New Technology Development for Production of Alternative Fuel Oil from Thermal Degradation of Plastic Waste

폐플라스틱의 열분해에 의한 대체 오일 생산의 신기술 개발

  • Lee Kyong-Hwan (Energy Conversion Research Dept., Korea Institute of Energy Research) ;
  • Roh Nam-Sun (Energy Conversion Research Dept., Korea Institute of Energy Research) ;
  • Shin Dae-Hyun (Energy Conversion Research Dept., Korea Institute of Energy Research)
  • 이경환 (한국에너지기술연구원 에너지전환연구부) ;
  • 노남선 (한국에너지기술연구원 에너지전환연구부) ;
  • 신대현 (한국에너지기술연구원 에너지전환연구부)
  • Published : 2006.02.01

Abstract

For treating a huge amount of plastic waste with the environment problem, pyrolysis of plastic waste into alternative fuel oil is one or important issue in recycling methods. This study was introduced over the trend or generation of plastic waste, in Korea pyrolysis technology in domestic and foreign countries, basic technology in pyrolysis process and new technology of pyrolysis developed in KIER (Korea Institute of Energy research). The characteristics of process developed in KIER are the continuous loading treatment or mixed plastic waste with an automatic control system, the minimization of wax production by circulation pyrolysis system in non-catalytic reactor, the reuse of gas produced and the oil recovery from sludge generated in pyrolysis plant, which have greatly the advantage economically and environmetally. The experiment result data in 300 ton/yr pilot plant showed about $81\;wt\%$ liquid yield for 3 days continuous reaction time, and also the boiling point distribution of light oil (LO) and heavy oil (HO) produced in distillation tower was a little higher than that of commercial gasoline and diesel, respectively.

대량 발생되어 환경 문제를 유발하는 폐플라스틱의 처리방법으로 열분해에 의한 대체 연료유 생산 기술이 부각되고 있다. 본 연구에서는 국내 폐플라스틱의 발생 현황, 국내외 유화 기술 현황, 유화의 기본적인 공정 기술과 문제점, 그리고 한국에너지기술연구원에서 개발된 유화의 신기술을 소개하였다. 이 공정의 특징은 열가소성 폐플라스틱이 혼합된 원료에 대해 공정 운전의 자동화에 의한 연속 운전이 가능하고, 반응 공정이 무촉매이지만 왁스 생성을 최소화한 순환식 분해 반응 공정이며, 또한 생성 가스의 재 사용과 슬러지로 부터 오일 회수에 의한 배출 산사물의 양을 줄이는 등의 특징을 가진 경제적, 환경적으로 많은 장점을 가지고 있다. 연간 300톤 규모의 파이롯트 플랜트 실험 결과는 정상 운전이 3일 이상의 연속 운전에 의해 오일 수율을 $81\%$ 정도 얻었다. 증류탑 상단과 하단에서 얻은 생성유는 각각 가솔린과 디젤인 경유보다 조금 높은 끊는점 분포를 보였다.

Keywords

References

  1. 산업폐기물 재활용 사업단,2002: '생산자 책임 재활용과 플라스틱 재활용 활성화', 제2회 재활용 국제 심포지움, 과천, 기술표준원, 2002년 5월
  2. Lee, K.-H. and Shin, D.-H., 2003: Catalytic Degradation of Waste Polyolejinic Polymers Using Spent FCC Catalyst with Various Experimental Variables, K. J. Chem. Eng., 20, pp. 89-92 https://doi.org/10.1007/BF02697190
  3. Lee, K.-H., et al., 2002: Comparison of Plastic Types for Catalytic Degradation of Waste Plastics into Liquid Product with Spent FCC Catalyst, Polym. Degrad. Stab., 78. pp. 539-544 https://doi.org/10.1016/S0141-3910(02)00227-6
  4. 신대현 외 10명,2003: '고분자 폐기물로부터 고급연료유 생산공정 실용화', 한국에너지기술연구원 연구보고서
  5. 선대현 외 4명, 2005: '무촉매 열분해 반응을 수행하는 대체 연료유 제조 장치' 특허 0508334