위의 하나 이상의 이러한 바이오매스 및/또는 엘라스토머 형태의 폐기물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 플라스틱에 첨가되는 폐기물(들)은 바이오매스이거나, 바이오매스는 첨가되는 폐기물(들)의 적어도 50 m/m%, 60 m/m% 또는 80 m/m%, 바람직하게는 적어도 90 m/m%를 나타낸다.
대안으로, 제공되는 열분해유는 폐기물의 열분해로부터 생성되는 적어도 2가지 액체 유기상의 혼합물일 수 있다. 따라서 열분해유는 플라스틱, 특히 모든 종류 및/또는 근원의 열분해로부터 생성되는 적어도 하나의 액체 유기상을 50 m/m% 내지 99 m% 포함할 수 있다. 따라서 열분해된 플라스틱은 2 이상의 앞서 언급되는 폴리머 또는 코폴리머의 혼합물일 수 있다.
제공되는 열분해유는 또한 특히 위에서 표시된 비율로 플라스틱의 열분해로부터 생성되는 적어도 하나의 유기상 및 플라스틱 이외의 적어도 하나의 다른 폐기물의 열분해로부터 생성되는 적어도 하나의 유기상을 포함하여 폐기물의 열분해로부터 생성되는 적어도 2가지 액체 유기상의 혼합물일 수 있다. 이러한 다른 폐기물은 엘라스토머 및 바이오매스, 특히 리그노셀룰로오스 바이오매스, 종이 및 카드보드로부터 선택되는 특히 하나 이상 여러가지의 바이오매스로부터 선택될 수 있다. 따라서 제공되는 열분해유는 적어도 1 m/m%, 임의선택적으로 1 내지 50 m/m%, 2 내지 30 m/m% 또는 이러한 한계들 중의 임의의 둘로 정의되는 범위의 하나 이상 여러가지의 이러한 다른 폐기물의 열분해로부터 생성되는 유기상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 적어도 하나의 다른 폐기물의 열분해로부터 생성되는 유기상 또는 유기상들은 바이오매스의 열분해로부터 생성되는 유기상이거나, 적어도 50 m/m%, 60 m/m% 또는 80 m/m%, 바람직하게는 적어도 90 m/m% 또는 그 이상의 바이오매스의 열분해로부터 생성되는 하나 이상의 유기상을 포함한다.
일반적으로 말해서, 열분해유는 30 내지 600℃의 끓는점을 갖는 지방족 탄화수소, 특히 4 내지 50개 또는 심지어 4 내지 150개의 탄소 원자를 포함하는 환형, 선형 또는 분지형 탄소 쇄를 포함하는 지방족 탄화수소를 포함할 수 있다. 이러한 지방족 탄화수소는 열분해되는 폐기물의 속성 및 적용되는 열분해 공정의 형태에 따라 다양한 비율로 파라핀 및 올레핀, 특히 디올레핀을 포함할 수 있다. 열분해유는 또한 방향족 탄화수소를 포함할 수 있다.
열분해유에는 고체, 전형적으로 열분해 공정 동안 유입되는 고체 열분해 잔사("차르") 및/또는 열분해유 내에 존재하는 검 전구체(gum precursors)로부터 형성되는 검이 포함될 수 있다. 열분해유 내의 고체의 양은 하나 또는 여러가지 고체-액체 분리, 예를 들어, 여과 또는 임의의 다른 적합한 기술에 의해 저감될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해 처리하기 이전에, 위에서 언급되는 하나 또는 여러가지의 열분해로부터 생성되는 유기상 또는 유기상들은 특히 유기상의 고체 및/또는 수분 함량을 저감시키기 위해 임의선택적으로 전처리될 수 있다. 예를 들어, 제공되는 열분해유의 고체 함량은 최대 2 m/m%일 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해 처리되는 열분해유에는 극성 화합물 및 특히 증기 분해기 공급원료로서 열분해유의 후속 사용을 위해 원치않는 불포화 화합물이 포함된다.
불포화 화합물은 방향족 화합물 및 검의 전구체인 디올레핀일 수 있다. 이들 방향족 화합물 및 디엔의 존재는 시간의 경과에 따라, 예를 들어 점도 및 휘발성의 변화, 잠재적인 상 분리 및 검의 형성 등 열분해유의 불안정성을 초래할 수 있다. 게다가, 검의 존재는 설비에서의 막힘 문제를 초래한다.
헤테로원자를 포함하는 극성 화합물은 유기 염, 무기 염 또는 헤테로원자를 포함하는 유기 화합물일 수 있다.
염에는 암모늄 이온, 알칼리 금속 양이온, 전이금속 양이온 또는 알칼리 토금속 양이온으로부터 선택되는 양이온 및 카르복실레이트 이온, 술페이트 이온, 포스페이트 이온 또는 할라이드로부터 선택되는 음이온이 포함될 수 있다.
헤테로원자를 포함하는 유기 화합물에는 아민, 아미드, 니트릴, 에스테르, 에테르, 산, 알데히드, 케톤 및 알코올이 포함될 수 있다. 헤테로원자를 포함하는 유기 화합물은 지방족 또는 방향족일 수 있다.
전형적으로, 처리되는 폐기물이 플라스틱인 경우 아민, 아미드, 니트릴, 에스테르, 에테르, 산, 할로겐화 화합물 및 규소수지가 존재한다. 단환 방향족 화합물의 예로는 테레프탈산 또는 벤조산이 있고 다환 화합물의 예로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 올리고머가 있다. 전형적으로, 처리되는 폐기물이 바이오매스, 특히 리그노셀룰로오스 바이오매스인 경우 산, 알데히드(하이드록시알데히드를 포함), 케톤(하이드록시케톤을 포함) 및 알코올(페놀, 메탄올, 에탄올)이 존재한다.
추출 용매
추출 용매는 극성 용매이고 처리되는 열분해유의 밀도보다 크거나 작은 밀도를 가질 수 있다.
특히, 추출 용매의 밀도는 열분해유의 밀도보다 3 내지 50% 더 높거나 더 낮을 수 있다.
추출 용매는 더욱이 정제되어야 할 열분해유와 혼화되지 않는 용매이다.
본 발명에서, 추출 용매(적용가능한 경우 용매의 혼합물)는 그 회수율이 0.95 이상인 경우에 혼화되지 않는 것으로 고려된다. 이러한 회수율은 추출물의 용적 대 초기 용매의 용적의 비로서 정의되며, 이러한 추출물은 대기압에서 20℃의 온도에서 교반 후 계속해서 정제되어야 할 열분해유 25용적부와 용매 1용적부의 혼합물을 따라내어 회수되는, 용매를 포함하고, 열분해유와 혼화되지 않는 상이다.
특히, 이러한 회수율은 아래의 절차에 의해 결정될 수 있다:
ㆍ 50 ㎖의 열분해유를 ±0.5 ㎖의 정밀도를 갖는 피펫을 사용하여 100 ㎖의 용적을 갖는 편평-바닥 플라스크 내로 도입시키고,
ㆍ 2 ㎖의 용매를 ±0.1 ㎖의 정밀도를 갖는 피펫을 사용하여 플라스크 내로 도입시키고,
ㆍ 막대 자석을 도입시키고 플라스크를 폴리프로필렌 마개로 폐쇄하고,
ㆍ 혼합물을 기계식 교반 플레이트(agitation plate) 상에서 500 rpm에서 5분 동안 교반하고,
ㆍ 5분의 종점에서, 교반을 중단하고 자화된 봉을 사용하여 막대 자석을 제거하고,
ㆍ 플라스크의 내용물을 용적측정 시험관(volumetric tube) 내로 2 ㎖ 또는 그 미만의 용적에 대해 ±0.05 ㎖의 정확도로 또는 2 ㎖ 초과의 용적에 대해 ±0.1 ㎖의 정확도로 옮긴다. 따라내기에 의한 완전 분리(demixing)까지 기다리고 2 상들의 용적을 눈금을 사용하여 측정한다. 2 상들의 용적이 더 이상 변하지 않을 때 완전 분리가 달성된 것으로 간주한다.
극성 용매는 특히 산소, 황 및 질소로부터 선택되는 하나 이상 여러가지의 헤테로원자, 바람직하게는 산소를 포함할 수 있다.
정제되어야 할 열분해유와 혼화되지 않는 극성 용매는 하기들로부터 선택될 수 있다:
- 산성, 염기성 또는 중성 pH를 갖는 물. 하나 또는 여러가지의 유기산 또는 무기산의 첨가에 의해 산성 pH가 수득될 수 있다. 사용될 수 있는 유기산의 예에는 시트르산(C6H807), 포름산(CH202), 아세트산(CH3COOH) 및 설파민산(H3NS03)이 포함된다. 무기산의 예로는 염산(HCl), 질산(HNO3), 황산(H2SO4) 및 인산(H3PO4)이 있다. 알칼리 금속 산화물 및 알칼리 토금속 산화물, 알칼리 금속 수산화물 및 알칼리 토금속 수산화물(예를 들어 NaOH, KOH, Ca(OH)2) 및 아민(예를 들어 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 암모니아)를 첨가함으로써 염기성 pH가 수득될 수 있다.
- 특히 90 내지 800 g/mol의 질량-평균 몰 질량(mass-average molar mass)을 갖는 화학식 HO-(CH2-CH2-O)n-H의 폴리에틸렌 글리콜, 예를 들어 130 내지 800 g/mol의 질량-평균 몰 질량을 갖는 화학식 H[OCH(CH3)CH2]nOH의 디에틸렌 글리콜 및 테트라에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 예를 들어 디프로필렌 글리콜 및 테트라프로필렌 글리콜을 포함하여 글리콜 에테르,
- 디알킬 포름아미드, 여기에서 알킬 기가 1 내지 8개 또는 1 내지 3개의 탄소 원자를 포함할 수 있음, 특히 디메틸 포름아미드(DMF),
- 디알킬 술폭사이드, 여기에서 알킬 기가 1 내지 8개 또는 1 내지 3개의 탄소 원자를 포함할 수 있음, 특히 디메틸 술폭사이드(DMSO) 및 술포란,
- 퓨란 환을 포함하는 화합물, 예를 들어 푸르루팔, 5-(하이드록시메틸)푸르푸랄, 푸르푸릴 알코올(2-푸란메탄올),
- 특히 3 내지 8개 또는 3 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 환형 카보네이트 에스테르, 특히 프로필렌 카보네이트 및 에틸렌 카보네이트.
앞서 언급되는 용매들 중의 하나 또는 여러가지가 사용될 수 있다. 그러나, 유리하게는, 정제되어야 할 오일과 혼화되지 않는다는 것을 전제로 앞서 언급되는 용매들 중의 단 하나가 추출 용매로 사용될 수 있다.
바람직하게는, 추출 용매는 단독으로 또는 혼합물로서, 바람직하게는 단독으로, 글리콜 에테르, 특히 90 내지 800 g/mol의 질량-평균 몰 질량을 갖는 화학식 HO-(CH2-CH2-O)n-H의 폴리에틸렌 글리콜 또는 130 내지 800 g/mol의 질량-평균 몰 질량을 갖는 화학식 H[OCH(CH3)CH2]nOH의 폴리프로필렌 글리콜, 또는 퓨란 환을 포함하는 화합물, 또는 환형 카보네이트 에스테르, 특히 프로필렌 카보네이트 또는 에틸렌 카보네이트일 수 있다.
하나의 바람직한 구현예에서, 추출 용매는, 단독으로 또는 혼합물로서, 바람직하게는 단독으로, 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트 및 90 내지 800 g/mol의 질량-평균 몰 질량을 갖는 화학식 HO-(CH2-CH2-O)n-H의 폴리에틸렌 글리콜로부터 선택된다.
하나의 바람직한 구현예에서, 추출 용매는 산성, 염기성 또는 중성 pH를 갖는 물이다.
액체-액체 추출
열분해유와 추출 용매는 당해 기술분야에서 공지된 임의의 수단에 의해 접촉될 수 있다.
예를 들어, 열분해유와 추출 용매는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 용기, 반응기 또는 혼합기 내로 도입되고 2 성분은 혼합될 수 있다. 접촉에는 혼합 장치에 의한 2 성분의 격렬한 교반이 포함될 수 있다. 예를 들어, 2 성분은 교반 또는 진탕에 의해 서로 혼합될 수 있다. 대안으로, 열분해유와 추출 용매가 대향류 순환되는 용기 내에서 접촉이 실행될 수 있다.
2 성분은 1회 이상 접촉될 수 있다. 예를 들어, 열분해유와 추출 용매가 최초로 접촉된 후, 그 결과의 2 상이 다시, 가능하게는 수 회 접촉될 수 있다. 접촉 및 2 상을 형성하는 단계는 연속적일 수 있다. 따라서, 2 성분은 혼합 장치를 통해 통과한 후 분리 챔버로 진입하고 여기에서 제1 상 및 제2 상, 즉 추잔액과 추출물이 형성된다. 2 성분은 프로펠러, 대향류 흐름 순환 장치, 교반 장치, Scheibel® 컬럼, KARR® 컬럼, 원심분리 추출기 또는 혼합기-침강기, 특히 2-단 또는 3-단 혼합기-침강기의 수단에 의해 접촉될 수 있다.
열분해유는 신규의 추출 용매, 특히 하나의 그리고 단일의 추출 용매와 여러 차례 접촉될 수 있다.
따라서, 하나의 바람직한 구현예에서, 방법은 하기를 포함할 수 있다:
- 회수된 추잔액이 언급된 제1 접촉 단계에서 사용되는 것과 동일한 추출 용매의 신규 배치와 접촉되는 제2 접촉 단계,
- 그 후 서로 혼화되지 않는 제2 추출물과 제2 추잔액을 회수하는 제2 단계, 임의선택적으로 이러한 2 단계는 이전 반복의 회수 단계 동안 회수되는 추잔액에 대해 n회 반복되며, 여기에서 n이 0이 아닌 정수임. 후속하여 증기-분해 방법(단독 또는 혼합물로서)에 적용되는 정제된 열분해유가 최종 수행된 반복으로부터의 추잔액에 의해 형성된다.
이하, 용어 "추잔액(raffinate)"은 일반적으로 방법이 단일의 접촉 및 회수 단계를 포함하는 경우 회수 단계 동안 회수되는 추잔액 또는 제2 회수 단계 동안 회수되는 추잔액 또는 접촉 및 회수 단계의 최종 반복 동안 회수되는 추잔액을 의미한다.
예를 들어, 열분해유는 추출 용매의 제1 배치와 접촉되어 제1 추잔액 및 제1 추출물을 수득할 수 있다. 추출물로부터의 추잔액의 분리 이후, 이러한 제1 추잔액은 추출 용매의 제2 배치와 접촉되어 제2 추잔액 및 제2 추출물을 수득할 수 있다. 이러한 사이클은 동일 추출 용매의 신규 배치와 또는 상이한 추출 용매의 배치와, 그러나 바람직하게는 하나의 그리고 동일한 용매의 배치와 여러 차례 반복될 수 있으며, 이는 방법의 구현 및 추잔액의 회수를 용이하게 할 수 있다.
하나의 구현예에서, 열분해유 및 그의 추잔액과 추출 용매의 접촉의 사이클은 1 내지 9회, 특히 1 내지 4회 실행될 수 있다. 이러한 사이클이 2 내지 9회 반복되는 경우, 매 사이클 마다 동일한 추출 용매 또는 상이한 추출 용매가, 그러나 바람직하게는 하나의 그리고 동일한 용매가 사용될 수 있다.
전형적으로, 열분해유와 추출 용매는 추출 용매에 의한 열분해유의 효과적인 추출을 허용하는 정도까지 접촉된다. 열분해유와 추출 용매가 서로 혼화되지 않기 때문에, 당해 기술분야에서 통상의 기술자는 이러한 용액이 대체로 에멀젼이 형성될 때까지 긴밀하게 혼합되고, 계속해서 2 상으로 분리될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
특히, 열분해유는 수 초 내지 1시간의 범위의 시간 동안 용매와 접촉될 수 있다.
이러한 접촉은 특히 외부 가열 없이도 0 내지 60℃, 바람직하게는 0 내지 40℃, 보다 바람직하게는 0 내지 30℃의 온도에서 실행될 수 있다.
이러한 접촉은 전형적으로 대기압에서 실행된다.
추출 용매 대 열분해유의 용적비는 0.05:1 내지 5:1, 바람직하게는 0.5:1 내지 2:1, 예를 들어 1:1 또는 앞서 언급되는 값들의 조합으로 정의되는 간격 이내일 수 있다.
두 혼화되지 않는 상, 즉 추출물 및 추잔액의 회수는 일반적인 방식으로 분리에 의해, 일반적으로 물리적인 분리 공정에 의해 수행될 수 있다. 이러한 분리는 일반적으로 추잔액 또는 적어도 추잔액의 일부를 물리적으로 단리하는 것으로 이루어진다. 이러한 분리는 일반적으로 추출물로부터 추잔액의 적어도 일부를 분리하는 것으로 이루어진다.
2 상의 비혼화성으로 인하여, 2 상(추잔액 및 추출물)은 일반적으로 접촉 인클로져(enclosure)에서 분리되거나 다른 인클로져에서 분리될 수 있다. 이러한 분리는 단순히 추출물 또는 추잔액의 적어도 일부를 제거(예를 들어 제거 또는 따라내기에 의해)하는 것으로 이루어질 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 방법은 30 내지 99%, 특히 40% 초과의 극성 용매에 포함된 헤테로원자의 저감율을 수득하는 것을 가능하게 하며, 이러한 저감율은, 각 원소에 대해, 등식 1에 의해 정의된다:
[등식 1]
여기에서:
는 처리 이전의 열분해유 내의 원소의 ㎎/㎏ 단위의 함량이고,
은 추잔액 내의 원소의 ㎎/㎏ 단위의 함량임.
따라서, 본 발명에 따른 방법은 다음의 저감율들 중 하나 이상을 얻을 수 있게 한다:
- 산소에 대해 20 내지 99% 또는 30 내지 99%,
- 질소에 대해 40 내지 99% 또는 50 내지 99%,
- 황에 대해 40 내지 99%, 특히 50 내지 99%,
- 할로겐, 특히 염소, 브롬 및 불소에 대해 10 내지 95% 또는 40 내지 95%,
- 금속, 특히 전이 금속, 특히 철에 대해 10 내지 99%.
산소 함량은 ASTM D5622/D2504에 따라 측정될 수 있다.
질소 함량은 ASTM D4629에 따라 측정될 수 있다.
황 함량은 ISO 20846에 따라 측정될 수 있다.
할로겐 함량은 ASTM D7359에 따라 측정될 수 있다.
알칼리 금속 함량은 ASTM D5708 A 또는 IP 501에 따라 측정될 수 있다.
알칼리 토금속 함량은 ASTM D5708 A 또는 IP 501에 따라 측정될 수 있다.
전이 금속 함량은 ASTM D5708 A 또는 IP 501에 따라 측정될 수 있다.
특정되지 않는 경우, 본 특허원에 언급되는 표준의 버전(versions)은 2021년 1월 29일에 시행되는 표준이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 추잔액은 다음 특성들 중 적어도 하나를 가질 수 있다:
- 산소 함량 100mg/kg 이하,
- 질소 함량 75mg/kg 이하,
- 유황 함량 최대 700ppm(질량 기준),
- 알칼리 금속, 특히 K와 Na의 함량 4 mg/kg 미만,
- 할로겐 함량 15 mg/kg 이하, 특히 염소 함량 l ppm 이하(질량 기준),
- 총 금속 함량 최대 2mg/kg.
본 발명에 따른 추잔액은 임의선택적으로 하나 또는 여러가지의 후-처리 - 전형적으로 수소화 처리(hydrogenation treatment), 크래킹(cracking) 및 수소화분해(hydrocracking)로부터 선택됨 - 이후 단독 또는 다른 증기 분해기 공급원료와의 혼합물로 증기-분해 처리에 적용될 수 있다. 달리 말해서, 추잔액은 증기 분해기에서 순수한 형태 또는 희석된 형태로, 임의선택적으로 앞서 언급되는 후-처리 이후에 처리될 수 있다. 바람직하게는, 후-처리(들)는 추잔액으로부터의 추출 용매의 분리를 포함하지 않는다.
특히, 본 발명에 따른 추잔액은, 앞서 언급되는 후-처리 및/또는 전형적인 증기 분해기 공급원료로의 희석 중의 하나 이상 이후, 위에서 규정되는 특징 중의 하나 이상과의 조합으로 증기 분해기 공급원료의 전형적인 특징 중의 적어도 하나를 나타낼 수 있다.
전형적인 증기 분해기 공급원료는 하기 특징을 갖는다:
- 50 ppm(질량으로) 이하의 함산소계 함량,
- 1용적% 이하의 올레핀 함량,
- 65용적% 이상의 파라핀 함량,
- 추잔액의 후속 처리 동안 코크스 형성을 제한하기 위해 가능한 한 낮은 방향족 탄화수소 함량.
방향족 탄화수소 함량은 ISO 22854에 따라 결정될 수 있다.
예를 들어, 증기 분해기 공급원료에 대한 사양은 아래의 문헌에서 정의되어 있다:
- AIChE paper number 36d, Feedstock Contaminants in Ethylene Plants - 2017 Update,
- Open spec naphtha (OSN) CFR FAR EAST OPEN SPECIFICATION FORM NAPHTHA AGREEMENT, 2017 EDITION.
증기-분해 방법은 일반적인 방법으로, 특히 650 내지 1000℃, 전형적으로 700 내지 900℃ 또는 750 내지 850℃의 온도에서 실행될 수 있다. 가열된 공급원료가 크래킹 영역 내로 도입되고 여기에서 공급원료는 적어도 올레핀 및 수소를 생성하기에 적합한 조건 하에서 증기-분해를 거치게 된다. 증기는 크래킹 영역 내로 도입되어 탄화수소 분압을 저감시키고 올레핀의 생산을 촉진한다. 증기는 또한 크래킹 영역에서 탄소 물질, 특히 코크스의 형성 및 퇴적을 저감시킨다. 크래킹은 산소의 부재 중에서 발생한다. 크래킹 영역에서의 체류 시간은 전형적으로 수 밀리초로 극히 짧다.
실시예
사용되는 공급원료는 플라스틱 열분해유(PPO: plastic pyrolysis oil)의 분획(37 내지 406℃)이고, 공급원료의 주요 특징을 표 3에 나열하였다.
실시예 1: 혼화도 시험
아래의 프로토콜에 따라 200g/mol의 평균 몰 질량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜(PEG-200), 폴리프로필렌 카보네이트(PC) 및 N-포밀몰포린(NFM; CAS 4394-85-8)의 3가지 용매로 혼화도 시험을 실행하였다:
- 100 ㎖ 편평-바닥 플라스크 내로, 정밀 피펫을 사용하여 50.0 ㎖의 공급원료를 도입시키고,
- 정밀 피펫을 사용하여 2.0 ㎖의 용매를 도입시키고,
- 막대 자석을 도입시키고 플라스크를 폴리프로필렌 마개로 폐쇄하고,
- 혼합물을 자석 교반 플레이트 상에서 500 rpm에서 5분 동안 교반하고,
- 5분의 종점에서, 교반을 중단하고 자화된 봉을 사용하여 막대 자석을 제거하고,
- 플라스크의 내용물을 용적측정 ASTM 원심분리 시험관으로 옮긴다. 완전 분리될 동안 기다리고 2 상들의 용적을 눈금을 사용하여 측정한다.
그 결과를 표 4에 나열하였다.
2 상을 접촉시킨 후:
- 100질량%의 PEG200.
- 120질량%의 PC, 이는 공급원료의 일부가 용매에 용해되었다는 것을 의미한다.
- 90질량%의 NFM. 나머지 10%는 공급원료와 혼합된다.
실시예 2: 액체/액체 추출 시험
3가지 용매(PEG 200, PC, NFM) 각각을 플라스틱 열분해유(PPO)와 접촉시킴으로써 액체/액체 추출 시험이 실행되었다.
아래의 프로토콜이 사용되었다:
- 주변 온도에서 PPO/용매 용적 비: 50/50으로 플라스틱 열분해유(PPO)를 용매와 접촉시킨다;
- 500 rpm에서 5분 동안 교반하여 2 상 간의 적절한 접촉을 확실하게 한다;
- 30분 동안 방치한 후 상들을 분리한다.
처리된 PPO에 대응하는 추잔액 및 용매를 포함하는 추출물이 수득되었다. 질량 추잔액/PPO 및 추출물/용매 수율은 모두 대략 100%이다. 생성물의 손실은 관찰되지 않았다. 추잔액의 조성을 표 5에 나열하였다.
PEG 200 및 PC의 액체/액체 추출 후 용매 회수율은 95%를 초과하였다. PEG200으로의 액체/액체 추출하여 플라스틱 열분해유에 포함된 황의 55%, 염소의 70%, 질소의 80% 및 산소의 60%가 추출될 수 있다.
NFM은 액체/액체 추출 이후 95% 미만의 용매 회수율을 갖는다. 비록 염화 및 황화 화학종이 PEG 200 및 PC에 대해 관찰된 것과 유사한 비율로 감소되기는 하나, 결과는 더 낮은 산소 및 질소 저감능을 나타내고 있다.
실시예 3: 수 중에서의 액체/액체 추출 시험
799.1 ㎏/m3의 밀도를 갖는 PPOB 열분해유를 중성 pH의 물과 접촉시켜 액체/액체 추출 시험을 실행하였다. 이러한 PPOB 오일은 10 내지 15질량%의 바이오매스를 포함하고, 공급원료의 나머지가 플라스틱으로 이루어지는 공급원료의 열분해에서 유래한다.
아래의 프로토콜이 사용되었다:
- 주변 온도에서 50/50의 PPOB/물 용적비로 열분해유(PPOB)를 물과 접촉시키고;
- 500 rpm에서 5분 동안 교반하여 2 상들 간의 적절한 접촉을 보장하도록 하고;
- 30분 동안 방치한 후 상들을 분리한다.
PPOB 및 추잔액의 조성을 표 6에 나열하였다.
추출에 의해 염소, 질소 및 산소 함량을 뚜렷하게 저감시킬 수 있다.
Claims (8)
- 플라스틱을 포함하는 폐기물의 열분해에서 유래하는 열분해유를 정제하는 방법으로서, 하기를 포함하는 정제 방법:
- 포화 및 불포화 탄화수소 화합물 및 산소, 황, 질소, 전이금속, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 할로겐으로부터 선택되는 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 극성 화합물을 포함하는 열분해유를 제공하고, 제공되는 열분해유가 플라스틱 폐기물과 바이오매스 및 엘라스토머로부터 선택되는 적어도 하나의 다른 폐기물에서 선택되는 폐기물의 열분해에서 생성되는 액체 유기상 또는 액체 유기상의 혼합물인 단계,
- 열분해유를 열분해유와 혼화되지 않는 극성 추출 용매와 접촉시키는 단계,
- 서로 혼화되지 않는 추출물과 추잔액을 회수하는 단계로, 추출물이 추출 용매 및 초기에 열분해유에 포함된 적어도 일부의 극성 화합물 및 임의선택적으로 불포화 탄화수소 화합물의 적어도 일부를 포함하고, 추잔액이 저감된 함량의 극성 화합물 및 임의선택적으로 불포화 탄화수소 화합물을 갖는 처리된 열분해유를 포함하는 단계,
여기에서 열분해유와 혼화되지 않는 극성 추출 용매가 산성, 염기성 또는 중성 pH를 갖는 물, 글리콜 에테르, 알킬 기가 1 내지 8개의 탄소 원자를 포함할 수 있는 디알킬 술폭사이드, 퓨란 환을 포함하는 화합물, 3 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 환형 카보네이트 에스테르 및 이들의 혼합물로부터 선택되고, 0.95 이상의 회수율이 수득되는 용매이고, 이러한 회수율은 추출물의 용적 대 초기 용매의 용적의 비율로 정의되고, 그리고 이러한 추출물이 대기압에서 20℃의 온도에서 교반 후 계속해서 열분해유 25용적부와 용매 1용적부의 혼합물을 따라내어(decanting) 회수되는, 열분해유와 혼화되지 않는 용매를 포함하는 상임. - 제1항에 있어서,
제공되는 열분해유는 50 질량% 또는 그 이상의 플라스틱, 선택적으로 50 질량% 내지 99 질량%의 플라스틱을 포함하는 폐기물의 열분해로부터 생성되는 액체 유기상인 것을 특징으로 하는, 정제 방법. - 제2항에 있어서,
제공되는 열분해유는, 엘라스토머 및 바이오매스, 선택적으로 리그노셀룰로오스 바이오매스, 종이 및 카드보드로부터 선택되는 바이오매스로부터 선택되는 적어도 하나의 다른 폐기물의, 적어도 1 m/m%, 선택적으로 1 내지 50 m/m%를 포함하는 폐기물의 열분해로부터 생성되는 액체 유기상인 것을 특징으로 하는, 정제 방법. - 제1항에 있어서,
제공되는 열분해유는, 폐기물의 열분해로부터 생성되는 적어도 두 개의 액체 유기상의 혼합물이며, 플라스틱의 열분해로부터 생성되는 적어도 하나의 액체 유기상을 50 m/m% 또는 그 이상, 선택적으로 50 m/m% 내지 99 m/m%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 정제 방법. - 제4항에 있어서,
제공되는 열분해유는, 플라스틱의 열분해로부터 생성되는 적어도 하나의 유기상과, 엘라스토머 및 바이오매스, 선택적으로 리그노셀룰로오스 바이오매스, 종이 및 카드보드로부터 선택되는 바이오매스로부터 선택되는 적어도 하나의 다른 폐기물의 열분해로부터 생성되는 적어도 하나의 유기상의 혼합물이며, 적어도 하나의 다른 폐기물의 열분해로부터 생성되는 유기상을 적어도 1 m/m%, 선택적으로 1 내지 50 m/m%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 정제 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 극성 추출 용매는, 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 90 내지 800 g/mol의 질량-평균 몰 질량(mass-average molar mass)을 갖는 화학식 HO-(CH2-CH2-O)n-H의 폴리에틸렌 글리콜, 130 내지 800 g/mol의 질량-평균 몰 질량을 갖는 화학식 H[OCH(CH3)CH2]nOH의 폴리프로필렌 글리콜, 및 이들의 혼합물들 중에서 선택되는, 정제 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
- 회수된 추잔액이 상기 제1 접촉 단계에서 사용되는 것과 동일한 추출 용매의 신규 배치와 접촉되는 제2 접촉 단계,
- 그 후 서로 혼화되지 않는 제2 추출물과 제2 추잔액을 회수하는 제2 단계를 포함하며,
선택적으로 상기 두 개의 단계들은 이전 반복의 회수 단계 동안 회수되는 추잔액에 대해 n회 반복되며, 여기서 n은 0이 아닌 정수인, 정제 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법의 구현 동안에 회수되는 열분해유 추잔액을 증기-분해(steam-cracking)하는 단계를 포함하는 증기-분해 방법.
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