KR20240155086A - 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템 - Google Patents
폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240155086A KR20240155086A KR1020240033305A KR20240033305A KR20240155086A KR 20240155086 A KR20240155086 A KR 20240155086A KR 1020240033305 A KR1020240033305 A KR 1020240033305A KR 20240033305 A KR20240033305 A KR 20240033305A KR 20240155086 A KR20240155086 A KR 20240155086A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- waste plastic
- pyrolysis
- producing
- pyrolysis oil
- oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 182
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 182
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 176
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 154
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 96
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 91
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 305
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 94
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 88
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 75
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 70
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 53
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 49
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 49
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 53
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 49
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 34
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 19
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 14
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 14
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 10
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 10
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 8
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 8
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 8
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 7
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 7
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920000233 poly(alkylene oxides) Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 claims description 3
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 245
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 101
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 70
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 66
- 230000008569 process Effects 0.000 description 62
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 43
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 33
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 33
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 29
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 28
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 21
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 19
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 18
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 18
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 17
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 13
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 13
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 12
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 11
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- WQOXQRCZOLPYPM-UHFFFAOYSA-N dimethyl disulfide Chemical compound CSSC WQOXQRCZOLPYPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 8
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 7
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 5
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 5
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 5
- 239000010920 waste tyre Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 4
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 4
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N Dimethyl sulfide Chemical compound CSC QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 3
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 3
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 3
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N Propene Chemical compound CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- ZPFAVCIQZKRBGF-UHFFFAOYSA-N 1,3,2-dioxathiolane 2,2-dioxide Chemical compound O=S1(=O)OCCO1 ZPFAVCIQZKRBGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PLUBXMRUUVWRLT-UHFFFAOYSA-N Ethyl methanesulfonate Chemical compound CCOS(C)(=O)=O PLUBXMRUUVWRLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002089 NOx Inorganic materials 0.000 description 1
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000007977 PBT buffer Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L copper;carbonate Chemical compound [Cu+2].[O-]C([O-])=O GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AEJIMXVJZFYIHN-UHFFFAOYSA-N copper;dihydrate Chemical compound O.O.[Cu] AEJIMXVJZFYIHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006298 dechlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000010303 mechanochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- MBABOKRGFJTBAE-UHFFFAOYSA-N methyl methanesulfonate Chemical compound COS(C)(=O)=O MBABOKRGFJTBAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZMJDSHXVKJFKW-UHFFFAOYSA-M methyl sulfate(1-) Chemical compound COS([O-])(=O)=O JZMJDSHXVKJFKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000010812 mixed waste Substances 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002927 oxygen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- AUMOHRGUCCHLKI-UHFFFAOYSA-N prop-1-enyl 1-cyanoethanesulfonate Chemical compound C(#N)C(C)S(=O)(=O)OC=CC AUMOHRGUCCHLKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CEOMSMHXJAWWED-UHFFFAOYSA-N prop-1-enyl prop-1-ene-1-sulfonate Chemical compound CC=COS(=O)(=O)C=CC CEOMSMHXJAWWED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKORSYDQYFVQNS-UHFFFAOYSA-N propyl methanesulfonate Chemical compound CCCOS(C)(=O)=O DKORSYDQYFVQNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 238000001149 thermolysis Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/002—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
- B01D39/2072—Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G31/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for
- C10G31/09—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for by filtration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G33/00—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G33/00—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
- C10G33/02—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils with electrical or magnetic means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G35/00—Reforming naphtha
- C10G35/04—Catalytic reforming
- C10G35/06—Catalytic reforming characterised by the catalyst used
- C10G35/085—Catalytic reforming characterised by the catalyst used containing platinum group metals or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
- C10G45/04—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
- C10G45/06—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
- C10G45/04—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
- C10G45/06—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof
- C10G45/08—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof in combination with chromium, molybdenum, or tungsten metals, or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/44—Hydrogenation of the aromatic hydrocarbons
- C10G45/46—Hydrogenation of the aromatic hydrocarbons characterised by the catalyst used
- C10G45/48—Hydrogenation of the aromatic hydrocarbons characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/58—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G67/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only
- C10G67/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G67/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only
- C10G67/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only
- C10G67/04—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only including solvent extraction as the refining step in the absence of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G67/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only
- C10G67/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only
- C10G67/14—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only including at least two different refining steps in the absence of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G69/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process
- C10G69/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G69/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process
- C10G69/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only
- C10G69/06—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only including at least one step of thermal cracking in the absence of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G69/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process
- C10G69/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only
- C10G69/08—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only including at least one step of reforming naphtha
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G7/00—Distillation of hydrocarbon oils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/005—Coking (in order to produce liquid products mainly)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/34—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
- C10G9/36—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts with heated gases or vapours
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/06—Integration with other chemical processes
- C01B2203/062—Hydrocarbon production, e.g. Fischer-Tropsch process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/06—Integration with other chemical processes
- C01B2203/063—Refinery processes
- C01B2203/065—Refinery processes using hydrotreating, e.g. hydrogenation, hydrodesulfurisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1205—Composition of the feed
- C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1235—Hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1003—Waste materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/20—Characteristics of the feedstock or the products
- C10G2300/201—Impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4006—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4012—Pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/80—Additives
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
본 개시는 폐플라스틱을 전처리하는 전처리 단계; 상기 전처리 단계에서 전처리된 폐플라스틱을 열분해 반응기에 투입하여 열분해 가스를 제조하는 열분해 단계; 상기 열분해 가스를 고온 필터(Hot filter)에 투입하여 열분해유를 제조하는 경질화 단계; 상기 제조된 열분해유를 세척수 및 해유화제(demulsifier)와 혼합한 제1혼합액에 전압을 인가하여 탈수하는 탈수 단계; 상기 탈수된 제1혼합액과 황 공급원(sulfur source)을 혼합한 제2혼합액을 수소화 처리하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 제조하는 수소화 처리 단계; 및 상기 정제 열분해유를 가스화하는 가스화 단계;를 포함하고, 상기 고온 필터에서 응축된 액체는 상기 열분해 반응기로 재투입되는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템에 관한 것이다.
Description
본 개시는 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템에 관한 것이다.
폐플라스틱 열분해유 등 폐물질의 크래킹(Cracking), 열분해 반응을 통해 생성된 열분해유 내에는 폐물질에서 기인한 다량의 불순물을 포함하므로, 이를 연료로 활용 시 SOx, NOx 등의 대기 오염 물질 배출 우려가 있다. 특히 염소 성분은 고온 처리 과정에서 장치 부식 유발 우려가 있는 염화수소로 전환되어 배출되는 문제가 있다. 또한, 폐플라스틱 열분해유는 일반적인 방법으로 원유로부터 제조되는 유분과 비교하여 염소, 질소, 금속 등 불순물 함량이 높기 때문에 휘발유, 경유 등의 고부가 가치 연료에 제한적인 양만이 블렌딩될 수 있으며, 다량을 이용하기 위해서는 정제 공정을 거쳐야 한다.
종래에는 정유 기술을 활용한 수첨탈황공정(Hydrotreating), 염화수소 처리공정 등의 후처리 공정을 통해 염소, 질소, 금속 등의 불순물을 제거하였으나, 폐플라스틱 열분해유 등의 열분해유는 고함량의 염소 등을 포함하기 때문에 수첨탈황공정에서 형성되는 과량의 염화수소 발생으로 장비 부식 및 반응 이상, 제품 성상 악화의 문제가 보고되고 있으며, 전처리하지 않은 열분해유를 수첨탈황공정에 도입하는 것은 어렵다.
또한, 종래 기술과 같이, 수소화 처리 촉매 하에 오일과 수소를 반응시킬 경우, 정제된 오일과 함께 생성되는 염화수소 등의 염소 화합물과 질소 화합물이 반응하여 암모늄 염(NH4Cl)을 생성하며, 이 암모늄 염은 다양한 공정적 문제를 유발한다. 구체적으로, 오일과 수소가 반응하여 반응기 내부에 생성되는 암모늄 염은 반응기의 부식을 유발하여 내구성을 감소시킬 뿐만 아니라, 차압 발생, 이로 인한 공정 효율 저하 등 많은 공정적 문제를 야기한다. 또한, 공정을 장기간 운영하는 경우 폐플라스틱 열분해유 내 불순물 입자(particle)들이 반응기 내에 고착되어 마찬가지로 여러 공정적 문제를 일으킨다.
따라서 염소 및 질소 등을 포함하는 불순물이 함유된 폐플라스틱 열분해유의 정제 공정에 있어, 암모늄 염(NH4Cl)이 생성되지 못하도록 하거나 이를 최소한으로 생성하도록 하며, 반응기 내에 불순물 입자가 고착화되는 현상을 방지할 수 있는 기술이 요구된다.
또한, 불순물 제거 이외에 경제성 확보를 위해 폐플라스틱 열분해유의 수율 향상 및 경질화를 통한 폐플라스틱 열분해유의 고부가 가치화가 요구된다.
뿐만 아니라, 상기 폐플라스틱 열분해유로부터 수소를 포함하는 합성 가스를 수득할 수 있는 기술 개발이 요구되는 실정이다.
본 개시의 일 측면에 따르면 다량의 불순물을 포함하는 폐플라스틱으로부터 경질 탄화수소의 비율이 높은 고부가 가치화 열분해유를 제조할 수 있고, 이로부터 수소를 포함하는 합성 가스를 수득할 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면 폐플라스틱으로부터 수득된 열분해유 수율이 향상될 수 있다.
본 개시의 또 다른 측면에 따르면 다량의 불순물을 포함하는 폐플라스틱으로부터 불순물이 저감된 고부가 가치화 열분해유를 제조할 수 있고, 이로부터 불순물이 저감된 수소를 포함하는 합성 가스를 수득할 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스를 제조 시 공정이 간소화된 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따르면 품질이 우수하여 기존 석유 제품과의 블렌딩 또는 정유공정에 원료로써 사용가능한 고부가 가치화 열분해유를 제조할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따르면 통상의 가스화(Gasification) 공정에 비해 상대적으로 낮은 온도에서도 우수한 합성 가스 변환 효율을 달성할 수 있다.
본 개시의 다른 일 측면에 따르면 염소 및 질소 등을 포함하는 불순물이 함유된 폐플라스틱 열분해유로부터 암모늄 염(NH4Cl)의 생성을 최소화하는 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템을 제공할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따르면 촉매의 활성이 오래 유지되어 정제 효율이 우수하고, 장기간 운영이 가능한 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템을 제공할 수 있다.
본 개시의 다른 일 측면에 따르면 불순물 입자의 고착화 현상을 방지할 수 있는 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템을 제공할 수 있다.
본 개시의 또 다른 일 측면에 따르면 염소, 질소, 산소, 금속 등의 불순물 함유량 및 올레핀 함유량이 매우 낮고, 품질이 우수하여 기존 석유제품과의 블렌딩 또는 정유 및 석유화학 공정에 원료로써 사용가능한 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템을 제공할 수 있다.
본 개시는 폐플라스틱을 전처리하는 전처리 단계; 상기 전처리 단계에서 전처리된 폐플라스틱을 열분해 반응기에 투입하여 열분해 가스를 제조하는 열분해 단계; 상기 열분해 가스를 고온 필터(Hot filter)에 투입하여 열분해유를 제조하는 경질화 단계; 상기 제조된 열분해유를 세척수 및 해유화제(demulsifier)와 혼합한 제1혼합액에 전압을 인가하여 탈수하는 탈수 단계; 상기 탈수된 제1혼합액과 황 공급원(sulfur source)을 혼합한 제2혼합액을 수소화 처리하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 제조하는 수소화 처리 단계; 및 상기 정제 열분해유를 가스화하는 가스화 단계;를 포함하고, 상기 고온 필터에서 응축된 액체는 상기 열분해 반응기로 재투입되는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 고온 필터는 비드(Bead)로 충진될 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 비드는 규사(SiO2) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 상기 고온 필터에 온도구배가 형성된 것일 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 온도구배는 상기 고온 필터의 외부에 적어도 2개의 히터를 구비하여 형성되는 것일 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 열분해 반응기는 적어도 2개의 배치 반응기를 포함하는 것일 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 열분해 단계는 상기 적어도 2개의 배치 반응기를 스위치 운전하여 수행될 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 정제 열분해유는 석유계 탄화수소와 혼합되어 혼합유로 가스화될 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 정제 열분해유는 상기 혼합유의 총 중량 대비 90 중량% 이하로 포함될 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 폐플라스틱은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC) 및 폴리스티렌(PS)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 상기 탈수 단계에서, 상기 열분해유가 상기 세척수보다 더 많은 부피로 혼합될 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 상기 탈수 단계에서, 상기 제1혼합액이 상기 열분해유와 상기 세척수가 1:0.001 내지 0.5의 부피비로 혼합되는 것일 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 상기 탈수 단계에서, 상기 제1혼합액이 상기 열분해유와 상기 해유화제가 1:0.000001 내지 0.001의 부피비로 혼합되는 것일 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 해유화제는 폴리에틸렌글리콜, tert-부탄올, 아세톤, 알킬나프탈렌술폰산염, 알킬벤젠술폰산염, 비이온성 알콕실화 알킬 페놀 수지, 폴리알킬렌옥사이드 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
또한, 본 개시는 폐플라스틱을 전처리하는 전처리 장치; 상기 전처리 장치에서 전처리된 폐플라스틱을 투입하여 열분해 가스를 제조하는 열분해 반응기; 상기 열분해 가스를 투입하여 열분해유를 제조하는 고온 필터(Hot filter); 상기 고온 필터에서 응축된 액체가 상기 열분해 반응기로 재투입되도록 상기 고온 필터와 상기 열분해 반응기를 연결하는 연결 배관; 상기 제조된 열분해유를 세척수 및 해유화제(demulsifier)와 혼합한 제1혼합액에 전압을 인가하여 탈수하는 탈수 장치; 상기 탈수된 제1혼합액과 황 공급원(sulfur source)을 혼합한 제2혼합액을 수소화 처리하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 제조하는 수소화 처리 장치; 및 상기 정제 열분해유를 가스화하는 가스화 장치;를 포함하는, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 시스템을 제공할 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 고온 필터는 비드(Bead)로 충진된 것일 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 비드는 규사(SiO2) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 제조 시스템은 상기 고온 필터의 외부에 적어도 2개의 히터를 구비할 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 상기 수소화 처리 단계 후 상기 정제 열분해유를 증류하는 증류 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서 상기 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 상기 증류 단계에서 분리된 상기 정제 열분해유로부터 유래된 탄화수소와 석유계 탄화수소가 혼합되어 혼합유로 가스화되는 것일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템은 다량의 불순물을 포함하는 폐플라스틱으로부터 경질 탄화수소의 비율이 높은 고부가 가치화 열분해유를 제조할 수 있고, 이로부터 수소를 포함하는 합성 가스를 수득할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템은 폐플라스틱으로부터 수득된 열분해유 수율이 향상될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템은 다량의 불순물을 포함하는 폐플라스틱으로부터 불순물이 저감된 고부가 가치화 열분해유를 제조할 수 있고, 이로부터 불순물이 저감된 수소를 포함하는 합성 가스를 수득할 수 있다.
본 개시의 다른 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템은 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스를 제조 시 공정이 간소화될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템은 품질이 우수하여 기존 석유 제품과의 블렌딩 또는 정유공정에 원료로써 사용가능한 경질 탄화수소의 비율이 높은 고부가 가치화 열분해유를 제조할 수 있고, 이로부터 수소를 포함하는 합성 가스를 수득할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템은 염소 및 질소 등을 포함하는 불순물이 함유된 폐플라스틱 열분해유 정제 시 암모늄 염(NH4Cl)이 생성되지 못하도록 하거나 이를 최소한으로 생성하도록 하고, 불순물 입자의 고착화 현상을 방지할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템은 수분에 의한 촉매 비활성화가 방지됨에 따라 정제 효율이 우수하고, 공정의 장기간 운영이 가능한 효과가 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템은 염소, 질소, 산소, 금속 등의 불순물 함유량 및 올레핀 함유량이 매우 낮고, 품질이 우수하여 기존 석유제품과의 블렌딩 또는 정유 및 석유화학 공정의 원료로써 사용가능한 폐플라스틱 열분해유를 제공할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템은 폐플라스틱을 원료로 하는 친환경(Eco-friendly) 석유화학제품의 생산에 사용될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 통상의 가스화 공정에 비해 상대적으로 낮은 온도에서도 우수한 합성 가스 변환 효율을 달성할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 열분해유의 제조에 관한 공정도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 고온 필터에 관한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 탈수 단계, 수소화 처리 단계 및 가스화 단계의 공정도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 열분해유의 제조에 관한 공정도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 고온 필터에 관한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 탈수 단계, 수소화 처리 단계 및 가스화 단계의 공정도이다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하며, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어의 단수 형태는 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 수치 범위는 하한치와 상한치와 그 범위 내에서의 모든 값, 정의되는 범위의 형태와 폭에서 논리적으로 유도되는 증분, 이중 한정된 모든 값 및 서로 다른 형태로 한정된 수치 범위의 상한 및 하한의 모든 가능한 조합을 포함한다. 본 개시의 명세서에서 특별한 정의가 없는 한 실험 오차 또는 값의 반올림으로 인해 발생할 가능성이 있는 수치범위 외의 값 역시 정의된 수치범위에 포함된다.
본 명세서에서 언급되는 ‘포함한다’는 ‘구비한다’, ‘함유한다’, ‘가진다’, ‘특징으로 한다’ 등의 표현과 등가의 의미를 가지는 개방형 기재이며, 추가로 열거되어 있지 않은 요소, 재료 또는 공정을 배제하지 않는다.
본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 %의 단위는 별다른 정의가 없는 한 중량%를 의미한다.
본 명세서에서 "A 내지 B"란 특별히 다른 정의가 없는 한 "A 이상 B 이하"를 의미한다.
본 명세서에서 “열분해유 수율”이란 열분해 단계의 생성물 중 유분, 수계 부산물, 열분해 찌꺼기(Char) 및 부산물 가스의 중량 총합 대비 유분의 중량 비율을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어, ‘수직 전극’은 지면에 대하여 수직 방향으로 세워진 전극을 의미하는 것일 수 있고, ‘수평 전극’은 지면에 대하여 수평 방향으로 눕혀진 전극을 의미하는 것일 수 있다.
이하에서는, 본 개시의 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 이는 예시적인 것에 불과하고 본 개시가 예시적으로 설명된 구체적인 실시 형태로 제한되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 본 개시는 폐플라스틱을 전처리하는 전처리 단계(P-101); 상기 전처리 단계에서 전처리된 폐플라스틱을 열분해 반응기에 투입하여 열분해 가스를 제조하는 열분해 단계(P-102); 상기 열분해 가스를 고온 필터(Hot filter)에 투입하여 열분해유를 제조하는 경질화 단계(P-103); 상기 제조된 열분해유를 세척수 및 해유화제(demulsifier)와 혼합한 제1혼합액에 전압을 인가하여 탈수하는 탈수 단계(P-104); 상기 탈수된 제1혼합액과 황 공급원(sulfur source)을 혼합한 제2혼합액을 수소화 처리하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 제조하는 수소화 처리 단계(P-105); 및 상기 정제 열분해유를 가스화하는 가스화 단계(P-106);를 포함하고, 상기 고온 필터에서 응축된 액체는 상기 열분해 반응기로 재투입되는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법을 제공한다.
이에 본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 다량의 불순물을 포함하는 폐플라스틱으로부터 경질 탄화수소의 비율이 높은 고부가 가치화 열분해유를 제조할 수 있고, 이로부터 수소를 포함하는 합성 가스를 수득할 수 있다. 또한, 상기 수득된 열분해유 수율이 현저하게 향상될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 다량의 불순물을 포함하는 폐플라스틱으로부터 불순물이 저감된 고부가 가치화 열분해유를 제조할 수 있고, 이로부터 불순물이 저감된 수소를 포함하는 합성 가스를 수득할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 상기 고온 필터(15)에서 응축된 액체를 상기 열분해 반응기(14)로 재투입하여, 열분해유 중 중질 탄화수소에 대한 크래킹을 향상시킬 수 있다. 따라서, 경질 탄화수소의 비율이 높은 열분해유를 제조할 수 있고, 이로부터 수소를 포함하는 합성 가스를 수득할 수 있다.
본 개시의 다른 일 실시예에 따르면 상기 고온 필터는 비드(Bead)로 충진된 것일 수 있다. 상기 고온 필터가 비드로 충진될 경우, 고온 필터 내 불활성(Inert) 효과 및 열전달 효과가 극대화되어 경질 탄화수소의 비율이 높은 열분해유를 제조할 수 있다. 또한, 상기 열분해유 수율이 향상될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 비드는 상기 고온 필터에 상기 고온 필터 내부 부피 대비 50 vol% 이상, 60 vol% 이상, 70 vol% 이상, 80 vol% 이상, 85 vol% 이상, 90 vol% 이상, 95 vol% 이하, 93 vol% 이하, 91 vol% 이하, 90 vol% 이하, 89 vol% 이하, 87 vol% 이하, 85 vol% 이하, 80 vol% 이하 또는 또는 상기 수치들의 사이값으로 충진될 수 있다. 구체적으로는, 상기 비드는 상기 고온 필터에 상기 고온 필터 내부 부피 대비 70 내지 95 vol%, 80 내지 90 vol% 또는 85 내지 90 vol%로 충진될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 고온 필터에 온도구배가 형성될 수 있다. 상기 고온 필터에 온도구배가 형성될 경우, 고온 필터 내 상단으로 이동하는 열분해 가스와 하단으로 응축되는 액체가 효율적으로 순환되어 경질 탄화수소의 비율이 높은 열분해유를 제조할 수 있다. 또한, 이로부터 수소를 포함하는 합성 가스를 제조할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 열분해유 수율이 향상될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 온도구배는 상기 고온 필터의 하단의 온도가 상기 고온 필터의 상단의 온도보다 높은 것일 수 있다. 본 개시의 다른 일 실시예에 따르면 상기 온도구배는 상기 고온 필터의 하단의 온도가 상기 고온 필터의 중단의 온도보다 높고, 상기 고온 필터의 중단의 온도가 상기 고온 필터의 하단의 온도보다 높은 것일 수 있다. 이에 상기 고온 필터 내 순환 효율 및 열전달 효율이 향상될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 온도구배는 상기 고온 필터(15)의 외부에 적어도 2개의 히터(17)를 구비하여 형성되는 것일 수 있다. 본 개시의 다른 일 실시예에 따르면 상기 온도구배는 상기 고온 필터의 외부에 적어도 3개의 히터를 구비하여 형성되는 것일 수 있다. 상기 고온 필터의 외부에 적어도 2개의 히터를 구비할 경우, 고온 필터의 온도구배 형성이 용이하며, 고온 필터의 운전 상황에 따라 상단, 중단, 하단의 온도를 탄력적으로 조절할 수 있어 유연한 공정 운전이 가능할 수 있다. 예를 들면, 상기 고온 필터의 온도구배는 상기 고온 필터의 상단, 중단, 하단 각각에 히터가 구비되어 상단, 중단, 하단의 온도를 독립적으로 조절하여 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 고온 필터의 하단의 온도는 400℃ 이상, 420℃ 이상, 440℃ 이상, 460℃ 이상, 480℃ 이상, 500℃ 이상, 550℃ 이상, 600℃ 이상, 700℃ 이하, 600℃ 이하, 550℃ 이하, 530℃ 이하, 510℃ 이하 또는 상기 수치들의 사이값으로 포함되는 것일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 고온 필터의 상단의 온도는 400℃ 이상, 420℃ 이상, 440℃ 이상, 460℃ 이상, 480℃ 이상, 500℃ 이상, 600℃ 이하, 550℃ 이하, 500℃ 이하, 480℃ 이하, 460℃ 이하, 440℃ 이하, 420℃ 이하 또는 400℃ 이하일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 고온 필터의 중단의 온도는 300℃ 이상 600℃ 이하, 400℃ 이상 600℃ 이하, 400℃ 이상 500℃ 이하, 420℃ 이상 480℃ 이하 또는 440℃ 이상 460℃ 이하일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 전처리 단계에서 a) 폐플라스틱과 중화제를 반응시키는 단계; 및 b) 상기 a) 단계의 산물과 구리 화합물을 반응시키는 단계가 진행될 수 있다. 이에 상기 전처리 단계는 폐플라스틱 원료물질을 처리하여 정유 공정 도입 가능한 수준으로 Cl 함량을 저감시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 b) 단계에서 구리 화합물 외 금속 산화물 및 제올라이트 등의 첨가제 또는 중화제를 사용할 수 있다. 상기 금속 산화물은 2가 금속의 산화물 형태일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 폐플라스틱은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC) 및 폴리스티렌(PS)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 것일 수 있다. 상기 폐플라스틱은 유기 염소 (organic Cl), 무기 염소(Inorganic Cl) 및 아로마틱 염소(Aromatic Cl)를 포함할 수 있으며, 상기 폐플라스틱의 염소 함량은 10 ppm 이상, 50 ppm 이상, 100 ppm 이상 또는 100 내지 1,000 ppm일 수 있으며, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 폐플라스틱 열분해유 등 폐플라스틱의 크래킹, 열분해 반응을 통해 생성된 열분해유 내에는 폐플라스틱에서 기인한 다량의 불순물이 포함된다. 특히 열분해유를 전처리하여 유기/무기 염소 등의 염소 성분을 제거할 필요가 있다. 상기 폐플라스틱은 생활계 폐플라스틱과 산업계 폐플라스틱으로 구분될 수 있다. 생활계 폐플라스틱은 PE, PP이외의 PVC, PS, PET, PBT 등이 혼합된 플라스틱으로서, 본 개시에서는 PE, PP와 함께 PVC가 3중량% 이상 포함하는 혼합 폐플라스틱을 의미할 수 있다. PVC에서 유래된 염소는 유기 Cl 및 무기 Cl의 비율이 높아서, 가격이 저렴한 중화제(Ca계열, Zn계열, Al계열) 등으로도 생활계 폐플라스틱 내 Cl을 높은 효율로 제거할 수 있다. 산업계 폐플라스틱은 PE/PP가 대부분을 차지하지만, 접착제 또는 염료 성분에서 기인되는 유기 Cl 함량이 높고, 특히 아로마틱 링(aromatic ring)에 함유된 Cl(아로마틱 염소)의 비율이 높기 때문에 위에서 언급한 일반적인 저가의 중화제로 제거하기가 어렵다는 문제가 있다.
본 개시는 폐플라스틱에서 유래된 폐플라스틱에 포함된 염소 총 중량에 대하여, 95 중량% 이상, 97 중량% 이상 98 중량% 이상 또는 99 중량% 이상의 염소를 제거하는 것을 특징으로 한다. 이를 위해서는 아로마틱 링에 함유된 염소를 제거하는 것이 바람직하다
상기 a) 단계는 폐플라스틱과 중화제를 반응시키는 단계로서, PVC 등의 용융, 열분해 과정에서 발생하는 다량의 염화수소를 중화염 형태로 제거할 수 있다.
상기 중화제는 금속의 산화물, 수산화물, 탄산염 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 금속은 칼슘, 알루미늄, 마그네슘, 아연, 구리, 철 또는 이들의 조합일 수 있다. 구체적으로 상기 중화제는 구리 산화물, 알루미늄 산화물, 칼슘 산화물, 마그네슘 산화물, 아연 산화물, 철 산화물일 수 있다. 상기 중화제는 제올라이트 성분을 포함할 수 있다. 구체적으로는 상기 중화제는 제올라이트 성분을 포함하는 폐FCC 촉매(E-cat)를 포함할 수 있고, 상기 금속 산화물에 폐FCC 촉매를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 중화제는 구체적으로는 칼슘 산화물, 폐FCC 촉매, 구리 금속 또는 구리 산화물일 수 있고, 또는 칼슘 산화물일 수 있다.
본 개시에 따른 일 구현예에서 상기 중화제는 상기 열분해 단계 시 첨가될 수도 있다.
상기 중화제는, 폐플라스틱 총 중량에 대하여 0.5 내지 20 중량%, 1 내지 10 중량%, 또는 1 내지 5 중량%로 혼합될 수 있다. 또한, 상기 중화제는, 상기 폐플라스틱 내 총 염소 원소(Cl)에 대한 상기 중화제의 금속 원소(M)의 몰비 (NM/NCl)1내지 25, 구체적으로는 0.7 내지 15, 보다 구체적으로는 0.5 내지 5로 혼합되는 것일 수 있다.
한편, 상기 폐플라스틱 내 총 염소 원소(Cl)의 몰수는 전처리 및 열분해 전의 폐플라스틱 고체 원료물질의 염소 원소의 총 몰수를 의미하는 것일 수 있다.
상기 a) 염소 제거 단계에서, 상기 폐플라스틱의 염소 함량 100 중량%(C)에 대한 상기 a) 단계 산물의 염소 중량 비(C1/C)는 50%이하, 40%이하, 또는 20 내지 30%일 수 있다. a) 단계 이후 폐플라스틱에 잔류하는 염소는 b) 단계에서 효과적으로 제거가 가능하다.
b) 단계는 상기 a) 단계의 산물과 구리 화합물을 반응시키는 단계로서, 상기 a) 단계에서 제거되지 않은 소량의 유기 염소 및 아로마틱 염소를 구리 화합물(촉매제)로 제거할 수 있다. 구리 화합물을 a) 단계의 중화제와 함께 사용하거나, 또는 중화제를 대체하여 사용하는 경우에는 구리 화합물이 유기 염소 중 탄화수소 사슬 말단에 위치하는 염소 및 무기 염소(염화수소)와 먼저 반응하여, 중화제로 제거되기 어려운 아로마틱 염소 등과 접촉이 어려울 수 있다. 또한, 전처리 또는 열분해를 위해 반응기 내부를 승온하는 초기 열분해 시점은 상대적으로 저온(250~300℃)이며 염화수소가 발생하기 시작하므로 우선적으로 중화제로 염소를 제거하는 것이 바람직하다. 이후 본격적인 열분해 단계가 진행되면 상대적으로 고온이며 아로마틱 염소의 제거 반응이 활성화된다. 이에, 중화제를 사용하여 유기 Cl 및 무기 Cl 등을 염화수소로 먼저 제거한 후, 이어서 구리 화합물로 아로마틱 염소 등을 제거하는 것이 효과적이다.
상기 구리 화합물은 구리 금속(Cu), 구리 산화물(CuO), 구리 수산화물(Cu(OH)2)및 구리 탄산화물(CuCO3)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있고, 구체적으로는 구리 금속(Cu) 및/또는 구리의 산화물(CuO)을 포함할 수 있다.
상기 구리 화합물은 상기 a) 단계 산물 총 중량에 대하여 0.1 내지 20 중량%, 0.5 내지 10 중량%, 또는 1 내지 5 중량%로 혼합될 수 있다. 또한, 상기 구리 화합물은, 상기 폐플라스틱 내 총 염소 원소(Cl)에 대한 상기 구리 화합물의 구리 원소(Cu)의 몰비(NCu/NCl)1내지 10, 구체적으로는 0.7 내지 5, 보다 구체적으로는 0.5 내지 3로 혼합되는 것 일 수 있다.
한편, 상기 폐플라스틱 내 총 염소 원소(Cl)의 몰수는 전처리 및 열분해 전의 폐플라스틱 고체 원료물질의 염소 원소의 총 몰수를 의미하는 것일 수 있다.
상기 b) 염소 제거 단계에서, 상기 폐플라스틱의 염소 함량 100 중량%(C)에 대한 상기 b) 단계 산물의 염소 함량 비(C2/C)는 10 %이하, 5 %이하, 또는 0.5 내지 3 %일 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면 상기 a) 단계는 200 내지 320℃의 온도에서 진행될 수 있고, 상기 b) 단계는 400 내지 550℃의 온도에서 진행될 수 있다. 각각의 상기 온도범위에서 a) 및 b) 단계를 진행하는 경우 폐플라스틱 내 염소를 효과적으로 제거할 수 있다
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 열분해 단계에서 a) 폐플라스틱과 중화제를 반응시키는 단계; 및 b) 상기 a) 단계의 산물과 구리 화합물을 반응시키는 단계가 진행될 수도 있다.
본 개시에서, 상기 전처리 단계는 폐플라스틱을 스크류 반응기에 투입하여 분쇄하는 분쇄 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 폐플라스틱의 분쇄는 해당 기술분야에서 공지된 분쇄공정을 적용할 수 있으며, 예를 들어 폐플라스틱을 전처리 반응기(13)에 투입하고 약 300℃까지 가열하여 펠렛 형태의 탄화수소 흐름 전구체를 제조하는 것일 수 있으나, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 분쇄 단계는 상온에서 수행되는 것일 수 있다.
일 예로, 상기 분쇄 단계는 상기 폐플라스틱과 중화제를 혼합하여 전처리 반응기에 투입하는 것일 수 있다. 폐플라스틱과 상기 중화제로서 칼슘 산화물 등을 혼합하여 상온에서 분쇄하면 기계화학적 반응이 일어나, 탄화수소와 CaOHCl를 생성할 수 있는데, 이에 의해 폐플라스틱 원료 중의 염소를 CaOHCl로 안정적으로 고정하는 효과가 있다.
이어서, 상기 전처리 단계는 상기 분쇄된 폐플라스틱을 전처리 반응기에 투입하여 가열할 수 있으며, 고체 폐플라스틱 원료물질을 물리화학적으로 처리하여 염소를 제거하고, 탄화수소 흐름 전구체(열분해 원료물질)를 제조하는 것일 수 있다. 상기 탄화수소 흐름 전구체는 폐플라스틱 용융물을 의미하는 것 일 수 있고, 상기 폐플라스틱 용융물은 분쇄된 또는 미분쇄된 고체 폐플라스틱의 전부 또는 일부가 액체 폐플라스틱으로 전환된 것을 의미할 수 있다.
일 예로, 상기 전처리 단계는 상기 분쇄 또는 미분쇄된 폐플라스틱과 중화제를 각각 전처리 반응기에 투입하여 가열하는 것일 수 있다. 또한, 상기 전처리 단계는 상기 분쇄 또는 미분쇄된 폐플라스틱과 중화제를 전처리 반응기에 투입하여 제1 전처리(가열)를 진행하고, 이어서 구리 화합물을 전처리 반응기에 투입하여 제2 전처리(가열)를 진행하는 것일 수 있다.
상기 가열은 200 내지 320℃의 온도 및 상압조건에서 수행되는 것일 수 있다. 구체적으로는 상기 가열은 250 내지 320℃ 또는 280 내지 300℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다. 일반적으로 폐플라스틱의 전처리 온도는 적어도 250℃이나, 상기의 탈염소 후의 탄화수소에서는 보다 낮은 온도인 200℃에서도 용이하게 전처리를 진행하여 수소나 메탄가스를 발생시킬 수 있다.
상기 전처리 반응기는 압출기(Extruder), 고온고압반응기(Autoclave reactor), 회분식 반응기(batch reactor) 등일 수 있고, 일 예로 오거 반응기(auger reactor)일 수 있으나 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 열분해 단계는 가스상, 액체상(오일+왁스+물), 그리고 고체상 물질의 세 가지 물질상으로 분류되는 열분해 원료물질을 열분해 반응기에 투입하는 것일 수 있으며, 구체적으로 상기 전처리되지 않은 또는 전처리된 폐플라스틱을 열분해 반응기에 투입하고 가열하는 단계일 수 있다.
일 예로, 상기 열분해 단계는 전처리된 폐플라스틱과 2가 금속 화합물, 구체적으로는 구리 화합물을 혼합하여 열분해 반응기에 투입하고, 가열하는 것일 수 있다. 또한, 상기 열분해 단계는 폐플라스틱과 중화제를 혼합하여 열분해 반응기에 투입하고 가열하는 제1 열분해를 진행하고, 이후 열분해 반응기에 2가 금속 화합물, 구체적으로는 구리 화합물을 투입하고 가열하는 제2 열분해를 진행하는 것으로서, 적어도 2회의 열분해를 연속적으로 또는 불연속적으로 진행하는 것일 수 있다.
상기 가열은 비산화 분위기하 320 내지 900℃, 구체적으로는 350 내지 700℃ 보다 구체적으로는 400 내지 550℃의 온도에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 가열은 상압에서 수행될 수 있다. 상기 비산화 분위기는 폐플라스틱이 산화(연소)하지 않는 분위기이며, 예를 들어 산소 농도가 1 부피% 이하로 조정된 분위기, 질소, 수증기, 이산화탄 소 및 아르곤 등의 불활성 가스의 분위기일 수 있다.
가열 온도가 400℃ 이상이면 염소 함유 플라스틱의 융착을 방지할 수 있고, 반대로 가열 온도가 550℃ 이하이면 폐플라스틱 내 염소가 XCl2,이때 X는 2가 금속 양이온, 구체적으로는 CaCl2,CuCl2등의 형태로 열분해 찌꺼기(Char)에 잔류할 수 있다.
상기 열분해 반응기는 고온고압반응기(Autoclave reactor), 회분식반응기(batch stirred reactor), 유동층반응기(Fluidised-bed reactor) 및 고정층반응기(Packed-bed reactor)등에서 진행될 수 있고, 구체적으로 교반과 승온 제어가 가능한 모든 반응기에 적용할 수 있으며, 본 개시에 따른 일 실시예에 따르면 회분식반응기(Batch reactor)에서 진행될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 열분해 반응기는 적어도 2개의 배치 반응기를 포함하는 것일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 열분해 단계는 상기 적어도 2개의 배치 반응기를 스위치 운전하여 수행되는 것일 수 있다. 이에 상기 열분해 단계는 고온에서도 공정의 연속성을 확보할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법에서 상기 열분해 단계 또는 상기 경질화 단계는 열분해 가스상과 열분해 액체상을 가스로 회수하는 열분해 가스 회수 단계 및 열분해 고체상(고형분)을 미립물과 조립물로 분리하는 분리 단계로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가스 회수 단계에서는 상기 열분해 단계 또는 상기 경질화 단계에서 생성된 기체상 중 메탄, 에탄, 프로판과 같은 저비점 탄화수소 화합물을 포함하는 열분해 가스를 회수한다. 상기 열분해 가스는 일반적으로는 수소, 일산화탄소, 저분자량의 탄화수소 화합물 등의 가연성 물질을 포함할 수 있다. 탄화수소 화합물의 예로서는 메탄, 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로펜, 부탄, 부텐 등을 들 수 있다. 이러한 열분해 가스는 가연성 물질을 포함하므로 연료로 사용될 수 있다.
상기 분리 단계에서는 상기 열분해 단계 또는 상기 경질화 단계에서 생성된 고체상 중 고형분, 예를 들어 탄화물과 중화제 및/또는 구리 화합물을 미립물과 조립물로 분리할 수 있다. 구체적으로 염소 함유 플라스틱의 평균 입자 지름보다 작고 또한 중화제 및 구리 화합물의 평균 입자 지름보다 큰 체를 이용하여 분급함으로써 열분해 반응으로 생성된 고형분을 미립물과 조립물로 분리할 수 있다. 상기 분리 단계에서는 고형분을 염소 함유 중화제 및 구리 화합물을 상대적으로 많이 포함하는 미립물과, 탄화물을 상대적으로 많이 포함하는 조립물로 분리하는 경우 바람직하다. 상기 미립물과 탄화물은 필요에 따라 재처리될 수 있고, 열분해 단계에서 재사용, 연료로 사용 또는 폐기될 수 있으며, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 고온 필터는 비드(Bead) 및 중화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 충진된 것일 수 있다.
본 개시의 다른 일 실시예에 따르면 상기 고온 필터는 비드(Bead)로 충진된 것일 수 있다. 상기 고온 필터가 비드로 충진될 경우, 고온 필터 내 불활성(Inert) 효과 및 열교환 효과가 극대화되어 경질 탄화수소의 비율이 높은 열분해유를 제조할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 비드는 규사(SiO2)및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 비드가 규사(SiO2)를 포함하는 경우, 고온 필터 내 불활성(Inert) 효과 및 열교환 효과가 극대화되고, 오랜 고온 운전에도 마모되지 않고 안정적인 공정 운전 수행이 가능하다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 비드는 유리 비드일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 비드의 직경은 0.1mm 이상, 1mm 이상, 1.5mm 이상, 2mm 이상, 2.5mm 이상, 3mm 이상, 10mm 이하, 8mm 이하, 6mm 이하, 4mm 이하, 3.5mm 이하, 3mm 이하, 2.5mm 이하, 2mm 이하 또는 상기 수치들의 사이값일 수 있으며, 구체적으로 1mm 내지 5mm, 2mm 내지 4mm, 2.5mm 내지 3.5mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 경질화 단계에서 상기 고온 필터에 상기 입자크기를 갖는 비드를 충진함으로써 열분해 가스의 체류시간(GHSV)을 조절하여 유분의 경질화를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 고온 필터의 차압 발생을 억제하여 공정운전 효율을 개선할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 경질화 단계에서는 상기 열분해 가스를 상기 중화제가 충진된 고온 필터(Hot filter)에 투입하여 열분해유를 제조할 수 있다.
상기 경질화 단계는 무산소 분위기하 400 내지 550℃의 온도 및 상압 내지 0.5 bar의 압력에서 진행되는 것일 수 있으며, 상기 무산소 분위기는 비활성 기체 분위기 또는 산소가 없는 닫힌 계 분위기일 수 있다. 상기 경질화 단계의 온도 범위에서, 열분해가스의 경질화가 잘 진행되어 왁스에 의한 막힘 현상 및 차압 발생을 개선할 수 있다.
한편, 상기 경질화 단계는 GHSV(gas volumetric flow rate) 0.3 내지 1.2 /hr 또는 0.5 내지 0.8 /hr일 수 있다. 이에 별도 후처리 공정을 진행하지 않고도 폐플라스틱 열분해물의 경질화 및 불순물(Cl 등)을 저감할 수 있으며, 열분해 가스의 체류시간(GHSV)을 조절하여 본 개시에서 의도하는 경질 탄화수소의 비율이 높은 열분해유와 경질 탄화수소의 비율이 높은 수소를 포함하는 합성 가스를 제조할 수 있다.
상기 고온 필터에 충진된 중화제는 400 내지 900㎛의 입자크기를 갖는 것일 수 있고, 또는 500 내지 800㎛의 입자크기를 갖는 것일 수 있다. 본 개시의 경질화 단계의 운전조건에서는, 고온 필터에 상기 입자크기를 갖는 중화제를 충진함으로써 열분해 가스의 체류시간(GHSV)을 조절하여 유분의 경질화를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 고온 필터의 차압 발생을 억제하여 공정운전 효율을 개선할 수 있다.
한편, 상기 입자의 크기는 D50을 의미하는 것일 수 있고, 상기 D50은 레이저 산란법에 의한 입도 분포 측정에서 작은 입경부터 누적 체적이 50%가 될 때의 입자 직경을 의미한다. 여기서 D50은 제조된 탄소질 재료에 대해 KS A ISO 13320-1 규격에 따라 시료를 채취하여 Malvern社의 Mastersizer3000을 이용하여 입도 분포를 측정할 수 있다. 구체적으로, 에탄올을 용매로 하고 필요한 경우 초음파 분산기를 사용하여 분산시킨 뒤, 부피 밀도를 측정할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 고온 필터는 상기 비드 및 상기 중화제가 충진된 것일 수 있다.
해당 기술분야에서 고온 필터는 열분해 단계의 생성물 중 가스와 찌꺼기(Char)를 분리하는 역할을 하는 것이 일반적이나, 본 개시에서는 경질화와 동시에 염소 등의 불순물을 제거하기 위해 비드 및 중화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 충진된 고온 필터를 적용하였으며, 이에 상술한 바와 같이 고온 필터의 온도 등 운전조건과 중화제의 입자 크기를 특정 범위로 조절하였다.
상기 경질화 단계는 하기 관계식 1 및 관계식 2를 만족하는 것일 수 있다.
[관계식 1]
50 < (A2-A1)/A1(%)<100
[관계식 2]
-80 < (B2-B1/B1)(%)<-50
상기 관계식 1에서, A1은 상기 열분해 가스의 나프타(끓는점 ~150℃) 및 등유(끓는점 150~265℃)의 총량(중량%)이고, 상기 A2는 상기 열분해유의 나프타(bp ~150℃) 및 등유(bp 150~265℃)의 총량(중량%)이며, 상기 관계식 2에서, B1은 상기 열분해 가스의 염소의 함량(ppm)이고, 상기 B2는 상기 열분해유의 염소의 함량(ppm)이다.
상기 관계식 1 및 2는 구체적으로, 60 < (A2-A1)/A1(%)<90,65<(A2-A1)/A1(%)<85또는 70 < (A2-A1)/A1(%)<80일 수 있고, -75 < (B2-B1/B1)(%)<-55,-70<(B2-B1/B1)(%)<-55또는 -65 < (B2-B1/B1)(%)<-55일 수 있다.
상기 관계식 1 및 2는 본 개시의 비드 및 중화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나가 충진된 고온 필터를 사용함에 따른 폐플라스틱 열분해물의 경질화 및 중질화 정도를 수치로 나타낸 것이다. 본 개시에서는 고온 필터에 투입되는 열분해 가스의 유분 조성과 염소의 함량 및 상기 염소를 포함하는 유/무기 물질을 조절함으로써 경질 탄화수소의 비율이 높은 열분해유를 제조하는 것에 기술적 특징이 있다.
상기 경질화 단계서 제조된 열분해유는 총 중량에 대하여 나프타(bp ~150℃) 30~50 중량%, 등유(bp 150~265 ℃) 30~50 중량%, LGO(Light gas oil, bp 265~380℃) 10~30 중량% 및 UCO-2/AR(bp 380℃~) 0~10 중량%를 포함할 수 있고, 구체적으로 나프타(bp ~150℃) 35~50 중량%, 등유(bp 150~265℃) 35~50 중량%, LGO(Light gas oil, bp 265~380℃) 10~30 중량% 및 UCO-2/AR(bp 380℃~) 0~8 중량% 또는 나프타(bp ~150℃) 35~45 중량%, 등유(bp 150~265℃) 35~45 중량%, LGO(Light gas oil, bp 265~380℃) 10~20 중량% 및 UCO-2/AR(bp 380℃~) 0~6 중량%를 포함할 수 있다. 또한, 상기 열분해 가스는 중질유분(LGO 및 UCO-2/AR의 총합)에 대한 경질유분(나프타 및 등유의 총합)의 중량비가 2.5 내지 5, 2.5 내지 4, 또는 3 내지 3.8일 수 있다.
상기 경질화 단계에서 제조된 열분해유는 총 중량에 대하여, 총 염소 100ppm 미만, 80ppm 이하, 60ppm 이하, 5 내지 50ppm, 또는 10 내지 50ppm 일 수 있고, 유기 염소 90ppm 미만, 70ppm 이하, 50ppm 이하, 5 내지 50ppm, 또는 5 내지 40ppm 일 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면 상기 열분해 단계와 상기 경질화 단계는 하기 관계식 3을 만족할 수 있다.
[관계식 3]
0.7 < T2/T1<1.3
상기 관계식 3에서 T1및 T2은 각각 열분해 단계 및 경질화 단계가 진행되는 온도이다.
상기 T2/T1값이 0.7 이하를 만족하도록 열분해 단계 및 경질화 단계를 진행할 경우 상대적으로 열분해 단계의 온도가 높거나, 또는 경질화 단계의 온도가 낮을 수 있다. 이 경우 고온 필터에서 응축되어 열분해 반응기로 순환되는 비율이 높아져 열분해유의 최종 끓는점(Final boiling point)이 지나치게 낮아질 수 있다. 반면에, 상기 T2/T1값이 1.3 이상을 만족하도록 상기 단계를 진행할 경우 가스 상에서 손실 비율이 과도하게 높아져 열분해유 수율이 낮아질 수 있다.
구체적으로, 상기 T2/T1는 0.7 내지 1.2, 0.8 내지 1.2, 0.8 내지 1.1, 0.9 내지 1.1 또는 일 예로 1일 수 있다. 이에, 상술한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 탈수 단계는 열분해유, 세척수 및 해유화제를 혼합한 제1혼합액에 전압을 인가하여 탈수하는 단계일 수 있다.
상기 열분해유는 수분을 포함하는데, 열분해유 내 수분으로 인해 수소화 처리 촉매의 비활성화, 반응기 부식 등의 문제가 발생할 수 있고, 수용성의 불순물이 수분 내에 포함되어 있으므로, 수분을 제거하는 것이 필요하다. 상기 탈수 단계를 거침으로써 폐플라스틱 열분해유 내 에멀젼(emulsion) 형태로 존재하는 수분을 용이하게 제거할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 열분해유는 폐플라스틱을 열분해하여 생성된 탄화수소 유분 혼합물일 수 있고, 이때 폐플라스틱은 폐합성수지, 폐합성섬유, 폐합성고무, 폐비닐 등 합성 고분자 화합물과 관련한 고상 또는 액상의 쓰레기를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 탄화수소 유분 혼합물은 탄화수소 유분 외에 염소 화합물, 질소 화합물, 산소 화합물, 금속 화합물, 차르(char) 유래 입자 등의 불순물을 포함할 수 있고, 탄화수소 내에 염소, 질소, 산소 또는 금속이 결합된 화합물 형태의 불순물을 포함할 수 있으며, 파라핀, 올레핀, 납센 또는 방향족 형태의 탄화수소를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 세척수는 상기 열분해유에 존재하는 에멀젼 형태의 수분간 접촉 확률을 증가시키는 역할을 할 수 있다. 또한 수분 내에 포함된 수용성의 산성 물질을 제거할 수 있도록 세척수에 염기성 화합물을 첨가할 수 있으며, 상기 염기성 화합물은 수산화나트륨(NaOH)일 수 있으나, 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 열분해유는 상기 세척수보다 더 많은 부피로 혼합될 수 있고, 구체적으로 상기 제1혼합액은 폐플라스틱 열분해유와 세척수가 1:0.001 내지 0.5의 부피비, 더욱 구체적으로 1:0.005 내지 0.4의 부피비, 가장 구체적으로 1:0.01 내지 0.3의 부피비로 혼합된 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 수세가 충분히 이루어져 열분해유 내 불순물이 현저히 줄어들 수 있고 혼합되는 세척수를 제거하는데 소요되는 비용을 최소화할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 해유화제는 폴리에틸렌글리콜, tert-부탄올, 아세톤, 알킬나프탈렌술폰산염, 알킬벤젠술폰산염, 비이온성 알콕실화 알킬 페놀 수지, 폴리알킬렌옥사이드 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 제1혼합액은 상기 열분해유와 해유화제가 1:0.000001 내지 0.001의 부피비, 구체적으로 1:0.000002 내지 0.0005의 부피비, 더욱 구체적으로 1:0.000003 내지 0.0001의 부피비로 혼합된 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 열분해유의 품질에 미치는 영향을 최소화하면서 에멀젼을 분해할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 해유화제는 중량평균분자량이 200 내지 2,000 범위, 구체적으로 중량평균분자량이 300 내지 1,000 범위, 더욱 구체적으로 중량평균분자량이 400 내지 800 범위일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 탈수 공정이 진행되는 조건에서 상기 열분해유 및 세척수와의 혼합이 용이하여 수분 에멀젼의 분해 효율이 상승된다.
상기 열분해유, 세척수 및 해유화제가 혼합된 제1혼합액에 포함된 에멀젼 형태의 수분은 안정하기 때문에 여전히 제거하기 어렵다. 따라서 제1혼합액에 전압을 인가하여 수분의 제거가 용이하도록 할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 전압은 교류 또는 교류와 직류의 조합으로 인가되는 것일 수 있다. 상기 열분해유에 포함된 일부 불순물 입자는 극성을 나타내어, 직류 전압이 인가되는 경우 특정 전극에 극성을 띤 불순물 입자가 쌓이게 되고 오랜 기간 동안 공정이 진행되는 경우 전극 상에 불순물이 고착화되는 현상이 발생할 수 있다. 하지만 교류 전압이 인가되는 경우 전극의 극성이 주기적으로 변하기 때문에 불순물 입자의 고착화 현상을 방지할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 상기 교류의 주파수는 단일 주파수 또는 둘 이상의 주파수의 조합일 수 있고, 구체적인 일 예로서, 단일 주파수인 경우 주파수가 60 Hz인 교류가 인가되는 것일 수 있고, 둘 이상의 주파수의 조합인 경우 주파수가 각각 50 Hz 및 60 Hz인 교류가 번갈아 인가되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 전압은 수직 전극을 통해 인가되는 것일 수 있다. 혼합액의 제조 과정 또는 전압 인가 과정에서 불순물 입자가 전극에 쌓인 경우 인위적으로 이를 세척해주지 않으면 장기간이 지난 후 불순물 입자가 전극에 고착화되는 현상이 발생할 수 있다. 하지만 수직 전극을 이용하면 별도의 세척 작업을 수행하지 않아도 중력에 의해 불순물 입자가 전극에 쌓이지 않고 반응기 하단으로 떨어지기 때문에 불순물 입자의 고착화 현상을 사전에 방지할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 전압의 크기는 0.1 내지 50 kV, 구체적으로 1 내지 30 kV, 더욱 구체적으로 5 내지 20 kV일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 탈수는 당해 기술분야에서 공지된 임의의 방법으로 수행될 수 있다. 비제한적인 예로서, 전압 인가 후 유수 분리된 수층을 따라내기에 의해 물을 제거할 수 있다. 물은 또한 기액분리기에서 제거될 수도 있다.
상기 열분해유 내 금속 불순물은 에멀전을 안정화시켜 유수 분리를 방해하고, 흔히 래그층(rag layer)이라 불리는 안정한 에멀전층의 형성을 돕는다. 이러한 래그층은 제1혼합액 상부의 탈염유층과 하부의 수층 사이에 형성될 수 있으며, 연속적인 탈수 공정에서 점진적으로 두꺼워질 수 있다. 지나치게 두꺼워진 래그층은 탈염유와 함께 수소화 처리 단계 설비로 배출될 수 있다. 이는 탈염유의 탈염 효과를 저하시켜, 공정의 효율을 떨어뜨린다. 또한, 래그층은 물과 함께 배출되어 폐수 처리 공정에 문제를 유발할 수 있다. 따라서 탈염유층과 수층 사이에 형성된 래그층을 제거하는 것이 좋다.
그리하여 본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 상기 탈수 단계에서 전압 인가 후 제1혼합액으로부터 래그층을 제거하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 상기 래그층의 제거는 탈수기(22) 내 밀도 계측기를 통해 혼합액의 밀도 변화를 측정하여 래그층의 형성 위치 및 두께를 파악한 후 탈수기 벽면을 관통하여 외부로 연결되는 파이프를 통해 수행될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 탈수 단계는 상기 제1혼합액을 탈수한 후, 탈수한 제1혼합액을 수분 응집하여 추가 탈수하는 것일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 추가 탈수는 상기 탈수한 제1혼합액이 응집기(coalescer)로 공급되어 수행되는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 탈수한 제1혼합액에 포함된 잔량의 수분이 응집기 내 포집 필터에 의해 응집되어 제거되는 것일 수 있으나, 이는 구체적인 일 예일뿐, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 추가 탈수를 통하여 폐플라스틱 열분해유 내 수분 함량이 더욱 감소함에 따라 수분에 의한 촉매의 비활성화가 방지되고, 공정의 안정성 및 정제 열분해유의 품질이 향상될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 열분해유의 수분 함량과 탈수한 제1혼합액의 수분 함량의 비율은 1:0.0001 내지 0.9, 구체적으로 1:0.0005 내지 0.5, 더욱 구체적으로 1:0.001 내지 0.1일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 수소화 처리를 비롯한 이후 공정에서 트러블 발생 위험이 현저히 줄어들고, 블렌딩 또는 정유 및 석유화학 공정의 원료로써 규격을 만족하는 수준의 고품질 정제 열분해유를 생산할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 탈수 단계는 50 bar 이하의 압력에서 수행될 수 있다. 50 bar 이하의 압력에서 수행할 경우, 열분해유 내 수분 제거가 용이하고, 공정 안정성이 확보될 수 있다. 구체적으로, 30 bar 이하의 압력에서 수행할 수 있으며, 보다 구체적으로 20 bar 이하의 압력에서 수행할 수 있고, 비한정적으로 5 bar 이상의 압력에서 수행할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 탈수 단계는 20 ℃ 내지 300 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 범위를 만족할 경우 에멀젼 분해 및 수분 응집이 잘 일어나 탈수 효율이 향상될 수 있다. 구체적으로 50 ℃ 내지 250 ℃, 더욱 구체적으로 80 ℃ 내지 200 ℃의 온도에서 수행될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 탈수 단계에서 탈수 효율을 향상시키기 위하여 탈수 전 및/또는 후에 원심 분리 및 증류로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 추가 공정을 수행할 수 있다. 상술한 추가 공정은 당업계에서 공지된 방법으로 수행될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 수소화 처리 단계는 상기 탈수 단계에서 탈수한 제1혼합액 및 황 공급원(sulfur source)을 혼합한 제2혼합액을 수소화 처리하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 생성하는 단계일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 제2혼합액은 염소(Cl)의 농도가 10 ppm 이상, 구체적으로 100 ppm 이상, 더욱 구체적으로 200 ppm 이상일 수 있고, 상한으로는 비한정적으로 3000ppm 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 제2혼합액은 염소에 대한 질소의 중량비가 1:0.1 내지 10, 구체적으로 1:0.5 내지 5, 더욱 구체적으로 1:1 내지 2일 수 있으나, 상기 중량비는 상기 열분해유에 포함될 수 있는 구체적인 예시일 뿐 열분해유의 조성은 이에 한정되지 않는다.
본 개시의 일 실시예에 따른 수소화 처리는 제2혼합액에 대한 수소의 비율이 100 Nm3/Sm3내지 5000 Nm3/Sm3,구체적으로 500 Nm3/Sm3내지 3000 Nm3/Sm3,더욱 구체적으로 1000 Nm3/Sm3내지 1500 Nm3/Sm3인 조건에서 수행될 수 있다. 이를 만족하는 경우 효과적으로 불순물을 제거할 수 있고, 수소화 촉매의 활성을 고활성으로 장기간 유지할 수 있으며, 공정 효율이 향상될 수 있다.
상기 황 공급원(sulfur source)은 정제 공정 중 황 성분을 지속적으로 공급할 수 있는 sulfur source를 의미한다.
상기 수소화 처리 단계는 상기 황 공급원(sulfur source)을 포함하는 제2혼합액을 제조함으로써, 정제 공정 중 황 공급원 부족 및 고온 운전으로 인한 몰리브덴계 수소화 촉매의 비활성화를 억제하고 촉매 활성을 유지시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 황 공급원은 황 함유 유분을 포함할 수 있다. 상기 황 함유 유분은 원유를 원료로서 얻어진 황을 함유하는 탄화수소로 구성된 유분을 의미한다. 황을 함유하는 유분이면 특별히 제한은 없으며 예를 들어 경질가스오일, 직류 나프타, 감압 나프타, 열분해 나프타, 직류 등유, 감압 등유, 열분해 등유, 직류 경유, 감압 경유, 열분해 경유, 황 함유 폐타이어 유분 등이나 이들의 임의의 혼합물일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 황 함유 유분으로서 폐타이어 유분을 포함함에 따라 폐타이어에 포함되는 고함량의 황이 탄화수소와 함께 유분으로 전환되어 폐플라스틱 열분해유의 황 공급원으로 바람직하게 작용할 수 있다. 또한 폐타이어 유분을 폐플라스틱 열분해유의 황 공급원으로 전용함으로써 폐타이어의 재순환에 따른 환경 부하의 감소 및 촉매활성의 장기간 유지 측면에서 유리하다.
구체적으로, 상기 황 함유 유분은 비중(gravity) 0.7 내지 1의 경질가스오일(LGO)일 수 있다. 이를 사용할 경우 상기 탈수된 제1혼합액과 균일하게 혼합될 수 있고, 수소화 처리 효율이 높은 장점이 있다. 구체적으로, 비중(gravity)은 0.75 내지 0.95일 수 있고, 보다 구체적으로 0.8 내지 0.9일 수 있다. 상기 황 함유 유분은 황을 100 ppm 이상으로 포함할 수 있다. 황 성분이 100 ppm 이하로 포함되면, 공급되는 황 성분의 함량이 적어 몰리브덴계 수소화 촉매의 비활성화를 방지하는 효과가 미미할 수 있다. 구체적으로, 황 성분을 800 ppm 이상으로 포함할 수 있고, 보다 구체적으로 8,000 ppm 이상으로 포함할 수 있으며 비한정적으로 200,000 ppm 이하로 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 제2혼합액은 황을 100 ppm 이상으로 포함할 수 있다. 상기 황 함유 유분의 경우와 같이, 제2혼합액 내 황 성분이 100 ppm 이하로 포함되면, 공급되는 황 성분의 함량이 적어 몰리브덴계 수소화 촉매의 비활성화를 방지하는 효과가 미미할 수 있다. 구체적으로, 황 성분을 800 ppm 이상으로 포함할 수 있고, 보다 구체적으로 8,000 ppm 이상으로 포함할 수 있으며 비한정적으로 200,000 ppm이하로 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 황 함유 유분은 상기 탈수 단계에서 탈수한 제1혼합액 100 중량부 기준으로 0.5 중량부 미만으로 포함될 수 있다. 구체적으로 황 함유 유분은 0.1 중량부 미만으로 포함될 수 있고, 보다 구체적으로 0.05 중량부 미만으로 포함될 수 있으며 비한정적으로 0.01 중량부 초과로 포함될 수 있다. 상기 황 함유 유분이 0.5 중량부 미만으로 포함됨에 따라, 폐플라스틱 열분해유에 포함된 염소(Cl) 또는 질소(N) 농도가 희석되어 암모늄 염(NH4Cl)생성 속도를 제어할 수 있고 공정 안정성을 향상시킬수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 황 공급원(sulfur source)은 디설파이드계 화합물, 설파이드계 화합물, 설포네이트계 화합물 및 설페이트계 화합물에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 황 함유 유기 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 디메틸 디설파이드 (dimethyldisulfide), 디메틸 설파이드 (dimethylsulfide), 폴리설파이드(polysulfide), 디메틸 설폭사이드 (DMSO), 메틸 메탄설포네이트(methyl methanesulfonate), 에틸 메탄설포네이트(ehthyl methanesulfonate), 프로필 메탄설포네이트(propylsulfonate), 프로페닐 프로펜설포네이트(propenyl propenesulfonate), 프로페닐 시아노에탄설포네이트(Propenyl cyanoethansulfonate), 에틸렌 설페이트(ethylene sulfate), 바이사이클로 글리옥살 설페이트(bicyclo glyoxal sulfate) 및 메틸 설페이트(methyl sulfate)에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있고 이는 일 예로 제시된 것일 뿐 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 황 함유 유기 화합물은 상기 탈수 단계에서 탈수한 제1혼합액 100 중량부 기준으로 0.01 내지 0.1 중량부로 포함될 수 있다. 구체적으로 0.02 내지 0.08 중량부로 포함될 수 있고, 보다 구체적으로 0.03 내지 0.06 중량부로 포함될 수 있다. 0.01 중량부 미만으로 포함되면, 공급되는 황 성분의 함량이 적어 몰리브덴계 수소화 촉매의 비활성화를 방지하는 효과가 미미할 수 있다.
상기 수소화 처리는, 몰리브덴계 수소화 촉매 하에 상기 탈수 단계에서 탈수한 제1혼합액 및 황 공급원(sulfur source)이 혼합된 제2혼합액에 수소 기체(H2)를 포함하는 반응 가스가 첨가되어 일어나는 수첨반응을 의미한다. 구체적으로, 수소화 처리는 수소화 탈황 반응, 수소화 분해 반응, 수소화 탈염소 반응, 수소화 탈질소 반응, 수소화 탈산소 반응 및 수소화 탈금속 반응을 포함하는 종래 공지된 수소화 처리를 의미할 수 있다. 상기 수소화 처리를 통해 염소(Cl), 질소(N) 및 산소(O)를 포함하는 불순물과 올레핀의 일부가 제거되며, 기타 금속 불순물들도 제거될 수 있고, 상기 불순물들을 포함하는 부산물(by-product)이 생성된다.
상기 부산물(by-product)은 폐플라스틱 열분해유 내 포함된 불순물인 염소(Cl), 질소(N), 황(S) 또는 산소(O) 와 수소 기체(H2)가 반응하여 생성되며, 구체적으로 황화 수소 기체(H2S),염화 수소(HCl), 암모니아(NH3)또는 수증기(H2O)등을 포함할 수 있고, 이외에도 미반응의 수소 기체(H2),극소량의 메탄 (CH4),에탄(C2H6),프로판(C3H8)또는 부탄(C4H10)등을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 몰리브덴계 수소화 촉매는 몰리브덴계 금속, 또는 니켈, 코발트 및 텅스텐 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘이상을 포함하는 금속과 몰리브덴계 금속이 지지체에 담지된 촉매일 수 있다. 상기 몰리브덴계 수소화 촉매는 수소화 처리 시 높은 촉매활성을 지니고 있으며, 단독으로 이용하거나, 필요에 따라 니켈, 코발트, 텅스텐 등의 금속과 결합된 2원 계통 촉매 형태로도 이용할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 지지체로 알루미나, 실리카, 실리카-알루미나, 산화티타늄, 분자체, 지르코니아, 알루미늄포스페이트, 카본, 니오비아 또는 이들의 혼합물을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 몰리브덴계 수소화 촉매는 몰리브덴계 황화물 수소화 촉매를 포함할 수 있다. 예를 들어, 황화몰리브덴(MoS) 또는 이황화몰리브덴(MoS2)을 포함할 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니며 공지된 몰리브덴계 황화물 수소화 촉매를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 반응 가스는 황화 수소 기체(H2S)를 더 포함할 수 있다. 상기 반응 가스에 포함된 황화 수소 기체(H2S)는 황 공급원(sulfur source)으로 작용하여 폐플라스틱 열분해유와 혼합되는 황 공급원(sulfur source)과 같이 정제 공정 중 비활성화된 몰리브덴계 수소화 촉매의 활성을 재생시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 수소화 처리는 150 bar 이하의 압력에서 수행할 수 있다. 구체적으로, 120 bar 이하, 보다 구체적으로 100 bar 이하의 압력에서 수행할 수 있고, 비한정적으로 50 bar 이상의 압력에서 수행할 수 있다. 150 bar를 초과하는 압력 조건에서 수소화 처리를 수행하는 경우, 수소화 처리 시 암모니아 및 염화수소가 과량으로 생성됨에 따라, 암모늄 염 형성 온도가 상승하여 반응기 등 공정 내 차압이 쉽게 유발될 수 있고 공정 안정성이 현저히 저하될 수 있다. 폐플라스틱 열분해유 내 질소 및 염소의 함량 조절을 통하여 150 bar를 초과하는 압력 조건에서도 암모늄 염 형성 온도의 상승을 일부 억제할 수 있으나, 이 경우 본 개시에 따른 정제 공정의 대상이 되는 폐플라스틱 열분해유가 극히 제한될 수 있어 적절하지 않다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 수소화 처리는 150 ℃ 내지 500 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 범위를 만족할 경우 수소화 처리 효율이 향상될 수 있다. 구체적으로 200 ℃ 내지 400 ℃의 온도에서 수행될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 수소화 처리는 다단계로 수행될 수 있고, 구체적인 일 예로서 2단계로 수행될 수 있다. 수소화 처리가 2단계로 수행되는 경우, 첫번째 단계가 두번째 단계보다 낮은 온도에서 수행될 수 있다. 이때 첫번째 단계는 150 ℃ 내지 300 ℃, 구체적으로 200 ℃ 내지 250 ℃의 온도에서 수행될 수 있고, 두번째 단계는 300 ℃ 내지 500 ℃, 구체적으로 350 ℃ 내지 400 ℃에서 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 수소화 처리는 0.1 내지 5h-1의 유체공간속도(LHSV)에서 수행될 수 있다. LHSV가 위 범위를 만족할 경우, 염소, 질소 또는 금속 등의 불순물이 제거된 정제 열분해유를 보다 안정적으로 얻을 수 있는 효과가 있다. 구체적으로 0.3 내지 3h-1,보다 구체적으로 0.5 내지 1.5h-1의 LHSV에서 수행될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 상기 수소화 처리 단계 이후에, 상기 불순물이 제거된 정제 열분해유가 포함된 스트림을 기액분리한 후 수세하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 불순물이 제거된 정제 열분해유가 포함된 스트림은 상기 수소화 처리 단계가 수행되는 반응기 후단에서 배출되는 상기 불순물이 제거된 정제 열분해유를 비롯한, 염화수소, 암모니아 및 미반응 수소 기체 등을 포함하는 것일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 기액분리를 통해 불순물이 제거된 정제 열분해유가 포함된 스트림으로부터 수소화 처리에 따라 발생한 암모니아와 염화수소를 제거하고, 미반응 수소 기체를 회수할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 기액분리는 세퍼레이터(separator)를 통해 당업계에서 공지된 방법으로 수행될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 기액분리는 2회 내지 4회 수행할 수 있고, 구체적으로 3회 내지 4회, 더욱 구체적으로 4회 수행할 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 정제 열분해유는 극미량의 NH3 및 염화수소를 함유하기 때문에 유수 분리를 위한 저온 조건에서도 암모늄 염의 생성이 최소화될 수 있다. 또한 추후 상기 정제 열분해유에 별도의 염 제거제를 투입하지 않아도 이를 원료로 하는 정유 및 석유화학 공정 등을 안정적으로 수행할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 기액분리 결과 생성된 기체 스트림은 경질 탄화수소, 황화수소, 암모니아 또는 염화수소 등을 포함하는 폐가스(off-gas) 및 미반응 수소 기체를 포함할 수 있다. 당업계에 공지된 방법에 따라 폐가스와 미반응 수소 기체가 분리되어 미반응 수소 기체는 공정 내에서 재순환되고, 폐가스는 후술하는 단계를 통해 처리되어 연료로 사용되거나 대기로 배출될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 수세를 통해 상기 기체 스트림 내에 포함된 염을 용해시켜 제거하거나, 염을 형성할 수 있는 기체를 용해시켜 염 형성을 억제할 수 있다. 상기 수세는 당업계에서 공지된 방법으로 수행될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 수세는 2회 내지 4회, 구체적으로 2 내지 3회 수행할 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 염 제거 및 염 형성 억제 효과가 충분히 발휘되어 고품질의 정제 열분해유를 수득할 수 있고, 공정의 안정성을 확보할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 상기 불순물이 제거된 정제 열분해유가 포함된 스트림을 기액분리한 후 수세하는 단계 이후에, 상기 분리된 폐가스(off-gas)를 연소하는 단계; 및 미연소된 폐가스를 처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 폐가스는 C1-C4의 경질 탄화수소, 황화수소(H2S),암모니아(NH3)등을 포함할 수 있다. 따라서 상기 폐가스를 연료(fuel)로 사용하기 위해 폐가스를 연소하여 황화수소(H2S),암모니아(NH3)등을 제거하는 것이 필요하다. 폐가스의 연소에 의해 생성되는 이산화황(SO2),이산화질소(NO2)등을 포함하는 배출 가스는 가성 스크러빙(caustic scrubbing)을 수행하여 배출 규격을 맞춘 후 대기로 배출될 수 있다.
또한 상기 폐가스를 연소하는 단계 이후에 미연소된 폐가스는 산성수 스트리핑(sour water stripping), 흡착(adsorption), 생물학적 처리, 산화, 아민 스크러빙(amine scrubbing) 또는 가성 스크러빙(caustic scrubbing) 처리하여 폐수로 배출될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 본 개시의 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 가스화 단계를 포함할 수 있다.
특히 경질 탄화수소의 비율이 높은 고부가 가치화 열분해유를 가스화함으로써 상대적으로 낮은 온도에서 우수한 합성 가스 변환 효율을 달성할 수 있다.
본 개시에서, "가스화(gasification)"는 넓은 의미로는 가스화제(공기, 산소, 수증기, 이산화탄소 또는 이들의 혼합물)의 존재 하에서 탄소질 물질의 화학 구조 변화를 통한 열-화학적 전환 공정을 의미하는 것으로, 보다 좁은 의미로는 탄소질 물질을 주로 수소 및 일산화탄소를 포함하는 합성 가스로 전환시키는 공정을 의미한다.
본 구체예에 있어서, 가스화 반응은 전형적으로 하기 반응식 1 및 2에 따른 수증기 가스화 반응 및/또는 이산화탄소 가스화 반응을 통하여 주로 합성 가스(수소 및 일산화탄소로 이루어지고, 소량의 이산화탄소를 함유할 수 있 음)를 생성할 수 있다.
[반응식 1]
C + H2O→CO+H2
[반응식 2]
C + CO2→2CO
상기 가스화 반응은 당업계에 알려진 반응기를 이용하여 수행할 수 있다. 예를 들면, 수증기 가스화 반응의 경우, 향류 고정층 반응기, 병류 고정층 반응기, 유동층(fluidized bed) 반응기, 이동층(moving bed) 반응기, 분류층(entrained bed) 반응기 등을 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 이산화탄소 가스화 반응의 경우, 예를 들면 유동층 반응기를 사용할 수 있는 바, 이러한 유동층 반응기로서 라이저(riser), 버블링(bubbling) 또는 터뷸런트(turbulent) 형태의 반응기 등을 예시할 수 있다. 다만, 반응기 형태 및 세부 구성은 의도하는 가스화 반응 루트(예를 들면, 수증기 가스화 반응, 이산화탄소 가스화 반응 또는 양자 모두)에 따라 당업계에서 알려진 다양한 가스화기들로부터 적절하게 선택 또는 조절될 수 있다. 또한, 반응 조건 역시 타겟 반응 루트 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서, 상기 가스화 반응 온도는 400 내지 1200℃, 구체적으로 500 내지 1000℃, 보다 구체적으로 550 내지 800℃ 범위에서 설정될 수 있다.
본 개시에 따른 일 실시예에서, 상기 가스화 반응의 압력은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 1 내지 50 bar, 보다 구체적으로는 1 내지 5 bar 범위일 수 있다. 이때, 반응 가스는 주로 수증기를 포함하나, 선택적으로 산소 또는 공기(예를 들면, 공기 블로잉을 통하여)를 함유할 수 있고, 더 나아가 이산화탄소도 소량 함유할 수 있다. 경우에 따라서는, 질소, 아르곤 등과 같은 불활성 가스를 이용한 분압 조절을 통하여 반응 영역 내 수증기 량을 조절할 수 있다. 이때, 수증기/탄소의 공급 비는, 예를 들면 몰 기준으로 4 이내, 구체적으로는 0.1 내지 3, 보다 구체적으로는 0.5 내지 2 범위일 수 있다.
본 개시의 일 구현예에서 상기 정제 열분해유는 석유계 탄화수소와 혼합되어 혼합유로 가스화되는 것일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 가스화 단계는 불순물이 제거된 정제 열분해유를 증류하여 분리한 정제 유분을 가스화하는 것일 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 상기 정제 유분은 나프타, 케로신(kerosene), 경유(light gas oil), HGO(heavy gas oil), VGO(vacuum gas oil), 상압 잔사유(atmospheric residue) 및 감압 잔사유(vacuum residue)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 가스화 단계는 불순물이 제거된 상기 정제 열분해유와 석유계 탄화수소가 혼합된 혼합유를 가스화하는 것일 수 있다. 또한, 상기 정제 열분해유와 석유계 탄화수소가 혼합된 혼합유를 가스화할 수 있음은 물론이다.
상기 석유계 탄화수소는 자연발생적으로 존재하는 탄화수소의 혼합물 또는 상기 혼합물에서 분리된 화합물을 통칭하는 것으로, 구체적으로 원유 및 원유로부터 유래된 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 혼합유는 상기 정제 열분해유가 상기 혼합유의 총 중량 대비 5 중량% 이상, 10 중량% 이상, 20 중량% 이상, 40 중량% 이상 또는 50 중량% 이상일 수 있고, 상한으로는 비한정적으로 95 중량% 이하 또는 90 중량% 이하로 포함하는 것일 수 있다. 본 개시가 상기 범위에 반드시 한정되는 것은 아니지만, 일반적으로 열분해유 내 불순물 함량이 낮을수록 열분해유가 높은 비율로 혼합유에 포함될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법은 상기 경질화 단계 후 상기 정제 열분해유를 증류하는 증류 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법은 상기 증류 단계에서 분리된 상기 정제 열분해유로부터 유래된 탄화수소와 석유계 탄화수소가 혼합되어 혼합유로 가스화되는 것일 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면 상기 증류 단계에서 상기 정제 열분해유를 증류하여 끓는 점 150℃ 이하 범위의 경우 나프타, 끓는 점 150 내지 265℃ 범위의 경우 등유, 끓는 점 265 내지 340℃ 범위의 경우 LGO(Light gas oil) 및 끓는 점 340℃ 이상 범위의 경우 VGO(Vacuum gas oil)로 정제 탄화수소를 수득할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 증류 단계에서 상기 정제 열분해유를 증류하여 끓는점 380 ℃ 이상인 상압 잔사유를 수득할 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 본 개시의 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 증류 단계를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 정유공정 또는 석유화학공정에서 적용가능한 단계들은 비제한적으로 포함할 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면 상기 증류는 상압증류공정(Crude Distillation Unit, CDU) 및 감압증류공정(Vacuum Distillation Unit, VDU)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 공정에서 수행되는 것일 수 있다.
또한, 본 개시는 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 시스템을 제공한다.
폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법에 대하여 설명된 내용은 중복되는 범위 내에서 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 시스템에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 개시는 폐플라스틱을 전처리하는 전처리 장치; 상기 전처리 장치에서 전처리된 폐플라스틱을 투입하여 열분해 가스를 제조하는 열분해 반응기; 상기 열분해 가스를 투입하여 열분해유를 제조하는 고온 필터(Hot filter); 상기 고온 필터에서 응축된 액체가 상기 열분해 반응기로 재투입되도록 상기 고온 필터와 상기 열분해 반응기를 연결하는 연결 배관; 상기 제조된 열분해유를 세척수 및 해유화제(demulsifier)와 혼합한 제1혼합액에 전압을 인가하여 탈수하는 탈수 장치; 상기 탈수된 제1혼합액과 황 공급원(sulfur source)을 혼합한 제2혼합액을 수소화 처리하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 제조하는 수소화 처리 장치; 및 상기 정제 열분해유를 가스화하는 가스화 장치;를 포함하는, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 시스템을 제공한다.
본 개시의 제조 시스템은 다량의 불순물을 포함하는 폐플라스틱으로부터 경질 탄화수소의 비율이 높은 고부가 가치화 열분해유를 제조할 수 있고, 이로부터 경질 탄화수소의 비율이 높은 수소를 포함하는 합성 가스를 제조할 수 있다. 또한, 본 개시의 제조 시스템은 폐플라스틱으로부터 수득된 열분해유 수율을 향상될 수 있다.
도 2를 참조하면, 공급 원료(11)가 공급 원료 주입부(12)에 주입되고 스크류 혼합이 수행될 수 있다. 분쇄된 폐플라스틱과 첨가제를 전처리 반응기(13)에 투입한 후, 전처리를 수행할 수 있다. 전처리된 폐플라스틱을 열분해 반응기(14)에 투입하고 열분해를 수행하여 열분해 가스를 생성할 수 있다. 생성된 열분해 가스를 고온 필터(15)에 투입한 후 경질화시킬 수 있다. 그 후 경질화된 열분해 가스는 응축기(16)로 유입되고 열분해유 회수부(18)에서 열분해유가 수득될 수 있다. 상기 고온 필터(15)에서 응축된 액체는 열분해 반응기(14)로 재투입될 수 있다.
도 4를 참조하면, 피드 탱크(21)로부터 상기 수득된 열분해유를 탈수기(22)에 투입하고 교반하여 제1혼합액을 제조할 수 있다. 제1혼합액은 수직 전극을 통해 교류 전압을 인가하여 오일과 물로 분리될 수 있다. 그 후 분리된 물 층을 제거하여 탈수를 수행할 수 있다. 상기 탈수기(22)에서 탈수된 제1혼합액과 디메틸 디설파이드를 혼합하여 제2혼합액을 제조한 후, 상기 제2혼합액을 수소화 처리 장치(23)에서 수소화 처리할 수 있다. 그 후 수소화 처리된 열분해유를 제1 세퍼레이터(24-1)에 도입하여 수소화 처리된 열분해유에서 액체와 가스를 분리할 수 있다. 제1 세퍼레이터(24-1)에서 분리된 액체는 제3 세퍼레이터(24-3)으로 유입된 후 가스화 장치(26)로 유입될 수 있다. 제1 세퍼레이터(24-1)에서 분리된 기체는 제2 세퍼레이터(24-2)로 유입될 수 있다. 제1 세퍼레이터(24-1)에서 분리된 기체에 함유된 NH3 및 HCl을 포함하는 불순물은 제2 세퍼레이터(24-2)에서 물과 함께 제거될 수 있다. 제4 세퍼레이터(24-4)에서 추가 분리를 수행 후, 가스에서 회수된 유분은 가스화 장치(26)로 유입될 수 있다. 상기 가스화 장치(26)로 나프타, 등유, LGO, HGO, VGO 및 상압 잔사유(AR)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 추가로 투입될 수 있다. 상기 가스화 장치(26)에서 정제된 정제 열분해유를 가스화할 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면 상기 고온 필터는 비드(Bead)로 충진된 것일 수 있다. 상기 고온 필터가 비드로 충진될 경우, 고온 필터 내 불활성(Inert) 효과 및 열전달 효과가 극대화되어 경질 탄화수소의 비율이 높은 열분해유를 제조할 수 있다. 또한, 상기 열분해유 수율이 향상될 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면 상기 비드는 규사(SiO2)및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 것일 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면 상기 제조 시스템은 상기 고온 필터의 외부에 적어도 2개의 히터를 구비하는 것일 수 있다. 또한, 상기 제조 시스템은 상기 고온 필터의 외부에 적어도 3개의 히터를 구비하는 것일 수 있다. 상기 고온 필터의 외부에 적어도 2개의 히터를 구비할 경우, 고온 필터의 온도구배 형성이 용이하며, 고온 필터의 운전 상황에 따라 상단, 중단, 하단의 온도를 탄력적으로 조절할 수 있어 유연한 공정 운전이 가능할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 탈수 장치는 수직 전극이 구비된 것일 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 상기 탈수 장치에 구비된 수직 전극의 개수는 적어도 2개 이상, 구체적으로 4개 이상, 더욱 구체적으로 6개 이상일 수 있고, 상한으로는 20개 이하일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 탈수 장치는 내부에 응집기(coalescer)가 포함된 것일 수 있다. 상기 응집기는 미세한 액적을 포집하여 큰 액적을 형성시키는 장치이며 산업에서 통상적으로 사용하는 장치를 사용할 수 있고, 특별하게 한정되지 않는다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 응집기로 상기 탈수 장치에서 탈수한 제1혼합액이 유입되어 추가 탈수한 제1혼합액을 생성할 수 있다. 상기 응집기가 포함된 탈수 장치를 사용하는 경우 상기 추가 탈수한 제1혼합액이 수소 기체와 함께 수소화 처리 반응기로 유입되는 것은 물론이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 시스템은 상기 수소화 처리 장치로부터 생성된 불순물이 제거된 정제 열분해유를 기액분리하는 세퍼레이터(separator);를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 상기 세퍼레이터는 2개 내지 4개일 수 있고, 구체적으로 3개 내지 4개, 더욱 구체적으로 4개일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 정제 열분해유는 극미량의 NH3 및 염화수소를 함유하기 때문에 유수 분리를 위한 저온 조건에서도 암모늄 염의 생성이 최소화될 수 있다. 또한 추후 상기 정제 열분해유에 별도의 염 제거제를 투입하지 않아도 이를 원료로 하는 정유 및 석유화학 공정 등을 안정적으로 수행할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 시스템는 상기 세퍼레이터으로부터 분리된 기체 스트림에서 미반응 수소 기체를 회수하여 수소화 처리 장치로 투입하는 재생 가스 압축기(recycle gas compressor)를 더 포함할 수 있다.
이하에서는, 구체적인 실험예들을 참조하여 본 개시의 실시예들에 대해 추가적으로 설명한다. 실험예에 포함된 실시예 및 비교예들은 본 개시를 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것은 아니며, 본 개시의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
본 명세서에서 “열분해유 수율”이란 열분해 단계의 생성물 중 유분, 수계 부산물, 열분해 찌꺼기(Char) 및 부산물 가스의 중량 총합 대비 유분의 중량 비율을 의미한다.
[실시예 1]
Feed로 사용하기 위한 생활계 폐플라스틱은 PE 78.8 중량%, PP 11.6 중량%, PVC 3.1 중량%, PET 2.4 중량%, 나일론 2.1 중량% 및 PU 2.0 중량%를 포함하였다.
상기 생활계 폐플라스틱 Feed 1020g을 Feed 주입부에 투입하고 스크류 혼합하였다. 분쇄된 폐플라스틱 200g/hr와 CaO 10g/hr를 오거 반응기에 투입한 후, 스크류 속도 10 rpm, 질소 유량 3cc/min, 300℃, 체류시간 1hr의 조건에서 전처리를 진행하였다.
전처리된 폐플라스틱을 로터리 킬른 배치 열분해 반응기에 투입하고 로터리 킬른 회전 속도 4rpm, 430℃의 조건에서 열분해를 진행하여 열분해 가스를 제조하였다.
제조된 열분해가스를 유리 비드가 충진되지 않은 1.3L 고온 필터(Hot filter)에 투입하여 경질화 후, 회수부에서 열분해유를 수득하였다. 상기 고온 필터에서 응축된 액체는 상기 열분해 반응기로 재투입되었다. 상기 열분해유 수율을 표 1에 나타내었다.
150 ℃, 10 bar 조건에서 상기 수득된 열분해유, 세척수 및 중량평균분자량이 500인 폴리에틸렌글리콜을 1:0.25:0.0001의 부피비로 탈수기에 투입하고 교반하여 제1혼합액을 제조하였다. 상기 제1혼합액을 수직 전극을 통해 15 kV의 교류 전압을 인가하여 유수 분리한 후, 수층을 제거하여 탈수하였다.
이때 상기 탈수기는 열분해유는 수분 함량이 약 5,000 ppm 이상, 질소(N) 500 ppm 이상, 염소(Cl) 200 ppm 이상 및 올레핀(olefin) 20 부피% 이상의 고농도의 불순물을 처리할 수 있다.
상기 탈수기에서 탈수한 제1혼합액 100 중량부 대비 디메틸 디설파이드 0.04 중량부를 혼합하여 제2혼합액을 제조한 후, 300 ℃, 70 bar 조건에서 수소화 처리하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 생성하였다.
상기 정제 열분해유의 분자량 분포 확인을 위해 GC-Simdis 분석(HT 750)을 수행한 결과를 표 2에, 정제 열분해유 내 불순물 함량 관련 측정 결과를 표 3에 나타내었다.
상기 정제 열분해유와 원유로부터 유래된 끓는점 380 ℃ 이상인 상압 잔사유를 1:1의 중량비로 혼합한 혼합유를 600 ℃, 2 bar 조건에서 가스화하여 수소를 포함하는 합성 가스를 수득하였다.
[실시예 2]
직경 3mm 유리 비드를 고온 필터 내부 부피 대비 88 vol%로 1.3L 고온 필터에 충진하고, 상기 고온 필터의 상단 온도, 중단 온도 및 하단 온도를 430℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
[실시예 3]
직경 3mm 유리 비드를 고온 필터 내부 부피 대비 88 vol%로 1.3L 고온 필터에 충진하고, 상기 고온 필터의 상단 온도를 430℃, 중단 온도 및 하단 온도를 500℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
[실시예 4]
직경 3mm 유리 비드를 고온 필터 내부 부피 대비 88 vol%로 1.3L 고온 필터에 충진하고, 상기 고온 필터의 상단 온도를 430℃, 중단 온도를 450℃ 및 하단 온도를 500℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
[실시예 5 및 6]
실시예 1에서 폐플라스틱 열분해유, 세척수 및 폴리에틸렌글리콜을 하기 표 1에 기재된 부피비로 탈수기에 투입하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 생성하였다.
[실시예 7]
실시예 1에서 수평 전극을 통해 직류 전압을 인가하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 생성하였다.
[실시예 8]
실시예 1에서 제1혼합액의 탈수가 120 ℃ 온도 조건에서 수행되는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 생성하였다.
[실시예 9]
실시예 8에서 폐플라스틱 열분해유와 폴리에틸렌글리콜을 1:0.00001의 부피비로 투입하고, 압력이 180 bar인 조건에서 수소화 처리하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 생성하였다.
[실시예 10]
실시예 1에서 상기 제1혼합액을 탈수한 후 응집기를 통해 추가 탈수하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 생성하였다.
[실시예 11]
상기 정제 열분해유를 증류하여 분리된 정제 열분해유로부터 유래된 끓는점 380 ℃ 이상인 상압 잔사유과 원유로부터 유래된 끓는점 380 ℃ 이상인 상압 잔사유를 1:1의 중량비로 혼합한 혼합유를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
[비교예 1]
상기 고온 필터에서 응축된 액체를 상기 열분해 반응기로 재투입하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
[비교예 2]
실시예 1에서 세척수를 투입하지 않는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 생성하였다.
[비교예 3]
실시예 1에서 폴리에틸렌글리콜을 투입하지 않는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 생성하였다.
[비교예 4]
실시예 1에서 전압을 인가하지 않는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 생성하였다.
[비교예 5]
실시예 1에서 상기 탈수한 제1혼합액에 디메틸 디설파이드를 혼합하지 않는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 생성하였다.
평가예
[측정 방법]
폐플라스틱 Feed 조성은 NIR 분석기 중 독일 RTT社 Flake analyzer를 이용하여 분석하였다.
열분해유 수율 측정 관련 열분해물 조성 확인을 위해서 GC-Simdis 분석(HT 750)을 수행하였다.
탈수 공정이 종료된 후 수득된 혼합액 내 수분 및 불순물 Cl, S, N, O 함량과 최종적으로 수득된 정제 열분해유 내 불순물 Cl, S, N, O 함량에 대한 분석을 위해서 ICP, TNS, EA-O, XRF 분석을 수행하였다. 총 Cl 함량은 ASTM D5808에 따라 측정하였으며, N 함량은 ASTM D4629에 따라 측정하였고, S 함량은 ASTM D5453에 따라 측정하였다.
촉매활성 유지시간은 정제 열분해유를 대상으로 Total Nitrogen & Sulfur(TNS 원소)분석을 진행하여 정제 열분해유 내 질소의 함량이 10 ppm을 초과하는 시점을 기준으로 시간 단위로 측정하여 나타내었다.
또한, 상기 실시예 및 비교예의 공정을 3개월 운전하여, 하기 식 1에 따라 입자 고착율을 측정하였다.
[식 1]
입자 고착율(%) = (전극에 고착된 불순물 입자량/열분해유 내 불순물 입자량)*100
| 비교예 1 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | |
| 열분해유 수율 (중량%) |
52.1 | 55.1 | 57.0 | 60.8 | 62.4 |
| 정제 열분해유 조성비(중량%) | 비교예 1 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 |
| 나프타 (끓는 점 150 ℃ 이하) |
26.9 | 32.5 | 40.5 | 45.5 | 45.7 |
| 등유(끓는 점 150 내지 265 ℃) | 32.5 | 35.5 | 33.6 | 39.4 | 41.8 |
| LGO(끓는 점 265 내지 340 ℃) | 21.0 | 17.8 | 13.0 | 7.8 | 8.1 |
| VGO(끓는 점 340 ℃ 이상) | 19.6 | 14.2 | 12.9 | 7.3 | 4.4 |
| 나프타 및 등유의 총합 | 59.4 | 68.0 | 74.1 | 84.9 | 87.5 |
고온 필터가 비드로 충진되지 않고 고온 필터에서 응축된 액체가 열분해 반응기로 재투입되지도 않는 비교예 1은 열분해유 수율 및 나프타 및 등유를 포함하는 경질 유분의 비율이 가장 낮은 것을 확인하였다.
고온 필터에서 응축된 액체가 열분해 반응기로 재투입되는 실시예 1은 비교예 1에 비해 우수한 열분해유 수율 및 나프타 및 등유를 포함하는 경질 탄화수소의 비율을 달성할 수 있음을 확인하였다.
고온 필터에서 응축된 액체가 열분해 반응기로 재투입되고 고온 필터가 비드로 충진된 실시예 2는 실시예 1보다도 우수한 열분해유 수율 및 나프타 및 등유를 포함하는 경질 탄화수소의 비율을 나타냄을 확인하였다.
고온 필터에서 응축된 액체가 열분해 반응기로 재투입되고 고온 필터가 비드로 충진되며 고온 필터에서 온도구배가 형성된 실시예 3 및 4는 실시예 1 및 2와 대비하였을 때 더욱 우수한 열분해유 수율 및 나프타 및 등유를 포함하는 경질 탄화수소의 비율을 나타내었다.
특히, 고온 필터의 상단 온도를 430℃, 중단 온도를 450℃ 및 하단 온도를 500℃로 유지한 실시예 4는 가장 우수한 열분해유 수율 및 나프타 및 등유를 포함하는 경질 탄화수소의 비율을 나타냄을 확인하였다.
또한, 상기 실시예 및 비교예에 따른 정제 열분해유 내 불순물 함량 관련 측정 결과를 표 3에 나타내었다.
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 비교예 2 내지 4는 각각 세척수 투입 여부, 해유화제 투입 여부, 전압 인가 여부를 실시예와 달리한 결과 저조한 수분 및 Cl 제거 결과를 나타내었다. 그에 따라 수소화 처리 단계에서 촉매에 악영향을 미쳐 최종적으로 수득된 정제 열분해유 내 Cl 함량이 높았다. 비록 비교예 5에서는 탈수 단계에서 열분해유 내 수분 및 일부 불순물이 충분히 제거되었지만, 부족한 황 함량으로 인해 수소화 촉매가 단시간 내에 비활성화되어 정제 공정이 장기간 유지되는 경우 다른 비교예와 마찬가지로 정제 열분해유 내 Cl 함량이 높게 나타났다.
그러나 본 개시의 실시예 1 및 5 내지 10은 탈수 단계를 통해 열분해유 내 함유된 수분이 상당량 제거되고 황 공급원이 추가되어, 수소화 처리 촉매의 활성을 현저히 오래 지속시켰다. 또한 탈수 단계에서 일부 수용성 불순물이 선제적으로 제거되고 상기 촉매의 우수한 활성도가 장기간 지속됨에 따라 불순물 함량이 매우 낮은 고품질의 정제 열분해유를 수득할 수 있었다.
한편, 수직 전극을 사용하여 교류 전압을 인가한 경우, 공정이 3개월 이상 진행되어도 전극 표면에 열분해유 내 차르(char) 유래 불순물 입자 고착율이 매우 낮은 것을 확인하였다. 이를 통해 교류 전압을 인가하거나, 수직 전극을 사용하면 반응기 내부 세척을 위한 공정 가동 중단이 필요 없어 더욱 우수한 공정 효율을 나타낼 수 있음을 알 수 있었다.
또한 실시예 9의 경우, 다른 실시예와 비교하여 탈수 결과가 저조하였으나, 수소화 처리가 높은 압력 조건에서 진행됨에 따라 정제 열분해유 내 불순물 Cl 함량은 매우 낮았다. 그러나 높은 압력으로 인해 암모니아 및 염화수소가 과량으로 발생하기 때문에 수소화 처리가 수행되는 온도에서도 암모늄 염이 상대적으로 다량 발생하는 것을 확인하였다.
실시예 10에서 응집기를 이용하여 추가 탈수를 진행함에 따라 탈수 후 수분 및 염소 함량이 다른 실시예에 비해 적게 나타났는 바, 촉매의 활성시간, 공정 안정성 및 정제 열분해유 품질이 다른 실시예에 비해 상대적으로 더 우수함을 확인할 수 있다.
위에서 설명된 내용은 단지 본 개시의 원리를 적용한 예시일 뿐이며, 본 개시의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성이 더 포함될 수 있다.
P-101 전처리 단계
P-102 열분해 단계
P-103 경질화 단계
P-104 탈수 단계
P-105 수소화 처리 단계
P-106 가스화 단계
11 공급 원료
12 공급 원료 주입부
13 전처리 반응기
14 열분해 반응기
15 고온 필터
16 응축기
17 히터
18 열분해유 회수부
21 피드 탱크
22 탈수기
23 수소화 처리 장치
24-1 제1 세퍼레이터
24-2 제2 세퍼레이터
24-3 제3 세퍼레이터
24-4 제4 세퍼레이터
26 가스화 장치
P-102 열분해 단계
P-103 경질화 단계
P-104 탈수 단계
P-105 수소화 처리 단계
P-106 가스화 단계
11 공급 원료
12 공급 원료 주입부
13 전처리 반응기
14 열분해 반응기
15 고온 필터
16 응축기
17 히터
18 열분해유 회수부
21 피드 탱크
22 탈수기
23 수소화 처리 장치
24-1 제1 세퍼레이터
24-2 제2 세퍼레이터
24-3 제3 세퍼레이터
24-4 제4 세퍼레이터
26 가스화 장치
Claims (20)
- 폐플라스틱을 전처리하는 전처리 단계;
상기 전처리 단계에서 전처리된 폐플라스틱을 열분해 반응기에 투입하여 열분해 가스를 제조하는 열분해 단계;
상기 열분해 가스를 고온 필터(Hot filter)에 투입하여 열분해유를 제조하는 경질화 단계;
상기 제조된 열분해유를 세척수 및 해유화제(demulsifier)와 혼합한 제1혼합액에 전압을 인가하여 탈수하는 탈수 단계;
상기 탈수된 제1혼합액과 황 공급원(sulfur source)을 혼합한 제2혼합액을 수소화 처리하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 제조하는 수소화 처리 단계; 및
상기 정제 열분해유를 가스화하는 가스화 단계;
를 포함하고,
상기 고온 필터에서 응축된 액체는 상기 열분해 반응기로 재투입되는 것인,
폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 고온 필터는 비드(Bead)로 충진된 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제2항에 있어서,
상기 비드는 규사(SiO2) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 고온 필터에 온도구배가 형성된 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제4항에 있어서,
상기 온도구배는 상기 고온 필터의 외부에 적어도 2개의 히터를 구비하여 형성되는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 열분해 반응기는 적어도 2개의 배치 반응기를 포함하는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 열분해 단계는 상기 적어도 2개의 배치 반응기를 스위치 운전하여 수행되는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 정제 열분해유는 석유계 탄화수소와 혼합되어 혼합유로 가스화되는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 정제 열분해유는 상기 혼합유의 총 중량 대비 90 중량% 이하로 포함되는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폐플라스틱은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC) 및 폴리스티렌(PS)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 탈수 단계에서,
상기 열분해유는 상기 세척수보다 더 많은 부피로 혼합되는, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 탈수 단계에서,
상기 제1혼합액은 상기 열분해유와 상기 세척수가 1:0.001 내지 0.5의 부피비로 혼합되는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 탈수 단계에서,
상기 제1혼합액은 상기 열분해유와 상기 해유화제가 1:0.000001 내지 0.001의 부피비로 혼합되는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 해유화제는 폴리에틸렌글리콜, tert-부탄올, 아세톤, 알킬나프탈렌술폰산염, 알킬벤젠술폰산염, 비이온성 알콕실화 알킬 페놀 수지, 폴리알킬렌옥사이드 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 폐플라스틱을 전처리하는 전처리 장치;
상기 전처리 장치에서 전처리된 폐플라스틱을 투입하여 열분해 가스를 제조하는 열분해 반응기;
상기 열분해 가스를 투입하여 열분해유를 제조하는 고온 필터(Hot filter);
상기 고온 필터에서 응축된 액체가 상기 열분해 반응기로 재투입되도록 상기 고온 필터와 상기 열분해 반응기를 연결하는 연결 배관;
상기 제조된 열분해유를 세척수 및 해유화제(demulsifier)와 혼합한 제1혼합액에 전압을 인가하여 탈수하는 탈수 장치;
상기 탈수된 제1혼합액과 황 공급원(sulfur source)을 혼합한 제2혼합액을 수소화 처리하여 불순물이 제거된 정제 열분해유를 제조하는 수소화 처리 장치; 및
상기 정제 열분해유를 가스화하는 가스화 장치;
를 포함하는, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 시스템.
- 제15항에 있어서,
상기 고온 필터는 비드(Bead)로 충진된 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 시스템.
- 제16항에 있어서,
상기 비드는 규사(SiO2) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 시스템.
- 제15항에 있어서,
상기 제조 시스템은 상기 고온 필터의 외부에 적어도 2개의 히터를 구비하는, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 상기 수소화 처리 단계 후 상기 정제 열분해유를 증류하는 증류 단계를 더 포함하는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
- 제19항에 있어서,
상기 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법은 상기 증류 단계에서 분리된 상기 정제 열분해유로부터 유래된 탄화수소와 석유계 탄화수소가 혼합되어 혼합유로 가스화되는 것인, 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2024/095731 WO2024219944A1 (en) | 2023-04-19 | 2024-04-15 | Method and system for producing syngas containing hydrogen from waste plastics |
| US18/639,977 US20240351871A1 (en) | 2023-04-19 | 2024-04-19 | Method and system for producing syngas containing hydrogen from waste plastics |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20230051637 | 2023-04-19 | ||
| KR1020230051637 | 2023-04-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240155086A true KR20240155086A (ko) | 2024-10-28 |
Family
ID=93287444
Family Applications (34)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230126339A Pending KR20240155722A (ko) | 2023-04-19 | 2023-09-21 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230135770A Pending KR20240155050A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-12 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230135720A Pending KR20240155049A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-12 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230135758A Pending KR20240155723A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-12 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230135700A Pending KR20240155048A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-12 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230139277A Pending KR20240155725A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-18 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230139370A Pending KR20240155726A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-18 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230141739A Pending KR20240155052A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-23 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230142795A Pending KR20240155728A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-24 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230142820A Pending KR20240155729A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-24 | 폐플라스틱 열분해유로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230150080A Pending KR20240155053A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-02 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230153252A Pending KR20240155731A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230153231A Pending KR20240155054A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230153266A Pending KR20240155732A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230153281A Pending KR20240155733A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230154298A Pending KR20240155055A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-09 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230154241A Pending KR20240155735A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-09 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230154220A Pending KR20240155734A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-09 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230154261A Pending KR20240155736A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-09 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230157590A Pending KR20240155738A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-14 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230157608A Pending KR20240155739A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-14 | 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240033247A Pending KR20240155083A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240033285A Pending KR20240155085A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240033229A Pending KR20240155761A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240032970A Pending KR20240155760A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240033106A Pending KR20240155082A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240032956A Pending KR20240155759A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240033266A Pending KR20240155084A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240033305A Pending KR20240155086A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240034229A Pending KR20240155088A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-12 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소 및 고체 코크의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240037666A Pending KR20240155092A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-19 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240037564A Pending KR20240155091A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-19 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240042955A Pending KR20240155100A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-29 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240042940A Pending KR20240155099A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-29 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
Family Applications Before (28)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230126339A Pending KR20240155722A (ko) | 2023-04-19 | 2023-09-21 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230135770A Pending KR20240155050A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-12 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230135720A Pending KR20240155049A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-12 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230135758A Pending KR20240155723A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-12 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230135700A Pending KR20240155048A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-12 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230139277A Pending KR20240155725A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-18 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230139370A Pending KR20240155726A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-18 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230141739A Pending KR20240155052A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-23 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230142795A Pending KR20240155728A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-24 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230142820A Pending KR20240155729A (ko) | 2023-04-19 | 2023-10-24 | 폐플라스틱 열분해유로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230150080A Pending KR20240155053A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-02 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230153252A Pending KR20240155731A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230153231A Pending KR20240155054A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230153266A Pending KR20240155732A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230153281A Pending KR20240155733A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230154298A Pending KR20240155055A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-09 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230154241A Pending KR20240155735A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-09 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230154220A Pending KR20240155734A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-09 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230154261A Pending KR20240155736A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-09 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230157590A Pending KR20240155738A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-14 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020230157608A Pending KR20240155739A (ko) | 2023-04-19 | 2023-11-14 | 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240033247A Pending KR20240155083A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240033285A Pending KR20240155085A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240033229A Pending KR20240155761A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240032970A Pending KR20240155760A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240033106A Pending KR20240155082A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240032956A Pending KR20240155759A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240033266A Pending KR20240155084A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-08 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
Family Applications After (5)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020240034229A Pending KR20240155088A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-12 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소 및 고체 코크의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240037666A Pending KR20240155092A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-19 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240037564A Pending KR20240155091A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-19 | 폐플라스틱 열분해유로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240042955A Pending KR20240155100A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-29 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR1020240042940A Pending KR20240155099A (ko) | 2023-04-19 | 2024-03-29 | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (34) | KR20240155722A (ko) |
-
2023
- 2023-09-21 KR KR1020230126339A patent/KR20240155722A/ko active Pending
- 2023-10-12 KR KR1020230135770A patent/KR20240155050A/ko active Pending
- 2023-10-12 KR KR1020230135720A patent/KR20240155049A/ko active Pending
- 2023-10-12 KR KR1020230135758A patent/KR20240155723A/ko active Pending
- 2023-10-12 KR KR1020230135700A patent/KR20240155048A/ko active Pending
- 2023-10-18 KR KR1020230139277A patent/KR20240155725A/ko active Pending
- 2023-10-18 KR KR1020230139370A patent/KR20240155726A/ko active Pending
- 2023-10-23 KR KR1020230141739A patent/KR20240155052A/ko active Pending
- 2023-10-24 KR KR1020230142795A patent/KR20240155728A/ko active Pending
- 2023-10-24 KR KR1020230142820A patent/KR20240155729A/ko active Pending
- 2023-11-02 KR KR1020230150080A patent/KR20240155053A/ko active Pending
- 2023-11-08 KR KR1020230153252A patent/KR20240155731A/ko active Pending
- 2023-11-08 KR KR1020230153231A patent/KR20240155054A/ko active Pending
- 2023-11-08 KR KR1020230153266A patent/KR20240155732A/ko active Pending
- 2023-11-08 KR KR1020230153281A patent/KR20240155733A/ko active Pending
- 2023-11-09 KR KR1020230154298A patent/KR20240155055A/ko active Pending
- 2023-11-09 KR KR1020230154241A patent/KR20240155735A/ko active Pending
- 2023-11-09 KR KR1020230154220A patent/KR20240155734A/ko active Pending
- 2023-11-09 KR KR1020230154261A patent/KR20240155736A/ko active Pending
- 2023-11-14 KR KR1020230157590A patent/KR20240155738A/ko active Pending
- 2023-11-14 KR KR1020230157608A patent/KR20240155739A/ko active Pending
-
2024
- 2024-03-08 KR KR1020240033247A patent/KR20240155083A/ko active Pending
- 2024-03-08 KR KR1020240033285A patent/KR20240155085A/ko active Pending
- 2024-03-08 KR KR1020240033229A patent/KR20240155761A/ko active Pending
- 2024-03-08 KR KR1020240032970A patent/KR20240155760A/ko active Pending
- 2024-03-08 KR KR1020240033106A patent/KR20240155082A/ko active Pending
- 2024-03-08 KR KR1020240032956A patent/KR20240155759A/ko active Pending
- 2024-03-08 KR KR1020240033266A patent/KR20240155084A/ko active Pending
- 2024-03-08 KR KR1020240033305A patent/KR20240155086A/ko active Pending
- 2024-03-12 KR KR1020240034229A patent/KR20240155088A/ko active Pending
- 2024-03-19 KR KR1020240037666A patent/KR20240155092A/ko active Pending
- 2024-03-19 KR KR1020240037564A patent/KR20240155091A/ko active Pending
- 2024-03-29 KR KR1020240042955A patent/KR20240155100A/ko active Pending
- 2024-03-29 KR KR1020240042940A patent/KR20240155099A/ko active Pending
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP4450595A1 (en) | Method and system for producing refined hydrocarbons from waste plastics | |
| US20240352335A1 (en) | Method and system for producing refined hydrocarbons from waste plastics | |
| KR20240155086A (ko) | 폐플라스틱으로부터 수소를 포함하는 합성 가스의 제조 방법 및 제조 시스템 | |
| US20240351871A1 (en) | Method and system for producing syngas containing hydrogen from waste plastics | |
| US20240360373A1 (en) | Method and system for producing refined hydrocarbons and solid coke from waste plastics | |
| US20240352334A1 (en) | Method and system for producing refined hydrocarbons from waste plastics | |
| KR20240155080A (ko) | 폐플라스틱으로부터 정제 탄화수소의 제조 방법 및 제조 시스템 | |
| US20240351872A1 (en) | Method and system for producing syngas containing hydrogen from waste plastics | |
| US20240352333A1 (en) | Method and system for producing refined hydrocarbons from waste plastics | |
| US20240352323A1 (en) | Method and system for producing refined hydrocarbons from waste plastics | |
| CN118813282A (zh) | 从废塑料中制备精制烃的方法以及制备系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20240308 |
|
| PG1501 | Laying open of application |