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公開番号2024163632
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-22
出願番号2023079409
出願日2023-05-12
発明の名称廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法
出願人出光興産株式会社
代理人弁理士法人樹之下知的財産事務所
主分類C08J 11/12 20060101AFI20241115BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】ポリ塩化ビニルを含む廃プラスチックを熱分解する際に、無機塩素ガスの生成量を低減させることができる廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法を提供すること。
【解決手段】ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリスチレンの少なくともいずれかに由来する第1の樹脂を主成分として含む第1の廃プラスチックと、ポリ塩化ビニルに由来する第2の樹脂を含む第2の廃プラスチックと、ポリアミドに由来する第3の樹脂を含む第3の廃プラスチックとの混合物を得る工程と、前記混合物を熱分解することで、熱分解生成物を生成する熱分解工程を有する、廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリスチレンの少なくともいずれかに由来する第１の樹脂を主成分として含む第１の廃プラスチックと、ポリ塩化ビニルに由来する第２の樹脂を含む第２の廃プラスチックと、ポリアミドに由来する第３の樹脂を含む第３の廃プラスチックとの混合物を得る工程と、
前記混合物を熱分解することで、熱分解生成物を生成する熱分解工程を有する、
廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記第１の廃プラスチック、前記第２の廃プラスチック及び前記第３の廃プラスチック中に含まれる樹脂総量中において、塩素原子の含有量と、窒素原子の含有量とが下記数式（数１０）の関係を満たす、
請求項１に記載の廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
（前記樹脂総量中の前記窒素原子の含有量）／（前記樹脂総量中の前記塩素原子の含有量）≧０．２…（数１０）
（前記数式（数１０）中、前記窒素原子の含有量の単位は［質量％］であり、前記塩素原子の含有量の単位は［質量％］である。）
【請求項３】
前記第１の廃プラスチック、前記第２の廃プラスチック及び前記第３の廃プラスチック中に含まれる樹脂総量中において、
塩素原子の含有量は、０．０１質量％以上２０質量％以下であり、
窒素原子の含有量は、０．０１質量％以上２０質量％以下である、
請求項１または請求項２に記載の廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
【請求項４】
前記混合物中に含まれる前記第１の廃プラスチック、前記第２の廃プラスチック、及び前記第３の廃プラスチックの合計量に対し、
前記第１の廃プラスチックの含有量は、７０質量％以上９９．８質量％以下であり、
前記第２の廃プラスチックの含有量は、０．０１質量％以上１０質量％以下であり、
前記第３の廃プラスチックの含有量は、０．０１質量％以上２０質量％以下である、
請求項２または請求項３に記載の廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
【請求項５】
前記熱分解工程で生成された前記熱分解生成物は、軽質オレフィン含有ガスと、有機塩素とを含む、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
【請求項６】
前記熱分解工程で生成された前記熱分解生成物を冷却して、軽質オレフィン含有ガスと、油成分と、水成分とに分離する分離工程をさらに有し、
前記油成分は、有機塩素を含有し、
前記水成分は、無機塩素を含有する、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
【請求項７】
前記油成分中の前記有機塩素の含有率Ｃ
１
は、下記数式（数１）及び（数２）を満たす、
請求項６に記載の廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
前記有機塩素の含有率Ｃ
１
＝（前記油成分中の有機塩素の含有量／塩素原子の合計の含有量）×１００≧１０．０…（数１）
塩素原子の合計の含有量＝（前記油成分中の前記有機塩素の含有量）＋（前記水成分中の前記無機塩素の含有量）…（数２）
（前記数式（数１）及び（数２）中、
油成分中の有機塩素の含有量の単位が［ｇ］であり、
水成分中の無機塩素の含有量の単位が［ｇ］であり、
塩素原子の合計の含有量の単位が［ｇ］であり、
有機塩素の含有率Ｃ
１
の単位が［質量％］である。）
【請求項８】
前記水成分中の前記無機塩素の含有率Ｃ
２
は、下記数式（数２）及び（数３）を満たす、
請求項６または請求項７に記載の廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
前記無機塩素の含有率Ｃ
２
＝（前記水成分中の前記無機塩素の含有量／塩素原子の合計の含有量）×１００≦９０．０…（数３）
塩素原子の合計の含有量＝（前記油成分中の前記有機塩素の含有量）＋（前記水成分中の前記無機塩素の含有量）…（数２）
（前記数式（数２）及び（数３）中、
油成分中の有機塩素の含有量の単位が［ｇ］であり、
水成分中の無機塩素の含有量の単位が［ｇ］であり、
塩素原子の合計の含有量の単位が［ｇ］であり、
無機塩素の含有率Ｃ
２
の単位が［質量％］である。）
【請求項９】
前記熱分解生成物に含まれる前記軽質オレフィン含有ガスは、石油化学プロセスに供給されて用いられる、
請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
プラスチックは頑丈で腐食性がないことから、投棄された使用済みプラスチックによる海洋汚染が世界的な課題となっている。使用済みプラスチック（廃プラスチック）は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、及びポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の４大汎用樹脂を主体として多様なプラスチックが排出されている。
廃プラスチックの処理問題が深刻化する中、廃プラスチックからオレフィンガスなどを回収するケミカルリサイクルが注目されている。しかしながら、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を熱分解すると、腐食性を有する塩化水素が生成するため、塩化水素の取り扱いについて様々な検討がなされている。
例えば、特許文献１には、塩化ビニルを含む廃プラスチックを処理する脱塩素処理システムにおいて、塩化ビニルを含む廃プラスチックを熱分解炉へ投入する廃プラスチック投入装置と、廃プラスチック投入装置に接続され、廃プラスチック投入装置からの廃プラスチックに含まれる塩化ビニルを熱分解して塩化水素ガスと有機ガスとを発生させる熱分解炉と、熱分解炉に接続され、熱分解炉で発生した塩化水素ガスと有機ガスを処理するガス処理装置と、熱分解炉に接続され、熱分解炉において炭化あるいは溶融化した廃プラスチックを冷却固形化する冷却固形化装置と、熱分解炉に接続され、熱分解炉に所望量の不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置と、熱分解炉に接続され、熱分解炉内を真空にする真空装置と、を備えたことを特徴とする脱塩素処理システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－３０９０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の脱塩素処理システムでは、熱分解炉で生成した塩化水素が、ガス処理装置の塩化水素ガス吸収塔で塩酸として回収される仕組みとなっている。塩化水素は、無機塩素ガスに相当する。
近年の廃プラスチックのケミカルリサイクルにおいては、熱分解炉で生成した塩化水素の処理方法だけでなく、熱分解炉で生成する塩化水素自体の生成量を低減させることも求められている。
【０００５】
本発明の目的は、ポリ塩化ビニルを含む廃プラスチックを熱分解する際に、無機塩素ガスの生成量を低減させることができる廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリスチレンの少なくともいずれかに由来する第１の樹脂を主成分として含む第１の廃プラスチックと、ポリ塩化ビニルに由来する第２の樹脂を含む第２の廃プラスチックと、ポリアミドに由来する第３の樹脂を含む第３の廃プラスチックとの混合物を得る工程と、前記混合物を熱分解することで、熱分解生成物を生成する熱分解工程を有する、廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
【０００７】
［２］前記第１の廃プラスチック、前記第２の廃プラスチック及び前記第３の廃プラスチック中に含まれる樹脂総量中において、塩素原子の含有量と、窒素原子の含有量とが下記数式（数１０）の関係を満たす、
前記［１］に記載の廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
（前記樹脂総量中の前記窒素原子の含有量）／（前記樹脂総量中の前記塩素原子の含有量）≧０．２…（数１０）
（前記数式（数１０）中、前記窒素原子の含有量の単位は［質量％］であり、前記塩素原子の含有量の単位は［質量％］である。）
【０００８】
［３］前記第１の廃プラスチック、前記第２の廃プラスチック及び前記第３の廃プラスチック中に含まれる樹脂総量中において、塩素原子の含有量は、０．０１質量％以上２０質量％以下であり、窒素原子の含有量は、０．０１質量％以上２０質量％以下である、
前記［１］または［２］に記載の廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
【０００９】
［４］前記混合物中に含まれる前記第１の廃プラスチック、前記第２の廃プラスチック、及び前記第３の廃プラスチックの合計量に対し、
前記第１の廃プラスチックの含有量は、７０質量％以上９９．８質量％以下であり、
前記第２の廃プラスチックの含有量は、０．０１質量％以上１０質量％以下であり、
前記第３の廃プラスチックの含有量は、０．０１質量％以上２０質量％以下である、
前記［２］または［３］に記載の廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
【００１０】
［５］前記熱分解工程で生成された前記熱分解生成物は、軽質オレフィン含有ガスと、有機塩素とを含む、前記［１］から［４］のいずれか一項に記載の廃プラスチックの熱分解生成物の製造方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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