초록 ▼

※ 본 세부과제는 물리적 재활용이 어려운 오염된 폐 EPS(발포폴리스티렌수지)를 촉매상 열분해를 거쳐 석유화학 원료인 모너머로 회수하는 기술개발연구임.
※ 1단계 사업에서는 단열재 및 포장재로 주로 사용되어 단일배출원에서 대량 수거가 가능한 폐발포폴리스티렌수지로부터 원유가 상승 및 수요공급불안정으로 가격상승이 이어지고 있는 스티렌모너머(SM)를 고수율로 회수하기 위하여 필요한 촉매기술과 각 단위공정의 최적화연구를 거쳐 3천톤/년 이상의 규모로 생산투자 하는 조건에서 ROI를 포함한 경제성이 확보된다는 결론을 얻었음.
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※ 본 세부과제는 물리적 재활용이 어려운 오염된 폐 EPS(발포폴리스티렌수지)를 촉매상 열분해를 거쳐 석유화학 원료인 모너머로 회수하는 기술개발연구임.
※ 1단계 사업에서는 단열재 및 포장재로 주로 사용되어 단일배출원에서 대량 수거가 가능한 폐발포폴리스티렌수지로부터 원유가 상승 및 수요공급불안정으로 가격상승이 이어지고 있는 스티렌모너머(SM)를 고수율로 회수하기 위하여 필요한 촉매기술과 각 단위공정의 최적화연구를 거쳐 3천톤/년 이상의 규모로 생산투자 하는 조건에서 ROI를 포함한 경제성이 확보된다는 결론을 얻었음.
※ 2단계 사업에서는 이 기술의 실용기술화를 위한 시험연구 설비의 가동 및 연속운전에 역점을 두었고 이에 필요한 단위 공정을 개선, 보완하여 단위기술을 완성하고 기존 생산 기업의 지원으로 시제품의 성능시험에 대하여 양호한 평가를 받은 바 있다.
※ 또한, 유가의 상승에 따라 폐플라스틱의 가격상승이 계속되는 상황에서 오염된 발포 PS 폐기물의 대상원료 확대를 목적으로 해안 폐부자를 추가 대상으로 고려하였다.
※ 이에 따라 폐부자 수거 및 확보에 필요한 용해감용 기술의 용매선정, 원료투입조건 및 용해조건개발과 용매회수조건 등 공정최적화 및 상용기술화를 위한 원료 및 시장 확보에 관련된 기술과 정보 분석 등을 수행하였다.
※ 본 연구규모에서 확보된 시제품인 SM에 대한 다양한 수요처를 확보하기 위하여 97-99%의 순도를 나타내는 SM을 벤취 및 pilot 규모에서 시험생산 하여 수요업체의 용도 개발과 함께 경제적인 자원재활용기술을 3단계에서 2개의 참여기업을 중심으로 상용기술로 발전시키고자 한다.

Abstract ▼

Technology advances in the plastic industry over the past several decades have steadily increased the volume of plastics used in various applications in human civilization. The abundance of these plastic goods, on the other hand, has continuously created plastic waste problems around the world. At t

Technology advances in the plastic industry over the past several decades have steadily increased the volume of plastics used in various applications in human civilization. The abundance of these plastic goods, on the other hand, has continuously created plastic waste problems around the world. At the moment, most of these plastic wastes are disposed of through dumping into landfills or burning in incinerators along with other solid wastes. These conventional methods will, however, be phased out in the near future due to the serious environmental problems they entail. The lack of landfill space for dumping nonbiodegradable plastics, and toxic gases generated during the simple burning are the partial list of the obvious difficulties inherent in the currently employed wastes management methodology.
While, the thermal recycling of waste plastics by means of pyrolysis has become the subject of significant industrial and economic interest in recent years as a promising alternative disposal option. The reason is two fold; first, pyrolysis does not require dumping landfill and second, few toxic gases are generated because pyrolysis is carried out in the absence of oxygen. Developing environment friendly and cost-effective pyrolysis process is thus now an engineering challenge that is worth pursuing through the optimization techniques.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...7
• CONTENTS ...9
• 목차 ...11
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...12
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...19
• 1. 국내외 기술개발 현황 ...19
• 2. 외국의 기술개발 현황 ...20
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...21
• 1. 해안 폐부자의 원료화 공정연구 ...21
• 2. 벤취설비시스템(20 kg/d) 보완 및 연속운전 최적화 ...47
• 3. 300톤/년 규모 반응설비의 배출구조 개량 ...52
• 4. 열분해 잔사처리 300MT/Y 유동층 반응기 설계 및 운전 ...56
• 5. 열분해 유출가스 분석 및 처리 ...121
• 6. 발포성 PSP의 모노머화 연구 ...123
• 7. 건축용 PS계 전처리 연구 ...123
• 8. Kg 규모 열분해 촉매제조 ...128
• 9. 300 MT/Y 규모 단위공정 연구 ...130
• 10. 폐 PS로부터 얻어진 SM의 성능평가 ...145
• 11. 개발공정 물질흐름도 ...148
• 12. 경제성 분석 ...149
• 13. 결론 ...150
• 제4장 연구개발목표의 달성도 및 대외기여도 ...151
• 1. 연구개발목표의 달성도 ...151
• 2. 대외기여도 ...155
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...156
• 1. PSP, 요구르트병, 가전제품 등 비발포계 폐폴리스티렌의 열분해 기술개발에 연계 ...156
• 2. 건축난연제 함유 폐폴리스티렌의 열분해 기술 개발에 연계 ...156
• 3. 증류잔사의 열분해 기술 개발에 연계 ...156
• 4. 연속반응을 위한 효율적인 반응기 설계 보완 ...156
• 5. 년 3,000 톤 규모의 폐폴리스티렌의 처리 공정 설치 ...156
• 6. 97% 순도의 스티렌 활용가능성 보완 실험 ...156
• 7. 유기성 폐기물의 환경친화, 청정생산 기술 등과 같은 분야로 활용 ...156
• 8. 설계기술의 해외 수출 ...156
• 9. 범용 폐플라스틱의 Monomer 회수기술에 응용 ...156
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...157
• 1. 반응 속도론 및 반응 기구 ...157
• 2. 유동층 또는 열매체 반응 공정 ...157
• 3. 촉매 반응 ...158
• 4. 용제에 의한 발포폴리스티렌 감용 ...158
• 제7장 참고문헌 ...159