JP2003201486A

JP2003201486A - 有機物のガス化方法

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Publication number: JP2003201486A
Application number: JP2002277949A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sako; 猛佐古; Izumi Okajima; いづみ岡島
Original assignee: Shizuoka University NUC
Current assignee: Shizuoka University NUC
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2003-07-18
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: JP4304237B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有機物を効率よくかつ簡易にガス化させる方
法を提供する。【解決手段】有機物を、水素活性化金属からなる触媒
及び／又はアルカリ性物質からなる触媒の存在下におい
て、亜臨界水又は超臨界水と接触させることを特徴とす
る有機物のガス化方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機物を水素を含
む有用ガスに変換させる有機物のガス化方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】廃自動車、廃家電製品および廃電線など
の処理工程から排出されるシュレッダーダストなどのプ
ラスチック混合廃棄物、あるいは臭素化難燃プラスチッ
クなどは、塩素や臭素などのハロゲン原子を含んでいる
ために、焼却処理過程でダイオキシン類の生成が懸念さ
れることから、現在は大部分が埋立処理されている。ま
た、ガラス繊維強化プラスチックや水酸化マグネシウム
などを含有する廃プラスチックは、焼却時に炉壁をいた
めたりするために、同様に埋立処理されている。しか
し、近年、埋立地の確保が難しくなってきており、ま
た、確保できたとしても、周囲の環境悪化を招く恐れが
あるために、難処理廃プラスチックの安全で経済的な処
理方法の碓立が急務とされている。これまでに廃プラス
チックの様々なリサイクル法が検討されているが、ハロ
ゲン原子を含んだプラスチックやガラス繊維などの添加
物を含有するプラスチックおよびプラスチック混合廃棄
物の経済的なリサイクル技術に関するものはほとんどな
い。

【０００３】プラスチック等の有機物質のガス化に関し
ては、すでにいくつかの関連特許がある。特開２００１
−１９４０２号公報（特許文献１）では、超臨界水に酸
化カルシウムや水酸化カルシウム等の二酸化炭素吸収剤
多量を加えて石炭やプラスチックから水素を製造する方
法が提案されている。しかし、この方法の場合、ガス化
反応で副生する二酸化炭素を除去するために多量の非水
溶性のＣａＯやＣａ（ＯＨ）_２等の二酸化炭素吸収剤を
反応系に加えるので、反応効率が悪くなる上、ガス化生
成物からその二酸化炭素吸収剤を高純度で分離回収し、
再使用することに大きな困難を生じる等の問題がある。
また、特開２０００−２３９６７２号公報（特許文献
２）では、石炭等の炭素資源のガス化を３段階の反応で
行う方法が記載されているが、この方法の場合、装置コ
ストが高くなる等の問題を含むものであった。

【０００４】

【特許文献１】特開２００１−１９４０２号公報

【特許文献２】特開２０００−２３９６７２号公報

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、プラスチッ
クや食品廃棄物等の有機物を効率よくかつ簡易にガス化
させる方法を提供することをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、以下に示す有機物の
ガス化方法が提供される。（１）有機物を、水素活性化金属からなる金属触媒及び
／又は水溶性アルカリ性物質からなるアルカリ触媒の存
在下において、亜臨界水又は超臨界水と接触させること
を特徴とする有機物のガス化方法。（２）有機物と水を含む被処理原料を、１．５〜５０Ｍ
Ｐａの条件下で２００〜５００℃の温度に加熱して可溶
化させた後、水素活性化金属からなる金属触媒及び／又
は水溶性アルカリ性物質からなるアルカリ触媒の存在下
において、超臨界水と接触させることを特徴とする有機
物のガス化方法。（３）有機物と水を含む被処理原料をガス化する方法に
おいて、（ｉ）該被処理原料を、１．５〜５０ＭＰａの
条件下で２００〜５００℃の温度に加熱して可溶化させ
る可溶化工程、（ｉｉ）該可溶化物を水溶性アルカリ性
物質からなるアルカリ触媒の存在下で亜臨界水又は超臨
界水と接触させる有機物のガス化工程、（ｉｉｉ）該ガ
ス化工程で得られたガス化生成物を冷却し、減圧した
後、気液分離する気液分離工程、（ｉｖ）該気液分離工
程で得られたガスを、少なくとも水素とメタンと二酸化
炭素とに分離するガス分離工程、（ｖ）該気液分離工程
で得られた液体を、固液分離する固液分離工程、を包含
することを特徴とする有機物のガス化方法。（４）該超臨界水が該アルカリ触媒を含む前記（１）〜
（３）のいずれかに記載の方法。（５）該有機物が、プラスチックである前記（１）〜
（４）のいずれかに記載の方法。（６）該有機物が、食品廃棄物である前記（１）〜
（４）のいずれかに記載の方法。（７）該有機物が、家畜糞尿である前記（１）〜（４）
のいずれかに記載の方法。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の有機物には、常温で固体
状を示す各種の有機物が包含される。このような有機物
には、低分子有機化合物、高分子有機化合物（プラスチ
ック、ゴム、多糖類等）、有機廃棄物（家畜糞尿、バガ
ス、下水汚染の他、生ごみやビール粕、酒粕、しょう油
粕、しょうちゅう粕等の食品廃棄物等）等が挙げられ
る。有機物の形状は、粉末や塊状等の各種の形状である
ことができ、特に制約されない。

【０００８】プラスチック（樹脂）としては、従来公知
の各種のものが挙げられる。このようなものには、ポリ
オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、エチ
レン／酢酸ビニル共重合体、フェノキシ樹脂、ポリアセ
タール樹脂、ポリアミド、ポリエステル、熱可塑性ポリ
イミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケ
トン、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリフェニレ
ンエーテル等の熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂、グアナミ
ン樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ポリイミド、ポリウレタン、ユリア
樹脂等の熱硬化性樹脂、さらに、セルロースや蛋白質な
どの天然高分子が包含される。これらのプラスチック
は、難燃化剤や充填剤等の各種の添加剤を含有するもの
であることができる。本発明で用いるプラスチックは、
好ましくは、廃棄プラスチックである。プラスチック
は、粉体の他、フィルム、板体、容器等の成形物である
ことができる。成形物の場合、これを粉砕して粉砕物の
形状で被処理原料として用いることができる。その寸法
はできるだけ小さい寸法であることが望ましいが、通
常、２０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下である。そ
の下限値は、特に制約されないが、通常、２ｍｍ程度で
ある。

【０００９】本発明においては、被処理原料として用い
る有機物を、水素活性化金属からなる金属触媒及び／又
は水溶性アルカリ性物質からなるアルカリ触媒の存在下
において、亜臨界水又は超臨界水と接触させる。本発明
で用いる水素化活性金属（触媒金属）としては、従来公
知の各種の遷移金属が用いられる。このようなものに
は、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｅ等の金属が包
含される。本発明では、特に、８族金属を好ましく用い
ることができる。本発明で用いる触媒金属はそれ単独で
用いることも可能であるが、通常は、担体に担持させた
担持触媒として用いられる。担体としては、シリカ、ア
ルミナ、シリカ−アルミナ、チタニア、マグネシア等の
金属酸化物の他、ゼオライト、セピオライト、粘土等の
多孔性無機物を挙げることができる。担体に担持させる
方法としては、含浸法等の従来公知の各種の方法を用い
ることができる。担体に触媒金属を担持させた触媒にお
いて、その触媒金属の含有量は、全触媒中、５〜７０重
量％、好ましくは１０〜３０重量％である。触媒金属の
形態は、金属状態の他、酸化物や硫化物等であることが
できる。触媒の寸法は、０．２〜３ｍｍ、好ましくは
０．５〜１ｍｍである。

【００１０】本発明で用いる水溶性アルカリ性物質から
なるアルカリ触媒において、該アルカリ性物質には、Ｎ
ａＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３、ＮａＨＣＯ_３、ＫＯＨ、Ｋ_２Ｃ
Ｏ_３、ＫＨＣＯ_３等を挙げることができる。本発明で
は、このアルカリ触媒は、前記金属触媒と併用すること
ができる。

【００１１】本発明においては、有機物は、水素を含む
ガスに変換される。この場合のガス化反応を示すと、以
下の通りである。ＣｍＨｎ＋ｍＨ₂Ｏ → ｍＣＯ＋（ｎ／２＋ｍ）Ｈ₂ （１）ＣＯ＋Ｈ₂Ｏ → ＣＯ₂ ＋Ｈ₂ （２）ＣＯ＋３Ｈ₂Ｏ → ＣＨ₄ ＋Ｈ₂Ｏ（３）

【００１２】亜臨界水又は超臨界水の使用割合は、有機
物１００重量部（乾燥物基準、以下同じ）当り、３００
〜５０００重量部、好ましくは５００〜２０００重量部
である。触媒の使用割合は、水素化活性金属からなる金
属触媒の場合、触媒金属量で、有機物１００重量部当
り、５〜１００重量部、好ましくは１０〜６０重量部で
ある。アルカリ触媒の場合、有機物１００重量部当り、
５〜１００重量部、好ましくは１０〜８０重量部であ
る。

【００１３】本発明のガス化反応温度は４００〜１００
０℃、好ましくは５００〜８００℃、反応圧力は水の亜
臨界圧力以上（５ＭＰａ以上）、特に超臨界圧力以上
（２２．１ＭＰａ以上）である。その上限値は５０ＭＰ
ａ、好ましくは４０ＭＰａである。本発明では、反応圧
力は、一般的には、５〜５０ＭＰａ、好ましくは１０〜
４０ＭＰａである。反応時聞は１分〜１２０分、好まし
くは１０分〜３０分である。本発明によれば、有機物は
熱分解し、さらに亜臨界水又は超臨界水と反応して水
素、メタン、二酸化炭素を主成分とするガスを生成す
る。本発明では、この時水素とメタンの生成比を制御す
ることが可能である。水素の生成割合を上げるために
は、反応温度が高いほど、また、水／有機物の仕込比が
大きいほど有利である。また、本発明では分解・ガス化
溶媒として亜臨界水又は超臨界水を使用しているので、
反応時に有害なダイオキシン類が副生することを完全に
抑制できる。生成ガスとして、水素、二酸化炭素の他、
メタンなどの低級炭化水素などからなる混合ガスが得ら
れる。この混合ガスは、これをアルカリ溶液中に流通す
ることにより、二酸化炭素を吸収・除去し、水素、メタ
ンなどの燃料あるいは化学原料として有用なガスを主成
分とする混合ガスを得ることができる。

【００１４】本発明を実施する場合、亜臨界水又は超臨
界水中には、有機物の分解を促進させるために、酸化剤
を含有させることができる。酸化剤としては、空気、酸
素、過酸化水素、オゾン等が挙げられる。酸化剤の使用
量は、有機物（乾燥物）１００重量部当り、５〜１００
重量部、好ましくは１０〜５０重量部である。酸化剤と
して空気又は酸素を用いる場合、その反応器における酸
素分圧は、１〜２０ＭＰａ、好ましくは１〜１０ＭＰａ
である。

【００１５】本発明により有機物のガス化を行う場合、
有機物は、これをあらかじめ亜臨界水〜超臨界水条件に
保持して可溶化した後、亜臨界水又は超臨界水に接触さ
せるのが好ましい。この場合、有機物の可溶化は、具体
的には、有機物を水の存在下で１．５〜５０ＭＰａ、好
ましくは３〜３０ＭＰａの圧力下で２００〜５００℃、
好ましくは３００〜４００℃に加熱することにより実施
することができる。水の使用割合は、有機物１００重量
部当り、１００〜５０００重量部、好ましくは２００〜
２０００重量部の割合である。また、その水には、触
媒、好ましくはアルカリ触媒を含有させるのが好まし
い。

【００１６】次に、本発明の実施態様について図面を参
照しながら説明する。図１は、本発明を実施する場合の
フローシートの１つの例を示す。このフローシートに従
って有機物をガス化するには、被処理原料である有機物
（廃プラスチック等）は、前処理装置１において、脱ハ
ロゲン処理される。この脱ハロゲン処理は、従来公知の
方法により実施することができる。例えば、被処理原料
を、大気圧下、温度１００〜４５０℃、好ましくは２０
０〜４００℃程度に加熱する。これにより、有機物中に
含まれたハロゲン（塩素、臭素等）は、ハロゲン化水素
として除去される。被処理原料がハロゲン含有量の少な
いものである場合には、この前処理装置１は必要とされ
ない。

【００１７】ハロゲンの除去された有機物は、亜臨界水
又は超臨界水ガス化槽２において、ガス化される。この
ガス化槽２においては、水はその超臨界条件に保持され
ており、この亜臨界水又は超臨界水中には、触媒が含ま
れている。このガス化槽２でプラスチックのガス化によ
り生成したガスは、ガス分離塔３に導入される。このガ
ス分離塔３は、ＣＯ₂を選択的に分離する分離膜を有す
る分離装置であることができる。このガス分離塔３にお
いては、水素やメタンからなるガスと、ＣＯ₂とが分離
される。

【００１８】ガス分離塔３は、ＣＯ₂吸収剤を充填した
充填塔であることができる。ＣＯ₂吸収剤としては、酸
化カルシウムや、水酸化カルシウム、酸化マグネシウ
ム、水酸化マグネシウム、シリカ／アルミナ等が挙げら
れる。

【００１９】亜臨界水又は超臨界水ガス化槽２において
は、ガス化されなかった残渣（金属、ガラス等）が排出
される。またこのガス化槽２においては、槽内の水を亜
臨界又は超臨界圧以上に保持するために、その槽内の水
の一部を抜出し、高圧ポンプにより加圧してガス化槽２
に圧入させる。

【００２０】本発明によると、有機物を、水素、メタ
ン、ＣＯ₂等のガスに分解させることができる。プラス
チック中に窒素原子が存在する場合には、窒素ガスやア
ンモニアガスが副生する。

【００２１】被処理原料がハロゲンを含有する場合に
は、ガス化槽２の亜臨界水又は超臨界水には、水溶性ア
ルカリ（ＮａＯＨ、Ｎａ₂ＣＯ_３、ＮａＨＣＯ_３等）を
あらかじめ添加しておき、ハロゲンをこのアルカリと反
応させることによって除去することができる。この場合
には、前処理装置１を省略することが可能である。

【００２２】次に、本発明を実施する場合のフローシー
トの他の例を図２に示す。図２に示されたフローシート
に従って有機物を連続ガス化するには、アルカリ触媒を
含む水をそのタンク１１からライン３１及びポンプ１
５、ライン３４、ライン３５を通って亜臨界水又は超臨
界水ガス化槽１７に導入し、亜臨界又は超臨界条件に保
持する。また、水とアルカリ触媒を含む有機物を、タン
ク１２からライン３２、亜〜超臨界水可溶化槽１３に導
入させ、ここで有機物を可溶化させた後、ライン３３、
ポンプ１６及びライン３５を通って、超臨界ガス化槽１
７に導入する。亜臨界水又は超臨界水は、ガス化槽１７
で作ってもよいが、あらかじめ別の装置で作り、これを
ガス化槽１７に導入することもできる。

【００２３】亜臨界水又は超臨界水ガス化槽において
は、有機物と亜臨界水又は超臨界水とが触媒の存在下で
触媒反応して、有機物はガス化される。

【００２４】この有機物のガス化生成物は、触媒ととも
に、ライン３６を通ってガス化槽１７から排出させ、冷
却器１８、ライン３７を通り、さらに背圧弁１９を通っ
て減圧されて気液分離器２０に導入する。

【００２５】気液分離器２０で分離されたガス（気体）
は、これをガス分離塔２１に送り、ここで、水素、メタ
ン及び二酸化炭素（ＣＯ_２）に分離する。一方、気液分
離器２０で分離された液体は、ライン３９を通って固液
分離器２２送り、ここでアルカリ触媒を含む水と残渣と
に分離する。触媒を含む水は、タンク１１に送り、再利
用する。

【００２６】前記可溶化槽１３においては、可溶化しな
いものを残渣として分離する。このような残渣には、金
属、ガラス、砂等が包含される。

【００２７】気液分離器２０において、その温度は、２
０〜１００℃、好ましくは２５〜６０℃であり、その圧
力は０．１〜１０ＭＰａ、好ましくは０．１〜８ＭＰａ
である。

【００２８】亜臨界水又は超臨界水ガス化槽１７におい
て、その温度は４００〜１０００℃、好ましくは５００
〜８００℃であり、その圧力は５〜５０ＭＰａ、好まし
くは１０〜４０ＭＰａである。

【００２９】亜〜超臨界水可溶化槽１３において、その
温度は２００〜５００℃、その圧力は１．５〜５０ＭＰ
ａである。

【００３０】

【実施例】以下に、実施例により本発明を詳細に説明す
る。なお、以下の実施例では、廃自動車の処理工程から
排出されたシュレッダーダスト、及びその主要構成成分
であるポリエチレンと、前処理により脱塩化水素したポ
リ塩化ビニル（ポリエンと呼ぶ）等の有機物を使用し
た。

【００３１】実施例１ポリエチレン０．０５ｇとニッケル系触媒０．０１ｇを
分解・ガス化反応器に充填し、６５０℃、３０ＭＰａの
超臨界水によりポリエチレンを分解・ガス化した。この
時の反応時間は１０分又は３０分だった。実験結果を表
１のＮｏ．１、Ｎｏ．２に示す。表１からわかるよう
に、ポリエチレンを超臨界水で処理すると１００％分解
し、水素、メタン、二酸化炭素が主成分の混合ガスが得
られること、反応時間が１０分の場合でもポリエチレン
は１００％分解し、ガスの生成量と組成は３０分の場合
とほぼ同じことから、短時間に完全にガス化することが
わかった。

【００３２】

【表１】

【００３３】実施例２前処理により脱塩化水素処理を行ったポリエン０．０５
ｇとニッケル系触媒又はアルカリ触媒（Ｎａ_２ＣＯ_３）
０〜０．０５ｇを分解・ガス化反応器に充填し、６５０
℃、３０ＭＰａの超臨界水によりガス化反応を行った。
この時の反応時間は３０分だった。実験結果を表２のＮ
ｏ．３〜Ｎｏ．７に示す。Ｎｏ．３に示すように、触媒
を添加しないと分解率は３５％とかなり低く、ガス生成
量も２５０ｍｌ／ｇ−樹脂と少なかったが、触媒を加え
ると分解・ガス化が促進され、触媒量の増加とともに分
解率・ガス生成量が増加した。また、触媒量が増加する
と、生成ガス中の水素と二酸化炭素の生成量は増加した
が、メタンの量は横ばいだった。

【００３４】実施例３ポリエン０．０５ｇとアルカリ触媒の炭酸ナトリウム
０．０２ｇを分解・ガス化反応器に充填し、６５０℃、
３０ＭＰａの超臨界水によりガス化反応を行った。この
時の反応時間は３０分だった。実験結果を表２のＮｏ．
８に示す。ポリエンに対して同じ重量分率のニッケル触
媒を加えた時と比較して、分解率は少し低い程度だった
が、水素、メタン、二酸化炭素の生成量は大幅に減少し
た。これは低分子化の程度が小さいためにかなりの量の
分解生成物が水溶性オリゴマーとして水中に残存し、ガ
ス化されなかったためである。

【００３５】

【表２】

【００３６】実施例４前処理により構成ポリマー中のポリ塩化ビニルの脱塩化
水素を行ったシュレッダーダスト０．０５ｇとニッケル
触楳０．０１ｇを分解・ガス化反応器に充填し、６５０
〜８００℃、３０ＭＰａの超臨界水によりガス化反応を
行った。この時の反応時間は３０分だった。実験結果を
表３のＮｏ．９、Ｎｏ．１０に示す。Ｎｏ．９に示すよ
うに、６５０℃の時の樹脂分解率は７７％とかなり高い
値が得られたが、単位樹脂重量当たりのガス生成量は少
なかった。これは、実施例３のＮｏ．８と同様に、相当
量の分解生成物が水中に残存したためである。このため
に、反応温度を８００℃まで上げて分解・ガス化を行っ
た。その時の結果をＮｏ．１０に示す。反応温度の上昇
により、プラスチックの低分子化・ガス化が促進され、
高い分解率とガス生成量が得られた。

【００３７】実施例５シュレッダーダストの処理条件を緩和するために、酸化
剤を添加して分解・ガス化を行った。すなわち、脱塩素
化したシュレッダーダスト０．０５ｇとニッケル触媒
０．０１ｇを分解・ガス化反応器に充填し、酸化剤とし
て空気を混合して、超臨界水によりガス化反応を行っ
た。この時の反応温度は６５０℃、反応圧力は３０ＭＰ
ａ、反応時間は３０分だった。実験結果を表３のＮｏ．
１１に示す。酸化剤の添加により、シュレッダーダスト
中のプラスチックの部分酸化反応が起こり、後続するガ
ス化が大幅に促進された。その結果、Ｎｏ．１０の８０
０℃の時に匹敵するガス生成量が得られた。一方、酸化
剤により生成ガス中の一部の水素とメタンの酸化が起こ
った結果、これらのガスの生成割合は少し下がり、逆に
二酸化炭素の割合が増加した。

【００３８】

【表３】

【００３９】実施例６ポリエンと各種触媒を分解・ガス化反応器に充填し、７
００℃、３０ＭＰａの超臨界水によりガス化を行った。
このときの反応時間は３０分だった。実験結果を表４に
示す。水素生成量に関して、Ｎｏ．１２のニッケル触媒
と比較して、ナトリウムイオンを含む触媒では、Ｎｏ．
１３の水酸化ナトリウムの時に約８０％、Ｎｏ．１４と
１５の炭酸塩、炭酸水素塩では約５０％の水素が生成し
た。一方カリウムイオンを含む触媒では、Ｎｏ．１６の
水酸化カリウムの時にはニッケル触媒を用いた時の約９
６％、Ｎｏ．１７の炭酸塩では８０％、Ｎｏ．１８の炭
酸水素塩では７０％の水素が得られた。

【００４０】

【表４】

【００４１】実施例７生ごみと各種触媒を分解・ガス化反応器に充填し、６５
０℃、３０ＭＰａの超臨界水によりガス化を行った。こ
のときの反応時間は３０分だった。実験結果を表５に示
す。Ｎｏ．１９に示すようにニッケル触媒を用いた時が
水素生成量が最も多かった。またＮｏ．２０と２３のよ
うなアルカリ触媒、Ｎｏ．２１と２４のような炭酸塩、
Ｎｏ．２２と２５のような炭酸水素塩を用いると、ニッ
ケル触媒の３５〜７７％の水素を発生した。

【００４２】

【表５】

【００４３】実施例８図２に示す違続式超臨界水ガス化フローシートに従っ
て、触媒として安価なアルカリ、アルカリ炭酸塩又はア
ルカリ炭酸水素塩を用いて、ポリエチレンを超臨界水ガ
ス化した。可溶化槽１３の温度は３５０℃、圧力は飽和
蒸気圧の１６．５ＭＰａ、ガス化糟１７の温度は７００
℃、圧力は３０ＭＰａ、滞留時間３０分だった。可溶化
槽に仕込んだポリエチレンは１００ｇ、水は５００ｇ、
触媒は２０ｇ、可溶化槽からの可溶化ポリエチレン＋水
＋触媒混合液の供給速度は１．５４ｇ／分、超臨界水ガ
ス化糟上部からの追加用の水の供給速度は１ｍｌ／分だ
った。この時の生成ガス量を表６のＮｏ．２６〜Ｎｏ．
３１に示す。表６からわかるように、ポリエチレンを分
解・ガス化すると水素、メタンを主成分とする混含ガス
が得られること、ＫＯＨ、Ｋ_２ＣＯ_３、ＮａＯＨの場
合、ニッケル触蝶を用いた同一反応条件の水素生成量２
７４ｍｌ／分に匹敵する水素が得られることがわかっ
た。

【００４４】

【表６】

【００４５】実施例９図２に示す連続式式超臨界水ガスフローシートに従っ
て、触媒として水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムを
用いてポリエチレンを超臨界水ガス化した。可溶化槽の
温度は３５０℃、圧力は飽和蒸気圧の１６．５ＭＰａ、
ガス化糟の温度は７００℃、圧力は３０ＭＰａ、滞留時
間３０分だった。可溶化槽に仕込んだポリエチレンは１
００ｇ、水は５００ｇ、触媒は２０〜１００ｇ、可溶化
槽からの可溶化ポリエチレン＋水＋触媒混合液の供給速
度は１．５４ｇ／分、超臨界水ガス化槽上部からの追加
用の水の供給速度は１ｍｌ／分だった。水素生成量に対
する触媒添加量の効果を表７のＮｏ．３２〜Ｎｏ．３７
に示す。表７からわかるように、水酸化カリウム、水酸
化ナトリウムともに触媒量を増やすと水素生成量が大幅
に増加することがわかった。

【００４６】

【表７】

【００４７】実施例１０図２に示す連続式超臨界水ガス化フローシートに従っ
て、触媒として水酸化カリウムを用いてシュレッダーダ
ストを超臨界水ガス化した。可溶化槽の温度は３５０
℃、圧力は飽和蒸気庄の１６．５ＭＰａ、ガス化槽の温
度は７００℃、圧力は３０ＭＰａ、滞留時間は３０分だ
った。可溶化槽に仕込んだシュレッダーダスストは１０
０ｇ、水は５００ｇ、触媒は１００ｇ、可溶化槽からの
可溶化シュレッダーダスト＋水＋触媒混合液の供給速度
は１．５４ｇ／分、超臨界水ガス化槽上部からの追加用
の水の供給速度は１ｍｌ／分だった。この時のガス生成
量は、シュレッダーダスト供給量０．２５６ｇ／分に対
して水素２１２ｍｌ／分、メタン６５ｍｌ／分、二酸化
炭素１１６ｍｌ／分、エタン９ｍｌ／分だった。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、有機物を水素を含むガ
スに効率よくかつ簡便に分解ガス化させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する場合のフローシートの１例を
示す。

【図２】本発明を実施する場合のフローシートの他の例
を示す。

【符号の説明】

［図１］１前処理装置２超臨界水ガス化槽３ガス分離塔［図２］１３亜〜臨界水可溶化槽１７超臨界水ガス化槽２０気液分離器２１ガス分離塔２２固液分離器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｊ 11/14 Ｃ０１Ｂ 3/02 Ｚ 11/16 Ｃ１０Ｌ 3/00 ＺＡＢＡ // Ｃ０１Ｂ 3/02 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４ＺＦターム(参考） 4D004 AA02 AA03 AA04 AA07 AA11 CA04 CA23 CA27 CA39 CC09 DA03 DA06 DA07 4D059 AA01 AA07 AA08 BC02 BF02 BK11 BK12 CC03 DA70 EA06 EA20 EB06 EB20 4F301 AA01 AA03 AA06 AA12 AA15 AA20 AA22 AA23 AA24 AA25 AA26 AA27 AA28 AA29 CA12 CA23 CA25 CA26 CA33 CA41 CA53 CA72 CA73 4G140 BA02 BB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機物を、水素活性化金属からなる金属
触媒及び／又は水溶性アルカリ性物質からなるアルカリ
触媒の存在下において、亜臨界水又は超臨界水と接触さ
せることを特徴とする有機物のガス化方法。
【請求項２】有機物と水を含む被処理原料を、１．５
〜５０ＭＰａの条件下で２００〜５００℃の温度に加熱
して可溶化させた後、水素活性化金属からなる金属触媒
及び／又は水溶性アルカリ性物質からなるアルカリ触媒
の存在下において、超臨界水と接触させることを特徴と
する有機物のガス化方法。
【請求項３】有機物と水を含む被処理原料をガス化す
る方法において、（ｉ）該被処理原料を、１．５〜５０
ＭＰａの条件下で２００〜５００℃の温度に加熱して可
溶化させる可溶化工程、（ｉｉ）該可溶化物を水溶性ア
ルカリ性物質からなるアルカリ触媒の存在下で亜臨界水
又は超臨界水と接触させる有機物のガス化工程、（ｉｉ
ｉ）該ガス化工程で得られたガス化生成物を冷却し、減
圧した後、気液分離する気液分離工程、（ｉｖ）該気液
分離工程で得られたガスを、少なくとも水素とメタンと
二酸化炭素とに分離するガス分離工程、（ｖ）該気液分
離工程で得られた液体を、固液分離する固液分離工程、
を包含することを特徴とする有機物のガス化方法。
【請求項４】該超臨界水が該アルカリ触媒を含む請求
項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】該有機物が、プラスチックである請求項
１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】該有機物が、食品廃棄物である請求項１
〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項７】該有機物が、家畜糞尿である請求項１〜
４のいずれかに記載の方法。