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公開番号2025021482
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023124728
出願日2023-07-31
発明の名称プラスチックの分解方法
出願人学校法人早稲田大学
代理人個人
主分類C10G 1/10 20060101AFI20250205BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】廃プラスチックを含むプラスチックを高い分解率で分解でき分解能が高いとともに、石油化学原料として使用できる成分を高収率で得ることができるプラスチックの分解方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係るプラスチックの分解方法は、廃プラスチックを含むプラスチックを、ゼオライト触媒と溶媒として軽油を用いて混合、加熱して反応させて分解するようにしている。よって、ゼオライト触媒がプラスチックの分解を促進し、溶媒として軽油を使用することで、分解対象のプラスチックの流動性が上がり、プラスチックを加熱して融かした際に高粘度となるという問題を解消でき、その結果、プラスチックを速やかに均一に加熱し、高い分解率で分解でき分解能が高いとともに、石油化学原料として使用できるC₃～C₉成分を高収率で得ることができる。本発明は、分解対象を廃プラスチックとした、廃プラスチックを分解する方法として最適である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
脱塩基処理及び／または水素化処理された軽油を溶媒とし、当該溶媒にプラスチック（廃プラスチックを含む。）とゼオライト触媒を入れて混合し、加熱して反応させることを特徴とするプラスチックの分解方法。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記ゼオライト触媒が１０員環または１２員環であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックの分解方法。
【請求項３】
前記ゼオライト触媒が１２員環のＢｅｔａゼオライト触媒であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラスチックの分解方法。
【請求項４】
前記軽油がＬＧＯ（ＬｉｇｈｔＧａｓＯｉｌ：軽質軽油）であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラスチックの分解方法。
【請求項５】
前記ゼオライト触媒がアルカリ処理されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラスチックの分解方法。
【請求項６】
前記加熱における温度が３５０～４５０℃であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラスチックの分解方法。
【請求項７】
前記プラスチックが廃プラスチックであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラスチックの分解方法。
【請求項８】
前記プラスチックの分解率が８０％以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラスチックの分解方法。
【請求項９】
Ｃ
３
～Ｃ
９
成分の収率が５０％以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラスチックの分解方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックの分解方法に関する。さらに詳しくは、廃プラスチックを含むプラスチックを高い分解率で効率よく分解し、石油化学原料として使用できるＣ
３
～Ｃ
９
成分を高収率で得ることができるプラスチックの分解方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
大量に排出される廃プラスチックの処理が社会的な問題となっている。例えば、日本で排出される廃プラスチックは約８２０万トンであるが、廃プラスチックのリサイクル手段として、マテリアルリサイクルやケミカルリサイクルで再資源化されている量はそれぞれ約２１％及び約４％に過ぎず、約６２％はエネルギーリカバリー（エネルギー回収）であり、残りの約１３％は単純焼却や埋め立て処理されている。
【０００３】
ここで、マテリアルリサイクル（ＭａｔｅｒｉａｌＲｅｃｙｃｌｅ：ＭＲ）は、廃プラスチックを物理的に細かくして、製品原料として利用する手段である。また、ケミカルリサイクル（ＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｃｙｃｌｅ：ＣＲ）は、廃プラスチックを化学的に分解して、製品原料として利用する手段である。さらに、エネルギーリカバリー（ＥｎｅｒｇｙＲｅｃｏｖｅｒｙ：ＥＲ）は、廃プラスチックを焼却する際に生じる熱エネルギーを回収して利用する手段であり、日本ではサーマルリサイクル（ＴｈｅｒｍａｌＲｅｃｙｃｌｅ）とも呼ばれている。
【０００４】
廃プラスチックのリサイクル手段としては、前記したようにエネルギーリカバリーが大部分を占める一方、エネルギーリカバリーでは、プラスチックを資源として利用することができないことや、日本国内ではサーマルリサイクルと呼ばれるものの欧米ではリサイクルとみなされていない等という問題があった。また、バーゼル法により廃プラスチックの輸出が制限され、廃プラスチックはそれを生成した国内で処理しなければならないという制約もあった。
【０００５】
以上の点や、地球温暖化ガスの排出量の削減、及び炭素循環を促進させるため、マテリアルリサイクルやケミカルリサイクルの技術開発が積極的に進められている。これらは、廃プラスチックを製品の原料に変換して再利用可能であるため、資源の循環的利用により、限りある天然資源の消費を抑制し、埋め立て処理量を減少させる等、環境負荷軽減の観点から望ましい。かかる背景から、プラスチックを分解する種々の手段が提案されている（例えば、特許文献１ないし特許文献３等を参照。）。
【０００６】
ケミカルリサイクルの分野においては、これまでは、セメント製造時の焼却灰としての利用や、高炉還元剤・コークス炉化学原料としての利用等が実施されていた。一方、これらの技術では廃プラスチックは最終的に二酸化炭素となるため、資源循環性の観点から問題があった。また、近年、廃プラスチック材料の更なる有効利用のための方策として、よりプラスチック材料に近い物質を生産する、燃焼を伴わない油化、ガス化、原料モノマー化等のようなケミカルリサイクル技術の重要性も高まっている（例えば、特許文献４等を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特表２０１８－５２０２４７号公報
特表２０１８－５２４４４８号公報
特許第６１３０３５８号公報
特許第７２５８２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ケミカルリサイクルは、特に、比較的低品質な廃プラスチックからも石油化学原料（例えば、Ｃ
３
～Ｃ
９
成分等。）を製造できるという期待から、ゼロカーボンを目指す持続可能な社会において重要であり、世界的に技術開発が進められている。一方、廃プラスチックは熱伝導性が低く、熱を加えて融かした際に高い粘度になることや、熱分解のみではプラスチックの分解率（転化率）が低く、また、石油化学原料の収率を高くすることが難しいという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記に鑑みてなされたものであって、廃プラスチックを含むプラスチックを高い分解率で分解でき分解能が高いとともに、石油化学原料として使用できるＣ
３
～Ｃ
９
成分を高収率で得ることができるプラスチックの分解方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するために、本発明に係るプラスチックの分解方法は、
脱塩基処理及び／または水素化処理された軽油を溶媒とし、当該溶媒にプラスチック（廃プラスチックを含む。）とゼオライト触媒を入れて混合し、加熱して反応させることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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