초록 ▼

가. 본 과제의 기술개발 목적
: 본 과제는 폐플라스틱 오일화 기술을 상용화 기술로 개발하는데 있다.이에 따라 상용화 규모의 폐플라스틱유화장치를 건설하는 기술을 완성하는 것과, 개발 설비에서 생산되는 오일제품이 산업용으로 사용이 가능한 품질수준에 도달시키는데 있다.
나. 본 과제의 핵심개발기술­
-연속투입장치 개발:
폐플라스틱 용융액을 시간당 1톤의 속도로 반응장치에 투입하여 주는 장치­
-폐플라스틱 연속 분해장치 개발:
폐플라스틱 용융액을 분해 잔류물이 없이 연속적으로 분해하며 분해오일의 <

가. 본 과제의 기술개발 목적
: 본 과제는 폐플라스틱 오일화 기술을 상용화 기술로 개발하는데 있다.이에 따라 상용화 규모의 폐플라스틱유화장치를 건설하는 기술을 완성하는 것과, 개발 설비에서 생산되는 오일제품이 산업용으로 사용이 가능한 품질수준에 도달시키는데 있다.
나. 본 과제의 핵심개발기술­
-연속투입장치 개발:
폐플라스틱 용융액을 시간당 1톤의 속도로 반응장치에 투입하여 주는 장치­
-폐플라스틱 연속 분해장치 개발:
폐플라스틱 용융액을 분해 잔류물이 없이 연속적으로 분해하며 분해오일의
수율이 순수한 원료대비 70 w％를 유지하도록 하는 장치­
-분해오일 정제장치 개발:
분해 된 혼합오일을 응축 및 유분별로 정확히 증류하고 정제하는 장치­
-개발기술의 상용화설비 설계기술 개발:
연간 폐플라스틱을 6000톤 처리하는 대형 상용장치 설계­
-생산제품의 품질고급화를 위한 촉매분해 기술개발:
폐플라스틱을 분해하여 생산된 오일의 품질이 석유사업법 품질규격에 접근하도록 촉매분해방법에 의한 신기술 개발
다. 연차별 기술개발 내용­
-1차년도
${\cdot}$ 정유사의 오일제품 품질연구 (주관기관)
${\cdot}$ 신공법에 의한 분해장치 개발연구 (주관 기관)
${\cdot}$ 촉매분해의 분해 메카니즘 연구 (위탁기관 : KIST)
${\cdot}$ BSU( Bench Scale Unit ) 제작 및 촉매 특성 연구 (위탁기관 : KIER)­
-2차년도
${\cdot}$ 신공법 분해장치 공정개발 및 장치제작 (주관기관)
${\cdot}$ 수율 향상 및 품질 고급화 장치 연구 (주관기관 : 위탁기관 창원대)
${\cdot}$ 이동상촉매분해장치의 공정최적화 연구 (위탁기관 : KIST)ㆍ BSU를 통한 품질고급화 연구 (위탁기관 : KIER)­
-3차년도
${\cdot}$ 신공법 분해장치 건설 및 시운전 (주관기관)
${\cdot}$ 수율 향상 및 품질 고급화 장치 연구계속 (주관기관 : 위탁기관 창원대)
${\cdot}$ BSU를 통한 공정최적화 연구 (위탁기관 : KIER)

목차 Contents

• 제 1 장. 연구개요...15
• 제 1 절. 서론...15
• 1. 플라스틱 분해개발기술의 시초...15
• 2. 폐플라스틱 처리장치로의 열분해기술의 활용...15
• 3. 외국의 기술개발 및 유화처리 상용화 플랜트 현황...16
• 4. 폐플라스틱 분해처리 사업의 딜레마...23
• 5. 열분해 장치의 상용화 시도에 대한 기술적 판단 착오...24
• 6. 상용화를 위한 바람직한 촉매분해기술 제안...26
• 제 2 절. 촉매분해의 원리와 분해장치 개요...27
• 1. 촉매분해의 기원...27
• 2. 촉매분해에 사용되는 촉매종류...28
• 3. 장입촉매분해와 접촉촉매분해의 분해 장치의 차이...33
• 4. 유동층 접촉촉매 분해장치에 대한 고찰...35
• 제 3 절. 석유사업법 품질기준에 적합한 대체에너지 개발전략...37
• 1. 대체에너지의 판매와 개발목적...37
• 2. 석유사업법 품질기준...39
• 3. 석유사업법 품질규격과 대체에너지의 품질 차이...42
• 4. 분해오일을 석유제품 품질에 근접시키기 위한 공정 선택...44
• 제 2 장. 회분식 실험장치에 의한 폐플라스틱 오일화 실험...45
• 제 1 절. 실험장치 및 방법...45
• 제 2 절. 실험 내용 결과 및 고찰...47
• 1. 열분해 반응기 내에 Carrier gas 사용 유무에 따른 유화 특성 실험...47
• 2. 촉매의 종류별 특성 실험...51
• 3. 촉매의 접촉방법에 따른 차이 실험...75
• 4. FCC 폐촉매를 이용한 폐플라스틱 오일화 특성...80
• 5. PVC함유 폐플라스틱의 탈염소 유화 실험...88
• 제 3 장. 반 연속식의 BSU 실험장치의 설계 및 오일화 실험...98
• 제 1 절. 개요...98
• 제 2 절. BSU의 설계...100
• 1. Design Basis...100
• 2. 공정의 구성...100
• 3. 장치제작상의 주요 요소...101
• 4. Design Calculation...104
• 제 3 절. 실험장치 및 방법...108
• 제 4 절. 실험 내용 결과 및 고찰...112
• 1. 폐플라스틱의 혼합비에 따른 열분해...112
• 2. 혼합 폐플라스틱의 분해온도에 따른 열분해 오일화...116
• 3. 폐플라스틱의 종류별 열분해 오일화...118
• 4. 환류 효과 및 K. O. Pot 하부 유출 오일분석...126
• 제 4 장. 고속촉매 분해실험 및 연구 결과...136
• 제 1 절. 실험장치 및 방법...136
• 제 2 절. 정유사 가솔린 제품의 품질분석 및 평가...136
• 제 3 절. 함안공장 열분해 제품의 성분분석 평가...143
• 제 4 절. 고속 촉매분해에 의한 품질분석 평가 및 결론...145
• 1. 실험 방법...145
• 2. 품질분석결과...148
• 3. 결론...154
• 제 5 장. 상용화 규모의 접촉촉매 분해장치 설계...155
• 제 1 절. 수직형 이동상 촉매분해 반응기 제작 운전 결과...155
• 1. 장치의 설계 규모...155
• 2. 수직형 이동상 접촉촉매 분해장치의 설계 및 제작...155
• 3. 수직형 이동상 접촉촉매 분해 장치의 운전 결과...156
• 제 2 절. 수평형 이동상 촉매분해 반응기 제작 운전 결과...165
• 1. 장치의 설계 규모...165
• 2. 수직형 이동상 접촉촉매 분해장치의 기본 설계 개념...165
• 3. 주요장치 상세설계도면...166
• 4. 수평형 이동상 촉매분해 장치의 운전 결과...168
• 제 3 절. 전체 상용화 공정도면...171
• 제 6 장. 상용화 공정의 운전제품분석 및 평가...172
• 제 1 절. 운전제품 품질평가...172
• 1. 운전제품 시료제조...172
• 2. 품질평가 결과와 분석...172
• 제 2 절. 리엔텍 제품과 정유사 제품간의 품질 DATA 패턴 비교...175
• 1. 가솔린 비교...175
• 2. 등유 비교...178
• 3. 경유비교...180
• 제 7 장. 결론...182
• 제 1 절. 이동상 접촉촉매 분해기술의 평가...182
• 제 2 절. 상용화 개발기술의 평가 및 활용...182
• 제 3 절. 보완 되어야 할 과제...183
• 1. 원료의 전처리 기술 보완...183
• 2. 자동화 운전기술 및 장치 보완...183
• 3. 품질향상 기술 및 장치 보완...183
• 참고문헌...185