KR20140037865A

KR20140037865A - 이차 침적물의 에너지-효율적 처리를 위한 방법과 장치

Info

Publication number: KR20140037865A
Application number: KR1020137032155A
Authority: KR
Inventors: 볼프강 호퍼
Original assignee: 오엠브이 리파이닝 앤드 마케팅 게엠베하
Priority date: 2011-05-05
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2014-03-27
Also published as: AU2012250476A1; DK2705117T3; US20140114098A1; AT511772A1; BR112013027924A2; KR101902307B1; PT2705117T; WO2012149590A8; CN103502393A; WO2012149590A1; EP2705117A1; PL2705117T3; CA2834807C; AT511772B1; RS54535B1; ZA201307859B; EP2705117B1; HRP20160053T1; MX2013012802A; NZ618218A

Abstract

플라스틱 재료(1), 특히 사전- 또는 사후-소비자 플라스틱 폐기물을 열 도입을 통해 해중합시키기 위한 방법으로서, 상기 플라스틱 재료(1)는 용융시켜 플라스틱 용융물을 형성하고, 탈기시킨 후, 해중합 반응기(3)까지 진행시키며, 원유로부터 얻은 분획물을 용매(6)로서 상기 플라스틱 용융물에 첨가하며, 이로 인해 상기 플라스틱 용융물의 점도와 비교하여 상기 해중합 반응기(3)에 공급된 플라스틱 용융물 용액의 점도를 저하시키는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.

Description

이차 침적물의 에너지-효율적 처리를 위한 방법과 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ENERGY-EFFICIENT PROCESSING OF SECONDARY DEPOSITS}

본 발명은, 플라스틱 재료, 특히 사전(pre)- 또는 사후-소비자 플라스틱 폐기물(post-consumer plastics waste)을 열 도입을 통해 해중합시키기 위한 방법으로서, 상기 플라스틱 재료는 용융시켜 플라스틱 용융물을 형성하고, 탈기시킨(degas) 후, 가열 디바이스를 갖는 해중합 반응기(depolymerisation reactor)까지 진행시키는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 플라스틱 재료, 특히 사전- 또는 사후-소비자 플라스틱 폐기물을 해중합시키기 위한 장치로서, 상기 플라스틱 재료를 플라스틱 용융물로 변형시키기 위한 탈기 및 용융 디바이스, 및 해중합 반응기를 갖는 장치에 관한 것이다.

기본적으로, 사전- 또는 사후-소비자 플라스틱 폐기물을 재순환시키기 위해 사전- 또는 사후-소비자 플라스틱 폐기물을 오일 처리하는 것(oiling)은 이미 공지되어 있다.

플라스틱의 재순환을 위한 방법들 중 공지되어 있는 하나의 유형으로는 고온 열분해 방법이 있으며, 여기서 플라스틱 재료는 600 내지 1,000℃의 온도 범위에서 처리되며; 다른 공지된 유형의 방법들로는 대략 300 내지 450℃의 온도 범위에서 통상적으로 실시되는 크래킹(cracking) 반응들을 포함하는 저온 해중합 방법들이 있다. 특히, 저온 해중합에서, 플라스틱 재료의 분자들에 대해 에너지를 공급하는 것은 어려운 데, 이는 상기 플라스틱 용융물이 높은 점도를 나타내고, 플라스틱이 일반적으로 불량한 열 전도체이기 때문이다. 결과적으로, 오직 매년 대략 6,000톤 이하의 매출 부피(turnover volume)를 갖는 상대적으로 작은 해중합 반응기들만이 현재까지 생성되어 왔으며, 큰 시설들은 열 도입과 관련된 상당한 문제점들을 갖고 있다. 더욱이, 매년 6,000톤 규모의 매출 부피를 갖는 시설들의 경제적 작동은 거의 불가능하다.

반면, 해중합을 촉매 크래킹에 의해 실행하는 촉매 해중합 방법들이 예컨대 공개된 문헌 [Shabtai J. et al., Energy & Fuels 11(1997): 76-87] 또는 US 2002/169223 A1에 공지되어 있다.

사전- 또는 사후-소비자 플라스틱 폐기물의 해중합을 위한 장치가 종래 기술, 예컨대 WO 95/32262에 공지되어 있으며, 여기서 회로 시스템은 반응기의 내용물을 온화하게 가열시키기 위해 상기 반응기에 연결되어 있고, 상기 반응기의 내용물은, 더욱 거친 입자의 고체들을 반응기 내에 통합되어 있는 상승 경사(ascending slope)를 통해 그에 따른 높은 침강 속도로 분리시키기 위해 추출 라인 내에 도입되기 전까지 진행된다.

또한, 절단하고(chaffed) 용매와 혼합한 후, 물 등을 첨가하여서 현탁액을 형성하고, 이어서 해중합 단계에 공급하는 유기 및 무기 폐기물의 해중합을 위한 장치가 US 7,771,699 B2에 공지되어 있다. 이후, 이 현탁액으로부터 고체를 제거한다.

해중합 반응기에 공급되는 수성 현탁액을 사용하는 매우 유사한 방법이 WO 2009/108761 A1에 알려져 있다.

또한, 반응기가 기상(vaporous) 플라스틱 재료로부터 액체 플라스틱 재료를 분리하기 위한 분리 디바이스를 갖는 플라스틱 재료의 해중합을 위한 방법과 장치가 US 2008/035079 A에 알려져 있다.

공지된 모든 해중합 방법 및 장치들의 단점은 - 초기에 이미 언급하고 있는 바와 같이 - 플라스틱 재료의 분자 내로의 열 전달이 특히 더 많은 양으로는 어렵다는 것이다.

US 2002/169223 A1 WO 95/32262 US 7,771,699 B2 WO 2009/108761 A1 US 2008/035079 A

Shabtai J. et al., Energy & Fuels 11(1997): 76-87

결과적으로, 본 발명의 목적은, 해중합되는 플라스틱 재료 내로의 열 도입을 개선시키기 위해 초기에 언급된 유형의 열적 해중합을 위한 방법과 장치를 제공하는 것이다. 이로 인해, 특별히 더욱 큰 용량의 해중합 반응들을 신뢰적인 방식으로 실행해야 하며, 따라서 플라스틱 재료를 경제적으로 수용 가능한 조건들 하에서 해중합시키는 것이 가능해야 한다.

본 발명에 따르면, 이것은, 원유로부터 얻은 분획물(fraction)을 용매로서 플라스틱 용융물에 첨가하며, 이로 인해 상기 플라스틱 용융물의 점도와 비교하여 해중합 반응기에 공급된 플라스틱 용융물 용액의 점도를 저하시킴으로써 초기 언급된 유형의 열적 해중합 방법에서 달성된다. 탈기 및 용융된 플라스틱 재료에, 즉 가열된 비-고체 플라스틱 재료에 용매를 첨가함으로써, 플라스틱 용융물의 점도를 저하시킬 수 있으며 따라서 해중합 반응기 내의 플라스틱 재료 내로의 열 도입이 개선될 수 있다. 이 방식으로, 열적 해중합은 촉매, 수소 등을 첨가하지 않고서 실행된다. 따라서, 플라스틱 재료의 해중합은 촉매 크래킹에 의해서가 아닌 열적 크래킹에 의해 수행된다. 유리하게는, 용매로서 제공된 원유의 분획물은 원유 가공 산업에서 증류 및/또는 크래킹 시설들로부터의 잔류 오일이다. 용매의 도입 도중, 플라스틱 용융물은 바람직하게는 적어도 120℃, 특히 150℃ 내지 300℃를 갖고; 가능한 균질한 용매를 얻기 위해, 용매도 또한 유리하게는 적어도 150℃, 특히 실질적으로 200℃ 내지 300℃까지 미리 가열되었다. 해중합 반응기 내에 용액을 도입하면, 상기 해중합 반응기의 단면에 걸쳐 온도 구배의 더 낮은 낙하(drop)를 초래하며, 따라서 외부에 통상적으로 가열 디바이스가 구비되어 있는 반응기의 벽에 인접하게 플라스틱 재료를 과열시키는 위험을 크게 감소시키게 된다. 또한, 플라스틱 재료에 대한 코킹(coking)의 위험이 감소된다. 더욱이, 순수한 플라스틱 용융물에 대한 점도의 저하는 플라스틱 용융물 용액의 펌프 능력(pumpability)을 크게 개선시킬 수 있으며 따라서 해중합 반응기의 작동에 필요한 에너지를 감소시킬 수 있다. 또한, 현존 해중합 반응기들에서는 흔히 중앙 교반 디바이스의 제공이 요구되는 데, 이는 플라스틱 용융물 내의 외부 재료에 의해 마모되는(wear) 단점을 갖고 있다. 점도를 저하시키는 것은 교반 디바이스가 작동 및 유지를 단순화시키기 위해 생략될 수 있다는 장점이 있다.

해중합 반응기 내에 도입된 플라스틱 재료의 혼합을 얻기 위해, 연속적으로 해중합 반응기로부터의 플라스틱 용융물을 펌핑하고 이를 상기 해중합 반응기 내에 재순환시키는 것이 유리하다. 바람직하게는, 반응기의 내용물의 일부는 반응기 섬프(sump) 위에 반응기의 하부에서 압축된 후, 추가 해중합을 위해 반응기 내에 재순환된다. 해중합 반응기 내에서 내용물의 신뢰적인 혼합 및 반응기 내부의 난류의 생성과 관련하여, 연속적으로 플라스틱 용융물을 해중합 반응기로부터 펌핑하고 이를 해중합 반응기 내에 재순환시키는 것이 유리하다.

공급 회로를 통해 재순환되는 플라스틱 재료에 용매를 첨가하고 따라서 해중합 반응기에서 열 도입을 위한 더욱 유리한 조건들을 만들기 위해, 용매를 공급 회로 내에 도입하는 것, 바람직하게는 주입하는 것이 유리하다. 또한, 앞서 탈기되고 용융된 플라스틱 재료를 공급 회로를 통해 해중합 반응기 내에 도입시키는 것은, 반응기 내의 개선된 열 도입을 보호하기 위해, 새로 도입된 플라스틱 재료와 공급 회로를 통해 해중합 반응기로부터 펌핑된 플라스틱 재료가 최초로 함께 합쳐진 후, 용매를 병합된 용융 재료에 첨가하는 것을 보장한다.

플라스틱 재료를 용매 중에 용해시키는 것을 보장하기 위해, 용매에 있어서 플라스틱 용융물에 첨가되기 전에 대략 적어도 150℃, 특히 실질적으로는 200℃ 내지 300℃까지 가열되는 것이 유리하다.

여기에서, 용매로서 중유를 첨가하는 것이 특히 유리하다. 중유(무거운 연료 오일(heavy fuel oil, HFO)과 그의 구성성분들)는, 현재는 주로 선박의 디젤 엔진을 위한 연료로서 및 가연성 물질로서 판매되는, 원유 가공 산업에서 증류 및/또는 크래킹 플랜트로부터의 잔류 오일이다. 그러나, 중유의 판매는 감소하고 있으며, 이는 용량 초과에 이르게 한다. 이 때문에, 중유는 플라스틱 재료를 해중합시키기 위한 낮은 비용이고 또한 효율적인 용매 및/또는 점도-저하제로서 사용될 수 있다. 또한, 일부 중유는 해중합 동안 크래킹 거동에 대한 유리한 영향을 미칠 수 있는 촉매의 미세하게 과립화된(fine-grained) 잔류물을 함유한다.

플라스틱 용융물 용액을 해중합 반응기 내에 도입한 직후 용매가 증발되지 않도록 하기 위해, 용매는 해중합 반응기에서의 작동 온도보다 높은 최종 비점을 갖는 것이 유리하다. 따라서, 용매, 바람직하게는 중유는 > 300℃, 바람직하게는 > 350℃의 최종 비점을 갖는 것이 유리하다.

용매로서 적어도 25%의 방향족 탄화수소의 점유율(share)을 갖는 중유를 사용하는 것이 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 특히, EINECS(European Inventory of Existing Commercial Chemical Substances) 분류 시스템에 따른 265-xxx-x 또는 270-xxx-x(x는 플레이스홀더(placeholder)임)를 갖는 중유 또는 여러 중유의 혼합물이 여기서 사용될 수 있다. 특히 바람직한 중유는 EINECS 번호 265-064-6, 265-058-3, 265-189-6, 265-045-2, 265-193-8, 265-081-9, 270-675-6, 265-060-4로 이루어진 군으로부터 선택된다.

점도를 저하시킴으로써 열 도입을 개선하기 위해, 실질적으로 180℃ 내지 240℃의 온도에서 용매 없이 플라스틱 용융물에 대해, 플라스틱 용융물 용액의 점도를 적어도 30%, 바람직하게는 적어도 50%, 특히 적어도 80%까지 저하시키는 것이 유리하다.

의도된 목적을 위해 재사용될 수 있는 생성물을 해중합에 의하여 얻기 위해, 본 발명에 따른 방법에서 사용되는 플라스틱 재료를 사전에 분류하여서(pre-sort), 오직 특수한 플라스틱 재료들만이 해중합 반응기에 공급되는 것이 유리하다. 여기에서, 플라스틱 재료로서 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 및/또는 폴리스티렌을 사용하는 것이 유리하다.

사전 또는 사후 소비자 플라스틱 폐기물의 해중합에 적합한 온도는 일단 플라스틱 재료가 대략 300℃ 내지 500℃, 바람직하게는 350℃ 내지 450℃에서 해중합 반응기에서 해중합시키게 되면 도달된다.

반응기에서 해중합된 플라스틱 재료의 추가의 적절한 가공과 관련하여, 증기의 형태로 해중합 반응기의 상부 섹션에서 해중합된 플라스틱 재료를 추출하는 것이 유리하다. 그 다음, 바람직하게는 해중합 반응기의 헤드(head)에서 추출되는 생성물 혼합물은 다운스트림 분리 칼럼에 공급될 수 있으며, 여기서 기상 해중합된 플라스틱 재료를 몇 가지 생성물, 바람직하게는 가스 유량, 액체 가스 및 나프타 뿐만 아니라 가스 오일과 유사한 생성물로 분리시키는 것이 특히 유리하다.

가능한 효율적으로 플라스틱 재료 내로의 열 도입을 하기 위해, 플라스틱 용융물 용액을 그것이 해중합 반응기 내에 도입되기 전에 가열시키는 것이 유리하다. 이 방식으로, 해중합의 일부로서 흡열 크래킹 반응들에 필요한 열의 실질적 부분은, 플라스틱 용융물 용액을 해중합 반응기 내에 도입하기 전에 미리 플라스틱 용융물 용액에 공급될 수 있다.

초기에 언급한 유형의 장치는, 용매로서 원유로부터 얻어진 분획물을 플라스틱 용융물에 첨가하며 이로 인해 플라스틱 용융물의 점도와 비교하여 해중합 반응기에 공급된 플라스틱 용융물 용액의 점도를 저하시키도록 용매 도입 디바이스가 제공되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 장치를 사용하면, - 앞서 설명한 본 발명에 따른 방법에서와 같이 - 해중합 반응기 내에 도입된 용융물의 점도를 감소시킬 수 있으며 따라서 열 도입을 개선시킬 수 있다. 반복을 방지하기 위해, 본 발명에 따른 방법과 함께 상세하게 논의된 장점들을 참조한다.

플라스틱 재료의 간단한 용융과 가스화 및 용매의 효율적 도입을 위해, 탈기 및 용융 디바이스로서 압출기를 제공하는 것 및 용매 도입 디바이스에 대해 적어도 하나의 투입 펌프(dosing pump)를 갖는 것이 유리하다.

해중합 반응기 내의 트위스트 유동(twist flow) 및 그에 따른 반응기 내의 내용물의 연속적 혼합을 얻기 위해, 해중합 반응기 내의 플라스틱 용융물의 일부가 외부로 펌핑되고 해중합 반응기 내에 재순환되는 공급 회로 라인을 해중합 반응기에 연결하는 것이 유리하다. 여기에서, 탈기 및 용융 디바이스 및/또는 용매 도입 디바이스를 공급 회로 라인에 연결시키는 것이 유리한 데, 이는 용매가 반응기 내에 새로이 도입되는 플라스틱 재료에 첨가될 뿐만 아니라 공급 회로 라인을 통해 반응기 외부로의 펌핑되는 플라스틱 재료에 첨가되어서, 플라스틱 용융물 내로의 열 도입을 개선시키는 것을 보장하기 때문이다.

열 교환기가 공급 회로 라인에 연결되면, 플라스틱 용융물 용액은 그것이 해중합 반응기 내에 도입되기 전에 미리 열 교환기를 사용하여 사전에 가열될 수 있으며 따라서 에너지 도입의 효율성을 개선시킬 수 있다.

이후, 본 발명은 도면에 예시된 바람직한 예시적 실시양태에 의해 보다 상세하게 설명될 것이지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

도면의 유일한 그림(도 1)은 본 발명에 따른 방법 및/또는 본 발명에 따른 장치의 개략적 셋업(set-up)을 제시한다.

도면의 유일한 그림에서, 구체적으로 폴리올레핀, 바람직하게는 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌, 및 폴리스티렌(적용되는 경우)으로 구성되는 사전 분류된 플라스틱 재료가 도입 디바이스 및/또는 탈기 및 용융 디바이스(2)로서 제공된 압출기에 공급되고 있음을 볼 수 있다. 플라스틱 재료는 압출기(2)에서 조밀화되고, 탈기되고, 용융된다. 압출기(2)로부터 나온 플라스틱 용융물은 해중합 반응기(3)에 직접 공급되지 않으며, 공급 회로 라인(4) 내로 진행된다. 공급 회로 라인(4)을 통해, 반응기(3) 내의 플라스틱 재료의 일부는 펌프(5)를 사용하여 반응기(3)의 하부에 위치하는 반응기 섬프 위로 추출된다. 용매(6)를 공급 회로 라인(4) 내에 도입시킴으로써, 이에 따라 용매(6)는 반응기(3)로부터 추출된 플라스틱 용융물에 뿐만 아니라 압출기(2)에 의해 공급된 플라스틱 용융물에 첨가된다. 용매(6)를 플라스틱 용융물에 첨가하기 전, 용매(6)는 용매 도입 디바이스(6')에 공급되며, 여기서 용매(6)는 대략 200℃ 내지 300℃, 특히 대략 250℃까지 사전 가열된다.

용매(6)를 적어도 하나의 투입 펌프를 통해 플라스틱 용융물 내에 주입하기 위한, 더욱 상세하게 명시하지 않은 노즐을 주로 포함하는 용매 도입 디바이스(6')를 통해, 용매(6)를 공급 회로 라인(4) 내에 도입시킴으로써, 해중합 반응기(3) 내에 도입되는 플라스틱 용융물의 점도를 저하시킬 수 있다. 바람직하게는, 여기서 균질한 용액을 얻기 위해 사전 가열된 중유(pre-heated heavy oil, HFO)가 첨가된다. 바람직하게는, 하기 표 1로부터 선택된 EINECS 번호 또는 CAS(Chemical Abstracts Service) 번호를 갖는 중유 및/또는 이들 중유의 다양한 혼합물이 첨가된다.

[표 1a]

[표 1b]

[표 1c]

시험에서는, 순수한 플라스틱 용융물과 비교하여 해중합 반응기(3) 내에 도입된 용액 중의 점도가 이러한 용매의 첨가에 의해 유의적으로 저하되는 것으로 밝혀졌다.

실시예 1 :

순수한 폴리프로필렌 과립 및 용매로부터 0중량%, 50중량%, 70중량% 및 100중량%의 첨가 등급을 갖는 샘플들을 제조하였다("정제된 슬러리 오일(clarified slurry oil)", EINECS no. 265-064-6). 혼합물은 질소 분위기에서 가열하고, 공정 조건들을 고려할 뿐만 아니라 가능한 완벽한 샘플의 균질성을 얻기 위하여 대략 360-390℃의 해중합 방법을 위한 바람직한 공정 온도에서 유지하였다. 이어서, 실린더의 중간 설정 범위의 다양한 반응 속도들에서 실린더 레오미터(rheometer)(유형: 볼린 비스코 88 점도계(Bohlin Visco 88 Viscometer))를 사용하여 역학적 점도를 개별 측정 온도에서 측정하였다.

하기 값들은 일관되게 그리고 거의 전단율로부터 독립적으로 검출하였다(중간 속도에서)(순수한 용매의 점도는 상기 점도가 측정 범위를 벗어남에 따라 결정될 수 없었다):

[표 2]

유리하게는, 용매를 첨가하며 그에 따라 점도의 저하를 얻는 것은, 해중합 반응기(3) 내의 더욱 높은 난류를 초래하며 이로 인해 특히 플라스틱 재료의 분자 내에 열 도입을 개선시킬 수 있다. 또한, 이 방식으로 반응기의 반경에 따른 온도 구배의 낙하가 감소되며 이어서 재킷형(jacket-shaped) 가열 디바이스(3')에 인접하는 반응기(3)의 외부 프레임의 지역에서 과열의 위험을 저하시키고 플라스틱 재료에 대한 코킹의 위험성을 저하시킬 수 있다.

또한, 해중합을 위한 열 도입을 더욱 효율적으로 만들기 위해, 열 교환기(5')는 이것을 해중합 반응기(3) 내에 도입하기 전에 미리 플라스틱 용융물 용액을 가열시키는 공급 회로 라인(4)에 제공된다.

그 다음, 플라스틱 재료는 대략 350℃ 내지 450℃의 온도 범위 및 실질적으로 대기압 하에서 해중합 반응기(3)에서 해중합된다. 여기서, 기상 생성물이 생성되며, 반응기(3)로부터 헤드를 통과하여 추출 라인(7)을 통해 추출된다. 해중합에 대해 흡열 크래킹 반응을 개시하는 데 필요한 열 공급은, 플라스틱 용융물/중유 및/또는 공급 회로(4)의 용액의 혼합물을 해중합 반응기(3) 내에 도입하기 전에, 한편으로는 해중합 반응기(3)의 가열 디바이스(3')에 의해 다른 한편으로는 열 교환기(5')에 의해 얻어진다.

또한, 반응기(3) 내에 남아있는 잔류물은 펌프(9)를 사용하여 반응기의 섬프에서 여과 회로 라인(8) 내에 펌핑된다. 해중합 도중 변형되지 않은 플라스틱 잔류물 및 생성된 코크스(coke)는 섬프 생성물로부터 여과되며, 이는 필터(10)에 의해 해중합 반응기(3) 내에 부분적으로 재순환된다. 또한, 여과 회로 라인(8)에서 수송된 플라스틱 재료는, 반응기(3) 내에 재순환되기 전에, 더욱 상세하게 명시되지 않은 열 교환기에서 가열될 수 있다. 특히 고비등 부분은 부산물(11)로서 여과 회로 라인(8)으로부터 분기된다(branch off).

반응기(3)의 헤드에서 추출 라인(7)을 통해 추출된 기상의 생성물 혼합물은 다운스트림 분리 칼럼(12)에 공급된다. 분리 칼럼(12)에서, 생성물 혼합물은 증류에 의해 3개의 생성물 유동으로 분리된다. 실질적으로, 이는 가스 유동(13), 액체 가스(LPG - 액화 석유 가스), 즉 프로판, 부탄 및 그들의 혼합물, 및 나프타-함유 생성물(14) 뿐만 아니라 가스 오일과 유사한 생성물(15)로 분리된다.

용매(6)를 플라스틱 용융물에 첨가함으로써, 경제적으로 유익한 방식으로 매년 6,000톤 초과, 바람직하게는 매년 100,000톤 초과의 매출 부피를 갖는 비교적 큰 해중합 반응기를 작동할 수 있으며, 여기서 플라스틱 용융물의 점도를 저하시키는 것은 플라스틱 재료 내로의 열 도입을 개선시킬 뿐만 아니라, 공급 회로 및 여과 회로의 라인(4, 8)의 펌프(5, 9)의 작동을 위한 에너지 소비를 감소시킬 수 있게 한다. 또 다른 장점은 반응기에서의 교반 디바이스도 또한 에너지 소비를 더욱더 감소시키도록 생략될 수 있다는 것이다.

Claims

플라스틱 재료(1), 특히 사전(pre)- 또는 사후-소비자 플라스틱 폐기물(post-consumer plastics waste)을 열 도입을 통해 해중합시키기 위한 방법으로서,
상기 플라스틱 재료(1)를 용융시켜 플라스틱 용융물을 형성하고, 탈기시킨(degas) 후, 해중합 반응기(depolymerisation reactor)(3)까지 진행시키며,
원유로부터 얻은 분획물(fraction)을 용매(6)로서 상기 플라스틱 용융물에 첨가하며, 이로 인해 상기 플라스틱 용융물의 점도와 비교하여 상기 해중합 반응기(3)에 공급된 플라스틱 용융물 용액의 점도를 저하시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 해중합 반응기(3) 내의 플라스틱 용융물의 일부를 외부로 펌핑하고, 공급 회로를 통해 상기 해중합 반응기(3) 내에 재순환시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 플라스틱 용융물을 연속적으로 상기 해중합 반응기(3)로부터 펌핑하고 상기 해중합 반응기(3) 내에 재순환시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 용매(6)를 상기 공급 회로 내에 도입시키는 것, 바람직하게는 주입시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
해중합되는 상기 플라스틱 용융물을 공급 회로를 통해 상기 해중합 반응기 내에 도입시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용매를 바람직하게는 상기 플라스틱 용융물에 첨가하기 전에, 상기 용매를 적어도 대략 150℃, 특히 실질적으로는 200℃ 내지 300℃까지 가열하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용매(6)로서 중유(heavy oil)를 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용매(6), 바람직하게는 중유는 > 300℃, 바람직하게는 > 350℃의 최종 비점을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용매(6)로서, 적어도 25%의 방향족 탄화수소의 점유율(share)을 갖는 중유를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
EINECS 분류 시스템(EINECS classification system)에서 번호 265-xxx-x 또는 번호 270-xxx-x(x는 플레이스홀더(placeholder)임)를 갖는 중유, 특히 EINECS 번호 265-064-6, 265-058-3, 265-189-6, 265-045-2, 265-193-8, 265-081-9, 270-675-6, 265-060-4 및/또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 중유를 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
실질적으로 180℃ 내지 240℃의 온도에서, 용매가 없는 상기 플라스틱 용융물과 비교하여, 상기 플라스틱 용융물 용액의 점도를 적어도 30%, 바람직하게는 적어도 50%, 특히 적어도 80%까지 저하시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플라스틱 재료(1)로서, 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 및/또는 폴리스티렌을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플라스틱 재료(1)를, 대략 300℃ 내지 500℃, 바람직하게는 350℃ 내지 450℃에서 상기 해중합 반응기에서 해중합시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 해중합된 플라스틱 재료(1)를 상기 해중합 반응기(3)의 상부 섹션에서 증기의 형태로 추출시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기상(vaporous) 해중합된 플라스틱 재료를 몇 가지 생성물, 바람직하게는 가스 유동(13), 액체 가스 및 나프타(14)뿐만 아니라 가스 오일과 유사한 생성물(15)로 분리시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플라스틱 용융물 용액을 상기 해중합 반응기(3) 내에 도입시키기 전에 가열시키는 것을 특징으로 하는 방법.
플라스틱 재료(1), 특히 사전- 또는 사후-소비자 플라스틱 폐기물을 열 도입을 통해 해중합시키기 위한 장치로서,
상기 플라스틱 재료(1)를 플라스틱 용융물로 변형시키기 위한 탈기 및 용융 디바이스(2), 및 가열 디바이스(3')를 갖는 해중합 반응기(3)를 가지며,
원유로부터 얻은 분획물을 용매(6)로서 상기 플라스틱 용융물에 첨가하며 이로 인해 상기 플라스틱 용융물의 점도와 비교하여 상기 해중합 반응기(3)에 공급된 플라스틱 용융물 용액의 점도를 저하시키기 위한 용매 도입 디바이스를 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
제17항에 있어서,
상기 해중합 반응기(3) 내의 플라스틱 용융물의 일부가 외부로 펌핑되고 상기 해중합 반응기(3) 내에 재순환되는, 공급 회로 라인(4)이 상기 해중합 반응기(3)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제18항에 있어서,
상기 공급 회로 라인(4)에 상기 탈기 및 용융 디바이스(2) 및/또는 용매 도입 디바이스(6')가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제18항 또는 제19항에 있어서,
상기 공급 회로 라인(4)에 열 교환기(5')가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.