JPH01263192A - 廃棄物等を低温乾留および続く低温乾留油の後処理によって処理する方法 - 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】 ［発明の利用分野１ 本発明は、合成樹脂廃棄物、炭化水素が負荷した残渣、
汚染された土壌、バイオマス、スラリー等の如き廃棄物
を低温乾留することによって得られる液状生成物並びに
低温乾留タールおよび低温乾留コークスを触媒または添
加物の存在下に溜液相水素化によって処理する方法に関
する。

［従来技術ｌ 家庭のごみ、工場廃棄物および産業廃棄物並びに特殊廃
棄物を適当な反応器、例えば回転炉で低温熱分解するこ
とは公知である（　ドイツ特許第２．９４７．２９３号
明細書、ヨーロッパ特許第１１１，０８１号明細書参照
）。熱分解生成物としては装置の運転パラメーターおよ
び使用物質次第で低温乾留ガス、−コークス、−泊ある
いは一クールが生じる。

低温乾留するべき廃棄物の種類および出所次第で低温乾
留生成物中には種々の有害物質が含まれている。

廃棄物中に低温乾留する以前から既に含まれているいわ
ゆる系に内在する有害物質の他に、プロセスで生じる有
害物質に特に注意しなければならない。低温乾留プロセ
スの還元性条件のもとでは、主成分の他に水素、−酸化
炭素、二酸化炭素、メタンおよび水、水素化合物、例え
ばアンモニア、硫化水素、シアン化水素、塩化水素およ
び弗化水素並びになかでもＮＯｘおよび二酸化硫黄が生
じる。これらのガス状有害物質は塩基性添加物、例えば
石灰の添加によって結合させ、その際に主として低温乾
留コークス中に残留させることができる（ヨーロッパ特
許第１１１．０８１号明細書参照）。低温乾留プロセス
の運転パラメーターおよび使用物質次第で更に多環式芳
香族炭化水素、特にポリクロロ化ジベンヅジオキシンお
よびポリクロロ化ジベンゾフランが生じ得る。低温乾留
ガスを冷却する際にこれらの物質は他の生じた芳香族−
およびフェノール系炭化水素と一緒に凝縮する。低温乾
留蒸気から生しる有害物質を除く溜およびこの蒸気を工
業的に後で有益に利用できるようにする為に、熱分解法
に続いて低温乾留生成物の後処理の為に大抵は一つまた
は複数の方法段階を行う。

低温乾留ガスの一部は一般に低温乾留プロセスにおいて
熱ガスとして利用する。この目的の為には低温乾留ガス
を予めガス変換器で、灼熱炭素床の上で約１２００″Ｃ
のもとで部分的に酸化しそして次いで分解するように調
製する（　ドイツ特許出願公開第３，３１７，９７７号
明細書参照）。加熱の目的に必要とされない、煙道ガス
へ送る燃焼した熱分解ガスは洗浄しそして煙突を通して
放出する（ヨーロッパ特許第１．１１，０８１号明細書
参照）。別の方法では熱分解に、電気的抵抗加熱手段に
よって加熱した分解反応器を後に連結させる（　ドイツ
特許第２，９３５，６６９号明細書参照）。文献のドイ
ツ特許出願公開第３，４１２，５８２号明細書にも、低
温乾留段階に後続させたガス変換器が開示されている。

廃棄物熱分解の低温乾留生成物の別の後処理方法には、
高温燃焼を行う溶融室での処理がある（　ドイツ特許出
願公開第３．６０５．６９３号明細書参照）。

古タイヤ、古いケーブルまたは合成樹脂の熱分解で得ら
れる低温乾留ガスは、ドイツ特許第２．９１７，２９３
号明細書に従って、円筒多管式反応器中で９００〜１．
２００　Ｋでの別の熱処理に委ねる。

後続の凝縮段階において、化学原料および鉱油原料とし
て使用できる芳香族化合物高含有油が得られる。

低温乾留するべき廃棄物の種類および組成次第で、熱分
解プロセスについて変わった要求がなされている。この
方法の経済性は常に、その環境汚染との関係でも見なけ
ればならない。重金属、酸性ガスおよび多環式塩素化炭
化水素の放出を減らすことには技術的に多大な費用が必
要とされる。熱分解生成物は特に、異種組成の廃棄物の
場合に大抵はエネルギーしか利用できない。価値ある化
学品の回収には、経済的観点から従来には特定の種類の
特殊廃棄物、例えば古タイヤしか適していなかった（　
ドイツ特許出願公開第２．４６２，４９５号明細書参照
）。

本発明の課題は、ある種の問題のある廃棄物を、多環式
炭化水素あるいは塩素化炭化水素による環境汚染が無い
よう配慮することができそして更に生じる生成物の一部
の成分が価値ある生成物として再利用することができる
ように処理できる、明細書の最初に記載した種類の方法
にある。

この課題は本発明に従って、請求項１の特徴部分に記載
の構成要件によって解決される。

この方法は、特に廃棄物、例えば合成樹脂−およびケー
ブル廃棄物、バイオマス、工業スラリー、例えば自動車
工場からの塗料スラリー、または化学品または廃油で汚
染された土壌を処理するのに特に適している。

生じる処理すべき廃棄物は、あるいは行う加熱の後に低
温乾留円筒状容器の予備加熱器に供給する。これは、本
発明の方法の特に有利な実施形態においては円筒状容器
壁を介して間接的に加熱する。加熱ガスとしては一般に
、低温乾留プロセスで生じる低温乾留ガスの燃焼によっ
て生じる煙道ガスを使用する。

既に装入物に、低温乾留の間に生じる酸性ガスに結合さ
せる為に塩基性添加物、例えば石灰を添加してもよい。

生じたあるいは放出される酸性ガスの量および種類は使
用物質の種類に左右される。なかでもＳＯ□、ＮＯＸ並
びに１１Ｃ１が塩素含有廃棄物の処理の際に生じ得る。

低温乾留円筒状容器から排出される低温乾留蒸気の一部
を凝縮した後に低温乾留油あるいは低温乾留タール並び
に非凝縮性低温乾留留分が生じる。低温乾留プロセスの
間に生じる多環式芳香族炭化水素およびアスファルト並
びに塩素の存在下に生じるポリクロロ化芳香族化合物が
凝縮物中に含まれている。

低温乾留コークスは低温乾留円筒状容器から直接的に取
り出す。このものは有機物質が充分に取り除かれており
且つ水で浸出処理できるものでない。

得られる低温乾留油あるいは低温乾留タールは、残留物
含有留分を流し出した後に得られる、溜゛腹相水素化か
らの流出物にて熱交換した後に溜液相反応器中に供給す
る。

溜液相水素化は２０ｂａｒ　〜３２５　ｂａｒの圧力、
２５０〜５００℃の温度および１００　Ｎｔｓ”／ｌ〜
３，０００Ｎｍ３／ｌのガス／油−比で行う。

熱分解の際に生じる低温乾留コークスは、特に有利な方
法においては０．５重量％〜５重量２の量で溜液相水素
化における使い捨て添加物として使用する。低温乾留コ
ークスはこの目的に特に適している。廃棄物の熱分解の
際に生じる炭素含有の表面積の大きい物質は、処理する
べき廃棄物が重金属を含有している場合には、既にこの
重金属が負荷しており、また、必要な場合には、触媒活
性を高める為に、重金属溶液に浸漬してもよい。

溜液用反応器を離れる生成物は自体公知のように、反応
圧および好ましくは反応温度に比較して２０〜５０℃だ
け低い温度で運転される熱分離器を通して案内する。こ
こでは未凝縮炭化水素を頂部からそして残渣含有溜液生
成物は底部から取り出す。蒸留できる低温乾留油成分は
後に連結したストリッパ（Ｓｔｒｉｐｐｅｒ）で分離し
そして熱分離器の頂部生成物と一緒にすることによって
別の後処理段階に供給する。ストリンパに後に残る残渣
は、再び熱分解する為に低温乾留円筒状容器に戻すこと
ができる。

上述の溜液相水素化段階に、熱分離器の頂部から引き出
される未凝縮反応生成物を更に処理する為の気相水素化
段階を、再び加熱したりまたは圧力開放することなしに
直接的に連結する。

水素化ガスとしては水素含有プロセスガスおよび／また
は新鮮な水素を使用する。気相触媒は例えば市販の精製
用触媒である。

生成物の流れは気相水素化段階を貫流した後に強力な熱
交換器におり凝縮しそして高圧冷却分離器によって液相
と気相に分離する。ガス状で残留する成分の一部は循環
ガスとして溜液相水素化段階に戻す。精製物は更に蒸留
によって分離する。廃水は圧力開放手段を通して流し出
す。この廃水は多環式芳香族炭化水素を含有していない
。

２５０〜５００″Ｃの温度での加圧水素化の条件のもと
では、その他の熱的に比較的安定な多環式芳香族炭化水
素−一部は塩素化芳香族炭化水素□も飽和炭化水素に転
化される。

本発明の方法によって、問題のある廃棄物を後処理しそ
して更に価値ある生成物を回収することが可能である。

本発明の方法を以下の実施例によって更に詳細に説明す
る： ｌ実施例］ Ｘｉｘ缶例」２ １２重量％の有機物質を含有する製油所貯蔵所の原油で
ｌη染された土壌を、間接的に加熱された回転円筒状容
器中で５５０℃の温度で熱分解する。円筒状容器中約１
時間の滞留時間の後に、有機物質を含有せず且つ水で浸
出処理できない固体の熱分解残渣が得られる。追加的に
低温乾留ガス（使用物質を基準として約１χ）の他に、
以下の如き特徴を示す低温乾留タールが１０χの量で生
じる： 硫黄含有量＝３．２χ 窒素含有量：　　　　　　　　　０．８　Ｘ煤、座金有
量＝１２　　χ 非沸騰成分含有量：４５　　χ １　、０００ｐｐｎ＋のポリクロロ化ビフェニレン（Ｐ
ＣＢ）を含有しそして８８χの成分が〉３５０℃の沸点
である得られる低温乾留タールを、４５０℃の温度、２
２０　ｂａｒの圧力、２．０００１　／ｋｇの水素／油
−比および１　ｋｇ／　ｌ・時の礼装入量にて溜液用で
水゛素化する。添加物としてＩＸの微細粉砕低温乾留コ
ークスを添加する。

生じる塩酸を中和する為に二倍の化学世論量のアルカリ
を使用物質に添加する。有機的に結合した塩素は定量的
に反応して塩化ナトリウムになりそして添加物と一緒に
取り出す。しかしながら添加する量のアルカリを水溶液
としてまたは水と一緒に溜液用反応の排出流に、いわゆ
る熱分離器を通過後に例えば高圧冷却分離器の供給導管
中に噴霧することも可能である。炭化水素ガスの発生は
４χである。水素消費量は６０Ｅ　／ｋｇであり、〉３
５０℃の沸点成分の５５χがナフサと中沸点留出分に変
わる。この液状全生成物は次のような特徴を示す： ＰＣＢ含有量：　　　　　　＜　０．１　ｐｐｍ（検出
限界）硫黄含有量：　　　　　　　　　Ｏ，ｌ！窒素含
有量：０．１χ 重金属含有量：　　　　　　＜　ｌ　ｐｐｍ（検出限界
）溜液相水素化のプロセス水はＰＣＢ　（検出限界０．
１　ｐｐｍ）および重金属（検出限界０．１．　ｐｐｍ
）を含有していない。

実ＪＩＬλ ７６χの有機成分を含有する乾燥した浄化スラリーを、
間接的に加熱される回転式円筒状容器中で５００℃の温
度で熱分解する。この円筒状容器中で約１時間の滞留時
間の後に、浄化スラリーの無機成分と生じたコークスと
より成る固体の熱分解残渣が生じる。２４重量％の低温
乾留ガスの他に、以下の特徴を示す２２重量％の低温乾
留クールが生じる： タール＋塵　　　　　　　　　　６０χ芳香族化合物　
　　　　　　　　１９χ脂肪族化合物　　　　　　　　
２１　Ｘ１５χのフェノール類を含有し且つ１０χの多
環式芳香族炭化水素を含有する低温乾留タールを、２８
０　ｂａｒの圧力、４７０　’Ｃの温度、２．０００１
　／ｋｇの水素／油−比および１　ｋｇ／　ｌ・時の礼
装入量にて溜液用で水素化する。

添加物として１χの微細粉砕低温乾留コークスを添加す
る。熱分離器の頂部蒸気および熱分離器の溜蒸留物を、
直接的に後に連結された気相水素化合物段階において市
販の精製用触媒に接触させて溜相水素化圧のもとで、３
９０℃の温度および０．５　ｋｇ／ｋｇ／時の比反応器
装入量にて更に処理する。溜液用に残留する水素化残渣
を、再度熱分解する為に低温乾留円筒状容器に供給する
。

気相水素化の後のプロセス水はフェノールを含有してお
らず、多環式芳香族炭化水素を含有していない。液状全
生成物は以下の特徴を示す：多環式芳香族炭化水素含有
量：　　＜０．１％ラフエノール類有量：　　　　　　
＜　１０ｐｐｍ硫黄含有量’　　　　　　　　　　＜　
１Ｏｐｐｒａ窒素含有量’　　　　　　　　　　＜　１
０ｐｐｎ熱分解油を溜液相水素化／気相水素化の組合わ
せに委ねる。熱分解ガスを直接的に気相反応器に供給す
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）合成樹脂廃棄物、炭化水素が負荷した残渣、汚染さ
   れた土壌、バイオマス、スラリー等の如き廃棄物を低温
   乾留することによって得られる液状生成物並びに低温乾
   留タールおよび低温乾留コークスを触媒または添加物の
   存在下に溜液相水素化によって処理する方法に於いて、
   使い捨て触媒および／または使い捨て触媒担体あるいは
   添加物として、触媒活性金属あるいはそれの塩で含浸処
   理されていてもよい内部でまたは外部で生じる低温乾留
   コークスまたは褐炭コークスを０．５重量％〜５重量％
   の量で使用しそして溜液相水素化または溜液相水素化／
   気相水素化−組み合わせの一般的な条件のもとで２０ｂ
   ａｒ〜３２５ｂａｒの水素圧、２５０〜５００℃の温度
   および１００Ｎｍ＾３／ｔ〜３，０００Ｎｍ＾３／ｔの
   ガス／油−比のもとで水素化を行うことを特徴とする、
   上記方法。 ２）低温乾留を直接的−または間接的加熱手段を備えた
   低温乾留円筒状容器において実施する請求項１に記載の
   方法。 ３）低温乾留段階で生じる酸性ガスを塩基性添加物の添
   加によって結合させる請求項１に記載の方法。