特開 2024-99594 プラスチック材料を熱分解するための方法およびそのシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024099594

(43)【公開日】2024-07-25

(54)【発明の名称】プラスチック材料を熱分解するための方法およびそのシステム

(51)【国際特許分類】

   C08J 11/12 20060101AFI20240718BHJP

【ＦＩ】

C08J11/12 ZAB

【審査請求】有

【請求項の数】23

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024064136

(22)【出願日】2024-04-11

(62)【分割の表示】P 2022538244の分割

【原出願日】2020-12-18

(31)【優先権主張番号】1919022.2

(32)【優先日】2019-12-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(71)【出願人】

【識別番号】521126911

【氏名又は名称】プラスティック・エナジー・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＰＬＡＳＴＩＣ ＥＮＥＲＧＹ ＬＩＭＩＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ダンフィ，パトリック

(72)【発明者】

【氏名】ストリブンス，クリストファー

(72)【発明者】

【氏名】ヤブルディ，アンドレス

(72)【発明者】

【氏名】マクナマラ，デイビッド

【テーマコード（参考）】

4F401

【Ｆターム（参考）】

4F401AA08

4F401AA11

4F401AA27

4F401BA02

4F401BA03

4F401BA06

4F401CA58

4F401CA88

4F401CB01

4F401CB02

4F401CB10

4F401CB12

4F401CB18

4F401CB34

4F401CB40

4F401DA01

4F401FA01Y

4F401FA01Z

4F401FA02Y

4F401FA02Z

4F401FA20Z

(57)【要約】      （修正有）

【課題】プラスチック材料を熱分解するための方法及びそのシステムを提供すること。
【解決手段】プラスチック材料を熱分解するための方法。この方法は、プラスチック材料を加熱および圧縮する工程と、プラスチック材料を１つ以上の反応器に輸送する工程と、１つ以上の反応器においてプラスチック材料を熱分解する工程とを含む。プラスチック材料は、輸送工程中に加熱状態に維持される。プラスチック材料を熱分解するためのシステムも提供される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラスチック材料を熱分解するための方法であって、
前記方法は、
プラスチック材料を加熱および圧縮する工程と、
前記プラスチック材料を１つ以上の反応器に輸送する工程と、
前記１つ以上の反応器において前記プラスチック材料を熱分解する工程とを含み、
前記輸送工程中に前記プラスチック材料を加熱状態に維持することを特徴とする、方法。

【請求項2】

前記加熱されたプラスチック材料は、一度に１つの反応器に供給される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記プラスチック材料を加熱および圧縮する前記工程は、前記プラスチック材料を押し出すことによって行われる、請求項１または請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記プラスチック材料は、前記輸送工程中に溶融状態に維持される、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記プラスチック材料の温度は、目標温度範囲内の温度に維持される、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記目標温度範囲は、前記プラスチック材料の分解温度よりも低い、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記プラスチック材料の温度は、少なくとも２６５℃の温度に維持される、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記プラスチック材料の温度は、少なくとも２８０℃の温度に維持される、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記プラスチック材料の温度は、３１０℃以下の温度に維持される、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記プラスチック材料の温度は、３００℃以下の温度に維持される、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記プラスチック材料は、前記加熱および圧縮工程中に前記目標温度範囲内の温度に加熱される、請求項５に記載の方法または請求項４に従属する請求項６から１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記プラスチック材料の温度は、前記加熱および圧縮工程の終わりに前記目標温度範囲内にある、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記プラスチック材料は、水平に対して正の角度で輸送される、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記角度は、１０°～４５°の範囲から選択される、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記プラスチック材料を熱分解するためのシステムであって、
前記システムは、
プラスチック材料を加熱および圧縮するためのポンプと、
前記プラスチック材料を熱分解するための１つ以上の反応器と、
前記プラスチック材料を前記ポンプと前記１つ以上の反応器との間に輸送するためのパイプとを備え、
前記パイプは、前記プラスチック材料を加熱状態に維持するように構成されている、システム。

【請求項16】

前記システムは、前記プラスチック材料を熱分解するための２つ以上の反応器を備え、
前記システムは、前記加熱されたプラスチック材料を一度に１つの反応器に供給するように配置された複数のバルブをさらに備える、請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

前記ポンプは、押出機を含む、請求項１５または請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記パイプは、前記プラスチック材料を溶融状態に維持するように構成されている、請求項１５から１７のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項19】

前記パイプは、加熱手段を含む、請求項１５から１８のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項20】

前記加熱手段は、電気熱トレーシングを含む、請求項１９に記載のシステム。

【請求項21】

前記パイプは、水平に対して正の角度で配向される、請求項１５から２０のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項22】

前記角度は、１０°～４５°の範囲から選択される、請求項１５から２１のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項22】

前記システムは、加熱されたプラスチック材料を２つ以上の反応器に供給するための複数の連動バルブを備える、請求項１５から２３のいずれか一項に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野
本開示は、プラスチック材料を熱分解するための方法およびそのシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

背景
寿命末期のプラスチックの化学リサイクルは、廃棄プラスチックの混合物を様々な液体炭化水素生成物にリサイクルするように開発された新興技術である。このようなプロセスに使用される廃棄プラスチックは、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、および／またはポリプロピレン（ＰＰ）を含んでもよい。これらの廃プラスチックを加熱し、次いで、ポンプで溶融状態のプラスチック原料を反応容器に輸送することによって、これらの廃プラスチックを液体炭化水素生成物に変換する。この反応容器は、燃焼システムによって３５０℃を超える温度に加熱される。この加熱は、溶融プラスチックから豊富な飽和炭化水素蒸気を生成する。この飽和炭化水素蒸気を反応容器から排出し、接触容器を通すことによって、より重い蒸気留分を凝縮し、最終生成物の仕様によって決定される目標出口温度の設定値を維持する。次いで、下流側の凝縮カラムを用いて、ほぼ大気圧で飽和炭化水素蒸気を蒸留する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

概要
本発明によれば、プラスチック材料を熱分解する方法が提供される。この方法は、プラスチック材料を加熱および圧縮する工程と、プラスチック材料を１つ以上の反応器に輸送する工程と、１つ以上の反応器においてプラスチック材料を熱分解する工程とを含み、輸送工程中にプラスチック材料を加熱状態に維持することを特徴とする。

【0004】

必要に応じて、プラスチック材料は、２つ以上の反応器に輸送され、加熱されたプラスチック材料は、一度に１つの反応器に供給される。

【0005】

必要に応じて、プラスチック材料を加熱および圧縮する工程は、プラスチック材料を押し出すことによって行われる。

【0006】

必要に応じて、プラスチック材料は、輸送工程中に溶融状態に維持される。
必要に応じて、プラスチック材料の温度は、目標温度範囲内の温度に維持される。

【0007】

必要に応じて、目標温度範囲は、プラスチック材料の分解温度よりも低い。
必要に応じて、プラスチック材料の温度は、少なくとも２６５℃の温度に維持される。

【0008】

必要に応じて、プラスチック材料の温度は、少なくとも２８０℃の温度に維持される。
必要に応じて、プラスチック材料の温度は、３１０℃以下の温度に維持される。

【0009】

必要に応じて、プラスチック材料の温度は、３００℃以下の温度に維持される。
必要に応じて、プラスチック材料は、加熱および圧縮工程中に目標温度範囲内の温度に加熱される。

【0010】

必要に応じて、プラスチック材料の温度は、加熱および圧縮工程の終わりに目標温度範囲にある。

【0011】

必要に応じて、プラスチック材料は、水平に対して正の角度で輸送される。
必要に応じて、角度は、１０°～４５°の範囲から選択される。

【0012】

本発明によれば、プラスチック材料を熱分解するためのシステムがさらに提供される。このシステムは、プラスチック材料を加熱および圧縮するためのポンプと、プラスチック材料を熱分解するための１つ以上の反応器と、プラスチック材料をポンプと１つ以上の反応器との間に輸送するためのパイプとを備え、パイプは、プラスチック材料を加熱状態に維持するように構成されている。

【0013】

必要に応じて、システムは、２つ以上の反応器を含み、システムは、加熱されたプラスチック材料を一度に１つの反応器に供給するように配置された複数のバルブをさらに含む。

【0014】

必要に応じて、ポンプは、押出機を含む。
必要に応じて、パイプは、プラスチック材料を溶融状態に維持するように構成されている。

【0015】

必要に応じて、パイプは、加熱手段を含む。
必要に応じて、加熱手段は、電気熱トレーシングを含む。

【0016】

必要に応じて、パイプは、水平に対して正の角度で配向される。
必要に応じて、角度は、１０°～４５°の範囲から選択される。

【0017】

必要に応じて、システムは、加熱されたプラスチック材料を２つ以上の反応器に供給するための複数の連動バルブを備える。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】ＷＯ２０１１０７７４１９Ａ１に開示された既知の化学リサイクルプラントを示す概略図である。

【図2】本開示に係るシステムの一部を形成する化学リサイクルプラントの初期段階を示す斜視図である。

【図3】図２に示すパイプ構成の代替的なパイプ構成を示す図である。

【図4】図２のシステムまたは図３の代替的なパイプ構成のパイプを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

詳細な説明
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を単なる例示として説明する。

【0020】

プラスチック化学リサイクル用の寿命末期のプラスチック廃棄物原料または汚染されたプラスチック廃棄物原料は、例えば、都市回収施設、リサイクル工場、または他のプラスチック回収源から受け取ることができる。予備処理プロセス中に、原料は、化学リサイクルプロセスに適したプラスチックのみ、例えば低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、および／またはポリプロピレン（ＰＰ）を含有するように、精製されてもよい。また、金属、紙、カードおよびガラスなどの不適切な材料および湿気は、プラスチック廃棄物から除去されてもよい。

【0021】

図１は、ＷＯ２０１１０７７４１９Ａ１に開示され、本開示に係るパイプ２を使用することができる既知の化学リサイクルプラント１を示している。予備処理されたプラスチッ
ク原料は、１つ以上の供給ホッパ３からシステムに進入できるように、顆粒またはフレーク形態に加工されてもよい。コンベヤ４は、計量ベルト６を介して、プラスチック材料をポンプ５に供給することができる。プラスチック材料は、１つ以上の加熱および冷却段階を含み得る加熱プロセスによって、ポンプ５中で最終的に３００℃範囲内の最大温度まで溶融されてもよい。溶融プラスチックは、パイプ２を介して１つ以上の反応器１０に輸送されてもよい。

【0022】

１つ以上の反応器１０において、酸素が存在しない条件で原料を加熱することによって、原料を熱分解させる。これによって、ポリマー分子を分解して、豊富な飽和炭化水素蒸気を形成することができる。炭化水素蒸気は、一列の凝縮器要素１２を有する接触器１１を通って流れることができる。これによって、一部の長鎖炭化水素成分は、凝縮され、凝縮された長鎖材料を反応器１０に戻してさらに熱分解することによって、より短い炭素－炭素鎖に熱劣化することができる。成分は、蒸気として接触器１１から排出される。

【0023】

接触器からの炭化水素蒸気は、凝縮カラム１３に供給される。凝縮カラム１３は、分子量に基づいて、炭化水素蒸気を、凝縮性成分および非凝縮性合成ガス成分に分離することができる。

【0024】

比較的大きい分子量を有する凝縮性成分は、凝縮カラム１３の中央および底部側の１つ以上の領域に蓄積され、そこから排出されてもよい。例えば、凝縮カラム１３から軽油および未加工ディーゼルを排出することができる。

【0025】

比較的小さい分子量を有する非凝縮性合成ガス成分は、凝縮カラム１３の頂部側の領域に蓄積され、凝縮塔１３の頂部から排出されてもよい。非凝縮性合成ガス成分は、例えば、リサイクルプラント１の燃焼炉（図示せず）において燃焼されてもよい。

【0026】

このプロセスによって、凝縮性ガスは、炭化水素生成物に変換され、非凝縮性合成ガスは、別々に収集され、燃焼されることによって、エネルギーを生成することができる。炭化水素生成物は、石油化学産業に販売されてもよい。石油化学産業は、例えば、炭化水素生成物を一次プラスチック、油、または輸送燃料に変換することができる。合成ガスは、化学リサイクルプラントに使用されてもよい。

【0027】

図２は、化学リサイクルプラント１の原料を熱分解する前の化学リサイクルプラント１、例えば図１に示された化学リサイクルプラント１の初期段階をより詳細に示す。供給システム３０は、供給ホッパ３（またはサイロ）と、コンベヤ（図示せず）と、計量ベルト（または「ロードセル」として知られる計量器）（図示せず）と、ポンプ５とを含んでもよい。

【0028】

有利には、原料は、目標温度範囲内の制御された温度で各反応器１０に供給されてもよい。最適には、原料の温度は、反応器１０の熱性能に悪影響を及ぼさないように、可能な限りに反応器１０の動作温度に近い方が良い。反応器１０の温度の低下は、解重合プロセスを遅くするまたは停止することができる。原料を供給しているときの反応器１０の動作温度は、３８０℃～４１０℃の範囲にあってもよい。また、原料の温度が低すぎる場合、パイプ２に沿って輸送される原料の粘着性が高すぎる可能性がある。したがって、原料の温度は、少なくとも２６５℃であってもよく、必要に応じて少なくとも２８０℃であってもよい。この温度は、原料が適切に溶融された状態にあることを保証することができる。しかしながら、原料の温度が高すぎる場合、原料は、反応器１０に到達する前に分解する可能性がある。原料が分解すると、コークス（一種の炭素残渣）が形成される可能性がある。このことは、以下で説明するように不利である。したがって、目標温度範囲は、原料の分解温度より低くてもよい。したがって、原料の温度は、３１０℃以下、必要に応じて
３００℃以下であってもよい。よって、好適な目標温度範囲は、２６５℃～３１０℃、必要に応じて２８０℃～３００℃であってもよい。

【0029】

ポンプ５は、以下の３つの機能を果たすことができる。すなわち、ポンプ５は、原料を目標温度範囲内の温度まで加熱することができ、原料を圧縮することによって、原料から空気孔を除去することができ、パイプ２を介して原料を反応器１０に輸送するための駆動力を提供することができる。例示的な一実施形態において、ポンプ５は、押出機を含むことができ、押出機は、一般的に、密接嵌合のバレル４１内に収容されたオーガ４０（またはスクリュー）を含むことができる。３つの機能は、オーガ４０の動作によって達成されてもよい。ポンプ５は、オーガ４０とバレル４１の壁との間の相対運動によって生成された剪断力を原料に加えることによって、原料を周囲温度から目標温度範囲内の温度まで加熱することができる。このようにして、ポンプ５内の原料の温度は、ポンプ５の出口４２に向かって漸進的に上昇することができる。これは、目標温度範囲内の温度の達成に有利である。対照的に、既存のポンプの通常動作の場合、原料の温度がポンプ内のある点でピーク値に達し、出口に向かって低下する。ポンプ５は、必要に応じて、ポンプ５の出口４２の温度を目標温度範囲に維持しながら、より低い流量を反応器１０に供給することを可能にする可変速度駆動部（図示せず）を含んでもよい。

【0030】

ポンプ５は、１つ以上のデュアル加熱および冷却ゾーン４３を含んでもよい。１つ以上のデュアル加熱および冷却ゾーン４３は、原料がオーガ４０に沿って通過する際に原料の温度を漸増的に制御することを支援することができる。主に、加熱機能を用いて、システムの起動時にオーガ４０に存在する原料を溶融することができる。通常動作中に、冷却機能を用いて、ゾーン温度が各々の設定点を超えることを防止することができる。加熱機能は、通常動作中に殆ど使用されない。その理由は、オーガスクリューの動作からの剪断力が、原料を溶融し、出口４２で目標温度範囲内の温度を達成するのに充分な熱を提供しているからである。

【0031】

バレル４１の冷却は、閉ループオイル冷却回路またはファン（図示せず）によって達成されてもよい。温度センサは、各バレルゾーンの温度を監視することができる。温度センサが温度の過度上昇を検測した場合、各バレルゾーンの油供給バルブを開放するまたは個々の冷却ファンを作動することによって、各バレルゾーンを設定温度に冷却することができる。

【0032】

パイプ２は、ポンプ５を１つ以上の反応器１０に接続することができる。好ましくは、パイプ２は、ポンプ５を複数の反応器１０に接続することができる。図２に示す１つの例示的な構成において、パイプ２は、単一のヘッダパイプ５０を介して、ポンプ５を１つ以上の反応器１０に接続することができる。ヘッダパイプ５０は、各々の供給パイプ６１を介して、１つ以上の反応器の各々に接続されてもよい。図３に示す代替の例示的な実施形態において、パイプ２は、各反応器１０に設けられる補助パイプ６０を介して、ポンプ５を１つ以上の反応器１０に接続することができる。各補助パイプ６０は、供給パイプ６１を介して各反応器１０に接続されてもよい。両方の構成において、供給パイプ６１は、略垂直であってもよい。

【0033】

ポンプ５の出口４２から排出された圧縮および溶融された原料は、パイプ２に沿った圧力降下を考慮して、反応器１０に到達する時の原料の圧力が高すぎるになることなく、充分な圧力を用いて、所要の流量および温度で原料をパイプ２の内部に圧入し、パイプ２沿って駆動することができる。ポンプ５から排出される時の（すなわち、ポンプ出口４２における）原料の適切な圧力は、３ＭＰａＧ～１５ＭＰａＧ（３０ＢａｒＧ～１５０ＢａｒＧ）の範囲にあってもよく、必要に応じて５ＭＰａＧ～８ＭＰａＧ（５０ＢａｒＧ～８０ＢａｒＧ）の範囲にあってもよい。

【0034】

図４は、パイプ２をより詳細に示している。パイプ２は、任意の好適な材料、例えばステンレス鋼または炭素鋼から作製されてもよい。パイプ２は、加熱手段５１を含んでもよい。加熱手段５１は、（「加熱テープ」または「表面加熱」としても知られている）電気熱トレーシング（electric heat tracing）を含んでもよい。加熱手段５１を用いて、目
標温度範囲内の温度がパイプ２に沿って維持されることを確実にすることができる。さらに、加熱手段５１を用いて、システムの起動時にパイプ２内に存在する原料を加熱（および溶融）することができる。

【0035】

１つ以上の温度センサ５２および／または圧力センサ（図示せず）を設け、パイプ２に沿った温度および圧力を監視することによって、安定した流れを確保することができる。温度センサ５２は、熱電対を含んでもよい。パイプ２は、断熱材５３をさらに含んでもよい。

【0036】

パイプ２の直径は、加熱手段５１を介して熱をパイプ２内に維持する（または、システムの起動時に原料を加熱する）程度に充分に小さくなるように選択されてもよい。それにもかかわらず、直径は、必要な流量および圧力を達成するために充分に大きくしなければならない。パイプ２の直径は、１５０ｍｍ～２００ｍｍの範囲から選択されてもよく、必要に応じて２００ｍｍであってもよい。

【0037】

パイプ２の機械的可撓性を可能にする（パイプ２が熱膨張応力を吸収することを可能にする）のに充分な長さを維持しながら、パイプ２の長さを最小化することができる。パイプ２の長さを最小化することは、パイプ２に必要な加熱手段５１の範囲を減らすという点で有利であり得る。パイプ２の長さを最小にすることは、パイプ２を「コーキング」する可能性を低減するという点で有利であり得る。これは、より長いパイプ２における原料のより長い滞留時間に起因して、より長いパイプ２に対してより大きなリスクになる。原料の連続流がパイプ２内で維持されず、原料がパイプ２内で高温で長期間静置される場合、コークス（炭素残留物）がパイプ２の内側に堆積し始める。このようなコークス堆積物は、パイプ２の直径を減少することによって、パイプ２内の流量を減少し、パイプ２内の圧力を増加する。また、コークス堆積物が絶縁体として作用するため、加熱手段５１からより多くのエネルギーを入力しなければならない。パイプ２の長さは、５ｍ～１１ｍの範囲から選択されてもよく、必要に応じて８ｍであってもよい。

【0038】

パイプ２は、ポンプ５からヘッダパイプ５０または補助パイプ６０への方向に沿って概ね上向きの角度（すなわち、下向きまたは水平ではない角度）で傾斜するように、水平に対して正の角度で配向されてもよい。好適な角度は、１０°～４５°の範囲であってもよい。目標温度範囲内の温度における原料は、重力で流動するができる。パイプ２を上向きの角度に配向することによって、パイプ２がポンプ５のみによって排出され、重力によって排出されないことを保証することができる。これは、動作中にパイプが空になることを防止するができる。パイプ２が空になると、ポンプ５と反応器１０との間のパイプに空きができるため、反応器１０からの炭化水素蒸気がポンピングセクションの空きに放出される可能性および／または空気が反応器システムに入る可能性があり、点火を引き起こす可能性がある。

【0039】

パイプ２が２つ（またはそれ以上）の補助パイプに分割され、パイプ２内の溶融原料の一部が同時に補助パイプの各々に供給される場合、不明確且つ可変優先流のため、溶融原料は、２つ（またはそれ以上）の補助パイプ間に均等に分配されないことがある。代わりに、１つの補助パイプは、予想外に好ましい流れを有し得る。したがって、（例えば、図３に示すように）各々の補助パイプ６０が原料を複数の反応器１０に同時に供給する場合、または（例えば、図２に示すように）単一のヘッダパイプ５０が原料を複数の反応器１
０に同時に供給する場合、各反応器１０に供給される原料の量を制御することは、極めて困難（または不可能）であり得る。その結果、一貫した反復バッチサイクルを制御することができない。

【0040】

有利には、原料は、代わりに、一度に１つのみの反応器１０に供給されてもよい。２つ以上の反応器１０は、ヘッダパイプ５０または補助パイプ６０を介して、パイプ２から順次に供給されてもよい。各反応器１０には、各々の反応器１０への原料の供給を可能にするまたはそれを阻止するためのバルブ５４を設けてもよい。構成に応じて、特定の反応器１０のバルブ５４は、例えば、ヘッダパイプ５０に、補助パイプ６０に、または供給パイプ６１に設置されてもよい。２つ以上の反応器１０の各々のバルブ５４は、任意の所定の時間に原料を単一の反応器１０のみに供給することを確実にするように連動されてもよい。このような構成によって、単一のポンプ５および単一のパイプ２は、原料を互いに独立して複数の反応器１０に供給することができる。

【0041】

ヘッダパイプ５０は、パイプ２と同様の構成を有してもよい。ヘッダパイプ５０は、パイプ２の以下の特徴、すなわち、加熱手段５１、１つ以上の温度センサおよび／または圧力センサ、および／または絶縁体５３のうちの１つ以上を含んでもよい。ヘッダパイプ５０は、水平に配向されてもよい。ヘッダパイプ５０の直径は、１００ｍｍ～２００ｍｍの範囲から選択されてもよく、必要に応じて１５０ｍｍであってもよい。ヘッダパイプ５０の長さは、７ｍ～１６ｍの範囲から選択されてもよく、必要に応じて１１ｍであってもよい。ヘッダパイプ５０内の圧力は、１ＭＰａＧ～６ＭＰａＧ（１０ＢａｒＧ～６０ＢａｒＧ）の範囲から選択されてもよく、必要に応じて２ＭＰａＧ～４ＭＰａＧ（２０ＢａｒＧ～４０ＢａｒＧ）の範囲から選択されてもよい。

【0042】

また、補助パイプ６０は、パイプ２と同様の構成を有してもよい。補助パイプ６０は、パイプ２の以下の特徴、すなわち、加熱手段５１、１つ以上の温度センサおよび／または圧力センサ、および／または絶縁体５３のうちの１つ以上を含んでもよい。補助パイプ６０は、水平に配向されてもよい。各補助パイプ６０の直径は、１００ｍｍ～２００ｍｍの範囲から選択されてもよく、必要に応じて１５０ｍｍであってもよい。各補助パイプ６０内の圧力は、１ＭＰａＧ～６ＭＰａＧ（１０ＢａｒＧ～６０ＢａｒＧ）の範囲から選択されてもよく、必要に応じて２ＭＰａＧ～４ＭＰａＧ（２０ＢａｒＧ～４０ＢａｒＧ）の範囲から選択されてもよい。

【0043】

使用時、（例えば、定期修理の後）システムの起動時に、システムに既に存在しており、固体状態であり得る原料は、加熱されてもよい。ポンプ５に存在する原料は、１つ以上の二重加熱および冷却ゾーン４３の加熱機能を用いて加熱されてもよい。パイプ２に存在する原料は、加熱手段５１を用いて加熱されてもよい。

【0044】

システムに存在する既存の原料が目標温度範囲内の温度に達した時に、新たな原料をシステムに追加することができる。新たな原料は、粒状またはフレークの形態でポンプ５に供給されてもよく、原料に剪断力を加えることによって、ポンプ５によって目標温度範囲内の温度まで加熱されてもよい。また、オーガ４０は、原料をパイプ２の内部に圧入し、パイプ２沿って駆動するように動作することができる。

【0045】

パイプ２に沿って原料を輸送する時に、原料の温度は、加熱手段５１によって目標温度範囲内の温度に維持されてもよい。

【0046】

原料は、反応器１０に連続的に供給されてもよい。３つの反応器１０を含む例示的なシステムにおいて、第１の反応器を接続し、所定の体積の原料を供給した後、第１の反応器を分離してもよい。第１の反応器を分離した後、第２の反応器を接続し、所定の体積の原
料を供給した後、第２の反応器を分離してもよい。第３の反応器について同じプロセスを繰り返すことができる。各反応器１０が分離されている期間中に、各反応器１０は、原料を継続して熱分解することによって、炭化水素蒸気を生成することができる。全てのプロセスの後、第１の反応器内の既存の原料の熱分解は、実質的に完了する。第１の反応器は、再び原料の供給を受けることができる。

【0047】

有利には、閉合システムは、空気がパイプ２に入らないようにすることができる。加えて、閉合システムにおいて、原料を単一方向に（ポンプ５から反応器１０に向かって）押し付けることは、溶融原料を圧縮することができ、任意の空気孔を反対方向に押し出すことができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2024-05-09

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラスチック材料を熱分解するための方法であって、
前記方法は、
プラスチック材料を加熱および圧縮する工程と、
前記プラスチック材料を１つ以上の反応器に輸送する工程と、
前記１つ以上の反応器において前記プラスチック材料を熱分解する工程と、
前記輸送工程中に前記プラスチック材料を加熱状態に維持する工程とを含み、
前記プラスチック材料は、水平に対して正の角度で輸送される、方法。

【請求項2】

前記角度は、１０°以上である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記角度は、１０°～４５°の範囲から選択される、請求項１または請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記加熱されたプラスチック材料は、一度に１つの反応器に供給される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記プラスチック材料を加熱および圧縮する前記工程は、前記プラスチック材料を押し出すことによって行われる、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記プラスチック材料は、前記輸送工程中に溶融状態に維持される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記プラスチック材料の温度は、目標温度範囲内の温度に維持される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記目標温度範囲は、前記プラスチック材料の分解温度よりも低い、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記プラスチック材料の温度は、少なくとも２６５℃の温度に維持される、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記プラスチック材料の温度は、少なくとも２８０℃の温度に維持される、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記プラスチック材料の温度は、３１０℃以下の温度に維持される、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記プラスチック材料の温度は、３００℃以下の温度に維持される、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記プラスチック材料は、前記加熱および圧縮工程中に前記目標温度範囲内の温度に加熱される、請求項７に記載の方法または請求項６に従属する請求項８から請求項１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記プラスチック材料の温度は、前記加熱および圧縮工程の終わりに前記目標温度範囲内にある、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記プラスチック材料を熱分解するためのシステムであって、
前記システムは、
プラスチック材料を加熱および圧縮するためのポンプと、
前記プラスチック材料を熱分解するための１つ以上の反応器と、
前記プラスチック材料を前記ポンプと前記１つ以上の反応器との間に輸送するためのパイプとを備え、
前記パイプは、前記プラスチック材料を加熱状態に維持するように構成されており、
前記パイプは、水平に対して正の角度で配向される、システム。

【請求項16】

前記角度は、１０°以上である、請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

前記角度は、１０°～４５°の範囲から選択される、請求項１５または請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記システムは、前記プラスチック材料を熱分解するための２つ以上の反応器を備え、
前記システムは、前記加熱されたプラスチック材料を一度に１つの反応器に供給するように配置された複数のバルブをさらに備える、請求項１５から請求項１７のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項19】

前記ポンプは、押出機を含む、請求項１５から請求項１８のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項20】

前記パイプは、前記プラスチック材料を溶融状態に維持するように構成されている、請求項１５から請求項１９のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項21】

前記パイプは、加熱手段を含む、請求項１５から請求項２０のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項22】

前記加熱手段は、電気熱トレーシングを含む、請求項２１に記載のシステム。

【請求項23】

前記システムは、加熱されたプラスチック材料を２つ以上の反応器に供給するための複数の連動バルブを備える、請求項１５から請求項２２のいずれか一項に記載のシステム。

【外国語明細書】