(57)【要約】【課題】プラスチック油化装置液化工程にて発生している分解反応にて副生する遊離炭素、並びに高融点物質による装置の閉塞および冷却器の性能低下を防ぎ、また最小設備費での多系列半連続方式による能力増加、および小規模液化装置を実現すること。【解決手段】循環冷却生成油を分解ガスと直接接触させて生成油を凝縮させることにより遊離炭素および高融点物質による装置の閉塞および冷却器の性能低下を防ぎ、多系列半連続式分解釜の各系列の炉にて分解排ガスを燃料として燃焼させることで能力増加を、また直接接触冷却、気液分離および循環冷却を機能集約して一基の多機能機器とすることで設備費の低下を図った。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック類を熱分解して分解生成油に油化する方法において、分解釜より出る分解ガスを循環冷却器で冷却した分解生成油との接触により冷却して生成油を凝縮し、気相から分離された分解生成油を循環冷却器に送ることを特徴とする、上記方法。
【請求項２】
２系列以上の回分式分解釜を装備するプラスチック油化装置をサイクル運転するプラスチック油化方法において、冷却した分解生成油を冷却熱媒として循環して、接触器を各系列に設けて分解ガスと接触させ、その際に循環冷却器はバルブ切り替えによって各系列共通として使用し、接触器で凝縮した分解生成油を気相から分離し、該気相は各分解釜の燃料として使用して、分解生成油は循環冷却器に送ることを特徴とする、プラスチック油化方法。
【請求項３】
１系列のみの回分式分解釜より成るプラスチック油化装置でのプラスチック油化方法において、循環冷却器で冷却された分解生成油を冷却媒体として循環して分解ガスと接触させること、循環冷却および気液分離を一つの多機能器で実施することを特徴とする、上記方法。
【請求項４】
、冷却熱媒を噴霧する単一または複数個のスプレーノズルを分解ガス流と並流に配置した接触部と、必要に応じ、向流接触部および気液分離部を有する装置にて請求項１に記載の油化を実施することを特徴とする、上記方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックのリサイクルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】使用済みプラスチックのリサイクルにおいて、通常、プラスチックはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニール、ポリエステル、ポリ酢酸ビニール等の混合物として収集され、そのまま又は選別されて、処理される。
通常、油化プロセスでは、原料プラスチックの分解工程と分解生成ガスの液化工程から成り、従来、液化工程では、この分解ガスを管式冷却器等による間接冷却方式、または分解ガスへの水注入による急冷方式が採られてきた。
しかし、分解工程にて生成する分解ガスには分解反応にて副生する遊離炭素、および冷却により析出して閉塞、伝熱管への付着により冷却効率の低下等の原因となる物質が含まれる。
即ち、ポリオレフィンの分解生成物には高融点のワックス成分が、またポリエステルの分解生成物にも高融点のフタール酸誘導体を多く含むため、冷却により析出して閉塞、伝熱管への付着による冷却効率の低下等の問題を生じさせていた。次に、バッチ式分解釜の容量には限界があるため、大能力のプラスチック油化装置を計画する場合、バッチ式分解釜の複数基を組合せ、分解工程をサイクル運転とし、液化工程を連続運転とする半連続式装置とする方式がとられている。この場合、何れかの分解釜を運転中に、他の分解釜は残渣の排出、原料プラスチックの投入等の作業を行う必要があることから、運転中の分解釜の配管系と作業中の分解釜の配管系を遮断して、運転中の分解釜から出る分解ガスが作業中の分解釜に流入しないよう分解釜の各系列に切替弁を設ける必要があった。
しかし、この切替弁を設置した場合、分解工程を加圧系として設計することとなり、大口径の切替弁を設けることからも設備費の増加は避けられなかった。
また、プラスチックの消費地は広汎ではあるが、人口、交通網などの地域条件から、使用済プラスチックの収集量が少なく、プラスチック油化装置の計画に際し、小規模のプラスチック油化装置とせざるを得ないことも考えられる。
この場合、小規模プラスチック油化装置に対して、これに見合った経済効果を維持するためには、大幅な設備費削減が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
プラスチック油化装置の分解反応にて副生する遊離炭素、および高融点物質による閉塞、伝熱管への付着により伝熱効率の低下を防止する方法。
回分式分解釜の複数基を組合せることによるプラスチック油化装置の半連続運転を分解生成物の気相側に切替弁を設けることなく行うこと。
小規模のプラスチック油化装置の企業化における採算性改善のため、液化工程の設備費を削減する方策。
【０００４】
【問題を解決する為の手段】プラスチック油化装置の分解ガスに含まれる微細遊離炭素および高融点成分による装置の閉塞、並びに伝熱効率の低下を防止する方法として、固形分を付着し易い部分での間接冷却を避け直接分解ガスと冷却液との接触による直接冷却方式を採用するとともに、装置内において高融点成分が析出温度以下になる部分を無くして運転する方法を見出すことである。
半連続運転のために複数系列の分解釜を設け、切替弁を設けずに各分解釜相互のガス流入を防ぐには、各系列個別にガスを処理する以外にないが、ガスの燃焼熱を有効に利用するために、各分解炉の燃料として利用することとした。
液化工程としては直接接触冷却、気液分離および循環冷却の３つの機能があるが、これ等を集約して一基の多機能機器とすることで設備費の低下を図ることとした。
【０００５】
【実施の形態】本発明の実施に当たり、請求項に記載の気液直接接触は分解ガスに冷却生成油を並流に噴霧する場合はスプレー方式とし、向流接触する場合も、同じくスプレー方式を主とするが、使用条件によっては、バッフル塔、充填塔また棚段塔等の採用も有り得る。
本発明の請求項１は図１に示すとおり、冷却熱媒として分解ガス（１０１）を冷却して得られる生成油（１０４）を析出物が生じない温度に制御して循環し、分解ガス（１０１）と直接接触させることで、固形分による問題を回避する液化プロセスを提示するものである。また請求項３の液化器の例を図１に示しており、並流スプレー塔（１２１）が並流気液接触器であり、向流スプレー塔（１２２）が向流気液接触器に相当する。
次に、請求項２は図２に示すとおり、この問題の解決策として、分解ガスは請求項１に記載の直接接触器にて生成油を凝縮した後、各分解釜の加熱炉に戻して自家消費させ、循環冷却器（２４１）は共通に設置して、運転サイクルに合せ生成油（２４５，２４６，２９５，２９６）をバルブにて切替える方式とすることで設備費の低減を図ったものである。
小規模のプラスチック油化装置の場合、１系列の回分式分解釜によるプラスチック油化装置の運転を冷却した分解生成油（３０４）を循環し、分解ガス（３０１）と直接接触させる液化方式として、循環冷却器（３４１）は１系列分解釜の専用となる。
このことから、設備費の低減を目的として請求項４、図３の、気液接触器（３２１）および循環冷却器（３４１）を気液分離槽（３２５）に直結したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】気液直接接触による液化工程の説明
【図２】２系列サイクル運転方式の説明
【図３】多機能液化器の説明
【符号の説明】
１０１  分解ガス      １２１  並流スプレー塔    １３１  循環ポンプ
１０２  循環生成油    １２２  向流スプレー塔    １４１  循環冷却器
１０３  循環生成油    １２３  スプレーノズル    １４２  製品冷却器
１０４  循環生成油    １２４  スプレーノズル
１０５  生成油        １２５  スプレーノズル
１０６  排出ガス      １２６  スプレーノズル
１０７  冷却水        １２７  スプレーノズル
１０８  冷却水        １２８  スプレーノズル    １２９  デミスター
２５５  生成油        ２７５  スプレーノズル
２５６  排出ガス      ２７６  スプレーノズル
２５７  冷却水        ２７７  スプレーノズル
２５８  冷却水        ２７８  スプレーノズル    ２７９  デミスター
３０１  分解ガス      ３２１  並流スプレー塔    ３３１  循環ポンプ
３０２  循環生成油    ３２２  スプレーノズル    ３４１  循環冷却器
３０３  循環生成油    ３２３  スプレーノズル
３０４  循環生成油    ３２４  スプレーノズル
３０５  生成油        ３２５  気液分離槽
３０６  排出ガス      ３２６  スプレーノズル
３０７  冷却水        ３２７  スプレーノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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