JPS6040193A - 液状炭化水素の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、古タイヤ、ケーブル−、ポリエチレン−及び
／又はポリプロピレン−廃棄物から液状炭化水素を製造
する方法に関する。この方法によって製造される液状炭
化水素にはアルカン、シクロアルカン及び了ロマート（
Ａｒｏｍａｔｅｎ）が属し、これらは２０℃から約８５
０℃までの沸点をもちそしてこれらの分子は５ないし約
３０個の炭素原子を含む。この方法によって製造された
液状炭化水素は、古タイヤの硫黄−及び塩素−含量に応
じて硫黄−及び塩素−化合物を含有する。液状炭化水素
は燃料油としてまたは燃料油に混合するために或いは化
学原料として使用することができる。

古タイヤは、自動車産業の廃産物に趙し、一つまたはそ
れよりも多くのゴム混合物、隆起環（Ｗｕｌｓｔｒｉｎ
ｇ’）及び織物から成る。ゴム混合物は、ゴム、カーボ
ンブラック、油及び樹脂、酸化亜鉛、加硫促進剤、老化
防止剤並びに硫黄を含有する。ゴムは鎖状の巨大分子か
ら成り、この巨大分子は互に入りまじってからｉり合っ
ており且又、硫黄原子によって連結されている。タイヤ
は天然ゴム及び合成ゴムを使用して製造され、合成ゴム
の類はイソプレン、ブタジェン、クロルフタジエンの重
合そしてブタジェンとスチレンとのまたはイソブチンと
イソプレンとの共重合によって生産される。カーボンブ
ラックは充てん剤としてゴムの特性の改良のために使用
される、というのはカーボンブラックはタイヤの製造の
際にゴムと非常に緊密に結合するからである。油及び樹
脂は可塑剤として働き、ゴム混合物の加工性を改良する
。酸化亜鉛は充てん剤としてそして加硫促進剤の賦活剤
として役立つ。

隆起項は、タイヤを放射状の力に対して安定させ、鋼線
または鋼索から成る。タイヤ中に存在する織物は、合成
繊維または鋼線から成る。ゴム混合物の重量の割合は古
タイヤでは一般に７５％と８０％の間にある。

ケーブル廃棄物はケーブルの加工及び再生の際に生じ、
ケーブルは金属の導電体、プラスチックの絶縁物並びに
プラスチックの被覆から成っていて情報または霜、気エ
ネルギーの伝達に使用される。

ポリエチレン−及びポリプロピレン−廃棄物は。

プラスチックの製造及びプラスチックの加工の際に生じ
、この製造と加工では比較的純粋な形で得られる。この
純粋な廃棄物は本発明による方法によって液状炭化水素
に加工することができるが、家庭のごみの中に含まれて
いるポリエチレン−及びポリプロピレン廃棄物は本発明
による方法に必ずしも供給することができ々い；なぜな
ら該廃棄物は、困難を伴なってだけ家庭のごみの中に含
まれている他のプラスチック特にポリ塩化ビニルから分
離することができるにすぎないからである１、ポリエチ
レン及ヒポリプロピレンはそれぞれ、エテノ及びプロペ
ンの重合によって製造され、重合体のほかに特に充てん
剤も含有する。古タイヤを害のたいように廃棄すること
は困難であり且つ多額の費用がかかん古タイヤは今日一
般に焼却することによって廃棄される：これは特別に組
立てられた炉で又はごみ焼却装置で行われる。古タイヤ
を焼却する焼却装置の排気は、特にＺｎＯ含量及びＳＯ
□含量が高いので除塵及び脱硫したければ々らない。そ
のほかに、古タイヤを熱分解処理によって廃棄すること
及び再使用可能な製品に加工することができるというこ
とが知られている。古タイヤの熱分解によって熱分解コ
ークス、可燃性熱分解ガス（これは大抵、熱分解処理の
特有のエネルギー需要を充足するために使用される）及
び熱分解油（これは燃料油として使用される）が生じる
。ポリエチレン廃棄物とポリプロピレン廃棄物とは大抵
焼却される。ケーブル廃棄物は通常、ごみ貯蔵所で貯蔵
きれる。

焼却処理は、古タイヤ及びプラスチック廃棄物の状態の
ために困難を伴々つてだけ実施することができ且つ焼却
の廃棄ガスを費用のかかる処理で浄化しなければ々らな
いという欠点をもつ。熱分解処理の欠点は、それ自体価
値の高い有機化合物の非常に大きな部分がコークスにｋ
ると共に、余り価値の高く方い状態に変えられるという
ことである。

古タイヤ、ケーブル−、ポリエチレン−及び／又はボリ
プロビレンニ廃棄物を無害に片づけて価値の高い再使用
可能り液状炭化水素に加工することができ、カス状及び
コークス状分解生成物の生成が過度に避けられることに
なる方法を提供するという課題が本発明の基礎になって
いる。

本発明の基礎になっている課題は、細かくした古タイヤ
、ケーブル−、ポリエチレン−及び／又はポリプロピレ
ン廃棄物を１５０ないし５００℃の温度及び２０々いし
８ＱＱ　ｂｅｒの圧力でｌ　ｂｅｒ及び２０℃で液状の
溶剤で処理すること、液状炭化水素で溝ちた溶剤相を、
分離し且つ圧力低下によってまだは圧力−及び温度−低
下によって蒸留的にその成分に分けること及び溶剤を循
環させることによって解決される。高じ圧力と高い温度
との影響でポリマーの分子が分解して特に液状の約５に
いし８０個の炭素原子をもつ炭化水素が形成され、顕著
々２コークス化は起らない。液状炭化水素は、溶剤によ
って比較的に速かに吸収されそして運び去られる。可塑
剤及び老化防止剤は、溶剤によって溶解され、圧力と温
度との影響で少しだけ分解する。カーボンブラック、充
てん剤、金属及び織物は、固形の不溶性残渣として残る
；この残渣は、処理の際に場合により生じる少量のコー
クス化生成物も含有する。この処理は、廃棄物中に存在
する有機化合物の大部分が液状の再使用可能な炭化水素
に変えられるという長所をもつ。

本発明による方法は、溶剤としてベンジン、ベンゼン、
トルエン、キシレン、エチルベンゼン及び／又は水を使
用し、廃棄物と溶剤との重量比が１＝８とに８０との間
である場合に特に有効に行うことができる。本発明で使
用する有機溶剤はつくられる液状炭化水素に最適の溶解
能をもち１本発明で使用する水は低分子量の生成物を生
じる。本発明の他の実施態様では、圧力−及び温度−低
下を数工程で行うこと及び負荷した溶剤相の成分を幾つ
かの分画で得ることを考慮している。この処理を行うこ
とによって、液状炭化水素を種々の使用目的に適した分
画に分けることができる。そのほか、適当な分画を本発
明による方法に溶剤として再び供給することができる。

次に本発明の対象を図面及び幾つかの実施例によって更
に詳細に説明する。

反応器ｌの中に、細かくした古タイヤ、ケーブル−、ポ
リエチレン−及び／又はポリプロピレン−廃棄物から成
る堆積物がはいっている。ポリエチレン−及びポリプロ
ピレン−廃棄物によって古タイヤの硫黄−及び塩素−含
量は有利なように希釈される。溶剤は、熱交換器６で１
５０ないし５００℃の処理温度に加熱され、コンプレッ
サー５によって２０ないし３ＱＱ　ｂａｒの処理圧力に
されて反応器１の中へ輸送される。溶剤は、反応器１を
かんがいし。

反応器１でつくられる液状炭化水素と少量生じるガス状
反応生成物とを搬出する。反応器ｌの頂部で液状炭化水
素の満ちた溶剤相が取出され、減圧弁２で圧力をゆるめ
られ、熱交換器７で冷却され、分離器８でガス状反応生
成物を除かれ、次すで蒸留塔３に供給される。蒸留塔８
の足部で高沸点の炭化水素が取出される一方、低沸点の
炭化水素が溶剤と一緒に蒸留塔３の頂部で排出される。

低沸点の分画は次に熱交換器９で冷却され、液化後にコ
ンプレッサー５から反応器１の中へ送還される。液状炭
化水素の満ちた溶剤相の圧力をゆるめることと冷却する
こととは数工程で行うことができるがこのことは図面に
示してない。反応器ｌから、使用した廃棄物の不溶性成
分とコークス化生成物とを含有する固形残渣が取出され
る。

例１ 古タイヤ及びケーブルの廃棄物を、縁の長さが約２　ａ
ｍの粒子がイ０られるように細かくした。

この粒子６０２ｇを４時間トルエンで８５０℃及び８Ｑ
　ｂａｒで処理した。次に、液状炭化水素を含んだ溶剤
相を分離し、１Ｑｂａｒに圧力をゆるめ、８１０℃に冷
却した。それにより、トルエン含有液状相と、大体にお
いてトルエンから成る気相とに分離した。

約８５％のトルエンを含有する液状相は、トルエンと低
沸点の液状炭化水素とを分離するために圧力をゆるめた
後に大気圧で蒸留した。トルエンを過度に定量的に分離
した後に、使用した粒子の６５．１重歇％になる量のエ
キスが残留した。このエキスは主として脂肪族及び芳香
族の炭化水素から成っていたそして１．４８重量％の硫
黄含量を有していた。ガスクロマトグラフィー分析で分
ったように、トルエン不含のエキス中にも留出したトル
エン中にも、ＣＩＯ以下の分子の大きさの炭化水素は含
まれていなかった。エキスのＩＲ−分光研究では、少量
のクロル炭化水素並びに有機酸及びエステルが固定され
た。エキスの粘度は）　２０００００ＣＰであった：平
均分子量は２４０ｇ／ｒｎｏｌであった；　９０００ｋ
ｃａｌ、／Ｉｃｇの発熱量が測定された。トルエン処理
で得られた固形残渣は、粉末状であった、又、大体に卦
いてカーボンブランク、ＺｎＯ１他のタイヤ充てん剤及
び金属片から成っていた。

使用した粒子の硫黄含量が１．７０％であったのに、該
固形残渣の硫黄含量ｔｒｉ　２．８７％であった。トル
エン処理では出発物質１ｋｇに対して、過度に回収して
循環させることのできる１２ｋｇのトルエンを使用した
。出発物質中に存在した金属は、残渣の中に元のままの
形で見いだされた。このことは、もつと高い温度で行わ
れる熱分解と比較して有利である。古タイヤ及びケーブ
ル廃棄物中に存在する金属は、もつと高い温度では望ま
しくないように一緒に融解するが、不発ＦｉｌＪによる
方法では機械的分離法で少ないエネルギー消費のもとで
より分けて利用することができる。

例２ ２３８ｇの細かくしたポリエチレンを４時ｒｌＪ１８ｋ
ｇ／ｈのトルエンで８Ｑ　ｂａｒ及び８１５℃で処理し
た。その際はとんど全部の量のポリエチレンがｌｄ剤相
に吸収された。次に／）１剤相をｌ　ｂａｒに減圧し且
つ９０℃に冷却１２、トルエンと低沸点の液状炭化水素
とを分離するために蒸留した。トルエンは蒸留によって
雌とんど定量的に回収することかで宵た。

例８ １９８ｇの細かくしたポリプロピレンを１００ｂａｒ　
且つ８１０℃で４時間８ｋｇ／ｈのトルエンで処理した
。その際＃１とんど全部のポリプロピレンが溶剤に吸収
された。積載したトルエン相を、分離した後にｌ　ｂａ
ｒに減圧し且つ８５℃に冷却し、次にトルエンの分離の
ために蒸留した。蒸留でトルエンを、＃１とんど定量的
にエキスから除いて回収することができた。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明による製法に使用した装置の一例を示す図
である。 １・・φ細かくした古タイヤ、ケーブル−、ポリエチレ
ン−及び／又はポリプロピレン−廃棄物を入れる反応器
； ２・・・減圧弁； ８・・・蒸留塔； ５・１１＠コンプレッサー： ６、７．９・・・熱交換器；

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、古タイヤ、ケーブル廃棄物、ポリエチレン廃棄物及
   び／又はポリプロピレン廃棄物から液状炭化水素を製造
   する方法にして、細かくした古タイヤ、ケーブル廃棄物
   、ポリエチレン廃棄物及び／又はポリプロピレン廃乗物
   ヲ１５０ないし５００℃ノ温度及び２ｏないし８００ｂ
   ａｒ　（Ｄ　圧力で１ｂａｒ及び２０℃で液状の溶剤で
   処理すること、液状炭化水素で満ちた溶剤相を、分離し
   且つ圧力低下によってまたは圧力−及び温度−低下によ
   って蒸留的にその成分に分けること及び溶剤を循環させ
   ることを特徴とする方法。 ２、溶＊ｕニジてベンジン、ベンゼン、トルエン、キシ
   レン、エチルペン雫ン及び／又は水ヲ使用し、廃棄物と
   溶剤との重量比は１：８と１：８０との間である、特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ８、圧力低下及び温度低下を数工程で行ない且つ含まれ
   ている溶剤相の成分を幾つかの分画で得る、特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の方法。