有机物质的热分解方法技术

提供一种能够高效的将塑料等有机物质热分解，并且能够得到高热值的气体、油分，且能够对有机物质进行大量处理的热分解方法。在有机物质中混合有机物质分解催化剂，并进行成型从而制成复合造粒物，将所述复合造粒物投入热分解炉从而将有机物质热分解。由于在复合造粒物内有机物质与催化剂接近配置，因此能够最大限度地获得催化剂效果。另外，催化剂与有机物质相比，热导率高，因此能够加快有机物质的升温速度。因此，能够提高利用催化剂进行的有机物质的热分解的效率，能够有效提高有机物质的热分解速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机物质的热分解方法
本专利技术涉及用于高效地对有机物质进行热分解(thermaldecomposition)，得到高热值(highcalorificpower)的气体、油分的方法。
技术介绍
近年来，能源问题成为一大课题，作为解决能源问题的途径之一，研究了有效地活用废塑料(wasteplastic)、生物质这样的有机物质所具有的热量的方法。然而，关于上述这些有机物质，存在在未处理的状态下热值低，另外由于是固体因此燃烧速度缓慢，并且产生灰分的问题，为了解决该问题，提出了油化(liquefaction)、气化(gasification)等各种技术。例如，专利文献1中公开了下述方法，在回转炉式(rotarykilntype)的反应容器内，将废塑料与流化催化裂化(FluidCatalyticCracking：FCC)催化剂混合，在与FCC催化剂的接触面处使废塑料进行接触分解。根据上述方法，通过使用FCC催化剂，能够在350～500℃这样的低温度将废塑料分解。另外，专利文献2中公开了下述方法，向从冶金炉(metallurgicalfurnace)产生的包含一氧化碳的气体中添加水蒸气，利用通过变换反应(shiftreaction)生成的包含氢、水蒸气、二氧化碳气体的气体而将有机物质分解。根据上述方法，与氢化、氢化分解(hydrogenolysis)、水蒸气改质(steamreforming)、二氧化碳气体改质(carbondioxidereforming)相比，能够抑制重质化(producingheavyproducts)并且在400～800℃以良好的效率进行有机物质的分解/气化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010－13657号公报专利文献2：日本特开2012－188641号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题对于专利文献1所示的方法而言，能够通过使用FCC催化剂于低温度将废塑料分解，并获得高热值的气体、油分，但催化剂与废塑料的接触效率差，为了对此进行改善，通常需要将废塑料进行微粉碎至通过1mm的筛的程度。对于废塑料的微粉碎而言需要花费成本，另外对于特定的树脂种类而言粉碎本身非常困难。另外，关于专利文献2所示的方法，虽然通过使用改质气体能够在低温度将有机物质分解，但由于一般而言以塑料为首的有机物质热导率非常低，对于升温而言需要耗费时间，因此在分解处理量方面存在极限。特别地，在塑料的情况下，若向反应炉内投入过剩的量的原料，则有可能发生熔融状态的塑料彼此融合、反应炉内发生闭塞这样的致命问题。因此，本专利技术的目的为解决以上这种现有技术的课题，提供一种能够高效地将塑料等有机物质热分解，并获得高热值的气体、油分，且还能对有机物质进行大量处理的热分解方法。用于解决问题的手段本专利技术人为解决上述问题，认为需要提高利用催化剂(有机物质分解催化剂)进行的有机物质的热分解的效率，并反复进行实验和研究，结果发现，通过将向有机物质中混合催化剂进行成型(form)的物质、即在有机物质中分散催化剂而成的成型物(formedmaterial)(造粒物(agglomeratedmaterial))供于热分解处理，由此能够有效提高有机物质的热分解速度。本专利技术基于上述发现而做出，其要旨如下所述。[1]有机物质的热分解方法，其中，在有机物质中混合有机物质分解催化剂，并进行成型从而制成复合造粒物，将所述复合造粒物投入热分解炉从而将有机物质热分解。[2]如上述[1]所述的有机物质的热分解方法，其中，有机物质分解催化剂为金属系催化剂。[3]如上述[1]所述的有机物质的热分解方法，其中，有机物质分解催化剂为炼铁厂产生的粉尘。[4]如上述[3]所述的有机物质的热分解方法，其中，炼铁厂产生的粉尘为转炉粉尘。[5]如上述[1]～[4]中任一项所述的有机物质的热分解方法，其中，将复合造粒物投入流化床式热分解炉从而将有机物质热分解。[6]如上述[5]所述的有机物质的热分解方法，其中，流化床的床料为与有机物质分解催化剂同种类的粉粒物。专利技术效果根据本专利技术，由于在复合造粒物内有机物质与催化剂(有机物质分解催化剂)接近配置，因此能够最大限度地获得催化剂效果。另外，催化剂与有机物质相比，热导率高，因此特别是通过使用金属系催化剂，能够大幅改善有机物质的升温速度。因此，能够提高利用催化剂进行的有机物质的热分解的效率，能够有效提高有机物质的热分解速度，因此，能够对有机物质进行大量处理。另外，对于将复合造粒物投入流化床式(fluidbedtype)的热分解炉从而进行有机物质的热分解的方法而言，由于与有机物质单独相比，复合造粒物比重更大，因此易于下降至流化床下部，能够扩大流化床内的反应区域，因此能够进一步增大有机物质的处理量。附图说明[图1]图1为表示在本专利技术的方法中，用于获得复合造粒物的制造流程的一个例子的说明图。[图2]图2为表示在本专利技术的方法中，通过热分解炉进行的热分解处理的一个实施方式的说明图。[图3]图3为表示实施例中使用的气化试验装置的概要的说明图。具体实施方式本专利技术的有机物质的热分解方法为：在有机物质中混合有机物质分解催化剂(以下，为便于说明，简称为“催化剂”)，并进行成型从而制成复合造粒物，将该复合造粒物投入热分解炉从而将有机物质热分解。在本专利技术中，由于在复合造粒物内有机物质与催化剂接近配置，两者的接触面积增大，因此能够利用催化剂的作用而将有机物质高效地热分解。另外，由于与有机物质相比，催化剂的热导率更高，因此能够提高有机物质的升温速度。因此，能够提高利用催化剂进行的有机物质的热分解的效率，有效地提高有机物质的热分解速度。在本专利技术中，对作为热分解的对象的有机物质(固体)没有特别限制，但适合的是高分子量的有机物质，例如可举出塑料(通常，废塑料)、生物质等，并且能够以上述这些中的1种以上或混合物为对象。作为塑料，例如可举出聚烯烃类、PA(polyamide)、热塑性聚酯类、PS(polystyrene)、弹性体类、热固性树脂类、合成橡胶类、发泡苯乙烯等，但不限于此。聚烯烃类包括PE(polyethylene)、PP(polypropylene)。热塑性聚酯类包括PET(polyethyleneterephthalate)。另外，作为生物质，例如可举出下水污泥(sewagesludge)、纸、木材(例如，建筑废木材、包装·运输废木材、伐木材等)等，但不限于此。由于是分散在与有机物质的复合造粒物中，因此催化剂优选为粉粒状。对尺寸没有特别限定，但优选为能够通过0.5mm的筛的程度。作为催化剂，能够使用以FCC催化剂为首的、一般的热分解催化剂，但从热导率的高低程度的观点考虑，优选以Fe、Ni等金属为主成分的催化剂，即金属系催化剂。特别地，在炼铁厂的各工序中产生的粉尘类(炼铁厂产生的粉尘)由于是以铁为主成分、并且价格便宜，因此适合用作本专利技术方法中的催化剂。作为炼铁厂产生的粉尘的代表例，可举出转炉粉尘，但不限于此。在炼铁厂产生的粉尘之中，转炉粉尘由于铁的成分比率高，且热导率非常高，因此最适合用作本专利技术方法中的催化剂。所谓转炉粉尘，是指使用转炉进行的炼钢工序中产生的含铁粉尘，作为炼钢工序，例如可举出脱磷工序、脱碳工序、不锈钢的精炼工序等，但不限于此。催化剂相对于有机物质本文档来自技高网...

【技术保护点】
有机物质的热分解方法，其中，在有机物质中混合有机物质分解催化剂，并进行成型从而制成复合造粒物，将所述复合造粒物投入热分解炉从而将有机物质热分解。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.31 JP 2014-1556531.有机物质的热分解方法，其中，在有机物质中混合有机物质分解催化剂，并进行成型从而制成复合造粒物，将所述复合造粒物投入热分解炉从而将有机物质热分解。2.根据权利要求1所述的有机物质的热分解方法，其中，有机物质分解催化剂为金属系催化剂。3.根据权利要求1所述的有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井纯，高木克彦，百野浩一，浅沼稔，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP