JP2021161284A - Petroleum product manufacturing method and petroleum product manufacturing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、石油製品の製造方法及び石油製品の製造システムに関する。 The present invention relates to a method for producing a petroleum product and a system for producing a petroleum product.
循環型社会形成の観点から、限りある天然資源の消費を抑制しつつ、循環資源を有効に使用することが求められている。天然資源の消費抑制を目的に、再生不能な天然資源の消費の抑制(リデュース)、使用済み天然資源の循環的な利用(リユース、リサイクル)が求められている。 From the perspective of forming a recycling-oriented society, it is required to effectively use recycled resources while curbing the consumption of limited natural resources. For the purpose of curbing the consumption of natural resources, it is required to curb the consumption of non-renewable natural resources (reduce) and recycle used natural resources (reuse, recycling).
このような観点から、廃棄物のリサイクル技術の開発は、近年の廃棄物の増加及び天然資源の消費抑制の観点から、重要課題の一つである。廃棄物リサイクルの中でも天然資源である化石燃料から製造される廃ブラスチックのリサイクル技術に対するニーズは高い。 From this point of view, the development of waste recycling technology is one of the important issues from the viewpoint of increasing waste and curbing consumption of natural resources in recent years. Among waste recycling, there is a strong need for recycling technology for waste plastic produced from fossil fuel, which is a natural resource.
廃プラスチックのリサイクル方法は、廃プラスチックをそのまま再利用するマテリアルリサイクル、廃プラスチックを化学的に分解して、モノマー等の基礎化学原料を回収するケミカルリサイクル、廃プラスチックより熱エネルギーを回収するサーマルリサイクルの3つに大別される。 Waste plastic recycling methods include material recycling that reuses waste plastic as it is, chemical recycling that chemically decomposes waste plastic to recover basic chemical raw materials such as monomers, and thermal recycling that recovers thermal energy from waste plastic. It is roughly divided into three.
ケミカルリサイクルでは、廃プラスチックを高温で熱分解して合成ガスや分解油などの化学原料を製造、又は化学的に分解してモノマーを製造するなど、他の化学物質に変換して再利用する。マテリアルリサイクルと比較して、種類の異なるプラスチックが混在していたり、異物や汚れがあっても、リサイクル可能である場合が多いという利点がある。 In chemical recycling, waste plastic is thermally decomposed at a high temperature to produce chemical raw materials such as syngas and decomposed oil, or chemically decomposed to produce a monomer, which is converted into other chemical substances and reused. Compared to material recycling, there is an advantage that different types of plastics are mixed, and even if there are foreign substances or dirt, they are often recyclable.
ケミカルリサイクルとして、特許文献1には炭化水素系重合体(樹脂)を流動接触分解装置にて分解処理する方法が開示されている。具体的には、炭化水素系重合体と、流動接触分解ガソリン、軽質分解軽油、重質分解軽油、分解残渣油から選ばれる炭化水素油との混合物を流動接触分解原料油に混ぜ、流動接触分解装置に供給することを特徴とする炭化水素系重合体の分解処理方法が開示されている。
As chemical recycling,
特許文献1に記載の分解処理を行うために必要となる電力、スチーム等のエネルギーは、依然として天然資源である化石燃料から製造されている。したがって、特許文献1に記載の方法においても、天然資源の消費抑制の観点から充分ではない。
The energy such as electric power and steam required for the decomposition treatment described in
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、従来の製造方法に比べ、化石燃料の消費を抑制可能な、原料油を石油精製設備で処理することによる石油製品の製造方法、及び石油製品の製造システムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a method for producing a petroleum product by processing a raw material oil in a petroleum refining facility, which can suppress the consumption of fossil fuels as compared with a conventional production method, and a method for producing a petroleum product. The challenge is to provide a petroleum product manufacturing system.
上記課題を解決するため、本発明は、以下の態様を有する。
[1] 原料油を石油精製設備で処理することにより石油製品を製造する、石油製品の製造方法であって、前記処理に必要なエネルギーとして、廃棄物を含む可燃物及び廃棄物から得られたメタンのいずれか一方又は両方を燃焼することにより得られるエネルギーを用いる、石油製品の製造方法。
[2] 前記原料油は、廃プラスチック由来の樹脂を含む、[1]に記載の石油製品の製造方法。
[3] 前記廃棄物を含む可燃物及び廃棄物から得られたメタンのいずれか一方又は両方の燃焼が、製油所設備外で行われる、[1]又は[2]に記載の石油製品の製造方法。
[4] 前記廃棄物が、一般廃棄物である、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の石油製品の製造方法。
[5] 石油精製設備と、廃棄物を含む可燃物及び廃棄物から得られたメタンのいずれか一方又は両方を燃焼する燃焼設備と、前記燃焼設備と前記石油精製設備との間で前記燃焼設備により得られたエネルギーを伝達する手段と、を備える石油製品の製造システム。
In order to solve the above problems, the present invention has the following aspects.
[1] A method for producing petroleum products by processing raw material oil in a petroleum refining facility, which is obtained from combustibles including waste and waste as energy required for the processing. A method for producing petroleum products using the energy obtained by burning either or both of methane.
[2] The method for producing a petroleum product according to [1], wherein the raw material oil contains a resin derived from waste plastic.
[3] Manufacture of petroleum products according to [1] or [2], wherein one or both of the combustibles including the waste and the methane obtained from the waste are burned outside the refinery facility. Method.
[4] The method for producing a petroleum product according to any one of [1] to [3], wherein the waste is general waste.
[5] An oil refining facility, a combustion facility that burns one or both of combustibles including waste and methane obtained from the waste, and the combustion facility between the combustion facility and the petroleum refining facility. A petroleum product manufacturing system equipped with means for transmitting the energy obtained by.
本発明によれば、従来の製造方法に比べ、化石燃料の消費を抑制可能な、原料油を石油精製設備で処理することによる石油製品の製造方法、及び石油製品の製造システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a petroleum product by processing a raw material oil in a petroleum refining facility and a system for producing a petroleum product, which can suppress the consumption of fossil fuels as compared with the conventional production method. can.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下の記載は本発明の実施態様の一例であり、本発明はこれらの内容に限定されず、その要旨の範囲内で変形して実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the following description is an example of embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these contents, and is modified and implemented within the scope of the gist thereof. can do.
本明細書において「原料油」は、各種石油精製設備で通常処理される原油由来の留分、廃棄物由来の樹脂、及びこれらの混合物を意味する。
本明細書において「石油製品」とは、各種石油精製設備で製造される、液化石油ガス、ガソリン、ナフサ、灯油、ジェット燃料油、軽油、潤滑油ベースオイル、重油、アスファルト、並びに芳香族化合物及びオレフィンなどの石油化学製品等を意味する。
本明細書の「廃棄物」には、一般廃棄物と産業廃棄物の両方が含まれる。産業廃棄物とは、法令(廃棄物の処理及び清掃に関する法律)で定められる20種類であり、一般廃棄物とは、産業廃棄物以外の廃棄物を意味する。但し、本明細書の「廃棄物」には、製油所設備の石油精製プロセスにおいて発生する廃液等の廃棄物は含まれない。すなわち、本明細書における「廃棄物」とは、一般廃棄物と製油所設備の石油精製プロセスにおいて発生する廃棄物を除く産業廃棄物を意味する。
As used herein, the term "raw material oil" means a fraction derived from crude oil, a resin derived from waste, and a mixture thereof, which are usually processed in various petroleum refining facilities.
As used herein, the term "petroleum product" refers to liquefied petroleum gas, gasoline, naphtha, kerosene, jet fuel oil, light oil, lubricating oil base oil, heavy oil, asphalt, and aromatic compounds and olefins produced in various petroleum refining facilities. It means petroleum chemical products such as.
"Waste" herein includes both general waste and industrial waste. There are 20 types of industrial waste defined by laws and regulations (Waste Disposal and Public Cleansing Law), and general waste means waste other than industrial waste. However, the "waste" in this specification does not include waste such as waste liquid generated in the oil refining process of refinery equipment. That is, the term "waste" as used herein means general waste and industrial waste excluding waste generated in the oil refining process of refinery facilities.
本実施形態の石油製品の製造方法では、原料油を石油精製設備で処理することにより石油製品を製造する。本実施形態の石油製品の製造方法は、前記処理に必要なエネルギーとして、廃棄物を含む可燃物及び廃棄物から得られたメタンのいずれか一方又は両方を燃焼することにより得られるエネルギーを用いる。はじめに、本実施形態の石油製品の製造方法で使用される石油製品の製造システムについて説明を行う。 In the method for producing a petroleum product of the present embodiment, the petroleum product is produced by processing the raw material oil in a petroleum refining facility. In the method for producing a petroleum product of the present embodiment, as the energy required for the treatment, energy obtained by burning either one or both of combustibles including waste and methane obtained from the waste is used. First, the petroleum product manufacturing system used in the petroleum product manufacturing method of the present embodiment will be described.
≪石油製品の製造システム≫
本実施形態の石油製品の製造システムは、石油精製設備と、廃棄物を含む可燃物及び廃棄物から得られたメタンのいずれか一方又は両方を燃焼する燃焼設備と、前記燃焼設備と前記石油精製設備との間で前記燃焼設備により得られたエネルギーを伝達する手段とを備える。
エネルギーを伝達する手段とは、前記燃焼設備により得られたエネルギーを伝達するためのエネルギーの形態(スチーム、電力)、並びに前記燃焼設備により得られたエネルギーを伝達するための前記燃焼設備と前記石油精製設備の間の配管等を意味する。
≪Petroleum product manufacturing system≫
The petroleum product manufacturing system of the present embodiment includes an oil refining facility, a combustion facility that burns one or both of combustibles including waste and methane obtained from the waste, and the combustion facility and the petroleum refining system. It is provided with a means for transmitting the energy obtained by the combustion equipment to and from the equipment.
The means for transmitting energy include the form of energy (steam, electric power) for transmitting the energy obtained by the combustion equipment, and the combustion equipment and the petroleum for transmitting the energy obtained by the combustion equipment. It means piping between refining equipment.
図1は、本発明の一実施形態に係る石油製品の製造システムの構成を表す構成図である。本実施形態の石油製品の製造システム100は、石油精製設備101と、燃焼設備102とを備える。本実施形態の石油製品の製造システム100は、さらに微生物処理設備103と、発電設備104とを備えてもよい。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a petroleum product manufacturing system according to an embodiment of the present invention. The petroleum
<燃焼設備>
燃焼設備102は、廃棄物を含む可燃物及び廃棄物から得られたメタンのいずれか一方又は両方を燃焼し、得られた熱を利用して、スチームを製造する設備である。燃焼設備102は、スチーム供給ラインL201を介して石油精製設備101と接続されている。燃焼設備102は、スチーム供給ラインL204を介して発電設備104と接続されている。燃焼設備102は、メタン供給ラインL302を介して微生物処理設備103と接続されている。
燃焼設備としては、従来公知の燃焼設備を使用することができる。燃焼設備の一例として、ごみピット、クレーン、焼却炉、廃熱ボイラ、エコノマイザ、灰ピット、集塵機、脱硝反応塔を備える燃焼設備が挙げられる。燃焼設備が備える上記各装置の機能については、後述する。
<Combustion equipment>
The
As the combustion equipment, conventionally known combustion equipment can be used. An example of a combustion facility is a combustion facility equipped with a waste pit, a crane, an incinerator, a waste heat boiler, an economizer, an ash pit, a dust collector, and a denitration reaction tower. The functions of the above-mentioned devices provided in the combustion equipment will be described later.
<発電設備>
発電設備104は、燃焼設備103で製造されたスチームを使用して発電する設備である。発電設備104は、電力供給ラインL401を介して石油精製設備101と接続されている。
発電設備としては、従来公知の発電設備を使用することができる。発電設備の一例として、蒸気タービン式の発電設備が挙げられる。
<Power generation equipment>
The
As the power generation equipment, conventionally known power generation equipment can be used. An example of a power generation facility is a steam turbine type power generation facility.
<微生物処理設備>
微生物処理設備103は、食品廃棄物をメタン発酵することにより、メタンを製造する設備である。微生物処理設備103は、メタン供給ラインL301を介して石油精製設備101と接続されている。
微生物処理設備としては、従来公知の微生物処理設備を使用することができる。微生物処理設備の一例としては、分別機、スラリータンク、メタン発酵槽、脱硫塔を備える微生物処理設備が挙げられる。微生物処理設備が備える上記各装置の機能については、後述する。
<Microbial treatment equipment>
The
As the microbial treatment equipment, conventionally known microbial treatment equipment can be used. An example of the microbial treatment equipment is a microbial treatment equipment equipped with a sorting machine, a slurry tank, a methane fermentation tank, and a desulfurization tower. The functions of the above-mentioned devices provided in the microbial treatment equipment will be described later.
<石油精製設備>
石油精製設備101は、原料油を処理することにより石油製品を製造する設備である。石油精製設備101としては、特に限定されないが、常圧蒸留設備、減圧蒸留設備、流動接触分解設備、重質油熱分解設備、直接脱硫設備、間接脱硫設備、灯軽油脱硫設備、接触改質設備、異性化設備、水素化分解設備等が挙げられ、炭化水素を分解する装置であることが好ましく、流動接触分解設備、重質油熱分解設備、水素化分解設備がより好ましく、流動接触分解設備が最も好ましい。
流動接触分解設備(以下、「FCC設備」ともいう。)は、流動接触分解触媒に原料油を接触させて原料油を分解することによって石油製品を含む分解油を生成するライザー、分解油と流動接触分解触媒とを分離する反応塔、分離した流動接触分解触媒上に堆積したカーボン(コーク)を燃焼することによって触媒を再生する再生塔、及び精製設備を備える。
<Oil refining equipment>
The
The fluidized catalytic cracking equipment (hereinafter, also referred to as “FCC equipment”) is a riser that produces cracked oil including petroleum products by contacting the raw material oil with a fluidized catalytic cracking catalyst to decompose the raw material oil, and the cracked oil and fluidity. It is equipped with a reaction tower that separates the catalytic cracking catalyst, a regeneration tower that regenerates the catalyst by burning carbon (cork) deposited on the separated fluid cracking catalyst, and purification equipment.
以下、図2を参照して、FCC設備の一例を説明する。図2は、FCC設備の一例を示す構成図である。FCC設備1はライザー10、反応塔20、再生塔30、及び精製設備40を備える。
Hereinafter, an example of the FCC equipment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of FCC equipment. The
(ライザー)
ライザー10は、流動接触分解触媒に原料油を接触させて前記原料油を分解することによって石油製品を含む分解油を生成する装置である。ライザー10は、例えば、再生塔30で再生された流動接触分解触媒を供給する再生触媒移送ライン34及び流動接触分解原料油を供給する流動接触分解原料油供給ライン11と接続されている。また、原料油として後述の樹脂溶解液を含む原料油を使用するときは、ライザー10は、樹脂溶解液を供給する樹脂溶解液供給ライン51と接続されていることが好ましい。また、流動接触分解原料油供給ライン上及び樹脂溶解液供給ライン上には、予熱装置12及び予熱器52が、それぞれ備えられている。さらにライザー10の上方は、反応塔20と接続されている。
(Riser)
The
(反応塔)
反応塔20は、分解油と流動接触分解触媒とを分離する装置である。反応塔20は、例えば、サイクロン21、分解油排出ライン22、ストリッパー23及び反応後触媒移送ライン24を備える。サイクロン21の上方は、分解油排出ライン22と接続されている。さらにストリッパー23の底部と再生塔30の下部とは反応後触媒移送ライン24で接続されている。
(Reaction tower)
The
(再生塔)
再生塔30は、反応塔20で分離した流動接触分解触媒上のコークを燃焼させることによって触媒を再生する装置である。再生塔30は、例えば、エアブロワー31、エアグリッド32、サイクロン33、再生触媒移送ライン34及び排ガスライン35を備える。再生塔の底部とエアブロワー31はエアグリッド32を介して接続されている。さらに再生塔の上部にはサイクロン33が設置されており、サイクロン33の上方は排ガスライン35と接続されている。
(Regeneration tower)
The
(精製設備)
精製設備40は、流動接触分解装置で生成した石油製品を含む分解油を、製品ごとに分離する設備である。図3に示すように、精製設備は、例えば、蒸留塔41、ライン42、蒸留塔43、ライン44、蒸留塔45、ライン46、蒸留塔47、ライン48、芳香族抽出装置60、ライン61、ライン62、ナフサクラッカー70、接触改質装置80を備える。蒸留塔41は塔の中段付近において分解油排出ライン22を介して反応塔20と接続されている。蒸留塔43は塔の中段付近においてライン42を介して蒸留塔41の塔頂と接続されている。蒸留塔45は塔の中段付近においてライン44を介して蒸留塔43の塔底と接続されている。蒸留塔47は塔の中段付近においてライン46を介して蒸留塔45の塔頂と接続されている。芳香族抽出装置60はライン48を介して蒸留塔45の塔底と接続されている。ナフサクラッカー70はライン61を介して芳香族抽出装置60と接続されている。接触改質装置80はライン62を介して芳香族抽出装置60と接続されている。
(Refining equipment)
The
蒸留塔41、蒸留塔43、蒸留塔45、蒸留塔47は、後述の分離を行う対象に応じて、本分野において公知の蒸留塔を使用することができる。芳香族抽出装置60は、後述の分離を行う対象に応じて、本分野において公知の芳香族抽出装置を使用することができる。ナフサクラッカー70及び接触改質装置80も同様に、本分野において公知のナフサクラッカー及び接触改質装置を使用することができる。
なお、蒸留塔の還流ライン、予熱器、缶出液抜出ライン、流出液抜出ライン等の詳細な構造は、図3においては不図示であるが、上述した通り、蒸留塔は本分野において公知の蒸留塔の構造を有する。芳香族抽出装置、ナフサクラッカー、接触改質装置も同様である。
As the
The detailed structure of the reflux line of the distillation column, the preheater, the can discharge liquid extraction line, the outflow liquid extraction line, etc. is not shown in FIG. 3, but as described above, the distillation column is used in this field. It has a known distillation column structure. The same applies to aromatic extractors, naphtha crackers, and catalytic reformers.
(樹脂溶解槽)
本実施形態の石油製品の製造方法は、原料油として後述の樹脂溶解液を含む原料油を使用するときは、予め樹脂を溶解して樹脂溶解液を得る、樹脂溶解液製造工程を有することが好ましい。樹脂溶解液製造工程は、複数の種類の樹脂を含む混合物から、特定の樹脂を溶解せず、前記特定の樹脂以外の樹脂を溶解し、樹脂溶解液を製造する
樹脂溶解槽50は、後述の複数の種類の樹脂を含む混合物から、特定の樹脂を溶解せず、前記特定の樹脂以外の樹脂を溶解し、樹脂溶解液を製造する樹脂溶解液製造工程を行う装置である。
樹脂溶解槽としては、石油貯蔵タンクを使用することができる。
樹脂溶解槽50は、樹脂溶解液供給ライン51を通じてライザー10を接続されている。樹脂溶解槽50は、撹拌装置、溶解槽加熱器、固形物分離装置等を備えていることが好ましい。
(Resin dissolution tank)
When a raw material oil containing a resin solution described later is used as the raw material oil, the method for producing a petroleum product of the present embodiment may include a resin solution manufacturing process in which the resin is dissolved in advance to obtain a resin solution. preferable. In the resin dissolution liquid manufacturing step, the
As the resin melting tank, an oil storage tank can be used.
The
<流動接触分解触媒>
FCC設備は、流動接触触媒(以下、「FCC触媒」ともいう。)を備える。
本実施形態のFCC触媒は、ソーダライトケージ構造を有するゼオライト、βゼオライト、ZSM−5型ゼオライト等のゼオライトを含むことが好ましく、ソーダライトケージ構造を有するゼオライトを含むことがより好ましい。
FCC触媒全質量に対するゼオライトの含有量は25〜45質量%であることが好ましく、28〜42質量%であることがより好ましく、30〜40質量%であることがさらに好ましい。
<Fluid catalytic cracking catalyst>
The FCC equipment includes a flow contact catalyst (hereinafter, also referred to as "FCC catalyst").
The FCC catalyst of the present embodiment preferably contains zeolite having a sodalite cage structure, β-zeolite, ZSM-5 type zeolite, and the like, and more preferably contains a zeolite having a sodalite cage structure.
The content of zeolite with respect to the total mass of the FCC catalyst is preferably 25 to 45% by mass, more preferably 28 to 42% by mass, and even more preferably 30 to 40% by mass.
本明細書において、ソーダライトケージ構造を有するゼオライトとは、ソーダライトケージ構造、すなわちアルミニウム及びケイ素四面体を基本単位とし、頂点の酸素をアルミニウム又はケイ素が共有することにより形成される立体的な正八面体の結晶構造の各頂点を切り落とした、四員環や六員環等により規定される十四面体結晶構造により構成される空隙を有し、このソーダライトケージ同士が結合する場所や方法が変化することによって、種々の細孔構造、骨格密度、チャンネル構造を有するものを意味する。 In the present specification, the zeolite having a sodalite cage structure is a sodalite cage structure, that is, a three-dimensional octahedron formed by sharing apex oxygen with aluminum or silicon with aluminum and silicon tetrahedron as basic units. It has a void composed of a tetrahedral crystal structure defined by a four-membered ring, a six-membered ring, etc., with each vertex of the crystal structure of the facet cut off, and the place and method in which the sodalite cages are bonded to each other are defined. By changing, it means those having various pore structures, skeletal densities, and channel structures.
上記ソーダライトケージ構造を有するゼオライトとしては、ソーダライト、A型ゼオライト、EMT、X型ゼオライト、Y型ゼオライト、安定化Y型ゼオライト等から選ばれる一種以上を挙げることができ、安定化Y型ゼオライトであることが好ましい。 Examples of the zeolite having the sodalite cage structure include one or more selected from sodalite, A-type zeolite, EMT, X-type zeolite, Y-type zeolite, stabilized Y-type zeolite, and the like, and the stabilized Y-type zeolite can be mentioned. Is preferable.
安定化Y型ゼオライトは、Y型ゼオライトを出発原料として合成され、Y型ゼオライトと比較して、結晶化度の劣化に対して耐性を示すものであり、一般には、Y型ゼオライトに対し高温での水蒸気処理を数回行った後、必要に応じて、塩酸等の鉱酸、水酸化ナトリウム等の塩基、フッ化カルシウム等の塩、エチレンジアミン四酢酸等のキレート剤で処理することにより作製される。
上記方法で得られた安定化Y型ゼオライトは、水素、アンモニウムあるいは多価金属から選ばれるカチオンでイオン交換された形で使用することができる。また、安定化Y型ゼオライトとして、より安定性に優れたヒートショック結晶性アルミノシリケートゼオライト(特許第2544317号公報参照)を使用することもできる。
Stabilized Y-zeolite is synthesized using Y-zeolite as a starting material, and is more resistant to deterioration of crystallinity than Y-zeolite. Generally, it is higher than Y-zeolite at high temperature. Is produced by treating with a mineral acid such as hydrochloric acid, a base such as sodium hydroxide, a salt such as calcium fluoride, and a chelating agent such as ethylenediamine tetraacetic acid, if necessary, after performing the steam treatment of the above several times. ..
The stabilized Y-zeolite obtained by the above method can be used in a form ion-exchanged with a cation selected from hydrogen, ammonium or a polyvalent metal. Further, as the stabilized Y-type zeolite, a heat shock crystalline aluminosilicate zeolite having more excellent stability (see Japanese Patent No. 25444317) can also be used.
本実施形態のFCC触媒は、さらに結合剤、粘土鉱物等を含むことが好ましい。
結合剤としては、例えば、シリカゾルが例として挙げられる。シリカゾルを使用することにより、FCC触媒を造粒するときの成形性が向上し、容易に球状化することを可能にする。また、造粒後のFCC触媒の流動性及び耐摩耗性を容易に向上することができる。FCC触媒全質量に対する結合剤の含有量は15〜35質量%であることが好ましく、18〜32質量%であることがより好ましく、20〜30質量%であることがさらに好ましい。
The FCC catalyst of the present embodiment preferably further contains a binder, a clay mineral and the like.
Examples of the binder include silica sol. By using the silica sol, the moldability at the time of granulating the FCC catalyst is improved, and it is possible to easily spheroidize the FCC catalyst. In addition, the fluidity and wear resistance of the FCC catalyst after granulation can be easily improved. The content of the binder with respect to the total mass of the FCC catalyst is preferably 15 to 35% by mass, more preferably 18 to 32% by mass, and further preferably 20 to 30% by mass.
粘土鉱物としては、例えば、モンモリロナイト、カオリナイト、ハロイサイト、ベントナイト、アタパルガイト、ボーキサイト等を挙げることができる。また、本実施形態のFCC触媒においては、シリカ、シリカ−アルミナ(上述のゼオライトを除く)、アルミナ、シリカ−マグネシア、アルミナ−マグネシア、リン−アルミナ、シリカ−ジルコニア、シリカ−マグネシア−アルミナ等の通常のFCC触媒に使用される公知の無機酸化物の微粒子を上記粘土鉱物と併用することができる。
FCC触媒全質量に対する粘土鉱物と無機酸化物の含有量の和は35〜55質量%であることが好ましく、38〜52質量%であることがより好ましく、40〜50質量%であることがさらに好ましい。
FCC触媒全質量に対する粘土鉱物の含有量は25〜50質量%であることが好ましく、30〜45質量%であることがより好ましく、32〜42質量%であることがさらに好ましい。
Examples of clay minerals include montmorillonite, kaolinite, halloysite, bentonite, attaparghite, bauxite and the like. Further, in the FCC catalyst of the present embodiment, silica, silica-alumina (excluding the above-mentioned zeolite), alumina, silica-magnesia, alumina-magnesia, phosphorus-alumina, silica-zirconia, silica-magnesia-alumina and the like are usually used. Fine particles of known inorganic oxides used in the FCC catalyst of No. 1 can be used in combination with the above-mentioned clay mineral.
The sum of the contents of the clay mineral and the inorganic oxide with respect to the total mass of the FCC catalyst is preferably 35 to 55% by mass, more preferably 38 to 52% by mass, and further preferably 40 to 50% by mass. preferable.
The content of the clay mineral with respect to the total mass of the FCC catalyst is preferably 25 to 50% by mass, more preferably 30 to 45% by mass, and even more preferably 32 to 42% by mass.
また、本実施形態のFCC触媒は、ゼオライト安定性向上剤を含んでいてもよい。ゼオライト安定性向上剤は、ゼオライト結晶の崩壊を抑制する機能を有する。ゼオライト安定性向上剤としてはリン酸、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、第一リン酸アルミニウム及びその他の水溶性リン酸塩等のリン系ゼオライト安定性向上剤、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ガドリニウム、ディスプロシウム及びホルミウム等の希土類金属系ゼオライト安定性向上剤があげられる。FCC触媒がゼオライト安定性向上剤を含む場合、FCC触媒全質量に対するゼオライト安定性向上剤の含有量は、0.1〜5質量%であることが好ましい。 Further, the FCC catalyst of the present embodiment may contain a zeolite stability improver. The zeolite stability improver has a function of suppressing the collapse of zeolite crystals. Phosphoric zeolite stability improvers such as phosphoric acid, diammonium hydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, aluminum monobasic phosphate and other water-soluble phosphates, scandium, yttrium, lantern , Cerium, placeodium, neodymium, samarium, gadrinium, disprosium, formium and other rare earth metal-based zeolite stability improvers. When the FCC catalyst contains a zeolite stability improver, the content of the zeolite stability improver with respect to the total mass of the FCC catalyst is preferably 0.1 to 5% by mass.
FCC触媒は一定の大きさに造粒された上で、流動接触分解反応に使用される。FCC触媒の粒子径は、通常流動接触分解反応に使用可能な粒子径であれば、特に制限されないが、粒子径が20〜150μmの範囲内にあるものが好ましい。
FCC触媒の粒子径は、例えば、筒井理化学器械製“ミクロ形電磁振動ふるい器 M−2型”により測定することができる。
The FCC catalyst is granulated to a certain size and then used for a flow catalytic cracking reaction. The particle size of the FCC catalyst is not particularly limited as long as it can be used for a fluid catalytic cracking reaction, but it is preferably in the range of 20 to 150 μm.
The particle size of the FCC catalyst can be measured by, for example, the "micro electromagnetic vibration sieve M-2 type" manufactured by Tsutsui Rikagaku Kikai.
<流動接触分解触媒の製造方法>
本実施形態のFCC触媒は、従来公知の方法により製造することができる。FCC触媒が、ゼオライト、結合剤、粘土鉱物、ゼオライト安定性向上剤を含有する場合、ゼオライト、結合剤、粘土鉱物、ゼオライト安定性向上剤をそれぞれ所定量含むスラリーを乾燥処理することにより製造することができる。
<Manufacturing method of fluid catalytic cracking catalyst>
The FCC catalyst of the present embodiment can be produced by a conventionally known method. When the FCC catalyst contains zeolite, binder, clay mineral, and zeolite stability improver, it is produced by drying a slurry containing a predetermined amount of zeolite, binder, clay mineral, and zeolite stability improver. Can be done.
本製造方法においては、まず、ゼオライト、結合剤、粘土鉱物、及びゼオライト安定性向上剤を含む水性スラリーを調製する。
前記スラリー中の固形分の含有量は5〜60質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましい。水性スラリー中の固形分の含有量が前記範囲内であると、水性スラリーの乾燥時に蒸発させる水分量が適当量となり、簡便に乾燥を行うことができる。また、スラリーの粘度上昇を招くことなく、簡便に輸送することができる。
In this production method, first, an aqueous slurry containing a zeolite, a binder, a clay mineral, and a zeolite stability improver is prepared.
The solid content in the slurry is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 50% by mass. When the content of the solid content in the aqueous slurry is within the above range, the amount of water to be evaporated when the aqueous slurry is dried becomes an appropriate amount, and the aqueous slurry can be easily dried. In addition, it can be easily transported without increasing the viscosity of the slurry.
その後水性スラリーを乾燥処理して、微小球体を得る。
水性スラリーの乾燥は、噴霧乾燥装置により、200〜600℃のガス入口温度、及び100〜300℃のガス出口温度の条件下に行うことが好ましい。
Then, the aqueous slurry is dried to obtain microspheres.
The aqueous slurry is preferably dried by a spray drying device under the conditions of a gas inlet temperature of 200 to 600 ° C. and a gas outlet temperature of 100 to 300 ° C.
本製造方法においては、上記乾燥処理して得られた微小球体に対し、さらに必要に応じて、公知の方法で洗浄処理及びイオン交換を行い、各種の原料から持ち込まれる過剰のアルカリ金属や可溶性の不純物等を除去してもよい。 In this production method, the microspheres obtained by the above-mentioned drying treatment are further washed and ion-exchanged by a known method as necessary, and excess alkali metals and soluble substances brought in from various raw materials are carried out. Impurities and the like may be removed.
前記洗浄処理は、具体的には、水又はアンモニア水により行うことができ、水又はアンモニア水で洗浄することにより、可溶性不純物の含有量を低減させることができる。 Specifically, the washing treatment can be carried out with water or aqueous ammonia, and the content of soluble impurities can be reduced by washing with water or aqueous ammonia.
イオン交換処理は、具体的には、硫酸アンモニウム、亜硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩の水溶液によって行うことができ、このイオン交換によって微小球体に残存するナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属を低減させることができる。 Specifically, the ion exchange treatment can be carried out with an aqueous solution of an ammonium salt such as ammonium sulfate or ammonium sulfate, and the ion exchange can reduce alkali metals such as sodium and potassium remaining in the microspheres.
上述の洗浄処理は、通常イオン交換処理に先立って行われるが、洗浄処理及びイオン交換処理が好適に施される限りにおいては、イオン交換処理を先に行ってもよい。 The above-mentioned cleaning treatment is usually performed prior to the ion exchange treatment, but as long as the cleaning treatment and the ion exchange treatment are preferably performed, the ion exchange treatment may be performed first.
上記洗浄処理及びイオン交換処理は、アルカリ金属の含有量及び可溶性不純物の含有量が所望量以下になるまで行うこと好ましい。アルカリ金属の含有量及び可溶性不純物の含有量が所望量以下であることにより、触媒活性を向上させることができる。 The cleaning treatment and the ion exchange treatment are preferably carried out until the content of the alkali metal and the content of soluble impurities are equal to or less than a desired amount. When the content of the alkali metal and the content of soluble impurities are not more than the desired amount, the catalytic activity can be improved.
前記微小球体は、乾燥触媒基準で、アルカリ金属の含有量が、1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがより好ましい。また、可溶性不純物の含有量が、2.0質量%以下であることが好ましく、1.5質量%以下であることがより好ましい。 The content of the alkali metal in the microspheres is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, based on the drying catalyst. The content of soluble impurities is preferably 2.0% by mass or less, and more preferably 1.5% by mass or less.
上述の洗浄処理、イオン交換処理を施された微小球体に対し、再度乾燥処理を行うことが好ましい。乾燥処理は、100〜500℃の温度で、微小球体の水分含有量が1〜25質量%になるまで行うことが好ましい。
このようにして本実施形態のFCC触媒を製造することができる。
It is preferable to perform the drying treatment again on the microspheres that have been subjected to the above-mentioned washing treatment and ion exchange treatment. The drying treatment is preferably carried out at a temperature of 100 to 500 ° C. until the water content of the microspheres reaches 1 to 25% by mass.
In this way, the FCC catalyst of the present embodiment can be produced.
≪石油製品の製造方法≫
本実施形態の石油製品の製造方法は、原料油を石油精製設備で処理することにより石油製品を製造する。また、前記処理に必要なエネルギーとして、廃棄物を含む可燃物及び廃棄物から得られたメタンのいずれか一方又は両方を燃焼することにより得られるエネルギーを用いる。
以下、原料油を石油精製設備で処理する工程と、廃棄物由来のエネルギーを得る工程を説明する。
≪Manufacturing method of petroleum products≫
In the method for producing a petroleum product of the present embodiment, the petroleum product is produced by processing the raw material oil in a petroleum refining facility. Further, as the energy required for the treatment, the energy obtained by burning either one or both of combustibles including waste and methane obtained from the waste is used.
Hereinafter, the process of processing the raw material oil in the petroleum refining facility and the process of obtaining energy derived from waste will be described.
<原料油を石油精製設備で処理する工程>
以下、石油精製設備がFCC設備である場合を例に、原料油を石油精製設備で処理する工程について詳細に説明を行う。原料油をFCC設備で処理する工程は、原料油をFCC設備で処理する、流動接触分解反応工程を含む。
原料油としては、通常の流動接触分解反応に供される原料油(以下、「流動接触分解原料油」ともいう。)、廃棄物由来の樹脂、及びこれらの混合物を使用することができ、廃棄物由来の樹脂を含むことが好ましい。また、廃棄物由来の樹脂としては、廃プラスチック由来の樹脂が好ましい。原料油が廃プラスチック由来の樹脂を含むことにより、廃プラスチックを石油製品にリサイクルすることが可能となり、化石燃料の消費をさらに抑制することができる。
以下、原料油が廃プラスチック由来の樹脂を含むことを前提に説明を行うが、原料油は流動接触分解原料油のみでもよいし、廃プラスチック由来の樹脂のみでもよい。
<Process of processing raw material oil in petroleum refining equipment>
Hereinafter, the process of processing the raw material oil in the petroleum refining facility will be described in detail by taking the case where the petroleum refining facility is an FCC facility as an example. The step of treating the feedstock with the FCC facility includes a fluid catalytic cracking reaction step of treating the feedstock with the FCC facility.
As the raw material oil, a raw material oil that is subjected to a normal fluid cracking reaction (hereinafter, also referred to as "fluid catalytic cracking raw material oil"), a resin derived from waste, and a mixture thereof can be used and discarded. It is preferable to contain a resin derived from a substance. Further, as the resin derived from waste, a resin derived from waste plastic is preferable. Since the raw material oil contains a resin derived from waste plastic, the waste plastic can be recycled into petroleum products, and the consumption of fossil fuel can be further suppressed.
Hereinafter, the description will be made on the premise that the raw material oil contains a resin derived from waste plastic, but the raw material oil may be only a fluid cracking raw material oil or only a resin derived from waste plastic.
本実施形態の原料油をFCC設備で処理する工程は、前記流動接触分解反応工程の前に、廃プラスチックに含まれる複数の種類の樹脂を含む混合物から、特定の樹脂を溶解せず、前記特定の樹脂以外の樹脂を溶解して樹脂溶解液を得る、樹脂溶解液製造工程を有することが好ましい。 In the step of treating the raw material oil of the present embodiment with the FCC facility, the specific resin is not dissolved from the mixture containing a plurality of types of resins contained in the waste plastic before the flow contact decomposition reaction step, and the specific resin is specified. It is preferable to have a resin solution manufacturing process in which a resin other than the above resin is dissolved to obtain a resin solution.
(樹脂溶解液製造工程)
本実施形態の樹脂溶解液製造工程は、複数の種類の樹脂を含む混合物から、特定の樹脂を溶解せず、前記特定の樹脂以外の樹脂を溶解し、樹脂溶解液を製造する。本実施形態においては、前記特定の樹脂に対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1超であり、かつ前記特定の樹脂以外の樹脂に対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1以下である溶媒を選択し、前記溶媒に前記混合物を接触処理させて前記特定の樹脂以外の樹脂を溶解して、樹脂溶解液を製造することが好ましい。
以下、ハンセン溶解度パラメータ及び前記相対的エネルギー差の求め方を説明する。
(Resin solution manufacturing process)
In the resin solution manufacturing process of the present embodiment, a resin solution is produced by dissolving a resin other than the specific resin from a mixture containing a plurality of types of resins without dissolving the specific resin. In the present embodiment, the solvent has a relative energy difference of more than 1 based on the Hansen solubility parameter for the specific resin and a relative energy difference of 1 or less based on the Hansen solubility parameter for resins other than the specific resin. Is selected, and the mixture is contact-treated with the solvent to dissolve a resin other than the specific resin, and a resin solubility solution is preferably produced.
Hereinafter, the Hansen solubility parameter and the method for obtaining the relative energy difference will be described.
〇ハンセン溶解度パラメータ
ハンセン溶解度パラメータ(Hansen solubility parameter(以下、単に「HSP」ともいう。)は、分子間の相互作用が似ている2つの物質は、互いに溶解しやすいとの考えに基づいている。HSPは、分子間の分散力に由来するエネルギー(δd)、分子間の双極子相互作用に由来するエネルギー(δp)、及び分子間の水素結合に由来するエネルギー(δh)から構成される。これらの3つのパラメータは3次元空間(ハンセン空間)における座標とみなすことができる。
〇 Hansen solubility parameter The Hansen solubility parameter (hereinafter, also simply referred to as “HSP”) is based on the idea that two substances having similar intramolecular interactions are easily dissolved in each other. HSP is composed of energy derived from the dispersive force between molecules (δd), energy derived from bipolar interaction between molecules (δp), and energy derived from hydrogen bond between molecules (δh). The three parameters of can be regarded as the coordinates in the three-dimensional space (Hansen space).
HSP値が未知の評価試料におけるHSP値は以下の方法で算出することができる。
HSP値(δdm、δpm、δhm)を三次元空間にプロットすることにより特定されるハンセン溶解度パラメータ空間において、既知のHPS値を有する複数の純物質(1種の化合物からなる物質)をプロットするとともに、上記純物質に対する評価試料の溶解性の有無によってハンセン球を特定し、当該ハンセン球の中心値を求めることで評価試料のHSP値を算出することが出来る(ハンセン球法)。
また評価試料のHSP値は、平均分子構造の情報から原子団寄与法を用いて算出することも出来る。
ハンセン球法の場合も、原子団寄与法の場合も、評価試料のHSP値を算出する場合、例えばコンピューターソフトウェアHansen Solubility Parameters in Practice(HSPiP)を使用して算出することができる。
ハンセン球法の場合、評価試料は純物質であってもよく、混合物であってもよい。
The HSP value in the evaluation sample whose HSP value is unknown can be calculated by the following method.
HSP value (δd m, δp m, δh m) in Hansen solubility parameter space specified by plotting the three-dimensional space, a plurality of pure substance having a known HPS value (substance consisting of one compound) The HSP value of the evaluation sample can be calculated by plotting and specifying the Hansen sphere based on the solubility of the evaluation sample in the pure substance and obtaining the center value of the Hansen sphere (Hansen sphere method).
The HSP value of the evaluation sample can also be calculated using the atomic group contribution method from the information on the average molecular structure.
In both the Hansen sphere method and the atomic group contribution method, the HSP value of the evaluation sample can be calculated using, for example, the computer software Hansen Solubility Parameters in Practice (HSPiP).
In the case of the Hansen sphere method, the evaluation sample may be a pure substance or a mixture.
上記ハンセン球の中心値、すなわちHSP値(δdm、δpm、δhm)の求め方について、図4を用いて説明する。
先ず、図4に例示する(分散力項δd、双極子間力項δp及び水素結合力項δhを座標軸とする)三次元空間に既知のHSP値を有する15〜30個程度の純物質のHSP値をプロットする。
このとき、図4に示すように、例えば、評価試料に溶解性を示す純物質を○印、評価試料に溶解性を示さない純物質を×印で表記する。次いで、プロットされた評価試料の溶解性に基づき、溶解性を示した純物質(図4で○印で示す)を包含し、かつ溶解性を示さなかった純物質(図4に×印で示す)を包含しない仮想球のうち、最小半径を有するものを(図4に球状に示す)ハンセン球Sとして求める。
上記ハンセン球Sを成す半径(上記最少半径)が図中に○印で示す純物質を溶解し相溶性を示す相互作用半径R0となり、また、得られたハンセン球Sの中心値(δdm、δpm、δhm)が評価試料のHSP値となる。
ハンセン球を求めるために使用する上記純物質のHSP値としては例えば、分散力項δdが10〜25MPa1/2程度であり、双極子間力項δpが0〜20MPa1/2程度であり、水素結合力項δhが0〜20MPa1/2程度である。
また、溶解性は温度に依存するため、上記ハンセン球を求める際は、実際に樹脂の溶解を行う温度にて溶解性試験を行うことが好ましい。
The method of obtaining the center value of the Hansen sphere, that is, the HSP value (δdm, δpm, δhm) will be described with reference to FIG.
First, about 15 to 30 pure substances HSPs having known HSP values in the three-dimensional space illustrated in FIG. 4 (with the dispersion force term δd, the dipole force term δp, and the hydrogen bond force term δh as coordinate axes) Plot the values.
At this time, as shown in FIG. 4, for example, a pure substance showing solubility in the evaluation sample is marked with a circle, and a pure substance not showing solubility in the evaluation sample is marked with a cross. Then, based on the solubility of the plotted evaluation samples, the pure substances showing solubility (marked with a circle in FIG. 4) were included and the pure substances showing no solubility (marked with a cross in FIG. 4) were included. ) Is not included, and the one having the minimum radius is obtained as a Hansen sphere S (shown spherically in FIG. 4).
The radius forming the Hansen sphere S (minimum radius) becomes the interaction radius R 0 indicating compatibility by dissolving the pure substance indicated by the circle in the figure, and the center value (δ dm, δ dm) of the obtained Hansen sphere S. δpm, δhm) is the HSP value of the evaluation sample.
The HSP value of the pure substance to be used for determining the Hansen spheres example, dispersion force term δd is about 1/2 10~25MPa, polar term δp is about 1/2 0~20MPa, The hydrogen bonding force term δh is about 0 to 20 MPa 1/2.
Further, since the solubility depends on the temperature, it is preferable to carry out the solubility test at the temperature at which the resin is actually melted when obtaining the Hansen sphere.
次に図5は、物質1と物質2の2物質の溶解度パラメータ間の距離を示す模式図である。まず、物質1と物質2のハンセン球を上述の方法で求める。物質1のHSP値を(δd1、δp1、δh1)とし、物質2のHSP値を(δd2、δp2、δh2)とした時に、2物質間のHSP値の距離(以下、単に「Ra」ともいう。)は、下式1により算出することができる。
Ra={4×(δd1−δd2)2+(δp1−δp2)2+(δh1−δh2)2}0.5 式1
Next, FIG. 5 is a schematic diagram showing the distance between the solubility parameters of the two substances,
Ra = {4 × (δd 1 − δd 2 ) 2 + (δp 1 − δp 2 ) 2 + (δh 1 − δh 2 ) 2 } 0.5
物質1の物質2に対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差(以下、単に「RED」ともいう。)は、物質2の相互作用半径をR0としたときに下式2により算出することができる。
RED=Ra/R0 式2
The relative energy difference of the
RED = Ra / R 0 formula 2
図6は、物質1の物質2に対するハンセン溶解度パラメータに基づくREDが1以内である場合を示す模式図である。この場合、図6に示す通り、物質1のHSP値(δd1、δp1、δh1)が、物質2のハンセン球S2の内側(球の表面も含む)に位置することになる。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a case where the RED of the
図7は、物質1の物質2に対するハンセン溶解度パラメータに基づくREDが1超である場合を示す模式図である。この場合、図7に示す通り、物質1のHSP値(δd1、δp1、δh1)が、物質2のハンセン球のS2の外側(球の表面は含まない)に位置することになる。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a case where the RED of the
本実施形態の樹脂溶解液製造工程は、複数の種類の樹脂を含む混合物から、特定の樹脂を溶解せず、前記特定の樹脂以外の樹脂を溶解し、樹脂溶解液を製造する。
前記特定の樹脂は1種でも複数でもよい。前記特定の樹脂以外の樹脂は1種でも複数でもよい。
以下、前記特定の樹脂を「樹脂A」、前記特定の樹脂以外の樹脂を「樹脂B」という。本実施形態では樹脂Aと樹脂Bを含む混合物から、樹脂Bのみを溶解する。
In the resin solution manufacturing process of the present embodiment, a resin solution is produced by dissolving a resin other than the specific resin from a mixture containing a plurality of types of resins without dissolving the specific resin.
The specific resin may be one kind or a plurality. The resin other than the specific resin may be one kind or a plurality.
Hereinafter, the specific resin is referred to as "resin A", and a resin other than the specific resin is referred to as "resin B". In the present embodiment, only the resin B is dissolved from the mixture containing the resin A and the resin B.
〇溶媒の選択方法
樹脂Aは、樹脂PA1〜PAxからなり、樹脂Bは、樹脂PB1〜PByからなる。xは、樹脂Aを構成する樹脂の種類の数を表し、1以上の整数である。yは、樹脂Bを構成する樹脂の種類の数を表し、1以上の整数である。
xの値は特に限定されないが、前記溶媒の選定が容易になる観点から、1〜3であることが好ましく、1〜2であることがより好ましい。yの値は特に限定されないが、前記溶媒の選定が容易になる観点から、1〜5であることが好ましく、1〜3であることがより好ましい。前記x+yの値は特に限定されないが、前記溶媒の選定が容易になる観点から、2〜8であることが好ましく、2〜5であることがより好ましい。
〇 Solvent selection method Resin A is composed of resins P A1 to P Ax , and resin B is composed of resins P B1 to P By . x represents the number of types of resin constituting the resin A, and is an integer of 1 or more. y represents the number of types of resin constituting the resin B, and is an integer of 1 or more.
The value of x is not particularly limited, but is preferably 1 to 3 and more preferably 1 to 2 from the viewpoint of facilitating the selection of the solvent. The value of y is not particularly limited, but is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3 from the viewpoint of facilitating the selection of the solvent. The value of x + y is not particularly limited, but is preferably 2 to 8 and more preferably 2 to 5 from the viewpoint of facilitating the selection of the solvent.
上述の方法により、樹脂PA1〜PAxのハンセン球S(PA1)〜S(PAx)をそれぞれ求める。そして、得られたハンセン球S(PA1)〜S(PAx)から、樹脂PA1〜PAxのHSP値[δd(PA1)、δp(PA1)、δh(PA1)]〜[δd(PAx)、δp(PAx)、δh(PAx)]及び相互作用半径R0(PA1)〜R0(PAx)をそれぞれ求める。
同様にPB1〜PByのハンセン球S(PB1)〜S(PBy)をそれぞれ求める。そして、得られたハンセン球S(PB1)〜S(PBy)から、樹脂PB1〜PByのHSP値[δd(PB1)、δp(PB1)、δh(PB1)]〜[δd(PBy)、δp(PBy)、δh(PBy)]及び相互作用半径R0(PB1)〜R0(PBy)をそれぞれ求める。
By the method described above, obtaining the resin P A1 to P Ax Hansen sphere S (P A1) ~S the (P Ax), respectively. Then, from the obtained Hansen sphere S (P A1) ~S (P Ax), HSP value of the resin P A1 ~P Ax [δd (P A1), δp (P A1), δh (P A1)] ~ [ δd ( PAx ), δp ( PAx ), δh ( PAx )] and the interaction radii R 0 ( PA1 ) to R 0 ( PAx ) are obtained, respectively.
Similarly determine P B1 to P By A Hansen sphere S (P B1) ~S the (P By A), respectively. Then, from the obtained Hansen spheres S (P B1 ) to S (P By ), the HSP values of the resins P B1 to P By [δd (P B1 ), δp (P B1 ), δh (P B1 )] to [ δd (P By ), δp (P By ), δh (P By )] and the interaction radii R 0 (P B1 ) to R 0 (P By ) are obtained, respectively.
選択する溶媒LのHSP値を仮の値[δd(L)、δp(L)、δh(L)]とする。
樹脂PA1〜PAxのHSP値[δd(PA1)、δp(PA1)、δh(PA1)]〜[δd(PAx)、δp(PAx)、δh(PAx)]をそれぞれ前記式1の(δd2、δp2、δh2)に代入し、溶媒LのHSP値[δd(L)、δp(L)、δh(L)]を前記式1の(δd1、δp1、δh1)に代入し、Ra(PA1)〜Ra(PAx)をそれぞれ求める。得られたRa(PA1)〜Ra(PAx)は、δd(L)、δp(L)、δh(L)の関数となる。そして、PA1〜PAxの相互作用半径R0(PA1)〜R0(PAx)及び得られたRa(PA1)〜Ra(PAx)をそれぞれ前記式2に代入し、RED(PA1)〜RED(PAx)を求める。得られたRED(PA1)〜RED(PAx)は、δd(L)、δp(L)、δh(L)の関数となる。
Let the HSP value of the solvent L to be selected be a tentative value [δd (L), δp (L), δh (L)].
HSP value of the resin P A1 ~P Ax [δd (P A1), δp (P A1), δh (P A1)] ~ [δd (P Ax), δp (P Ax), δh (P Ax)] , respectively Substituting into (δd 2 , δp 2 , δh 2 ) of the
同様に、樹脂PB1〜PByのHSP値[δd(PB1)、δp(PB1)、δh(PB1)]〜[δd(PBy)、δp(PBy)、δh(PBy)]をそれぞれ前記式1の(δd2、δp2、δh2)に代入し、溶媒LのHSP値[δd(L)、δp(L)、δh(L)]を前記式1の(δd1、δp1、δh1)に代入し、Ra(PB1)〜Ra(PBy)をそれぞれ求める。得られたRa(PB1)〜Ra(PBy)は、δd(L)、δp(L)、δh(L)の関数となる。そして、PB1〜PByの相互作用半径R0(PB1)〜R0(PBy)及び得られたRa(PB1)〜Ra(PBy)をそれぞれ前記式2に代入し、RED(PB1)〜RED(PBy)を求める。得られたRED(PB1)〜RED(PBy)は、δd(L)、δp(L)、δh(L)の関数となる。
Similarly, the HSP values of the resins P B1 to P By [δd (P B1 ), δp (P B1 ), δh (P B1 )] to [δd (P By ), δp (P By ), δh (P By )) ] Are substituted into (δd 2 , δp 2 , δh 2 ) of the
本実施形態においては、RED(PA1)〜RED(PAx)の全てが1超であり、かつRED(PB1)〜RED(PBy)の全てが1以下となる、HSP値[δd(L)、δp(L)、δh(L)]を有する溶媒Lを選択する。
図8にxが2、yが2の場合の溶媒LのHSP値と、樹脂PA1、PA2のハンセン球S(PA1)、S(PA2)と、樹脂PB1、PB2のハンセン球S(PB1)、S(PB2)の関係を示す。図8に示されるように、溶媒LのHSP値[δd(L)、δp(L)、δh(L)]は、樹脂PA1、PA2のハンセン球S(PA1)、S(PA2)の外側(球の表面は含まない)に位置し、かつ樹脂PB1、PB2のハンセン球S(PB1)、S(PB2)の内側(球の表面も含む)に位置する。
In the present embodiment, RED (P A1) is all greater than 1 ~RED (P Ax), and all RED (P B1) ~RED (P By) is less than 1, HSP value [.delta.d ( L), δp (L), δh (L)] is selected.
And HSP value of the solvent L when x is 2, y is 2 in FIG. 8, Hansen sphere S (P A1) of the resin P A1, P A2, and S (P A2), Hansen resin P B1, P B2 The relationship between the spheres S (P B1 ) and S (P B2) is shown. As shown in FIG. 8, HSP value of the solvent L [δd (L), δp (L), δh (L)] is the Hansen sphere S (P A1) of the resin P A1, P A2, S ( P A2 ) (The surface of the sphere is not included), and inside the Hansen spheres S (P B1 ) and S (P B2 ) of the resins P B1 and P B2 (including the surface of the sphere).
本実施形態においては、RED(PA1)〜RED(PAx)の全てが1超であり、2.5以上であることが好ましく、3以上であることがより好ましい。RED(PA1)〜RED(PAx)の全てが前記下限値超(以上)であると、樹脂Aを構成する樹脂PA1〜PAxの溶媒Lによる溶解が抑制される。RED(PA1)〜RED(PAx)の上限値は特に限定されないが、例えば10以下である。 In this embodiment, all the RED (P A1) ~RED (P Ax) is greater than 1, is preferably 2.5 or more, and more preferably 3 or more. If it is RED (P A1) ~RED (P Ax) all the lower limit greater than (or more), lysis with solvents L of resin P A1 to P Ax constituting the resin A can be suppressed. Upper limit of RED (P A1) ~RED (P Ax) is not particularly limited, for example, 10 or less.
本実施形態においては、RED(PB1)〜RED(PBy)の全てが1以下であり、0.9以下であることが好ましく、0.8以下であることがより好ましい。RED(PB1)〜RED(PBy)の全てが前記上限値以下であると、樹脂Bを構成する樹脂PB1〜PByの溶媒Lによる溶解が促進される。RED(PB1)〜RED(PBy)の下限値は特に限定されないが、例えば0.1以上である。 In the present embodiment, all of RED (P B1 ) to RED (P By ) are 1 or less, preferably 0.9 or less, and more preferably 0.8 or less. When all of RED (P B1 ) to RED (P By ) are not more than the above upper limit values, dissolution of the resins P B1 to P By constituting the resin B by the solvent L is promoted. The lower limit of RED (P B1 ) to RED (P By ) is not particularly limited, but is, for example, 0.1 or more.
溶媒LのHSP値と樹脂PA1〜PAxそれぞれのHSP値の距離であるRa(PA1)〜Ra(PAx)は、RED(PA1)〜RED(PAx)の全てが1超である限り特に限定されないが、例えば5MPa1/2以上が好ましく、10MPa1/2以上がより好ましい。 The distance HSP value and the resin P A1 to P Ax each HSP value of the solvent L Ra (P A1) ~Ra ( P Ax) , all of RED (P A1) ~RED (P Ax) is 1 greater As long as it is not particularly limited, for example, 5 MPa 1/2 or more is preferable, and 10 MPa 1/2 or more is more preferable.
溶媒LのHSP値と樹脂PB1〜PByそれぞれのHSP値の距離であるRa(PB1)〜Ra(PBy)は、RED(PB1)〜RED(PBy)の全てが1以下である限り特に限定されないが、例えば8MPa1/2以下が好ましく、5MPa1/2以下がより好ましい。 For Ra (P B1 ) to Ra (P By ), which is the distance between the HSP value of the solvent L and the HSP values of the resins P B1 to P By , all of RED (P B1 ) to RED (P By ) are 1 or less. Although unless specifically limited, for example, 8 MPa 1/2 or less are preferred, 5 MPa 1/2 or less is more preferable.
RED(PB1)〜RED(PBy)の全てが1以下となるようなHSP値[δd(L)、δp(L)、δh(L)]を有する溶媒Lを選択するためには、yが2以上の場合において、樹脂PB1〜PByのハンセン球S(PB1)〜S(PBy)の全てが重なる部分を有することを意味する。
すなわち、樹脂Bから無作為に、y=c、y=dである樹脂PBc、PBdを選択したときに、PBcのHSP値[δd(PBc)、δp(PBc)、δh(PBc)]及びPBdのHSP値[δd(PBd)、δp(PBd)、δh(PBd)]を前記式1の(δd1、δp1、δh1)及び(δd2、δp2、δh2)にそれぞれを代入して得られるRa(PBc−PBd)と、PBcの相互作用半径R0(PBc)と、PBdの相互作用半径R0(PBd)との関係が下式3を満たす。
{R0(PBc)+R0(PBd)}≧Ra(PBc−PBd) 式3
In order to select the solvent L having an HSP value [δd (L), δp (L), δh (L)] such that all of RED (P B1 ) to RED (P By) are 1 or less, y When is 2 or more, it means that all of the Hansen spheres S (P B1 ) to S (P By ) of the resins P B1 to P By have overlapping portions.
That is, at random from the resin B, y = c, the resin P Bc is y = d, when selecting the P Bd, HSP value of P Bc [δd (P Bc) , δp (P Bc), δh ( P Bc )] and HSP values of P Bd [δd (P Bd ), δp (P Bd ), δh (P Bd )] are set to (δd 1 , δp 1 , δh 1 ) and (δd 2 , δp) of the
{R 0 (P Bc ) + R 0 (P Bd )} ≧ Ra (P Bc − P Bd ) Equation 3
前記式3を満たさない樹脂PB1〜PByの組み合わせがあるときは、樹脂Bの樹脂を適宜選択し直せばよい。すなわち、樹脂Bを構成するPB1〜PByから任意の樹脂を除き、前記式3を満たすようにする。この場合、前記除かれた樹脂は、樹脂Aを構成することになる。 When there is a combination of resins P B1 to P By that does not satisfy the above formula 3, the resin of the resin B may be appropriately selected again. That is, any resin is removed from P B1 to P By constituting the resin B so as to satisfy the above formula 3. In this case, the removed resin constitutes the resin A.
〇樹脂
本実施形態の混合物に含まれる樹脂の種類としては特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体等のビニル系樹脂;ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂等のポリスチレン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂;三酢酸セルロース;ポリカーボネート;ポリウレタン、アクリル変性ポリウレタン等のウレタン樹脂;ポリメチルペンテン;ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリスルホン等のポリスルホン樹脂;ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン等のポリエーテルエーテルケトン;ポリフェニレンスルフィド;ポリエーテルイミド、ポリイミド等のポリイミド系樹脂;ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド11等のポリアミド系樹脂;アクリル樹脂;フッ素系樹脂;フェノール樹脂;エポキシ樹脂;メラミン樹脂;尿素樹脂;不飽和ポリエステル樹脂;アルキド樹脂等が挙げられる。
本実施形態の混合物に含まれる樹脂の質量平均分子量は、本発明の効果を得られる限り特に限定されないが、例えば10,000〜100,000でもよく、100,000〜1,000,000でもよい。
〇 Resin The type of resin contained in the mixture of the present embodiment is not particularly limited, but for example, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polybutadiene, and polymethylpentene; polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, and ethylene-acetic acid. Vinyl resins such as vinyl copolymers and ethylene-vinyl alcohol copolymers; polystyrene resins such as polystyrene, acrylonitrile-styrene resin, acrylonitrile-butadiene-styrene resin; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polytri Polyester resin such as methylene terephthalate; cellulose triacetate; polycarbonate; urethane resin such as polyurethane and acrylic modified polyurethane; polymethylpentene; polysulfone resin such as polyethersulfone, polyphenylsulfone, polysulfone; polyetherketone, polyetheretherketone Polyetheretherketone such as polyetherketoneketone; polyphenylenesulfide; polyimide resin such as polyetherimide and polyimide; polyamide resin such as polyamide 6, polyamide 66 and polyamide11; acrylic resin; fluororesin; phenol resin; Examples thereof include epoxy resin; melamine resin; urea resin; unsaturated polyester resin; and alkyd resin.
The mass average molecular weight of the resin contained in the mixture of the present embodiment is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, but may be, for example, 10,000 to 100,000 or 100,000 to 1,000,000. ..
また、本実施形態の樹脂としては30℃以下で固体である。樹脂の形態は、本発明の効果を得られる限り特に限定されないが、ペットボトル等の包装体状に成形された成形体、ペレット状、フレーク状等が挙げられる。樹脂の大きさは、本発明の効果を得られる限り特に限定されないが、その長径が1〜100mm程度である。
このような樹脂の中から、後述の用途に応じ、樹脂A、樹脂Bを任意に選択することができる。
The resin of the present embodiment is solid at 30 ° C. or lower. The form of the resin is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, and examples thereof include a molded body molded into a package such as a PET bottle, pellets, and flakes. The size of the resin is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, but the major axis thereof is about 1 to 100 mm.
From such resins, resin A and resin B can be arbitrarily selected according to the uses described later.
〇溶媒
本実施形態の溶媒としては、RED(PA1)〜RED(PAx)の全てが1超であり、かつRED(PB1)〜RED(PBy)の全てが1以下となるHSP値を有する限り、特に限定されない。溶媒としては、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ペンチル、酢酸ベンジル、安息香酸ベンジル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル等のエステル類、アセトン、ジイソブチルケトン、エチルメチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2ピロリドン等のケトン類、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、4−メチルジオキソラン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール、2−メトキシテトラヒドロピラン等のエーテル類、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、tert−ブタノール、1−ペンタノール、2−メチル−2−ブタノール、メトキシプロパノール、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノール、2−フルオロエタノール、2,2,2−トリフルオロエタノール、2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール等のアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル類、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド基を有する有機溶媒、アセトニトリル、イソブチロニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリル等のニトリル基を有する有機溶媒、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2−炭酸グリセロール等のカーボネート基を有する有機溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、テトラクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、n−ペンタン、シクロヘキサン、n−ヘキサン、1−オクタデセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、2,2,4−トリメチルペンタン、シクロヘキセン、エチルベンゼン、d−リモネン、l−リモネン等の炭化水素等が例として挙げられる。
The 〇 solvent solvent of the present embodiment, RED (P A1) ~RED all (P Ax) is 1 greater, and RED (P B1) ~RED HSP value all becomes 1 or less (P By A) As long as it has, it is not particularly limited. Examples of the solvent include esters such as methyl formate, ethyl formate, propyl formate, pentyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, pentyl acetate, benzyl acetate, benzyl benzoate, ethyl benzoate and butyl benzoate, acetone, diisobutylketone and ethyl. Ketones such as methyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, γ-butyrolactone, N-methyl-2pyrrolidone, diethyl ether, methyl-tert-butyl ether, diisopropyl ether, dimethoxymethane, dimethoxyethane, 1,4-dioxane. , 1,3-Dioxolane, 4-Methyldioxolane, tetrahydrofuran, methyl tetrahydrofuran, anisole, phenetol, 2-methoxytetrahydropyrane and other ethers, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol , Ether-butanol, 1-pentanol, 2-methyl-2-butanol, methoxypropanol, diacetone alcohol, cyclohexanol, 2-fluoroethanol, 2,2,2-trifluoroethanol, 2,2,3,3 -Alcohols such as tetrafluoro-1-propanol, glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, triethylene glycol dimethyl ether, N, N-dimethyl Organic solvents with amide groups such as formamide, acetamide, N, N-dimethylacetamide, organic solvents with nitrile groups such as acetonitrile, isobutyronitrile, propionitrile, methoxynitrile, ethylene carbonate, propylene carbonate, 1, 2 -Organic solvent having a carbonate group such as glycerol carbonate, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, tetrachloroethane, chlorobenzene, n-pentane, cyclohexane, n-hexane, 1-octadecene, benzene, toluene, xylene, 2, Examples thereof include hydrocarbons such as 2,4-trimethylpentane, cyclohexene, ethylbenzene, d-lymonen, and l-lymonen.
溶媒は1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。すなわち、本実施形態の溶媒は2種以上の溶媒の混合物(以下、「混合溶媒」ともいう。)でもよい。混合溶媒としては、上記で列記した2種以上溶媒の混合物が挙げられる。 One type of solvent may be used alone, or two or more types may be used in combination. That is, the solvent of this embodiment may be a mixture of two or more kinds of solvents (hereinafter, also referred to as "mixed solvent"). Examples of the mixed solvent include a mixture of two or more kinds of solvents listed above.
その他の混合溶媒としては、常圧残渣油、減圧軽油、減圧残渣油、脱硫常圧残渣油、脱硫減圧軽油、軽質分解軽油、重質分解軽油等の原油の精製工程で得られる石油留分;大豆油、菜種油、ひまわり油、とうもろこし油、綿実油、落花生油、オリーブ油、パーム油、ゴマ油、コメ油、オレンジ油等の植物油及びこれらの廃油であってもよい。また、これらの混合溶媒にさらに上述の溶媒を混合してもよい。 Other mixed solvents include petroleum distillates obtained in the refining process of crude oils such as normal pressure residual oil, reduced pressure light oil, reduced pressure residual oil, desulfurized atmospheric pressure residual oil, desulfurized reduced pressure light oil, lightly decomposed light oil, and heavy cracked light oil; Vegetable oils such as soybean oil, rapeseed oil, sunflower oil, corn oil, cottonseed oil, peanut oil, olive oil, palm oil, sesame oil, rice oil, orange oil, and waste oils thereof may be used. Further, the above-mentioned solvent may be further mixed with these mixed solvents.
混合溶媒を本実施形態の溶媒として用いる場合、混合溶媒のHSP値は、上述の方法により求めてもよいし、以下のように混合溶媒を構成する溶媒のHSP値を加重平均して求めてもよい。
混合溶媒Lが、溶媒L1〜Lzからなり、混合溶媒の混合前のすべての溶媒の体積の合計に対する溶媒L1〜Lzの含有割合をそれぞれ、V(L1)〜V(Lz)とする。溶媒L1〜LzのHSP値をそれぞれ、[δd(L1)、δp(L1)、δh(L1)]〜[δd(Lz)、δp(Lz)、δh(Lz)]とすると、混合溶媒のHSP値である[δd(L)、δp(L)、δh(L)]は、下式4〜6により求めることができる。
When the mixed solvent is used as the solvent of the present embodiment, the HSP value of the mixed solvent may be obtained by the above-mentioned method, or the HSP value of the solvent constituting the mixed solvent may be obtained by weighted averaging as described below. good.
Mixed solvent L is composed of the solvent L 1 ~L z, respectively content ratio of the solvent L 1 ~L z to the total volume of all solvents before mixing of the mixed solvent, V (L 1) ~V ( L z ). Each HSP value of the solvent L 1 ~L z, [δd ( L 1), δp (L 1), δh (L 1)] ~ [δd (L z), δp (L z), δh (L z) ], The HSP values of the mixed solvent [δd (L), δp (L), δh (L)] can be obtained by the following equations 4 to 6.
本実施形態においては、混合溶媒のHSP値は、前記式4〜6によって求めることが好ましい。 In this embodiment, the HSP value of the mixed solvent is preferably determined by the above formulas 4 to 6.
本実施形態の溶媒の沸点としては、本発明の効果を得られる限り特に限定されないが、例えば80〜700℃でもよく、150〜500℃でもよく、200〜400℃でもよい。
本実施形態の溶媒の密度としては、本発明の効果を得られる限り特に限定されないが、例えば0.70〜1.5g/cm3でもよく、0.80〜1.2g/cm3でもよく、0.85〜1.2g/cm3でもよい。
The boiling point of the solvent of the present embodiment is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be obtained, but may be, for example, 80 to 700 ° C., 150 to 500 ° C., or 200 to 400 ° C.
The density of the solvent of the present embodiment is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be obtained, but may be, for example, 0.70 to 1.5 g / cm 3 or 0.80 to 1.2 g / cm 3 . It may be 0.85 to 1.2 g / cm 3.
〇樹脂A、樹脂Bと溶媒Lの組み合わせ
本実施形態においては、樹脂Aは、塩素元素を含むことが好ましい。また、本実施形態においては、樹脂B及び溶媒Lは塩素元素を含まないことが好ましい。本実施形態の樹脂溶解工程で得られる樹脂溶解液を含む原料油を、石油精製装置で処理する際、樹脂溶解液中に塩素元素が含まれていると、石油精製装置で処理する工程中で塩化水素が発生し、石油精製装置を腐食するおそれがある。樹脂Aが塩素元素を含み、樹脂B及び溶媒Lが塩素元素を含まないことにより、得られる溶解液中に塩素元素が含まれないことになり、石油精製装置の腐食を防止することが可能となる。
また、本実施形態の混合物に含まれる樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルからなる群から選択される少なくとも1種の樹脂であることが好ましい。
〇 Combination of resin A, resin B and solvent L In the present embodiment, the resin A preferably contains a chlorine element. Further, in the present embodiment, it is preferable that the resin B and the solvent L do not contain a chlorine element. When the raw material oil containing the resin solution obtained in the resin dissolution step of the present embodiment is processed by the petroleum refining apparatus, if the resin solution contains chlorine elements, the process is in the process of processing by the petroleum refinery. Hydrogen chloride may be generated and corrode oil refineries. Since the resin A contains a chlorine element and the resin B and the solvent L do not contain a chlorine element, the obtained solution does not contain a chlorine element, and it is possible to prevent corrosion of the petroleum refining equipment. Become.
The resin contained in the mixture of the present embodiment is preferably at least one resin selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polystyrene, and polyvinyl chloride.
樹脂Aを構成する樹脂をポリスチレン、ポリ塩化ビニルとし、樹脂Bを構成する樹脂をポリエチレン、ポリプロピレンとしたときに、樹脂Aに対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1超であり、かつ樹脂Bに対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1以下である溶媒としては、ベンゼン、シクロヘキサン、エチルベンゼンが例として挙げられる。 When the resin constituting the resin A is polystyrene or polyvinyl chloride and the resin constituting the resin B is polyethylene or polypropylene, the relative energy difference based on the Hansen solubility parameter with respect to the resin A is more than 1, and the resin B is used. Examples of the solvent in which the relative energy difference based on the Hansen solubility parameter with respect to the resin is 1 or less include benzene, cyclohexane, and ethylbenzene.
樹脂Aを構成する樹脂をポリプロピレン、ポリ塩化ビニルとし、樹脂Bを構成する樹脂をポリエチレン、ポリスチレンとしたときに、樹脂Aに対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1超であり、かつ樹脂Bに対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1以下である溶媒としては、安息香酸ブチル、酢酸ベンジル、オレンジ油が例として挙げられる。 When the resin constituting the resin A is polypropylene or polyvinyl chloride and the resin constituting the resin B is polyethylene or polystyrene, the relative energy difference based on the Hansen solubility parameter with respect to the resin A is more than 1, and the resin B is Examples of the solvent having a relative energy difference of 1 or less based on the Hansen solubility parameter with respect to butyl benzoate, benzyl acetate, and orange oil can be mentioned.
樹脂Aを構成する樹脂をポリエチレン、ポリ塩化ビニルとし、樹脂Bを構成する樹脂をポリプロピレン、ポリスチレンとしたときに、樹脂Aに対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1超であり、かつ樹脂Bに対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1以下である溶媒としては、クロロベンゼン等が例として挙げられる。 When the resin constituting the resin A is polyethylene or polyvinyl chloride and the resin constituting the resin B is polypropylene or polystyrene, the relative energy difference based on the Hansen solubility parameter with respect to the resin A is more than 1, and the resin B is used. Examples of the solvent in which the relative energy difference based on the Hansen solubility parameter with respect to the resin is 1 or less include chlorobenzene and the like.
樹脂Aを構成する樹脂をポリエチレン、ポリプロピレンとし、樹脂Bを構成する樹脂をポリスチレン、ポリ塩化ビニルとしたときに、樹脂Aに対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1超であり、かつ樹脂Bに対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1以下である溶媒としては、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド等が例として挙げられる。 When the resin constituting the resin A is polyethylene or polypropylene and the resin constituting the resin B is polystyrene or polyvinyl chloride, the relative energy difference based on the Hansen solubility parameter with respect to the resin A is more than 1, and the resin B is used. Examples of the solvent in which the relative energy difference based on the Hansen solubility parameter with respect to the resin is 1 or less include N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide and the like.
樹脂Aを構成する樹脂をポリプロピレンとし、樹脂Bを構成する樹脂をポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルとしたときに、樹脂Aに対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1超であり、かつ樹脂Bに対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1以下である溶媒としては、安息香酸エチル、2−メトキシテトラヒドロピラン、81質量%のd−リモネン及び19質量%の1,2−炭酸グリセロールの混合溶媒、64質量の%d−リモネン及び36質量%のジメチルホルムアミドの混合溶媒、58質量%のテトラヒドロフラン及び42質量%のシクロヘキサノンの混合溶媒、62質量%の酢酸エチル及び38質量%の安息香酸ベンジルの混合溶媒、58質量%のメチルエチルケトン及び42質量%の安息香酸ベンジルの混合溶媒等が例として挙げられる。 When the resin constituting the resin A is polypropylene and the resin constituting the resin B is polyethylene, polystyrene, or polyvinyl chloride, the relative energy difference based on the Hansen solubility parameter with respect to the resin A is more than 1, and the resin B is used. As a solvent having a relative energy difference of 1 or less based on the Hansen solubility parameter with respect to , 64% by mass of% d-lymonen and 36% by mass of dimethylformamide, 58% by mass of tetrahydrofuran and 42% by mass of cyclohexanone, 62% by mass of ethyl acetate and 38% by mass of benzyl benzoate. Examples include a solvent, a mixed solvent of 58% by mass of methyl ethyl ketone and 42% by mass of benzyl benzoate.
樹脂Aを構成する樹脂をポリ塩化ビニルとし、樹脂Bを構成する樹脂をポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンとしたときに、樹脂Aに対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1超であり、かつ樹脂Bに対するハンセン溶解度パラメータに基づく相対的エネルギー差が1以下である溶媒としては、1,1,1,2−テトラクロロエタン、d−リモネン、o−キシレン、トルエン等が例として挙げられる。 When the resin constituting the resin A is polyvinyl chloride and the resin constituting the resin B is polyethylene, polypropylene, or polystyrene, the relative energy difference based on the Hansen solubility parameter with respect to the resin A is more than 1, and the resin B is used. Examples of the solvent in which the relative energy difference based on the Hansen solubility parameter with respect to the resin is 1 or less include 1,1,1,2-tetrachloroethane, d-limonene, o-xylene, toluene and the like.
(樹脂溶解の条件)
本実施形態の樹脂の溶解方法において、溶媒の総質量に対する混合物の割合は、樹脂Bを溶解可能な限り特に限定されないが、例えば、1〜50質量%でもよく、1〜40質量%でもよく、1〜30質量%でもよい。
本実施形態の樹脂の溶解方法において、溶媒の総質量に対する樹脂Bの割合は、樹脂Bを溶解可能な限り特に限定されないが、例えば、1〜20質量%でもよく、1〜18質量%でもよく、1〜15質量%でもよい。
樹脂Bを溶解するときの温度は、樹脂Bを溶解可能な限り特に限定されないが、樹脂Aが軟化もしくは融解しない温度であれば、15〜100℃でもよく、20〜90℃でもよく、30〜80℃でもよい。
樹脂Bを溶解するときには、撹拌、超音波処理等を行うことが好ましい。
(Conditions for resin dissolution)
In the method for dissolving the resin of the present embodiment, the ratio of the mixture to the total mass of the solvent is not particularly limited as long as the resin B can be dissolved, but may be, for example, 1 to 50% by mass or 1 to 40% by mass. It may be 1 to 30% by mass.
In the method for dissolving the resin of the present embodiment, the ratio of the resin B to the total mass of the solvent is not particularly limited as long as the resin B can be dissolved, but may be, for example, 1 to 20% by mass or 1 to 18% by mass. , 1 to 15% by mass may be used.
The temperature at which the resin B is melted is not particularly limited as long as the resin B can be melted, but as long as the resin A does not soften or melt, the temperature may be 15 to 100 ° C., 20 to 90 ° C., 30 to 30 to 90 ° C. It may be 80 ° C.
When the resin B is dissolved, it is preferable to perform stirring, ultrasonic treatment, or the like.
本実施形態の樹脂の溶解方法においては、樹脂Bの全てが溶解されることが好ましいが、樹脂Bの総質量に対して80〜100質量%が溶解してもよく、90〜100質量%が溶解してもよい。
本実施形態の樹脂の溶解方法においては、樹脂Aが溶解されないことが好ましいが、樹脂Aの総質量に対して0質量%以上1質量%未満が溶解してもよく、0〜0.5質量%が溶解してもよい。
In the method for dissolving the resin of the present embodiment, it is preferable that all of the resin B is dissolved, but 80 to 100% by mass may be dissolved with respect to the total mass of the resin B, and 90 to 100% by mass may be dissolved. It may be dissolved.
In the method for dissolving the resin of the present embodiment, it is preferable that the resin A is not dissolved, but 0% by mass or more and less than 1% by mass may be dissolved with respect to the total mass of the resin A, from 0 to 0.5% by mass. % May dissolve.
樹脂の溶解量は、例えば、ハロゲン元素等のヘテロ原子を含む樹脂であれば、溶解液中のヘテロ原子の含有量を測定することにより、確認することができる。ヘテロ原子を含まない樹脂の溶解量は、従来公知の分析方法により測定することが可能であり、当該分析方法としては、例えば、赤外分光法、ガスクロマトグラフ質量分析法、ゲル濾過浸透クロマトグラフィーが例として挙げられる。 The dissolved amount of the resin can be confirmed, for example, in the case of a resin containing a hetero atom such as a halogen element, by measuring the content of the hetero atom in the solution. The amount of dissolved resin containing no hetero atom can be measured by a conventionally known analytical method, and examples of the analytical method include infrared spectroscopy, gas chromatograph mass spectrometry, and gel filtration permeation chromatography. Take as an example.
<流動接触分解反応工程>
本実施形態の樹脂溶解液を含む原料油をFCC設備で処理する工程は、上述の樹脂溶解液製造工程で製造された樹脂溶解液を含む原料油をFCC設備で処理する。具体的には、樹脂溶解液を含む原料油をFCC設備に供給し、FCC触媒と接触処理することにより、流動接触分解反応を行い、石油製品を含む分解油を製造する。
<Fluid catalytic cracking reaction process>
In the step of treating the raw material oil containing the resin solution of the present embodiment with the FCC facility, the raw material oil containing the resin solution produced in the above-mentioned resin solution manufacturing process is treated with the FCC facility. Specifically, raw material oil containing a resin solution is supplied to FCC equipment and contact-treated with an FCC catalyst to carry out a fluid cracking reaction to produce cracked oil containing petroleum products.
本実施形態において流動接触分解反応は、本分野において公知の方法によって実施することができる。流動接触分解反応は、FCC設備において、高温で樹脂溶解液を含む原料油とFCC触媒を接触させることにより実施することができる。 In this embodiment, the flow catalytic cracking reaction can be carried out by a method known in the art. The fluid cracking reaction can be carried out in an FCC facility by bringing a raw material oil containing a resin solution into contact with an FCC catalyst at a high temperature.
本実施形態において、分解される原料油は樹脂溶解液を含む。樹脂溶解液のみを原料油として用いてもよいし、樹脂溶解液と流動接触分解原料油とを混合して原料油としてもよい。
樹脂溶解液と混合される流動接触分解原料油としては、特に限定されず、常温・常圧で液体の炭化水素油(炭化水素混合物)を挙げることができる。
In the present embodiment, the raw material oil to be decomposed contains a resin solution. Only the resin solution may be used as the raw material oil, or the resin solution and the fluid cracking raw material oil may be mixed and used as the raw material oil.
The fluid catalytic cracking raw material oil mixed with the resin solution is not particularly limited, and examples thereof include hydrocarbon oils (hydrocarbon mixtures) that are liquid at room temperature and pressure.
前記炭化水素油としては、原油の常圧あるいは減圧蒸留で得られる軽油留分や常圧蒸留残渣油及び減圧蒸留残渣油等から選ばれる一種以上を挙げることができ、コーカー軽油、溶剤脱瀝油、溶剤脱瀝アスファルト、タールサンド油、シェールオイル油、石炭液化油、GTL(Gas to Liquids)油、植物油、廃潤滑油、廃食油等から選ばれる一種以上も挙げることができる。 Examples of the hydrocarbon oil include one or more selected from a light oil distillate obtained by atmospheric pressure or vacuum distillation of crude oil, atmospheric distillation residual oil, vacuum distillation residual oil and the like, and include coker light oil and solvent demolding oil. , Solvent decalcified asphalt, tar sand oil, shale oil oil, coal liquefied oil, GTL (Gas to Liquids) oil, vegetable oil, waste lubricating oil, waste cooking oil and the like.
さらに、本実施形態において使用される流動接触分解原料油としては、上記炭化水素油を当業者に周知の水素化処理、すなわち、Ni−Mo系触媒、Co−Mo系触媒、Ni−Co−Mo系触媒、Ni−W系触媒などの水素化処理触媒の存在下、高温・高圧下で水素化脱硫した水素化処理油も挙げることができる。 Further, as the fluid cracking raw material oil used in the present embodiment, the above-mentioned hydrocarbon oil is hydrogenated, that is, a Ni-Mo-based catalyst, a Co-Mo-based catalyst, and a Ni-Co-Mo. Hydrodesulfurized oils that are hydrodesulfurized at high temperature and high pressure in the presence of hydrogenation catalysts such as system catalysts and Ni-W catalysts can also be mentioned.
本実施形態の原料油の流動接触分解反応は、通常、垂直に据え付けられたライザー10、反応塔20、再生塔30からなるFCC設備1に、FCC触媒を連続的に循環させることにより行うことができる。なお、本明細書において、流動接触分解設備(FCC設備)には、残油流動接触分解設備(RFCC設備)も含まれる。すなわち、本明細書において、流動接触分解反応には、残油流動接触分解反応も含まれる。
The fluid cracking reaction of the feedstock of the present embodiment is usually carried out by continuously circulating the FCC catalyst in the
以下、FCC設備によって行われる流動接触分解反応を具体的に説明する。
ライザー10内には、揚送用流体が上方に向かって流通しており、再生触媒移送ライン34より供給されたFCC触媒は、揚送用流体とともにライザー10内を上方へ流れる。樹脂溶解液は、予熱装置52によって所定の温度に加熱され、スチームを加えられた後、樹脂溶解液供給ライン51からライザー10に供給される。また、同様にして流動接触分解原料油が予熱装置12によって所定の温度に加熱され、流動接触分解原料油供給ライン11からライザー10に供給されてもよい。ライザー10内に供給された樹脂溶解液を含む原料油がFCC触媒と接触し分解反応が起こる。分解反応により生成した分解油とFCC触媒は反応塔20へ移送される。
供給される樹脂溶解液の総質量に対する樹脂の濃度は、本発明の効果を得られる限り特に限定されないが、例えば、1〜50質量%でもよく、5〜40質量%でもよく5〜30質量%でもよい。
Hereinafter, the fluid cracking reaction carried out by the FCC facility will be specifically described.
The lifting fluid flows upward in the
The concentration of the resin with respect to the total mass of the supplied resin solution is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, but may be, for example, 1 to 50% by mass, 5 to 40% by mass, or 5 to 30% by mass. But it may be.
ライザー10の運転条件としては、反応温度が490〜530℃であることが好ましく、500〜520℃であることがより好ましい。ライザー10における反応温度が前記範囲の下限値以上であると、樹脂溶解液を含む原料油の分解反応が進行して、石油製品の収率が向上する。また、ライザー10における反応温度が前記範囲の上限値以下であると、熱分解により生成するドライガスなどの軽質ガス生成量やコーク生成量を軽減することができ、石油製品の収率を相対的に増大させ易くなるため経済的である。
As the operating conditions of the
反応圧力は常圧〜0.49MPa(5kg/cm2)であることが好ましく、常圧〜0.29MPa(3kg/cm2)であることがより好ましい。分解反応は、反応物のモル数に対し、生成物のモル数が増加する反応であるため、ライザー10における反応圧力が0.49MPa以下であると、熱力学的(平衡的)に有利となる。
The reaction pressure is preferably from normal pressure to 0.49 MPa (5 kg / cm 2 ), more preferably from normal pressure to 0.29 MPa (3 kg / cm 2 ). Since the decomposition reaction is a reaction in which the number of moles of the product increases with respect to the number of moles of the reactant, a reaction pressure of 0.49 MPa or less in the
FCC触媒/原料油の質量比は3〜7であることが好ましく、4〜6であることがより好ましい。ライザー10におけるFCC触媒/原料油の質量比が前記範囲の下限値以上であると、ライザー10内の触媒濃度を適度に保つことができ、原料油の分解効率が向上する。ライザー10におけるFCC触媒/原料油の質量比が前記範囲の上限値以下である場合も、原料油の分解反応が効果的に進行し、触媒濃度の上昇に見合った分解反応を進行させ易くなる。
The mass ratio of the FCC catalyst / raw material oil is preferably 3 to 7, and more preferably 4 to 6. When the mass ratio of the FCC catalyst / raw material oil in the
樹脂溶解液供給ライン51から供給される樹脂溶解液と、流動接触分解原料油供給ライン11から供給される流動接触分解原料油の総流量[KL/H]に対する、樹脂溶解液の流量(KL/H)の割合((樹脂溶解液/(流動接触分解原料油+樹脂溶解液))×100%)は、5〜100%であることが好ましく、10〜95%であることがより好ましく、20〜80%であることがさらに好ましい。
The flow rate of the resin solution (KL /) with respect to the total flow rate [KL / H] of the resin solution supplied from the resin
ライザー10内で原料油の分解により生成した分解油は、サイクロン21に供給される。サイクロン21は、遠心力を利用して、分解油をFCC触媒から分離する。そして、分解油は、分解油排出ライン22により、反応塔20から排出され、蒸留塔41へと移送される。
The decomposed oil produced by the decomposition of the raw material oil in the
サイクロン21によって分離されたFCC触媒はストリッパー23に供給される。ストリッパー23には、スチーム、窒素等が供給されている。ストリッパー23では、スチーム、窒素等によりFCC触媒上の炭化水素を除去する。そして、FCC触媒は、反応後触媒移送ライン24により反応塔20から排出され、再生塔30に移送される。
The FCC catalyst separated by the
ストリッパー23におけるストリッピング処理時の温度は、通常470〜530℃であり、480〜520℃であることが好ましく、490〜510℃であることがより好ましい。ストリッピングに使用されるガスとしては、ボイラーにより発生されたスチームやコンプレッサー等により昇圧された窒素等の不活性ガスなどが使用される。
The temperature of the
エアブロワー31からエアグリッド32に空気が供給され、エアグリッド32から再生塔30内に空気が供給され、再生塔30に移送されたストリッピング処理後のFCC触媒上のコークは燃焼し、FCC触媒は再生される。再生したFCC触媒と、コークの燃焼により生じた排ガスとはサイクロン33により分離される。再生したFCC触媒は再生触媒移送ライン34により再生塔30から排出され、ライザー10に供給される。排ガスは、排ガスライン35により再生塔30から排出される。
Air is supplied from the
触媒再生塔の運転条件としては、再生温度が600〜800℃であることが好ましく、700〜750℃であることがより好ましい。
触媒再生塔における再生温度が600℃以上であると、コークの燃焼が充分に進み、触媒活性が充分に回復する。また、触媒再生塔における再生温度が800℃以下であると、装置材質への悪影響が低い。
As the operating conditions of the catalyst regeneration tower, the regeneration temperature is preferably 600 to 800 ° C, more preferably 700 to 750 ° C.
When the regeneration temperature in the catalyst regeneration tower is 600 ° C. or higher, the combustion of cork proceeds sufficiently and the catalytic activity is sufficiently restored. Further, when the regeneration temperature in the catalyst regeneration tower is 800 ° C. or lower, the adverse effect on the device material is low.
分解油排出ライン22により、反応塔20から蒸留塔41へと移送された分解油は、蒸留塔41において、塔頂から炭素数1〜13程度の化合物を含む留分が留出され、塔の中段から重質分解軽油(HCO)及び軽質分解軽油(LCO)が留出され、塔底から流動接触分解残油(SLO)が留出され、石油製品が製造される。
The cracked oil transferred from the
炭素数1〜13程度の化合物を含む留分は、ライン42により、蒸留塔41から蒸留塔43へと移送され、蒸留塔43において、塔頂からガス成分が除かれ、塔底に液化石油ガス(LPG)及びガソリンを主成分とする留分が得られる。
LPG及びガソリンを主成分とする留分は、ライン44により、蒸留塔43から蒸留塔45へと移送され、蒸留塔45において、塔頂からLPGを主成分とする留分が留出され、塔底からガソリンを主成分とする留分が得られる。
LPGを主成分とする留分は、ライン46により、蒸留塔45から蒸留塔47へと移送され、蒸留塔47において、塔頂から石油化学原料であるプロピレンを主成分とする留分が留出され、塔底から石油化学原料であるブテンを主成分とする留分が得られる。
ガソリンを主成分とする留分は、ライン48により、蒸留塔45から芳香族抽出装置60へ移送され、芳香族抽出装置60において、石油化学原料である芳香族化合物を主成分とする留分と、芳香族化合物が除かれたガソリンを主成分とする留分に分離される。
芳香族化合物が除かれたガソリンを主成分とする留分は、ライン61によりナフサクラッカー70へと移送され、ナフサクラッカー70により石油化学原料であるエチレン、プロピレン、芳香族化合物を主成分とする留分が得られる。
また、芳香族化合物が除かれたガソリンを主成分とする留分は、ライン62により接触改質装置80へと移送され、接触改質装置80により石油化学原料である芳香族化合物を主成分とする留分が得られる。
The fraction containing a compound having about 1 to 13 carbon atoms is transferred from the
The fraction containing LPG and gasoline as a main component is transferred from the
The fraction containing LPG as a main component is transferred from the
The fraction containing gasoline as a main component is transferred from the
The fraction containing the main component of gasoline from which the aromatic compound has been removed is transferred to the
Further, the fraction containing gasoline as the main component from which the aromatic compound has been removed is transferred to the catalytic reforming
<石油化学原料>
本実施形態の石油化学原料の製造方法により製造される石油化学原料としては、炭素数3〜8のオレフィン、芳香族化合物、等が挙げられる。炭素数3〜8のオレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、イソブテン、1,3−ブタジエン等が挙げられる。芳香族化合物としては、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、エチルベンゼン等が挙げられる。
<Petrochemical raw materials>
Examples of the petrochemical raw material produced by the method for producing a petrochemical raw material of the present embodiment include olefins having 3 to 8 carbon atoms, aromatic compounds, and the like. Examples of the olefin having 3 to 8 carbon atoms include propylene, 1-butene, 2-butene, isobutene, 1,3-butadiene and the like. Examples of the aromatic compound include benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, ethylbenzene and the like.
<廃棄物由来のエネルギーを得る工程>
本実施形態においては、原料油を石油精製設備で処理する工程で必要なエネルギーとして、廃棄物を含む可燃物及び廃棄物から得られたメタンのいずれか一方又は両方を燃焼することにより得られるエネルギーを用いる。
廃棄物としては、一般廃棄物が好ましい。
<Process to obtain energy derived from waste>
In the present embodiment, the energy required for the process of processing the raw material oil in the petroleum refining facility is the energy obtained by burning either one or both of combustibles including waste and methane obtained from the waste. Is used.
As the waste, general waste is preferable.
廃棄物を含む可燃物としては、廃プラスチック、食品残渣や生ごみなどの食品廃棄物、及びそれ以外の可燃性廃棄物(以下、それ以外の可燃性廃棄物を「可燃廃棄物」ともいう。)が挙げられ、上記3種は予め分別されていることが好ましい。 Combustible wastes including wastes include waste plastics, food wastes such as food residues and swill, and other combustible wastes (hereinafter, other combustible wastes are also referred to as "combustible wastes". ), And it is preferable that the above three types are sorted in advance.
燃焼設備102が上述の、ごみピット、クレーン、焼却炉、廃熱ボイラ、エコノマイザ、灰ピット、集塵機、脱硝反応塔を備える燃焼設備であり、発電設備104がタービン式発電設備である場合を例に、燃焼設備102、及び発電設備104における廃棄物由来のエネルギーの製造について説明する。
Take as an example the case where the
可燃廃棄物は、ごみピットへ投入され、貯留される。ごみピットに貯留された可燃物は、クレーン等により、焼却炉に投入される。可燃物は焼却炉で焼却され、焼却により生じた排気ガスの熱は廃熱ボイラ及びエコノマイザにより回収される。可燃物の焼却には必要に応じてメタン供給ラインL302を介して、燃焼設備102へ供給されたメタンを燃料として行ってもよい。エコノマイザにより給水予熱を行い、廃熱ボイラにおいてスチームが製造される。製造されたスチームは、スチーム供給ラインL201を介して石油精製設備101へ供給される。さらに、製造されたスチームは、スチーム供給ラインL204を介して発電設備104へ供給される。
また、焼却炉から出た焼却灰は、灰ピットに送られ、その後搬出される。さらに焼却により生じた排気ガスは上述の廃熱ボイラ、エコノマイザにより温度を下げられ、その後、集塵機、脱硝反応塔で有害物質を除去した後に大気へ開放される。
Combustible waste is put into the garbage pit and stored. The combustibles stored in the garbage pit are put into the incinerator by a crane or the like. Combustibles are incinerated in an incinerator, and the heat of the exhaust gas generated by the incinerator is recovered by a waste heat boiler and an economizer. If necessary, methane supplied to the
In addition, the incinerated ash discharged from the incinerator is sent to the ash pit and then carried out. Further, the exhaust gas generated by incineration is lowered in temperature by the above-mentioned waste heat boiler and economizer, and then released to the atmosphere after removing harmful substances by a dust collector and a denitration reaction tower.
発電設備104において、スチーム供給ラインL204を介して供給されたスチームにより、発電がおこなわれる。発電された電力は、電力供給ラインL401を介して石油精製設備101へ供給される。
In the
廃棄物を燃焼させてスチームを製造、また製造されたスチームを用いて発電を行う場合、定期点検・補修による一部休炉や全休炉、焼却量の変動、ごみ質の変動等により、製造されるスチーム量や発電出力が安定しないため、エネルギーを効率的に利用することが困難であるという問題がある。本実施形態では、焼却設備102で製造されるスチーム及び発電設備104で発電された電力は、原料油を石油精製設備で処理する工程で使用される。石油精製設備では、莫大なエネルギーを精密にコントロールしながら利用している。すなわち、石油精製設備では、既存のボイラや発電設備により製造されるエネルギーと、本実施形態の廃棄物由来のエネルギーを組み合わせて利用することとなる。したがって、本実施形態では、燃焼設備102で製造されるスチーム量、発電設備104の発電出力の変動があった場合にも、既存のボイラや発電設備により製造されるエネルギー量を調整することにより、その変動を充分に静定することが可能であり、電力を効率的に利用することができる。
When steam is produced by burning waste and power is generated using the produced steam, it is manufactured due to partial or total shutdown due to periodic inspections and repairs, fluctuations in incinerator amount, fluctuations in waste quality, etc. There is a problem that it is difficult to use energy efficiently because the amount of steam and the power generation output are not stable. In the present embodiment, the steam produced by the
微生物発酵設備103が上述の、分別機、スラリータンク、メタン発酵槽、脱硫塔を備える微生物処理設備である場合を例に、微生物発酵設備103における廃棄物由来のエネルギーの製造について説明する。
The production of energy derived from waste in the
まず、分別機により、食品廃棄物に含まれるビニール袋やプラスチック等の混入異物を除去する。除去後の食品廃棄物はスラリータンクに移送され、水を加えて、スラリーとする。前記スラリーをメタン発酵槽へ移送し、スラリーに含まれる有機物をメタン発酵菌によりメタンガスと二酸化炭素を主成分とするバイオガスに変換する。得られたバイオガスを脱硫塔に移送し、硫化水素を除去し、メタンガスを含むバイオガスが製造される。製造されたメタンガスを含むバイオガスは、メタン供給ラインL301を介して石油精製設備101へ供給される。さらに製造されたメタンガスを含むバイオガスは、メタン供給ラインL302を介して、燃焼設備102へ供給される。
First, a sorting machine is used to remove foreign substances such as plastic bags and plastics contained in food waste. The removed food waste is transferred to a slurry tank and water is added to make a slurry. The slurry is transferred to a methane fermentation tank, and the organic matter contained in the slurry is converted into biogas containing methane gas and carbon dioxide as main components by methane fermenting bacteria. The obtained biogas is transferred to a desulfurization tower to remove hydrogen sulfide, and biogas containing methane gas is produced. The produced biogas containing methane gas is supplied to the
スチーム供給ラインL201を介して石油精製設備101へ供給されたスチームは、石油精製設備101で使用されるポンプの動力、蒸留塔のリボイラー等として使用される。また、石油精製設備がFCC設備である場合、前記スチームは、触媒循環用のスチーム、原料油分散用スチーム、反応塔20において反応後の触媒と分解油とを分離するためのスチーム、ストリッパー23で使用されるスチームとして使用される。さらに、石油精製設備101が溶解槽50を備える場合、前記スチームは、溶解槽の加熱に使用される。
The steam supplied to the
メタン供給ラインL301を介して石油精製設備101へ供給されたメタンは、石油精製設備101の加熱炉(予熱器を含む)の加熱の原料として使用される。また、発生するメタンが余剰の場合は、例えば水素製造装置の原料として使用される。
The methane supplied to the
電力供給ラインL401を介して石油精製設備101へ供給された電力は、石油精製設備101の電力を用いる機器に使用される。さらに、石油精製設備101が溶解槽50を備える場合、前記電力は、溶解槽の撹拌装置、溶解槽50からライザー10へ樹脂溶解液を輸送するための輸送用のポンプの動力に使用される。
The electric power supplied to the
石油精製設備101に必要なスチーム及び電力に対して、ごみの量が少ない場合は、通常の化石燃料を用いるボイラ及び発電設備から、石油精製設備にスチーム及び電力を供給してもよい。また、化石燃料を燃焼設備102の補助燃料として使用してもよい。
When the amount of waste is small with respect to the steam and electric power required for the
石油精製設備101、燃焼設備102、微生物処理設備103、及び発電設備104は地理的に集約して設置されていることが好ましく、各設備間の距離は、0.1〜5kmであることが好ましく、0.1〜1kmであることがより好ましい。
通常、石油精製設備は、製油所設備内に存在する。製油所設備内は、高圧ガス設備を複数有するため、燃焼設備102は、製油所設備外に設置されることが好ましい。すなわち、廃棄物を含む可燃物及び廃棄物から得られたメタンのいずれか一方又は両方の燃焼は、製油所設備外で行われることが好ましい。
The
Oil refineries are usually located within refinery facilities. Since the refinery facility has a plurality of high-pressure gas facilities, it is preferable that the
燃焼設備102で製造されるスチーム量は、5,000〜20,000ton/日であることが好ましく、10,000〜15,000ton/日であることがより好ましい。
上述の原料油を石油精製設備で処理する工程で1日に必要となるスチーム量に対する、燃焼設備102で1日に製造されるスチーム量の割合は、1〜120%であることが好ましく、1〜100%であることがより好ましい。
前記割合が前記範囲の下限値以上であると、その分、化石燃料の消費を低減できる。
The amount of steam produced by the
The ratio of the amount of steam produced in the
When the ratio is equal to or higher than the lower limit of the range, the consumption of fossil fuel can be reduced accordingly.
発電設備104で発電される電力量は、500,000〜2,000,000kWh/日であることが好ましく、800,000〜1,500,000kWh/日であることがより好ましい。
上述の原料油を石油精製設備で処理する工程で1日に必要となる電力量に対する、電力設備104で1日に発電される電力量の割合は、1〜120%であることが好ましく、1〜100%であることがより好ましい。
前記割合が前記範囲の下限値以上であると、その分、化石燃料の消費を低減できる。
The amount of electric power generated by the
The ratio of the amount of electric power generated per day by the
When the ratio is equal to or higher than the lower limit of the range, the consumption of fossil fuel can be reduced accordingly.
1…流動接触分解設備、10…ライザー、11…流動接触分解原料油供給ライン、12…予熱装置、20…反応塔、21…サイクロン、22…分解油排出ライン、23…ストリッパー、24…反応後触媒移送ライン、30…再生塔、31…エアブロワー、32…エアグリッド、33…サイクロン、34…再生触媒移送ライン、35…排ガスライン、40…精製設備、41…蒸留塔、42…ライン、43…蒸留塔、44…ライン、45…蒸留塔、46…ライン、47…蒸留塔、48…ライン、50…樹脂溶解槽、51…樹脂溶解液供給ライン、52…予熱装置、60…芳香族抽出装置、61…ライン、62…ライン、70…ナフサクラッカー、80…接触改質装置、100…石油製品の製造システム、101…石油精製設備、102…燃焼設備、103…微生物処理設備、104…発電設備、L201…スチーム供給ライン、L204…スチーム供給ライン、L301…メタン供給ライン、L302…メタン供給ライン、L401…電力供給ライン 1 ... Flowing catalytic cracking equipment, 10 ... Riser, 11 ... Flowing catalytic cracking raw material oil supply line, 12 ... Preheating device, 20 ... Reaction tower, 21 ... Cyclone, 22 ... Decomposing oil discharge line, 23 ... Stripper, 24 ... After reaction Catalytic transfer line, 30 ... Regeneration tower, 31 ... Air blower, 32 ... Air grid, 33 ... Cyclone, 34 ... Regeneration catalyst transfer line, 35 ... Exhaust line, 40 ... Purification equipment, 41 ... Distillation tower, 42 ... Line, 43 Distillation tower, 44 ... line, 45 ... distillation tower, 46 ... line, 47 ... distillation tower, 48 ... line, 50 ... resin melting tank, 51 ... resin solution supply line, 52 ... preheating device, 60 ... aromatic extraction Equipment, 61 ... line, 62 ... line, 70 ... naphtha cracker, 80 ... catalytic reforming equipment, 100 ... petroleum product manufacturing system, 101 ... petroleum refining equipment, 102 ... combustion equipment, 103 ... microbial treatment equipment, 104 ... power generation Equipment, L201 ... steam supply line, L204 ... steam supply line, L301 ... methane supply line, L302 ... methane supply line, L401 ... power supply line
Claims (5)
前記処理に必要なエネルギーとして、廃棄物を含む可燃物及び廃棄物から得られたメタンのいずれか一方又は両方を燃焼することにより得られるエネルギーを用いる、石油製品の製造方法。 A petroleum product manufacturing method that manufactures petroleum products by processing raw material oil in a petroleum refining facility.
A method for producing a petroleum product, which uses energy obtained by burning either one or both of combustibles including waste and methane obtained from the waste as the energy required for the treatment.
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