JP2009242555A - Method and device for treating waste plastic - Google Patents

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Kazuyoshi Matsuo
和芳 松尾
Toshiharu Inaba
利晴 稲葉
Juntaro Ushigoe
淳太郎 牛越
Tatsuya Nobusawa
達也 信澤
Kunio Miyazawa
邦夫 宮澤
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
JFE Chemical Corp
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

【課題】廃プラスチックから多くの軽質油分収率を低コストで得て、それを原料としてBTXを生成すると共に、溶剤のコールタール中の脱N、脱S、脱Cl(脱残渣)を行って、良質の水添燃料油も同時に得ることが可能な処理方法とその装置を提供する。
【解決手段】廃プラスチックと溶剤と触媒とを混合してスラリーを形成し、このスラリーを加熱し、水素で高温高圧下で水素化し、さらに水素化されたスラリーを、軽質油と中重質油と残渣とに分離蒸留する。前記蒸留工程で分留された中重質油に、水素を添加して高温高圧下で水素化させ、水添燃料油と燃料ガスと軽質油と水添循環溶剤とを生成させる。分離された残渣は水洗あるいは蒸気洗浄してその残渣中の塩化物を除去する。前記蒸留工程で分留した軽質油に燃料ガス中の炭化水素ガスとを供給して、環化させることによりベンゼン、トルエン、キシレン等を生成するBTX生成工程により、廃プラスチックを処理する。
【選択図】なし
[PROBLEMS] To obtain a lot of light oil yield from waste plastic at low cost, and to produce BTX using it as a raw material, and to carry out de-N, de-S and de-Cl (de-residue) in solvent coal tar. A processing method and apparatus capable of simultaneously obtaining high-quality hydrogenated fuel oil are provided.
SOLUTION: A waste plastic, a solvent and a catalyst are mixed to form a slurry, and the slurry is heated, hydrogenated with hydrogen under high temperature and pressure, and the hydrogenated slurry is mixed with light oil and medium heavy oil. And distill into a residue. Hydrogen is added to the medium heavy oil fractionated in the distillation step and hydrogenated under high temperature and high pressure to produce hydrogenated fuel oil, fuel gas, light oil, and hydrogenated circulating solvent. The separated residue is washed with water or steam to remove chloride in the residue. Waste plastics are treated in a BTX production step in which benzene, toluene, xylene, etc. are produced by supplying hydrocarbon gas in the fuel gas to the light oil fractionated in the distillation step and cyclizing it.
[Selection figure] None

Description

本発明は、廃プラスチックにコールタール系溶剤を加えてスラリー化し、それを水素で水素化分解反応させて、ベンゼン、トルエン、キシレンなどと共に、水添燃料油を生成させる廃プラスチックの処理方法とその処理装置に関する。   The present invention relates to a waste plastic treatment method for adding a coal tar solvent to waste plastic to form a slurry, hydrocracking it with hydrogen, and producing hydrogenated fuel oil together with benzene, toluene, xylene and the like. The present invention relates to a processing apparatus.

産業廃棄物や一般ゴミ廃棄物として、OA機器やカーシュレッダー、家電製品、飲料容器や食品包装容器などに使用されたプラスチックが大量に廃棄されている。この廃棄されたプラスチックは、沿岸部や山間部への埋立処分や、ゴミ焼却炉での焼却処分が行われていた。   As industrial waste and general waste, plastics used in OA equipment, car shredders, home appliances, beverage containers, food packaging containers, etc. are discarded in large quantities. This discarded plastic was disposed of in landfills in coastal areas and mountainous areas, or incinerated in a garbage incinerator.

埋立処分は、廃プラスチックを含む種々の廃棄物が混合状態で埋め立てられており、土壌汚染や地下水汚染といった環境問題があり、焼却処分は、廃プラスチックが燃料として高カロリーであることから焼却炉内が高温となってしまい耐火煉瓦の劣化を早めてしまい、焼却炉の寿命が設計よりも大幅に短くなってしまうという問題があった。   In landfill disposal, various types of waste including waste plastics are landfilled in a mixed state, and there are environmental problems such as soil contamination and groundwater contamination. Incineration disposal is in the incinerator because waste plastics are high in calories as fuel. However, there was a problem that the temperature of the refractory bricks was accelerated and the deterioration of the refractory bricks was accelerated, and the life of the incinerator was significantly shortened compared to the design.

また、近年の原油の高騰や、地球環境保護の観点から、プラスチック製品を破砕してペレット状とし、これを原料として再利用するというマテリアルリサイクルが一般的に行われるようになってきた。   In view of the recent rise in crude oil prices and the protection of the global environment, material recycling has been generally performed in which plastic products are crushed into pellets and reused as raw materials.

ところが、前述のようなマテリアルリサイクルは、廃棄されたプラスチックは、使用される用途に応じて種々のプラスチックが用いられており、これらを回収後に、各種プラスチック毎に分別するのには人手がかかり、手間とコストがかかるという問題があった。   However, in the material recycling as described above, various plastics are used for the discarded plastic depending on the intended use. After collecting these, it takes a lot of work to separate each plastic. There was a problem of labor and cost.

また、回収された使用済みの廃プラスチックは、性状や種類の異なる樹脂が混入しており、純粋な原料と同様の製品(例えば、ペットボトルや精密・高強度製品などの高品質な成型品)としてリサイクルすることが困難であった。よって、安価な合成樹脂繊維としてリサイクルされることが多かった。   In addition, recovered used plastic waste is mixed with resins of different properties and types, and products similar to pure raw materials (for example, high-quality molded products such as PET bottles and precision / high-strength products) As it was difficult to recycle. Therefore, it was often recycled as an inexpensive synthetic resin fiber.

このようなことから、窒素雰囲気下で廃プラスチックを熱分解したり、高温高圧下で水素を添加して水素化分解させたりして、軽質油などの化学原料に戻し、この化学原料からプラスチックなどを製造するというケミカルリサイクルが提案されている(例えば、特許文献1,2参照。)。   For this reason, waste plastics can be pyrolyzed under a nitrogen atmosphere, or hydrogen can be hydrocracked under high temperature and pressure to return them to chemical raw materials such as light oil. Chemical recycling is proposed in order to manufacture (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

それらの中で熱分解法は、得られる液体燃料の重質油分が多く、また不飽和成分を多く含んだ低品質のものであり、高品質の軽質油にするには、更に水素化等のアップグレーディングがある、また重質残渣分の生成も多くその処理コストがかかる等の多くの欠点がある。
特開平05−186632号公報 特開2003−321682号公報
Among them, the pyrolysis method is a low-quality liquid oil that has a lot of heavy oil in the liquid fuel and contains a lot of unsaturated components. There are many drawbacks, such as upgrades, heavy residue generation, and high processing costs.
JP 05-186632 A JP 2003-321682 A

特許文献1のケミカルリサイクルは、高温高圧下の水素雰囲気中において、触媒を用いて廃プラスチックを水素化分解して液化し、軽質油を製造するものである。   The chemical recycling of Patent Document 1 is to produce light oil by hydrocracking and liquefying waste plastic using a catalyst in a hydrogen atmosphere under high temperature and pressure.

この方法では熱分解法に比較して、より高品質の軽質油がより高い収率で得られるが、ガス生成率(低分子炭化水素ガス(C〜C)の生成率)が高く、その分、軽質油の収率が低くなって水素消費率が高くなる欠点があり、また経済性の面から割高になる欠点があった。 In this method, higher quality light oil is obtained in a higher yield as compared with the pyrolysis method, but the gas production rate (production rate of low-molecular hydrocarbon gas (C 1 to C 3 )) is high, Accordingly, there is a drawback that the yield of light oil is lowered and the hydrogen consumption rate is increased, and there is a disadvantage that it is expensive in terms of economy.

特許文献2のケミカルリサイクルは、コールタール等の中で廃プラスチックを加熱して液化し、これに水素ガスを加えて高温高圧下で水素化分解反応させた後、反応生成物を環化触媒存在下で反応させて、ベンゼン、トルエン、キシレン(BTX)等を生成するものである。   In the chemical recycling of Patent Document 2, waste plastic is heated and liquefied in coal tar, etc., hydrogen gas is added to this and subjected to hydrocracking reaction under high temperature and high pressure, and the reaction product is present as a cyclization catalyst. Under the reaction, benzene, toluene, xylene (BTX) and the like are produced.

この方法では、得られた軽質油は、BTXの原料として用いられ付加価値の高い製品となるが、重質分は高濃度の塩素分(塩化アンモニウムや塩化鉄の形態で重質油中に混在)や硫黄分、固形分等を含んだ付加価値の低い製品となり、経済性の面から割高になる欠点があった。   In this method, the resulting light oil is used as a raw material for BTX and becomes a high-value-added product, but the heavy component is a high concentration of chlorine (mixed in heavy oil in the form of ammonium chloride and iron chloride). ), Sulfur content, solid content, etc., resulting in a low value-added product, and there is a disadvantage that it is expensive in terms of economy.

本発明は、前記従来技術の課題に鑑み、廃プラスチックの処理方法において、廃プラスチックの水素化分解反応を促進すると共に、この水素化により生成した軽質油の水素化分解反応を抑制して、低分子量の炭化水素ガス(C〜C)の発生量を低減することのできる技術であって、廃プラスチックから多くの軽質油分収率を低コストで得て、それを原料としてBTXを生成すると共に、溶剤のコールタール中の脱N、脱S、脱Cl(脱残渣)を行って、良質の水添燃料油も同時に得ることが可能な処理方法とその装置を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention promotes a hydrocracking reaction of waste plastic in a waste plastic treatment method, and suppresses a hydrocracking reaction of light oil produced by this hydrogenation, thereby reducing the It is a technology that can reduce the amount of molecular weight hydrocarbon gas (C 1 -C 3 ) generated, and obtains a lot of light oil yield from waste plastic at low cost, and produces BTX using it as a raw material. At the same time, an object is to provide a treatment method and apparatus capable of simultaneously obtaining high-quality hydrogenated fuel oil by performing de-N, de-S and de-Cl (de-residue) in the solvent coal tar. .

本発明に係る廃プラスチックの処理方法は、次のように構成されている。
1)廃プラスチックと溶剤と触媒とを混合して、スラリーを形成するスラリー調製工程と、このスラリー調製工程で生成したスラリーを加熱する予熱工程と、この予熱工程により加温されたスラリーを、水素で高温高圧下で水素化する第1水添工程と、前記第1水添工程で水素化されたスラリーを軽質油と中重質油と残渣とに分離する蒸留工程と、前記蒸留工程で分留された中重質油に、水素を添加して高温高圧下で水素化させ、水添燃料油と軽質油と燃料ガスと水添循環溶剤とを生成する、高活性触媒を用いた第2水添工程と、前記蒸留装置で分離された残渣を水洗あるいは蒸気洗浄して、その残渣中の塩化物を除去する水洗工程と、前記蒸留工程で分留した軽質油と、第2水添工程の軽質油と燃料ガス中の炭化水素ガスとを供給して、この軽質油及び炭化水素ガスを環化させて、ベンゼン、トルエン、キシレン等を生成するBTX生成工程とにより、廃プラスチックを処理することを特徴としている。
The waste plastic processing method according to the present invention is configured as follows.
1) A slurry preparation step of mixing waste plastic, a solvent, and a catalyst to form a slurry, a preheating step of heating the slurry generated in the slurry preparation step, and a slurry heated in the preheating step, The first hydrogenation step in which hydrogenation is performed under high temperature and high pressure, the distillation step in which the slurry hydrogenated in the first hydrogenation step is separated into light oil, medium heavy oil and residue, and the distillation step. Second, using a highly active catalyst that generates hydrogenated fuel oil, light oil, fuel gas, and hydrogenated circulating solvent by adding hydrogen to the medium heavy oil that is distilled and hydrogenating it at high temperature and pressure A hydrogenation step, a water washing step in which the residue separated by the distillation apparatus is washed with water or steam to remove chloride in the residue, a light oil fractionated in the distillation step, and a second hydrogenation step Of light oil and hydrocarbon gas in the fuel gas. The light oil and hydrocarbon gas by cyclizing, benzene, toluene and the BTX formation step of generating xylene, is characterized by processing the waste plastic.

2)前記第1水添工程における反応温度は440℃〜480℃、圧力は3〜20MPa、反応時間は30〜120分であり、第1水添工程に添加される触媒は、鉄系、塩化鉄系、ゼオライト系、コバルト−モリブデン系、ニッケル−モリブデン系の少なくとも1種であり、前記第2水添工程で使用される触媒は、ニッケル−モリブデン系、コバルト−モリブデン系の少なくとも1種であり、第1水添工程に供給される溶剤は、コールタール系溶剤、水添循環溶剤の少なくとも1種であり、第1水添工程に供給される廃プラスチックは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等からなる、一般都市ゴミからの混合廃プラスチックあることを特徴としている。   2) The reaction temperature in the first hydrogenation step is 440 ° C. to 480 ° C., the pressure is 3 to 20 MPa, the reaction time is 30 to 120 minutes, and the catalyst added to the first hydrogenation step is iron-based, chloride The catalyst used in the second hydrogenation step is at least one of nickel-molybdenum and cobalt-molybdenum, and is at least one of iron, zeolite, cobalt-molybdenum, and nickel-molybdenum. The solvent supplied to the first hydrogenation step is at least one of a coal tar solvent and a hydrogenation circulating solvent, and the waste plastic supplied to the first hydrogenation step is polyethylene, polypropylene, polystyrene, polychlorinated It is characterized by being mixed waste plastic from general municipal waste made of vinyl, polyethylene terephthalate and the like.

また、本発明に係る廃プラスチックの処理装置は、次のように構成されている。
3)廃プラスチックと溶剤と触媒とを混合して、スラリーを形成するスラリー調製槽と、このスラリー調製槽で生成したスラリーを加熱する予熱器と、この予熱器により加温されたスラリーを、水素で高温高圧下で水素化する第1水添反応器と、前記第1水添反応器で水素化されたスラリーを、軽質油と中重質油と残渣とに分離する蒸留装置と、前記蒸留装置で分留された中重質油に、水素を添加して高温高圧下で水素化させ、水添燃料油と燃料ガスと軽質油と水添循環溶剤とを生成する、高活性触媒を用いた第2水添反応器と、前記蒸留装置で分離された残渣を水洗あるいは蒸気洗浄して、その残渣中の塩化物を除去する脱塩洗浄装置と、前記蒸留装置で分留した軽質油と第2水添反応器での軽質油と燃料ガス中の炭化水素ガスとを供給して、この軽質油及び炭化水素ガスを環化させて、ベンゼン、トルエン、キシレン等を生成するBTX生成器とを備えていることを特徴としている。
The waste plastic treatment apparatus according to the present invention is configured as follows.
3) Mixing waste plastic, solvent, and catalyst to form a slurry, a slurry preparation tank, a preheater that heats the slurry generated in the slurry preparation tank, and a slurry heated by the preheater, A first hydrogenation reactor for hydrogenation under high temperature and high pressure, a distillation apparatus for separating the hydrogenated slurry in the first hydrogenation reactor into light oil, medium heavy oil and residue, and the distillation Uses highly active catalysts that add hydrogen to medium heavy oil fractionated in the equipment and hydrogenate it under high temperature and pressure to produce hydrogenated fuel oil, fuel gas, light oil, and hydrogenated circulating solvent. A second hydrogenation reactor, a desalting and washing device for removing the chloride in the residue by washing or steam washing the residue separated by the distillation device, and a light oil fractionated by the distillation device, Supply light oil and hydrocarbon gas in the fuel gas in the second hydrogenation reactor , This light oil and hydrocarbon gas by cyclizing, benzene, is characterized in that it comprises toluene, a BTX generator for generating a xylene.

4)前記第1水添反応器における反応温度は440℃〜480℃、圧力は3〜20MPa、反応時間は30〜120分であり、第1水添反応器に添加される触媒は、鉄系、塩化鉄系、ゼオライト系、コバルト−モリブデン系、ニッケル−モリブデン系の少なくとも1種であり、前記第2水添反応器で使用される触媒は、ニッケル−モリブデン系、コバルト−モリブデン系の少なくとも1種であり、第1水添反応器に供給される溶剤は、コールタール系溶剤、水添循環溶剤の少なくとも1種であり、第1水添反応器に供給される廃プラスチックは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等からなる、一般都市ゴミからの混合廃プラスチックであることを特徴としている。   4) The reaction temperature in the first hydrogenation reactor is 440 ° C. to 480 ° C., the pressure is 3 to 20 MPa, the reaction time is 30 to 120 minutes, and the catalyst added to the first hydrogenation reactor is an iron-based catalyst. , Iron chloride, zeolite, cobalt-molybdenum, nickel-molybdenum, and the catalyst used in the second hydrogenation reactor is at least one of nickel-molybdenum and cobalt-molybdenum. The solvent supplied to the first hydrogenation reactor is at least one of coal tar solvents and hydrogenated circulating solvents, and the waste plastic supplied to the first hydrogenation reactor is polyethylene, polypropylene It is characterized by being a mixed waste plastic made from general municipal waste, such as polystyrene, polyvinyl chloride, and polyethylene terephthalate.

1)コールタール系溶剤を廃プラスチックのスラリー化に用いることにより、廃プラスチックのハンドリング性(高圧容器への送入)、及び第1水添工程での水素化での効率を高める(ガス生成を抑制すると共に、水素化を促進する)と同時に、コールタール自体の脱N、脱Sを第2水添工程で行って、良質の水添燃料油として回収できる。   1) By using coal tar solvent for slurries of waste plastics, handling of waste plastics (feeding into high-pressure vessels) and efficiency in hydrogenation in the first hydrogenation process are increased (gas generation) At the same time, the coal tar itself can be de-N and de-S in the second hydrogenation step and recovered as a high-quality hydrogenated fuel oil.

2)結果、廃プラスチックの水素化反応に伴う水素の消費量増加の防止、及び軽質油収率の増加、軽質油がさらに水素化されて発生する低分子炭化水素ガス(C〜C)の生成量の低減がなされる。 2) As a result, an increase in consumption of hydrogen associated with the hydrogenation reaction of waste plastics, an increase in the yield of light oil, and a low molecular hydrocarbon gas generated by further hydrogenation of the light oil (C 1 -C 3 ) The production amount is reduced.

3)廃プラスチックスラリーの第1水添工程において、少ないガス生成率(低分子炭化水素ガスの生成率)、少ない水素消費量で、より高い軽質油収率が得られる最適反応条件(温度、圧力、反応時間)を選定することにより、低コストで最も効率よく軽質油収率を高められる。また安価な高活性触媒の添加により、軽質油収率向上、反応速度(処理量)向上、反応条件の緩和による設備費及び運転費の低減を図れる。   3) Optimum reaction conditions (temperature, pressure) for obtaining higher light oil yield with less gas production rate (production rate of low-molecular hydrocarbon gas) and less hydrogen consumption in the first hydrogenation step of waste plastic slurry , Reaction time), the light oil yield can be increased most efficiently at low cost. In addition, by adding an inexpensive high-activity catalyst, it is possible to improve the yield of light oil, improve the reaction rate (throughput), and reduce the equipment and operating costs by relaxing the reaction conditions.

4)2次水添工程で得られた水添燃料油のうち、比較的沸点の高い留分を水添循環溶剤として、スラリー調製工程に循環したことにより、廃プラスチックスラリーの第1水添反応工程での水素化性能が向上し、その結果として軽質油収率の向上、処理量向上、反応条件の緩和による設備費及び運転費の低減が図れる。   4) Of the hydrogenated fuel oil obtained in the secondary hydrogenation step, the fraction having a relatively high boiling point was circulated in the slurry preparation step as a hydrogenation circulation solvent, thereby allowing the first hydrogenation reaction of the waste plastic slurry. The hydrogenation performance in the process is improved, and as a result, the light oil yield can be improved, the throughput can be improved, and the equipment and operating costs can be reduced by relaxing the reaction conditions.

5)2次水添工程で得られた水添燃料油のうち、比較的沸点の高い留分を水添循環溶剤としてスラリー調製工程に循環したことにより、廃プラスチックの溶解性及び分散性が向上して、均質なスラリーが形成されるようになり、配管などでの輸送などといったハンドリング性が向上すると共に、スラリー中の廃プラスチックの割合を向上させることで、第1水添反応工程での廃プラスチックの処理量が向上する。   5) Among the hydrogenated fuel oil obtained in the secondary hydrogenation process, the fraction with a relatively high boiling point was circulated to the slurry preparation process as a hydrogenation circulating solvent, thereby improving the solubility and dispersibility of waste plastics. Thus, a homogeneous slurry is formed, handling properties such as transportation by piping are improved, and the proportion of waste plastic in the slurry is improved, so that waste in the first hydrogenation reaction step is increased. The throughput of plastic is improved.

6)廃プラスチックからの塩化物及び固形分は、蒸留工程により残渣と共に分離され、残渣中の塩化物(塩化アンモニウム、塩化鉄等の水溶性の形態)は、水洗或いは蒸気洗浄によって除去されて、比較的処理の容易な低塩素濃度の残渣として回収される。   6) Chlorides and solids from waste plastics are separated together with the residue by a distillation process, and chlorides in the residue (water-soluble forms such as ammonium chloride and iron chloride) are removed by washing with water or steam, It is recovered as a low chlorine concentration residue that is relatively easy to process.

7)蒸留工程で分離された中重質油は、第2水添工程で水素化されて脱N、脱Sされた良質な水添燃料油及び水添循環溶剤に、軽質油及びC〜Cの炭化水素ガスはBTX生成器で付加価値の高いBTXに変換される。 7) The medium heavy oil separated in the distillation step is mixed with light oil and C 4 to the high-quality hydrogenated fuel oil and hydrogenated circulating solvent that are hydrogenated and denitrified and desulfurized in the second hydrogenation step. C 6 hydrocarbon gas is converted to BTX with high added value by a BTX generator.

以下、本発明に係る廃プラスチックの処理装置について説明する。
図1は、本発明に係る廃プラスチック処理装置Aの概略図である。この処理装置Aによる廃プラスチックのケミカルリサイクルについて、その概略を以下に説明する。
Hereinafter, the waste plastic processing apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic view of a waste plastic processing apparatus A according to the present invention. The outline of chemical recycling of waste plastic by the processing apparatus A will be described below.

(概略)
本発明に係る廃プラスチック処理装置Aは、廃プラスチックとコールタール油と触媒とを混合して、スラリーを形成するスラリー調製槽4と、このスラリー調製槽4で生成したスラリーを加熱する予熱器5と、この予熱器5により加温された廃プラスチックスラリーを水素で高温高圧下で水素化する第1水添反応器6と、前記第1水添反応器6で水素化されたスラリーを、軽質油と中重質油と残渣とに分離する蒸留装置7とを備えている。
(Outline)
The waste plastic processing apparatus A according to the present invention is a slurry preparation tank 4 that mixes waste plastic, coal tar oil, and a catalyst to form a slurry, and a preheater 5 that heats the slurry generated in the slurry preparation tank 4. A first hydrogenation reactor 6 for hydrogenating the waste plastic slurry heated by the preheater 5 with hydrogen under high temperature and high pressure, and a slurry hydrogenated by the first hydrogenation reactor 6 with a light A distillation apparatus 7 for separating oil, medium heavy oil and residue is provided.

また、前記蒸留装置7で分留された中重質油に、水素を添加して高温高圧下で水素化させて、脱N、脱Sされた良好な水添燃料油と燃料ガスと軽質油と水添循環溶剤とを生成する、高活性触媒を用いた第2水添反応器9と、前記蒸留装置7で分離された残渣を水洗或いは蒸気洗浄して、その残渣中の塩化物を除去する脱塩洗浄装置16とを設けており、更に、前記蒸留装置7で分留した軽質油と前記第2水添反応器での軽質油と燃料ガス中の炭化水素(C〜C)とを供給して、この軽質油及び炭化水素ガスを環化させて、ベンゼン、トルエン、キシレン等を生成するBTX生成器18とを備えている。 In addition, hydrogen is added to the medium heavy oil fractionated in the distillation apparatus 7 and hydrogenated under high temperature and high pressure to remove hydrogenated fuel oil, fuel gas, and light oil that have been denitrified and desulfurized. And the hydrogenated circulating solvent, the second hydrogenation reactor 9 using a highly active catalyst, and the residue separated by the distillation device 7 are washed with water or steam to remove chloride in the residue. And a desalting and washing device 16 that performs fractional distillation in the distillation device 7, light oil in the second hydrogenation reactor, and hydrocarbons in the fuel gas (C 4 to C 6 ). And a BTX generator 18 that cyclizes the light oil and hydrocarbon gas to generate benzene, toluene, xylene, and the like.

(反応機構)
上述のように構成された本発明に係る廃プラスチックの処理装置における反応機構は、以下の通りである。
廃プラスチックは、コールタール油(溶剤)と、廃プラスチックの水素化分解反応を促進させる触媒と共に、スラリー調製槽4に投入され、一定温度に加温されながらスラリー調製槽4の攪拌装置によって混合されて、コールタール油中に分散溶解してスラリー状となる。このスラリーをインダクションヒーター等を備えたスラリー予熱器5に、スラリーポンプpを介して送入し、この予熱器5によりスラリーが300℃〜400℃に昇温される。また、スラリーを加熱すると共に系内圧力は、水素により3〜20MPa程度に保持される。
(Reaction mechanism)
The reaction mechanism in the waste plastic processing apparatus according to the present invention configured as described above is as follows.
Waste plastic, together with coal tar oil (solvent) and a catalyst that promotes the hydrocracking reaction of waste plastic, is put into the slurry preparation tank 4 and mixed by the stirring device of the slurry preparation tank 4 while being heated to a constant temperature. Then, it is dispersed and dissolved in coal tar oil to form a slurry. This slurry is fed into a slurry preheater 5 equipped with an induction heater or the like via a slurry pump p, and the slurry is heated to 300 ° C. to 400 ° C. by the preheater 5. In addition, the slurry is heated and the internal pressure is maintained at about 3 to 20 MPa by hydrogen.

前記所定の温度になったスラリーは、気泡塔型反応器、懸濁床型反応器、もしくは攪拌槽型反応器6(第1水添反応器6)に導入されて、水素化反応による反応熱で温度が440℃〜480℃にまで昇温される。また、第1水添反応器内の圧力は3〜20MPaに保持される。ここで水素ガスは、第1水添反応器6及びスラリー予熱器5に供給される。第1水添反応器に供給された水素ガスは、高温高圧下で廃プラスチックスラリーと気液接触し、廃プラスチック及び溶剤のコールタール油が、触媒存在下で効率的に水素化される。   The slurry having reached the predetermined temperature is introduced into a bubble column reactor, suspension bed reactor, or stirred tank reactor 6 (first hydrogenation reactor 6), and heat of reaction due to hydrogenation reaction. The temperature is raised to 440 ° C to 480 ° C. Moreover, the pressure in a 1st hydrogenation reactor is hold | maintained at 3-20 MPa. Here, the hydrogen gas is supplied to the first hydrogenation reactor 6 and the slurry preheater 5. The hydrogen gas supplied to the first hydrogenation reactor is in gas-liquid contact with the waste plastic slurry under high temperature and high pressure, and the waste plastic and the solvent coal tar oil are efficiently hydrogenated in the presence of the catalyst.

第1水添反応器6における最適な水素化分解反応時間は30分〜120分であり、触媒存在下の水素化分解反応により廃プラスチックは水素化されて、軽質油や中重質油及び残渣、生成ガスなどが生成される。次いで、生成ガスを除くこれらのスラリー状の水添生成物は蒸留装置7へ移送され、軽質油と中重質油と塩素、固形分を含む残渣とに分留される。   The optimal hydrocracking reaction time in the first hydrogenation reactor 6 is 30 minutes to 120 minutes, and the waste plastics are hydrogenated by the hydrocracking reaction in the presence of a catalyst to produce light oil, medium heavy oil and residue. , Produced gas and the like are produced. Then, these slurry-like hydrogenated products excluding the product gas are transferred to the distillation apparatus 7 and fractionated into a light oil, a medium heavy oil, and a residue containing chlorine and solids.

軽質油は配管L11を介して軽質油タンク8に貯留され、中重質油は配管L10を介して第2水添反応器9に導入され、残渣は配管L8を介して脱塩洗浄装置16に移送される。   Light oil is stored in the light oil tank 8 through the pipe L11, medium heavy oil is introduced into the second hydrogenation reactor 9 through the pipe L10, and the residue is supplied to the demineralization washing device 16 through the pipe L8. Be transported.

第2水添反応器9に導入された中重質油は、その反応器9に供給される水素ガスにより高度の水添触媒(Co−Mo系、Ni−Mo系等)の存在下で、高温高圧で水素化分解反応及び脱N、脱S等の脱硫・脱硝反応が進行し、良好な水添燃料油が生成される。第2水添反応器は通常、固定床の反応器が用いられる。水添燃料油は配管L20に設けた高温分離器10により、比較的分子量の大きい高沸点油と、比較的分子量の小さい高品質な低沸点油とに分離され、比較的分子量の大きい高沸点油を、配管L22を介してスラリー調製槽4へ水添循環溶剤として戻し、比較的分子量の小さい低沸点油を配管L21を介して水添燃料油タンク15へ移送している。   The medium heavy oil introduced into the second hydrogenation reactor 9 is caused by hydrogen gas supplied to the reactor 9 in the presence of an advanced hydrogenation catalyst (Co-Mo system, Ni-Mo system, etc.) Hydrocracking reaction and desulfurization / denitration reactions such as de-N and de-S progress at high temperature and high pressure, and good hydrogenated fuel oil is produced. As the second hydrogenation reactor, a fixed bed reactor is usually used. The hydrogenated fuel oil is separated into a high-boiling oil having a relatively large molecular weight and a high-quality low-boiling oil having a relatively small molecular weight by a high-temperature separator 10 provided in the pipe L20. Is returned to the slurry preparation tank 4 as a hydrogenated circulating solvent via a pipe L22, and a low-boiling point oil having a relatively low molecular weight is transferred to the hydrogenated fuel oil tank 15 via a pipe L21.

前記脱塩洗浄装置16へ送られた残渣は、廃プラスチック中の塩化ビニール等に起因する高濃度の塩素分を含み、水洗或いは蒸気洗浄により残渣中の塩化物(塩化アンモニウム、塩化鉄などの水溶性のもの)が除去され、固液分離器20により脱塩残渣と廃液(HCl水溶液)とに分離されて、廃液(HCl水溶液)は配管L15を介して廃液タンク24へ廃棄され、脱塩残渣は配管L16を介してコークス炉23等へ炭素源として供給されている。   The residue sent to the desalting and cleaning device 16 contains a high concentration of chlorine due to vinyl chloride or the like in the waste plastic. Chloride (ammonium chloride, iron chloride or the like in the residue) is washed with water or steam. Is separated into a desalted residue and a waste liquid (HCl aqueous solution) by the solid-liquid separator 20, and the waste liquid (HCl aqueous solution) is discarded to the waste liquid tank 24 via the pipe L15 to obtain a desalted residue. Is supplied as a carbon source to the coke oven 23 and the like via the pipe L16.

そして、前記タンク8に貯留された軽質油(蒸留装置及び第2水添反応器からの軽質油)は、ガス分離器17より配管L39を介して供給されたC〜Cの炭化水素ガスと共に、BTX生成器18へ導入して、ベンゼン、トルエン、キシレンが製造される。 The light oil stored in the tank 8 (light oil from the distillation apparatus and the second hydrogenation reactor) is a C 4 to C 6 hydrocarbon gas supplied from the gas separator 17 via the pipe L39. At the same time, it is introduced into the BTX generator 18 to produce benzene, toluene and xylene.

第1水添反応器及び第2水添反応器からの、C〜Cの炭化ガス以外の生成ガス、及び未反応の水素ガスは、循環ガスコンプレッサー25を経由して第1水添反応器及び第2水添反応器に循環され、その一部はガス圧力調整弁22を経由して、燃料ガス管37より系外に排出される。
(詳細)
本発明に係る廃プラスチックの処理装置Aで処理されるプラスチックは、一般ゴミから排出される廃プラスチックであり、金属類や不純物を分別装置で取り除いたものが使用され、粉砕により数mm程度の大きさに粉砕したものを用いている。
The product gas other than the C 4 to C 6 carbonized gas and the unreacted hydrogen gas from the first hydrogenation reactor and the second hydrogenation reactor pass through the circulation gas compressor 25 and are subjected to the first hydrogenation reaction. And a part thereof is discharged from the fuel gas pipe 37 to the outside through the gas pressure regulating valve 22.
(Details)
The plastic to be processed by the waste plastic processing apparatus A according to the present invention is waste plastic discharged from general waste, which is obtained by removing metals and impurities with a sorting apparatus, and has a size of about several mm by pulverization. A pulverized one is used.

前記プラスチックとしては、加熱されて全量あるいは一部が液化し、かつ水添分解反応によって低分子量の炭化水素(燃料油やBTX)を生成するものであればよいので、熱可塑性樹脂に限らず、熱硬化性樹脂も対象としている。主対象は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートなどからなる一般都市ゴミの混合された廃プラスチックである。   The plastic is not limited to the thermoplastic resin as long as it is heated or liquefied in whole or in part and low molecular weight hydrocarbons (fuel oil or BTX) are generated by a hydrocracking reaction. Thermosetting resins are also targeted. The main object is waste plastic mixed with general municipal waste made of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate and the like.

廃プラスチックは、前述のように取り扱い性を考慮して、金属類や不純物を分別装置で除去したプラスチックであるのが望ましいが、一定量の添加物(無機物)などが混入したものや、加熱で容易に液化しないものであっても使用することができる。   As mentioned above, waste plastic is preferably plastic from which metals and impurities have been removed with a separation device, considering handling properties, but it can be mixed with a certain amount of additives (inorganic substances) or by heating. Even those that are not easily liquefied can be used.

前記溶剤は、コールタール系溶剤、水添循環溶剤などが用いられ、具体的には、コールタール系溶剤は、コークス炉で生じた各種のコールタールを使用することができる。水添循環溶剤は、第二生成器で水素化されて生成された燃料油のうち、比較的分子量の大きい高沸点油を使用することができる。これにより比較的分子量の小さい低沸点の水添燃料油を高品質(低N含有量、低S含有量の油)で得ることができ、また第1水添反応器での水素化反応性能も高めることができる。   As the solvent, a coal tar solvent, a hydrogenated circulating solvent, or the like is used. Specifically, various coal tars generated in a coke oven can be used as the coal tar solvent. As the hydrogenated circulating solvent, a high boiling point oil having a relatively large molecular weight can be used among the fuel oils produced by hydrogenation in the second generator. As a result, low boiling hydrogenated fuel oil having a relatively low molecular weight can be obtained with high quality (oil with low N content and low S content), and the hydrogenation reaction performance in the first hydrogenation reactor is also improved. Can be increased.

前記の第1水添反応器の触媒としては、鉄系、塩化鉄系、鉄−硫黄系、ゼオライト系、コバルト−モリブデン系、ニッケル−モリブデン系のものが使用される。また、廃プラスチックの種類によっては、異性体の多い、より高品質な液体燃料を得るために、シリカ・アルミナ、硫化ニッケル、酸化ニッケル等の水素化異性化触媒を単独で、或いは、上記触媒と組み合わせて使用することもできる。   As the catalyst for the first hydrogenation reactor, those based on iron, iron chloride, iron-sulfur, zeolite, cobalt-molybdenum, and nickel-molybdenum are used. Depending on the type of waste plastics, hydroisomerization catalysts such as silica / alumina, nickel sulfide, nickel oxide, etc. may be used alone or in combination with the above catalysts in order to obtain a higher quality liquid fuel with many isomers. It can also be used in combination.

触媒の使用量には特に制限はないが、本実施例においては、廃プラスチックに対して0.1〜10重量%の割合で添加している。   Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of a catalyst, In a present Example, it adds in the ratio of 0.1 to 10 weight% with respect to waste plastics.

また第2水添反応器の高度な高活性触媒としては、ニッケル−コバルト系、コバルト−モリブデン系等の貴金属触媒が通常固定床反応器で用いられ、その反応条件は、反応温度300〜450℃、反応圧力は1〜15MPaである。   As the highly active catalyst of the second hydrogenation reactor, a noble metal catalyst such as nickel-cobalt or cobalt-molybdenum is usually used in a fixed bed reactor, and the reaction conditions are a reaction temperature of 300 to 450 ° C. The reaction pressure is 1 to 15 MPa.

本発明では、コールタール系溶剤を廃プラスチックのスラリー化に用いることにより、廃プラスチックのハンドリング性(高圧容器への送入)、及び第1水添工程での水素化での効率を高める(ガス生成を抑制すると共に、水素化を促進する)と同時に、コールタール自体の脱N、脱Sを第2水添工程で行って、良質の水添燃料油として回収できる。   In the present invention, by using a coal tar solvent for slurrying waste plastic, the handling property of waste plastic (feeding into a high-pressure vessel) and the efficiency in hydrogenation in the first hydrogenation step are increased (gas At the same time, the coal tar itself is de-N and S in the second hydrogenation step and can be recovered as a high-quality hydrogenated fuel oil.

その結果、廃プラスチックの水素化反応に伴う過剰な水素の消費量増加の防止、及び軽質油収率の増加、軽質油がさらに水素化されて発生する、低分子炭化水素ガス(C〜C)の生成量増加の防止がなされる。 As a result, an increase in the consumption of excess hydrogen associated with the hydrogenation reaction of waste plastics, an increase in the yield of light oil, and a low molecular hydrocarbon gas (C 1 -C) generated by further hydrogenation of the light oil. 3 ) The increase in the production amount is prevented.

また廃プラスチックスラリーの第1水添工程において、少ないガス生成率(低分子炭化水素ガスの生成率)、少ない水素消費量で、高い軽質油収率が得られる最適反応条件(温度、圧力、反応時間)を選定することにより、低コストで最も効率よく軽質油収率を高められる。更に安価な高活性触媒の添加により、軽質油収率向上、反応速度(処理量)向上、反応条件の緩和による設備費及び運転費の低減が図れる。   Also, in the first hydrogenation process of waste plastic slurry, optimum reaction conditions (temperature, pressure, reaction) that can produce high light oil yield with low gas production rate (low molecular hydrocarbon gas production rate) and low hydrogen consumption. By selecting (time), the yield of light oil can be increased most efficiently at low cost. Furthermore, by adding an inexpensive high-activity catalyst, it is possible to improve the yield of light oil, improve the reaction rate (throughput), and reduce facility costs and operating costs by relaxing reaction conditions.

2次水添工程で得られた水添燃料油のうち、比較的沸点の高い留分を水添循環溶剤として、スラリー調製工程に添加したことにより、廃プラスチックスラリーの第1水添反応工程での水素化性能が向上し、その結果として軽質油収率向上、処理量向上、反応条件の緩和による設備費及び運転費の低減が図れる。   Of the hydrogenated fuel oil obtained in the secondary hydrogenation step, a fraction having a relatively high boiling point is added as a hydrogenation circulating solvent to the slurry preparation step, so that in the first hydrogenation reaction step of the waste plastic slurry. As a result, it is possible to improve the yield of light oil, improve the throughput, and reduce the equipment cost and operation cost by relaxing the reaction conditions.

2次水添工程で得られた水添燃料油のうち、比較的沸点の高い留分を水添循環溶剤としてスラリー調製工程に添加したことにより、廃プラスチックの溶解性及び分散性が向上して、均質なスラリーが形成されるようになり、配管などでの輸送などといったハンドリング性が向上すると共に、スラリー中の廃プラスチックの割合を向上させることで、第1水添反応工程での廃プラスチックの処理量が向上する。   Of the hydrogenated fuel oil obtained in the secondary hydrogenation step, the fraction having a relatively high boiling point was added to the slurry preparation step as a hydrogenation circulating solvent, thereby improving the solubility and dispersibility of the waste plastic. A homogeneous slurry is formed, handling properties such as transportation by piping are improved, and the ratio of waste plastic in the slurry is improved, so that waste plastic in the first hydrogenation reaction step is improved. The throughput is improved.

廃プラスチックからの塩化物は、蒸留工程により残渣と共に分離され、残渣中の塩化物(塩化アンモニウム、塩化鉄等の水溶性の形態)は、水洗あるいは蒸気洗浄によって除去されて、比較的処理の容易な低塩素濃度の残渣として回収される。   Chlorides from waste plastics are separated together with the residue by a distillation process, and chlorides in the residue (water-soluble forms such as ammonium chloride and iron chloride) are removed by water washing or steam washing, and are relatively easy to process. Recovered as a low chlorine concentration residue.

そして蒸留工程で分離された中重質油は、第2水添工程で水素化されて脱N、脱Sされた良質な水添燃料油と水添循環溶剤に、軽質油はBTX生成器で付加価値の高いBTXに変換される。   The medium heavy oil separated in the distillation process is hydrogenated in the second hydrogenation process, de-N and de-S, and the high quality hydrogen fuel oil and hydrogenated circulating solvent are used. Light oil is used in the BTX generator. It is converted into BTX with high added value.

本発明に係る廃プラスチックの処理装置の概略図である。It is the schematic of the processing apparatus of the waste plastic concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

A 廃プラスチック処理装置
1 廃プラスチック貯槽
2 コールタール油タンク
3 触媒供給装置
4 スラリー調製槽
5 スラリー予熱器
6 第1水添反応器
7 蒸留装置
8 軽質油タンク
9 第2水添反応器
10 高温分離器
15 水添燃料油タンク
16 脱塩洗浄装置
17 ガス分離器
18 BTX生成器
20 固液分離器
22 ガス圧力調整弁
23 コークス炉
24 廃液タンク
25 水素ガス循環コンプレッサー
L1 廃プラスチック供給管
L2 コールタール油供給管
L3 触媒供給管
L6 原料スラリー配管
L7 水素化反応後スラリー輸送管
L8 残渣管
L10 中重質油配管
L11軽質油配管
L15 塩酸廃液管
L16 脱塩残渣配管
L18 軽質油配管
L20 水添燃料油・水添循環溶剤輸送管
L21 水添燃料油配管
L22 水添循環溶剤配管
L31,L40 水素ガス供給管
L32 ガス配管
L33 水素ガス供給管
L34 ガス配管
L36 ガス配管
L37 燃料ガス管
L38 水素ガス循環配管
L39 炭化水素ガス(C〜C)供給配管
A Waste plastic processing device 1 Waste plastic storage tank 2 Coal tar oil tank 3 Catalyst supply device 4 Slurry preparation tank 5 Slurry preheater 6 First hydrogenation reactor 7 Distillation device 8 Light oil tank 9 Second hydrogenation reactor 10 High temperature separation 15 Hydrogenated fuel oil tank 16 Desalting and cleaning device 17 Gas separator 18 BTX generator 20 Solid-liquid separator 22 Gas pressure regulating valve 23 Coke oven 24 Waste liquid tank 25 Hydrogen gas circulation compressor L1 Waste plastic supply pipe L2 Coal tar oil Supply pipe L3 Catalyst supply pipe L6 Raw material slurry pipe L7 Slurry transport pipe after hydrogenation reaction L8 Residue pipe L10 Medium heavy oil pipe L11 Light oil pipe L15 Hydrochloric acid waste liquid pipe L16 Desalination residual pipe L18 Light oil pipe L20 Hydrogenated fuel oil / Hydrogenated circulating solvent piping L21 Hydrogenated fuel oil piping L22 Hydrogenated circulating solvent piping L31, L40 hydrogen gas supply pipe L32 gas pipe L33 hydrogen gas supply pipe L34 gas pipe L36 gas pipe L37 fuel gas pipe L38 hydrogen gas circulation pipe L39 hydrocarbon gas (C 4 ~C 6) supply pipe

Claims (4)

廃プラスチックと溶剤と触媒とを混合して、スラリーを形成するスラリー調製工程と、このスラリー調製工程で生成したスラリーを加熱する予熱工程と、この予熱工程により加温されたスラリーを、水素で高温高圧下で水素化する第1水添工程と、前記第1水添工程で水素化されたスラリーを、軽質油と中重質油と残渣とに分離する蒸留工程と、
前記蒸留工程で分留された中重質油に、水素を添加して高温高圧下で水素化させ、水添燃料油と軽質油と燃料ガスと水添循環溶剤とを生成する、高活性触媒を用いた第2水添工程と、前記蒸留装置で分離された残渣を水洗あるいは蒸気洗浄して、その残渣中の塩化物を除去する水洗工程と、
前記蒸留工程で分留した軽質油と、第2水添工程の軽質油と燃料ガス中の炭化水素ガスとを供給して、この軽質油及び炭化水素ガスを環化させて、ベンゼン、トルエン、キシレン等を生成するBTX生成工程とにより、廃プラスチックを処理することを特徴とする廃プラスチックの処理方法。
A slurry preparation step for mixing a waste plastic, a solvent, and a catalyst to form a slurry, a preheating step for heating the slurry generated in the slurry preparation step, and the slurry heated in the preheating step at a high temperature with hydrogen A first hydrogenation step of hydrogenating under high pressure, and a distillation step of separating the hydrogenated slurry in the first hydrogenation step into light oil, medium heavy oil and residue,
A highly active catalyst that produces hydrogenated fuel oil, light oil, fuel gas, and hydrogenated circulating solvent by adding hydrogen to medium heavy oil fractionated in the distillation step and hydrogenating it at high temperature and pressure A second hydrogenation step using the above, and a water washing step in which the residue separated by the distillation apparatus is washed with water or steam to remove chloride in the residue,
The light oil fractionated in the distillation step, the light oil in the second hydrogenation step, and the hydrocarbon gas in the fuel gas are supplied, and the light oil and the hydrocarbon gas are cyclized to produce benzene, toluene, A method for treating waste plastic, characterized in that waste plastic is treated by a BTX production step for producing xylene or the like.
前記第1水添工程における反応温度は440℃〜480℃、圧力は3〜20MPa、反応時間は30〜120分であり、
第1水添工程に添加される触媒は、鉄系、塩化鉄系、ゼオライト系、コバルト−モリブデン系、ニッケル−モリブデン系の少なくとも1種であり、
前記第2水添工程で使用される触媒は、ニッケル−モリブデン系、コバルト−モリブデン系の少なくとも1種であり、
第1水添工程に供給される溶剤は、コールタール系溶剤、水添循環溶剤の少なくとも1種であり、
第1水添工程に供給される廃プラスチックは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等からなる、一般都市ゴミからの混合廃プラスチックあることを特徴とする、請求項1記載の廃プラスチックの処理方法。
The reaction temperature in the first hydrogenation step is 440 ° C. to 480 ° C., the pressure is 3 to 20 MPa, the reaction time is 30 to 120 minutes,
The catalyst added to the first hydrogenation step is at least one of iron-based, iron chloride-based, zeolite-based, cobalt-molybdenum-based, nickel-molybdenum-based,
The catalyst used in the second hydrogenation step is at least one of a nickel-molybdenum system and a cobalt-molybdenum system,
The solvent supplied to the first hydrogenation step is at least one of a coal tar solvent and a hydrogenation circulation solvent,
Waste according to claim 1, wherein the waste plastic supplied to the first hydrogenation step is a mixed waste plastic from general municipal waste made of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, or the like. Plastic processing method.
廃プラスチックと溶剤と触媒とを混合して、スラリーを形成するスラリー調製槽と、このスラリー調製槽で生成したスラリーを加熱する予熱器と、この予熱器により加温されたスラリーを、水素で高温高圧下で水素化する第1水添反応器と、前記第1水添反応器で水素化されたスラリーを、軽質油と中重質油と残渣とに分離する蒸留装置と、
前記蒸留装置で分留された中重質油に、水素を添加して高温高圧下で水素化させ、水添燃料油と燃料ガスと軽質油と水添循環溶剤とを生成する、高活性触媒を用いた第2水添反応器と、前記蒸留装置で分離された残渣を水洗あるいは蒸気洗浄して、その残渣中の塩化物を除去する脱塩洗浄装置と、
前記蒸留装置で分留した軽質油と、第2水添反応器での軽質油と燃料ガス中の炭化水素ガスとを供給して、この軽質油及び炭化水素ガスを環化させて、ベンゼン、トルエン、キシレン等を生成するBTX生成器とを備えていることを特徴とする、廃プラスチックの処理装置。
A slurry preparation tank that mixes waste plastic, a solvent, and a catalyst to form a slurry, a preheater that heats the slurry generated in the slurry preparation tank, and a slurry that is heated by the preheater are heated with hydrogen. A first hydrogenation reactor for hydrogenation under high pressure, and a distillation apparatus for separating the hydrogenated slurry in the first hydrogenation reactor into light oil, medium heavy oil and residue,
A highly active catalyst that produces hydrogenated fuel oil, fuel gas, light oil, and hydrogenated circulating solvent by adding hydrogen to medium heavy oil fractionated by the distillation apparatus and hydrogenating it at high temperature and pressure A second hydrogenation reactor using the above, a desalting washing device for removing the chloride in the residue by washing with water or steam with the residue separated by the distillation device,
Supplying light oil fractionated by the distillation apparatus, light oil in the second hydrogenation reactor and hydrocarbon gas in the fuel gas, cyclizing the light oil and hydrocarbon gas, benzene, A waste plastic processing apparatus comprising: a BTX generator that generates toluene, xylene, and the like.
前記第1水添反応器における反応温度は440℃〜480℃、圧力は3〜20MPa、反応時間は30〜120分であり、
第1水添反応器に添加される触媒は、鉄系、塩化鉄系、ゼオライト系、コバルト−モリブデン系、ニッケル−モリブデン系の少なくとも1種であり、
前記第2水添反応器で使用される触媒は、ニッケル−モリブデン系、コバルト−モリブデン系の少なくとも1種であり、
第1水添反応器に供給される溶剤は、コールタール系溶剤、水添循環溶剤の少なくとも1種であり、
第1水添反応器に供給される廃プラスチックは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等からなる、一般都市ゴミからの混合廃プラスチックであることを特徴とする、請求項3記載の廃プラスチックの処理装置。
The reaction temperature in the first hydrogenation reactor is 440 ° C. to 480 ° C., the pressure is 3 to 20 MPa, the reaction time is 30 to 120 minutes,
The catalyst added to the first hydrogenation reactor is at least one of iron, iron chloride, zeolite, cobalt-molybdenum, nickel-molybdenum,
The catalyst used in the second hydrogenation reactor is at least one of a nickel-molybdenum system and a cobalt-molybdenum system,
The solvent supplied to the first hydrogenation reactor is at least one of a coal tar solvent and a hydrogenation circulation solvent,
The waste plastic supplied to the first hydrogenation reactor is a mixed waste plastic from general municipal waste, which is made of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, or the like. Waste plastic processing equipment.
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