▶ オックスフォード ユニヴァーシティ イノベーション リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-19
(54)【発明の名称】触媒アップサイクル方法
(51)【国際特許分類】
C07C 4/10 20060101AFI20240209BHJP
C07C 15/02 20060101ALI20240209BHJP
C07C 15/24 20060101ALI20240209BHJP
C10G 1/10 20060101ALI20240209BHJP
C07B 61/00 20060101ALN20240209BHJP
【ＦＩ】
C07C4/10
C07C15/02
C07C15/24
C10G1/10
C07B61/00 300
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023549054
(86)(22)【出願日】2022-02-16
(85)【翻訳文提出日】2023-10-02
(86)【国際出願番号】 GB2022050407
(87)【国際公開番号】W WO2022175652
(87)【国際公開日】2022-08-25
(31)【優先権主張番号】2102240.5
(32)【優先日】2021-02-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519202452
【氏名又は名称】オックスフォード ユニヴァーシティ イノベーション リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100118599
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 博司
(74)【代理人】
【識別番号】100160738
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 由加里
(72)【発明者】
【氏名】シャオ，チャンクン
(72)【発明者】
【氏名】エドワーズ，ピーター ピー．
(72)【発明者】
【氏名】ジエ，シャンユ
【テーマコード（参考）】
4H006
4H039
4H129
【Ｆターム（参考）】
4H006AA02
4H006AB84
4H006AC91
4H006BA71
4H006BA95
4H006DA12
4H039CA41
4H039CL30
4H129BA04
4H129BB03
4H129BB04
4H129BC12
4H129BC16
4H129KA02
4H129KC13X
4H129KC16X
4H129KC21X
4H129KC23X
4H129KC23Y
4H129KD14Y
4H129KD15Y
4H129NA27
(57)【要約】
１以上の芳香族化合物を製造する方法が提供され、該方法は、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、前記固体触媒組成物が固体酸触媒及び炭素源を含む。該方法において使用する為に及びプラスチックをアップサイクルする為に適した固体触媒組成物がまた提供される。
【選択図】なし
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
１以上の芳香族化合物を製造する方法であって、該方法は、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、前記固体触媒組成物が固体酸触媒及び炭素源を含む、前記方法。
【請求項2】
前記芳香族化合物が、ベンゼン異性体、トルエン異性体及びキシレン異性体の混合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記固体酸触媒がゼオライトである、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
前記ゼオライトが、酸性アルミノシリケートゼオライト、酸性リン酸アルミニウムケイ素（ＳＡＰＯ）ゼオライト、又はゼオライトのメタロシリケートアナログから選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記ゼオライトがＺＳＭ－5ゼオライトである、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項6】
前記ゼオライトのＳｉ：Ａｌ比が約20～約60である、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項7】
前記炭素源が、カーボンブラック、活性炭、グラフェン、グラファイト、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、フラーレン、炭化物、木炭、石炭又はそれらの組み合わせから選択される、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項8】
前記炭素源が、カーボンブラックである、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記炭素源が、前記固体触媒の総重量の約1重量％～約50重量％で存在する、請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項10】
前記固体触媒組成物が、約95：約5～約90：約10の比の、ＺＳＭ－5ゼオライト及びカーボンブラックからなる、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項11】
前記供給原料組成物が、約90％以上の１以上のプラスチックを含む、請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項12】
前記供給原料組成物が、ポリエチレン及びポリプロピレンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項13】
固体触媒組成物に対する供給原料組成物の比が、約50：約1～約1：約10である、請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項14】
固体触媒組成物に対する供給原料組成物の比が、約3：約1～約1：約1である、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記方法が、酸素を実質的に含まない雰囲気中で、及び／又は水を実質的に含まない雰囲気中で実行される、請求項１～１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項16】
炭素源と混合した固体酸触媒を含む固体触媒組成物。
【請求項17】
前記固体酸触媒がゼオライトである、請求項１６に記載の固体触媒組成物。
【請求項18】
前記炭素源が、カーボンブラック、活性炭、グラフェン、グラファイト、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、フラーレン、炭化物、木炭、石炭又はそれらの組み合わせから選択される、請求項１６又は１７に記載の固体触媒組成物。
【請求項19】
前記固体触媒組成物が、約95：約5～約90：約10の比の、ＺＳＭ－5ゼオライト及びカーボンブラックからなる、請求項１６～１８のいずれか１項に記載の固体触媒組成物。
【請求項20】
プラスチックをアップサイクルする為の及び／又は芳香族化合物を製造する為の、請求項１６～１９のいずれか１項に記載の固体触媒組成物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
序論
本発明は、プラスチックを有用な化学物質、特に芳香族化合物、例えばベンゼン、トルエン及びキシレン混合物、に転化する為の方法に関する。該方法は、廃プラスチックをリサイクルする為に使用することができる。本発明の方法は、二官能性固体触媒組成物を使用してプラスチックを含む供給流から芳香族化合物を製造する為の単一工程のマイクロ波開始触媒方法を利用する。
本発明は、プラスチックを有用な化学物質、特に芳香族化合物、例えばベンゼン、トルエン及びキシレン混合物、に転化する為の方法に関する。該方法は、廃プラスチックをリサイクルする為に使用することができる。本発明の方法は、二官能性固体触媒組成物を使用してプラスチックを含む供給流から芳香族化合物を製造する為の単一工程のマイクロ波開始触媒方法を利用する。
【背景技術】
【0002】
過去半世紀にわたるプラスチックのますます増加する製造及び使用は、世界に大きな環境問題を引き起こしている。現在、これまでに製造された49億トンのプラスチックのほとんどは、埋め立て地又は自然環境になり、この数字は2050年までに約120億トンに増加すると予想される（Ｇｅｙｅｒ，Ｒ．，Ｊａｍｂｅｃｋ，Ｊ．Ｒ．＆Ｌａｗ，Ｋ．Ｌ．Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｕｓｅ，ａｎｄ ｆａｔｅ ｏｆ ａｌｌ ｐｌａｓｔｉｃｓ ｅｖｅｒ ｍａｄｅ．Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｄｖａｎｃｅｓ 3，ｅ1700782（2017））。
【0003】
プラスチックは、軽量で、汎用性があり、安価で、ほとんど壊れない為に、膨大な範囲の用途において非常に有用である。これらの特性により、プラスチックは、食品を新鮮に保つ包装、医療用途に使用される滅菌材料、多くの手頃な価格の耐久性商品に使用される安価で軽量の部品に広く使用される。しかしながら、それらの堅牢な性質には代償がある。プラスチックは自然に分解するのが遅く、化学的にリサイクルするのが非常に困難である。これらの要因は、現在の世界的なプラスチック廃棄物の爆発的増加の一因となっている。
【0004】
ポリオレフィン、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ：high density polyethylene）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ：low density polyethylene）及びポリプロピレン（ＰＰ）、は、最も一般的なプラスチックであり、全製造量の約半分を占める。埋め立て地におけるプラスチック廃棄物を最小限に抑える為に、直接的なリサイクルの一次経路からエネルギー有価物化の四次経路に及ぶ幾つかのリサイクル方法（recycling method）及びアップサイクル方法（upcycling method）が提案されている（Ｌｏｐｅｚ，Ｇ．，Ａｒｔｅｔｘｅ，Ｍ．，Ａｍｕｔｉｏ，Ｍ．，Ｂｉｌｂａｏ，Ｊ．＆Ｏｌａｚａｒ，Ｍ．Ｔｈｅｒｍｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｏｕｔｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｖａｌｏｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｉｃ ｐｌａｓｔｉｃｓ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｆｕｅｌｓ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ．Ａ ｒｅｖｉｅｗ．Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ａｎｄ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ 73，346－368（2017））。しかしながら、これらの方法による合成プラスチックの閉鎖型のライフサイクルの開発では、達成される成功は限られている。
【0005】
解重合による化学的リサイクルは、未使用モノマーを回収することができる。しかしながら、熱化学的経路は、ポリオレフィン、すなわち、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）、の回収の為に法外な量のエネルギーを必要とする。制御された部分的解重合は、プラスチック廃棄物からより有益な化学物質、例えば芳香族を製造することができるが、そのような方法はまだほとんど開発されていない（Ｚｈａｎｇ，Ｆａｎ，ｅｔ ａｌ．“Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｕｐｃｙｃｌｉｎｇ ｔｏ ｌｏｎｇ－ｃｈａｉｎ ａｌｋｙｌａｒｏｍａｔｉｃｓ ｂｙ ｔａｎｄｅｍ ｈｙｄｒｏｇｅｎｏｌｙｓｉｓ／ａｒｏｍａｔｉｚａｔｉｏｎ．” Ｓｃｉｅｎｃｅ 23 Ｏｃｔ 2020，Ｖｏｌ．370，Ｉｓｓｕｅ，6515，ｐｐ．437－441）。
【0006】
熱分解によるＰＥ及びＰＰの解重合は典型的には、ガス状及び液状炭化水素とチャーとの広範囲の複合低価値混合物を生成する。しかしながら、低価値アルカン製品の製造は、大量の共反応物（夫々、Ｈ2又は液体アルカン）を使用した回収、分離、及び処理のコストを回収する可能性は低い（Ｚｈａｎｇ、Ｆａｎら、前出）。従って、より価値の高い石油化学物質、例えば芳香族は、プラスチックの部分解重合からのより魅力的な標的製品である。芳香族化合物は、燃料（例えばディーゼル及びガソリン）に幅広い用途があるが、ポリマー及び化学中間体の前駆体でもある。
【0007】
より具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン及びナフタレンは、多数の用途に有益な材料である。このような化合物の混合物は、ガソリンを含む芳香族燃料中に見出すことができる。ベンゼンは、例えばエチルベンゼン、クメン及びシクロヘキサンの製造において、化学中間体としてさらに使用されうる。トルエンは、例えば塗料、印刷インク及び接着剤の為の溶媒としての用途が見出されている。これは、ポリウレタンフォームの製造の為の出発材料であるトルエンジイソシアネートの調製における化学中間体としても使用される。さらに、これは、ベンゼン及びキシレンへの不均化に使用されうる。ｐ－キシレンは、幾つかのプラスチック、例えばアラミド、及びポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のモノマーであるテレフタル酸の調製に使用される。ｏ－キシレンは、ＰＶＣの為の可塑剤の製造に主に使用される。ナフタレンの主な市場はフタル酸の調製にある。
【0008】
芳香族、例えばＢＴＸ及び直鎖アルキル芳香族、への慣用的な経路は、化石燃料資源の精製工程を介し、エネルギー集約的な工程、例えば水蒸気分解を伴う。
【0009】
500℃を超える温度で発生し、中程度のみの収率の芳香族及び大量の低価値ガスをもたらすプラスチックの接触熱分解に関する幾つかの初期の報告がある（Ｌｏｐｅｚら、前出）。
【0010】
国際公開第2020／2047707号パンフレットは、プラスチックを高温（600℃～1000℃）で熱分解に供して蒸気を製造し、そして次に、これをわずかに冷却し、別個の触媒工程において450℃～700℃で芳香族化に供する2工程熱工程を記載している。得られた製品流は、プラスチック供給原料に対して45重量％未満のＢＴＸ、並びに二酸化炭素、一酸化炭素、オレフィン及び低分子量アルカンを含む多数の副製品を含む。
【0011】
国際公開第2020／231488号パンフレットは、コークス及び揮発性製品を製造する為の、固体触媒上でプラスチック及びコークス形成材料を含む供給原料の500℃～650℃で実行される熱触媒熱分解を記載している。製品流は、芳香族、例えばＢＴＸ、並びにオレフィン、低分子量アルカン、水素、二酸化炭素及び一酸化炭素を含む。ＢＴＸの収率は約50重量％である。
【0012】
米国特許出願公開第2014／0228606号明細書は、オレフィンと芳香族との混合物を得る為の、600℃～700℃の温度での混合ゼオライト／ＦＣＣ触媒上でのプラスチックの熱分解を記載している。一般的に、芳香族の収率は35重量％未満である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
消費後の廃プラスチックのライフサイクル管理に大きな利益をもたらす為に、良好な製品収率及び選択性をもたらす、プラスチックを芳香族化合物にアップサイクルする為の新しい方法が必要とされている。
【0014】
本明細書において、様々なプラスチックを高価値芳香族化合物、特にベンゼン異性体、トルエン異性体及びキシレン異性体（例えばＢＴＸ）に効率的にアップサイクルする為の単純でコンパクトで迅速なマイクロ波開始触媒方法が提供される。該方法は、革新的な固体触媒組成物を使用して高い収率及び選択性で進行する。この方法の為に設計された触媒組成物は、炭素源及び固体酸触媒を含み、一般的に安価で豊富である。
【課題を解決するための手段】
【0015】
１つの実施態様において、１以上の芳香族化合物を製造する方法であって、該方法は、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物（feed composition）をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物が固体酸触媒及び炭素源を含む、上記方法が本明細書において提供される。
【0016】
別の実施態様において、炭素源と混合した固体酸触媒を含む固体触媒組成物が明細書において提供される。
【0017】
別の実施態様において、プラスチックをアップサイクルする為の及び／又は芳香族化合物を製造する為の、炭素源と混合した固体酸触媒を含む固体触媒組成物の使用が明細書において提供される。
【0018】
本発明の任意の１つの特定の態様の好ましい、適切な、及び任意の特徴はまた、任意の他の態様の好ましい、適切な、及び任意の特徴である。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】ＰＥ対触媒比が1：1である5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ：total ionchromatogram）を示す。
【図2】ＰＥ対触媒比が2：1である5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図3】ＰＥ対触媒比が3：1である5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図4】プラスチックの質量に対するガス及び液体の収率に関するプラスチック及び触媒組成物の異なる混合比の影響を重量％で示す。
【図5】ＰＰ対触媒比が1：1である5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＰからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図6a】サイクル1の、ＰＥ対触媒比が2：1である、リサイクル5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図6b】サイクル2の、ＰＥ対触媒比が2：1である、リサイクル5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図6c】サイクル3の、ＰＥ対触媒比が2：1である、リサイクル5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図6d】サイクル4の、ＰＥ対触媒比が2：1である、リサイクル5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図6e】サイクル5の、ＰＥ対触媒比が2：1である、リサイクル5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図7a】サイクル1の、ＰＰ対触媒比が2：1である、リサイクル5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＰからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図7b】サイクル2の、ＰＰ対触媒比が2：1である、リサイクル5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＰからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図7c】サイクル3の、ＰＰ対触媒比が2：1である、リサイクル5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＰからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図7d】サイクル4の、ＰＰ対触媒比が2：1である、リサイクル5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＰからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図7e】サイクル5の、ＰＰ対触媒比が2：1である、リサイクル5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＰからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図8a】ＰＥ対触媒比が2：1である100：0 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図8b】ＰＥ対触媒比が2：1である2：98 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図8c】ＰＥ対触媒比が2：1である5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図8d】ＰＥ対触媒比が2：1である10：90 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図8e】ＰＥ対触媒比が2：1である20：80 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図8f】ＰＥ対触媒比が2：1である0：100 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図9a】ゼオライトが18のＳｉ：Ａｌを有し、ＰＥ対触媒比が2：1である、ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図9b】ゼオライトが21のＳｉ：Ａｌを有し、ＰＥ対触媒比が2：1である、ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図9c】ゼオライトが60のＳｉ：Ａｌを有し、ＰＥ対触媒比が2：1である、ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図9d】ゼオライトが117のＳｉ：Ａｌを有し、ＰＥ対触媒比が2：1である、ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図10】ＰＥ対触媒比が1：1である50：50 ＣＮＴ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図11】ＰＥ対触媒比が1：1である50：50 Ｍｏ2Ｃ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図12】ＰＥ対触媒比が1：1である50：50 Ｃｒ3Ｃ2／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図13a】50Ｗのマイクロ波入力電力でのＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図13b】100Ｗのマイクロ波入力電力でのＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図13c】150Ｗのマイクロ波入力電力でのＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図13d】300Ｗのマイクロ波入力電力でのＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【図13e】500Ｗのマイクロ波入力電力でのＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【発明を実施するための形態】
【0020】
定義
本明細書において使用される場合、語「芳香族化合物」は、１以上の芳香環系を含む炭化水素化合物を云う。芳香族化合物は、単一の芳香環系（すなわち、単一芳香環系化合物）、例えば、ベンゼン及びアルキル置換ベンゼン等を含みうる。代替的には、芳香族化合物は、2つ以上の芳香環系（すなわち、多芳香環系化合物）、例えば、ナフタレン、アントラセン等を含みうる。本明細書に記載の方法によって製造されうる芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、クメン、ナフタレン、2－メチル－ナフタレン、アントラセン、フェナントラセン等を包含する。単一芳香環系化合物の例は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、及びクメンである。芳香族化合物は、「芳香族」と互換的に呼ばれうる。
本明細書において使用される場合、語「芳香族化合物」は、１以上の芳香環系を含む炭化水素化合物を云う。芳香族化合物は、単一の芳香環系（すなわち、単一芳香環系化合物）、例えば、ベンゼン及びアルキル置換ベンゼン等を含みうる。代替的には、芳香族化合物は、2つ以上の芳香環系（すなわち、多芳香環系化合物）、例えば、ナフタレン、アントラセン等を含みうる。本明細書に記載の方法によって製造されうる芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、クメン、ナフタレン、2－メチル－ナフタレン、アントラセン、フェナントラセン等を包含する。単一芳香環系化合物の例は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、及びクメンである。芳香族化合物は、「芳香族」と互換的に呼ばれうる。
【0021】
本明細書において使用される場合、語「ＢＴＸ」は、ベンゼン異性体、トルエン異性体及びキシレン異性体（すなわち、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン）のみを実質的に含む芳香族炭化水素の混合物を云う。好適には、ＢＴＸは、ベンゼン異性体、トルエン異性体及びキシレン異性体（すなわち、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン）の混合物から本質的になる。好適には、ＢＴＸは、ベンゼン異性体、トルエン異性体及びキシレン異性体（すなわち、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン）の混合物からなる。
【0022】
本明細書において使用される場合、語「固体触媒組成物」は、標準周囲温度及び圧力（ＳＡＴＰ）、すなわち298.15Ｋ（25℃）の温度及び100,000Ｐａ（1バール、14.5psi、0.9869atm）で固体である触媒組成物を云う。
【0023】
本明細書において使用される場合、語「液体製品」は、標準周囲温度及び圧力（ＳＡＴＰ）、すなわち298.15Ｋ（25℃）の温度及び100,000Ｐａ（1バール、14.5psi、0.9869atm）で液体状態にある反応生成物の部分を云う。
【0024】
本明細書において使用される場合、語「ガス状製品」は、標準周囲温度及び圧力（ＳＡＴＰ）、すなわち298.15Ｋ（25℃）の温度及び100,000Ｐａ（1バール、14.5psi、0.9869atm）でガス状態にある反応生成物の部分を云う。
【0025】
本明細書において使用される場合、語「アップサイクル」は、一般的に廃棄物又は不所望の材料である材料を、より容易に処分されうるか又は用途が更新されうる代替材料に転化することを云う。好適には、アップサイクルは、材料を少なくとも１つの新しい用途を有する代替材料に転化する。本発明では、廃プラスチックは、例えばＢＴＸを含む一連の芳香族化合物にアップサイクルされうる。
【0026】
本明細書において使用される場合、語「解重合する」は、他の化合物、例えば炭化水素、モノマー又はそれらの混合物、を得る為のポリマー化学構造の分解を云う。
【0027】
本明細書において使用される場合、語「プラスチック」は、１以上の熱可塑性又は熱硬化性ポリマーを含むポリマー材料（一般的にＳＡＴＰでは固体）を云う。好適には、プラスチックは、１以上の熱可塑性又は熱硬化性ポリマーから（本質的に）なる。好適には、プラスチックは、１以上の熱可塑性ポリマーから（本質的に）なる。好適には、プラスチックは、様々なプラスチックの混合物でありうる廃プラスチックである。プラスチックは、それらが構成するポリマーの名称によって呼ばれうる。一般的なプラスチックの例は、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリスチレンである。
【0028】
本明細書において使用される場合、語「熱可塑性ポリマー」は、特定の温度を超えて柔軟又は成形可能になり、冷却すると固化するが、加熱すると再溶融することができるポリマーを云う。典型的には、熱可塑性ポリマーは、約60℃～約300℃、約80℃～約250℃又は約100℃～約250℃の溶融温度を有する。好適には、熱可塑性ポリマーは、市販のプラスチック製品に一般的に含まれるものである。適切な熱可塑性ポリマーには、一般的に、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、それらのコポリマー、及びそれらの組み合わせが含まれる。熱可塑性ポリマーの例は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミドイミド、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、天然ゴム（ＮＲ）、及びポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリウレタン（ＰＵ）を包含する。
【0029】
本明細書において使用される場合、語「熱硬化性ポリマー」は、不可逆的に硬化し、再加熱時に再加工することができないポリマーを云う。熱硬化性ポリマーの例は、ポリウレタン及びポリオキシベンジルメチレングリコール無水物（Ｂａｋｅｌｉｔｅ（商標））である。
【0030】
本明細書において使用される場合、語「混合物」は、各物質の同一性が保持される2つ以上の物質の物理的組み合わせを云う。混合物は、2つの物質を一緒に機械的に混合（例えば、破砕、粉砕又はブレンド）することによって適切に調製されうる。
【0031】
本明細書において使用される場合、語「選択性」は、所与の製品の合計の割合としての特定の製品の製造量を云う。例えば、0.1グラムの芳香族化合物が反応で製造され、0.05グラムのトルエンがこれらの芳香族化合物中に見出される場合、芳香族製品の中のトルエンに対する選択性は50％である。
【0032】
方法
１つの実施態様において、本発明は、１以上の芳香族化合物を製造する方法であって、該方法が、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物が固体酸触媒及び炭素源を含む、上記方法を提供する。
１つの実施態様において、本発明は、１以上の芳香族化合物を製造する方法であって、該方法が、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物が固体酸触媒及び炭素源を含む、上記方法を提供する。
【0033】
１つの実施態様において、該方法は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1－メチル－4－プロピル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、1，3，5－トリメチル－ベンゼン、クメン、ナフタレン、及び2－メチル－ナフタレンから選択される１以上の芳香族化合物を製造する。
【0034】
別の実施態様において、該方法は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1－メチル－4－プロピル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、1，3，5－トリメチル－ベンゼン、及びクメンから選択される１以上の芳香族化合物を製造する。
【0035】
別の実施態様において、該方法は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、及び1，3，5－トリメチル－ベンゼンから選択される１以上の芳香族化合物を製造する。
【0036】
別の実施態様において、該方法は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、1，3，5－トリメチル－ベンゼン、ナフタレン、及び2－メチル－ナフタレンから選択される１以上の芳香族化合物を製造する。
【0037】
別の実施態様において、該方法は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンから選択される１以上の芳香族化合物を製造する。別の実施態様において、該方法は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンを含む混合芳香族化合物を製造する。
【0038】
別の実施態様において、該方法は、ベンゼン、トルエン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンから選択される１以上の芳香族化合物を製造する。別の実施態様において、該方法は、ベンゼン、トルエン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンを含む芳香族化合物の混合物を製造する。
【0039】
別の実施態様において、該方法は、単一芳香環系化合物を含む１以上の芳香族化合物を製造する。別の実施態様において、該方法は、単一芳香族系化合物を含む芳香族化合物の混合物を製造する。
【0040】
好適には、該方法は、芳香族化合物、例えば単一芳香環系化合物を提供する。従って、１つの実施態様において、１以上の単一芳香環系化合物を製造する方法であって、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、固体触媒組成物が固体酸触媒及び炭素源を含む、上記方法が提供される。
【0041】
別の実施態様において、単一芳香環系化合物の混合物を製造する方法であって、該方法は、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物が固体酸触媒及び炭素源を含む、上記方法が提供される。
【0042】
好適には、単一芳香環系化合物は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1－メチル－4－プロピル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、1，3，5－トリメチル－ベンゼン及びクメンのうちの１以上から選択される。
【0043】
好適には、単一芳香環系化合物は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン及び1，3，5－トリメチル－ベンゼンのうちの１以上から選択される。
【0044】
好適には、単一芳香環系化合物は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンのうちの１以上から選択される。好適には、単一芳香環系化合物は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンの混合物である。
【0045】
好適には、単一芳香環系化合物は、ベンゼン、トルエン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンのうちの１以上から選択される。好適には、単一芳香環系化合物は、ベンゼン、トルエン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンの混合物である。
【0046】
好適には、単一芳香環系化合物は、ベンゼン、トルエン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンを含む。
【0047】
好適には、該方法は、芳香族化合物、例えばＢＴＸの混合物、を提供する。従って、１つの実施態様において、ＢＴＸを製造する方法であって、該方法は、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物が固体酸触媒及び炭素源を含む、上記方法が提供される。
【0048】
該方法によって製造された芳香族化合物混合物は、当技術分野において既知の慣用的な蒸留、膜分離、ハイブリッド膜蒸留、選択吸着、又は促進輸送系によって分離及び精製することができる。不純物の除去は、芳香族を他の凝縮性成分から分離する前又は後に、任意的に実施することができる。
【0049】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約50％以上の液体製品の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約55％以上の液体製品の質量収率、より好適には約60％以上の質量収率、より好適には約65％以上の質量収率、より好適には約70％以上の質量収率、より好適には約75％以上の質量収率、より好適には約80％以上の質量収率、をもたらす。
【0050】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約50％～約99％の液体製品の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約55％～約99％の液体製品の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約60％～約99％の液体製品の質量収率、より好適には約65％～約99％の質量収率、より好適には約65％～約99％の質量収率、より好適には約70％～約99％の質量収率、又はより好適には約75％～約99％の質量収率、をもたらす。
【0051】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約50％～約90％の液体製品の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約55％～約90％の液体製品の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約60％～約90％の液体製品の質量収率、より好適には約65％～約90％の質量収率、より好適には約65％～約90％の質量収率、より好適には約70％～約90％の質量収率、又はより好適には約75％～約90％の質量収率、をもたらす。
【0052】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約50％～約85％の液体製品の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約55％～約85％の液体製品の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約60％～約85％の液体製品の質量収率、より好適には約65％～約85％の質量収率、より好適には約65％～約85％の質量収率、より好適には約70％～約85％の質量収率、又はより好適には約75％～約85％の質量収率、をもたらす。
【0053】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％以上の芳香族化合物の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％以上の芳香族化合物の質量収率、より好適には約40％以上の質量収率、より好適には約50％以上の質量収率、より好適には約60％以上の質量収率、より好適には約70％以上の質量収率、より好適には約75％以上の質量収率、をもたらす。
【0054】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約99％の芳香族化合物の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約99％の芳香族化合物の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約99％の芳香族化合物の質量収率、より好適には約50％～約99％の質量収率、より好適には約60％～約99％の質量収率、より好適には約70％～約99％の質量収率、より好適には約75％～約99％の質量収率、をもたらす。
【0055】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約90％の芳香族化合物の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約90％の芳香族化合物の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約90％の芳香族化合物の質量収率、より好適には約50％～約90％の質量収率、より好適には約60％～約90％の質量収率、より好適には約70％～約90％の質量収率、より好適には約75％～約90％の質量収率、をもたらす。
【0056】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約85％の芳香族化合物の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約85％の芳香族化合物の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約85％の芳香族化合物の質量収率、より好適には約50％～約85％の質量収率、より好適には約55％～約85％の質量収率、より好適には約60％～約85％の質量収率、より好適には約65％～約85％の質量収率、より好適には約70％～約85％の質量収率、をもたらす。
【0057】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約80％の芳香族化合物の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約80％の芳香族化合物の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約80％の芳香族化合物の質量収率、より好適には約50％～約80％の質量収率、より好適には約55％～約80％の質量収率、より好適には約60％～約80％の質量収率、より好適には約65％～約80％の質量収率、より好適には約70％～約80％の質量収率、をもたらす。
【0058】
１つの実施態様において、全液体製品中の芳香族化合物に対する選択性は、約50％以上、好適には約60％以上、好適には約70％以上、好適には約75％以上、好適には約80％以上、好適には約85％以上、好適には約90％以上、好適には約95％以上、である。
【0059】
１つの実施態様において、全液体製品中の芳香族化合物に対する選択性は、約50％～約99％、好適には、約60％～約99％、好適には約70％～約99％、好適には約75％～約99％、好適には約80％～約99％、好適には約85％～約99％、好適には約90％～約99％、である。
【0060】
１つの実施態様において、全液体製品中の芳香族化合物に対する選択性は、約50％～約95％、好適には、約60％～約95％、好適には約70％～約95％、好適には約75％～約95％、好適には約80％～約95％、好適には約85％～約95％、である。
【0061】
１つの実施態様において、全液体製品中の芳香族化合物に対する選択性は、約50％～約90％、好適には、約60％～約90％、好適には約70％～約90％、好適には約75％～約90％、好適には約80％～約90％、である。
【0062】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％以上の単一芳香環系化合物の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％以上の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には約40％以上の質量収率、より好適には約50％以上の質量収率、より好適には約60％以上の質量収率、より好適には約70％以上の質量収率、より好適には約75％以上の質量収率、をもたらす。
【0063】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約99％の単一芳香環系化合物の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約99％の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約99％の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には約50％～約99％の質量収率、より好適には約60％～約99％の質量収率、より好適には約70％～約99％の質量収率、より好適には約75％～約99％の質量収率、をもたらす。
【0064】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約90％の単一芳香環系化合物の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約90％の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約90％の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には約50％～約90％の質量収率、より好適には約60％～約90％の質量収率、より好適には約70％～約90％の質量収率、より好適には約75％～約90％の質量収率、をもたらす。
【0065】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約80％の単一芳香環系化合物の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約80％の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約80％の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には約50％～約80％の質量収率、より好適には約55％～約80％の質量収率、より好適には約60％～約80％の質量収率、より好適には約65％～約80％の質量収率、より好適には約70％～約80％の質量収率、をもたらす。
【0066】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約70％の単一芳香環系化合物の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約70％の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約70％の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には約50％～約70％の質量収率、より好適には約55％～約70％の質量収率、より好適には約60％～約70％の質量収率、をもたらす。
【0067】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約65％の単一芳香環系化合物の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約65％の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約65％の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には約50％～約65％の質量収率、より好適には約55％～約65％の質量収率、をもたらす。
【0068】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約60％の単一芳香環系化合物の質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約60％の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約60％の単一芳香環系化合物の質量収率、より好適には約50％～約60％の質量収率、より好適には約55％～約60％の質量収率、をもたらす。
【0069】
該方法が単一芳香環系化合物を製造する１つの実施態様において、製造される全芳香族化合物中の単一芳香環系化合物に対する選択性は、約50％以上、好適には約55％以上、好適には約60％以上、好適には約65％以上、好適には約70％以上、好適には約75％以上、好適には約80％以上、好適には約85％以上、好適には約90％以上、である。
【0070】
該方法が単一芳香環系化合物を製造する１つの実施態様において、製造される全芳香族化合物中の単一芳香環系化合物に対する選択性は、約20％～約99％、好適には、約30％～約99％、好適には約40％～約99％、好適には約50％～約99％、好適には約60％～約99％、好適には約70％～約99％、好適には約75％～約99％、である。
【0071】
該方法が単一芳香環系化合物を製造する１つの実施態様において、製造される全芳香族化合物中の単一芳香環系化合物に対する選択性は、約20％～約95％、好適には、約30％～約95％、好適には約40％～約95％、好適には約50％～約95％、好適には約60％～約95％、好適には約65％～約95％、である。
【0072】
該方法が単一芳香環系化合物を製造する１つの実施態様において、製造される全芳香族化合物中の単一芳香環系化合物に対する選択性は、約20％～約90％、好適には、約30％～約90％、好適には約40％～約90％、好適には約50％～約90％、好適には約60％～約90％、好適には約70％～約90％、好適には約75％～約90％、である。
【0073】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％以上のＢＴＸの質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％以上のＢＴＸの質量収率、より好適には約40％以上の質量収率、より好適には約50％以上の質量収率、より好適には約60％以上の質量収率、より好適には約70％以上の質量収率、より好適には約75％以上の質量収率、より好適には約80％以上の質量収率、より好適には約85％以上の質量収率、より好適には約90％以上の質量収率、をもたらす。
【0074】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約99％のＢＴＸの質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約99％のＢＴＸの質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約99％のＢＴＸの質量収率、より好適には約50％～約99％の質量収率、より好適には約60％～約99％の質量収率、より好適には約70％～約99％の質量収率、より好適には約75％～約99％の質量収率、をもたらす。
【0075】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約90％のＢＴＸの質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約90％のＢＴＸの質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約90％のＢＴＸの質量収率、より好適には約50％～約90％の質量収率、より好適には約60％～約90％の質量収率、より好適には約70％～約90％の質量収率、より好適には約75％～約90％の質量収率、をもたらす。
【0076】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約80％のＢＴＸの質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約80％のＢＴＸの質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約80％のＢＴＸの質量収率、より好適には約50％～約80％の質量収率、より好適には約55％～約80％の質量収率、より好適には約60％～約80％の質量収率、より好適には約65％～約80％の質量収率、より好適には約70％～約80％の質量収率、をもたらす。
【0077】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約70％のＢＴＸの質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約70％のＢＴＸの質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約70％のＢＴＸの質量収率、より好適には約50％～約70％の質量収率、より好適には約55％～約70％の質量収率、より好適には約60％～約70％の質量収率、をもたらす。
【0078】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約65％のＢＴＸの質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約65％のＢＴＸの質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約65％のＢＴＸの質量収率、より好適には約50％～約65％の質量収率、より好適には約55％～約65％の質量収率、をもたらす。
【0079】
１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約20％～約60％のＢＴＸの質量収率、好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約30％～約60％のＢＴＸの質量収率、より好適には、該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対して約40％～約60％のＢＴＸの質量収率、より好適には約50％～約60％の質量収率、より好適には約55％～約60％の質量収率、をもたらす。
【0080】
該方法がＢＴＸを製造する１つの実施態様において、製造される全芳香族化合物中のＢＴＸに対する選択性は、約20％以上、好適には、約30％以上、好適には約40％以上、好適には約50％以上、好適には約60％以上、好適には約70％以上、好適には約75％以上、好適には約80％以上、好適には約85％以上、好適には約90％以上、好適には約95％以上、である。
【0081】
該方法がＢＴＸを製造する１つの実施態様において、製造される全芳香族化合物中のＢＴＸに対する選択性は、約20％～約90％、好適には、約30％～約90％、好適には約40％～約90％、好適には約50％～約90％、好適には約60％～約90％、好適には約70％～約90％、好適には約75％～約90％、である。
【0082】
該方法がＢＴＸを製造する１つの実施態様において、製造される全芳香族化合物中のＢＴＸに対する選択性は、約20％～約80％、好適には、約30％～約80％、好適には約40％～約80％、好適には約50％～約80％、好適には約60％～約80％、好適には約70％～約80％、好適には約75％～約80％、である。
【0083】
該方法がＢＴＸを製造する１つの実施態様において、製造される全芳香族化合物中のＢＴＸに対する選択性は、約20％～約75％、好適には、約30％～約75％、好適には約40％～約75％、好適には約50％～約75％、好適には約60％～約75％、好適には約65％～約75％、である。
【0084】
該方法がＢＴＸを製造する１つの実施態様において、製造される全芳香族化合物中のＢＴＸに対する選択性は、約20％～約70％、好適には、約30％～約70％、好適には約40％～約70％、好適には約50％～約70％、好適には約55％～約70％、好適には約60％～約70％、である。
【0085】
該方法がＢＴＸを製造する１つの実施態様において、製造される全液体製品中のＢＴＸに対する選択性は、約20％以上、好適には、約30％以上、好適には約40％以上、好適には約50％以上、好適には約60％以上、好適には約70％以上、好適には約75％以上、好適には約80％以上、好適には約85％以上、好適には約90％以上、好適には約95％以上、である。
【0086】
該方法がＢＴＸを製造する１つの実施態様において、製造される全液体製品中のＢＴＸに対する選択性は、約20％～約90％、好適には、約30％～約90％、好適には約40％～約90％、好適には約50％～約90％、好適には約60％～約90％、好適には約70％～約90％、好適には約75％～約90％、である。
【0087】
該方法がＢＴＸを製造する１つの実施態様において、製造される全液体製品中のＢＴＸに対する選択性は、約20％～約80％、好適には、約30％～約80％、好適には約40％～約80％、好適には約50％～約80％、好適には約60％～約80％、好適には約70％～約80％、好適には約75％～約80％、である。
【0088】
該方法がＢＴＸを製造する１つの実施態様において、製造される全液体製品中のＢＴＸに対する選択性は、約20％～約75％、好適には、約30％～約75％、好適には約40％～約75％、好適には約50％～約75％、好適には約60％～約75％、好適には約65％～約75％、である。
【0089】
該方法がＢＴＸを製造する１つの実施態様において、製造される全液体製品中のＢＴＸに対する選択性は、約20％～約70％、好適には、約30％～約70％、好適には約40％～約70％、好適には約50％～約70％、好適には約55％～約70％、好適には約60％～約70％、である。
【0090】
本発明の方法は、プラスチック、特に廃プラスチック、の処理に特に適している。従って、本発明はまた、プラスチック、特に廃プラスチック、をアップサイクルする為の方法であって、該方法は、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物が固体酸触媒及び炭素源を含む、上記方法を提供する。
【0091】
１つの実施態様において、該実施態様の各々の方法は、酸素を実質的に含まない雰囲気中で、好適には、酸素を含まない雰囲気中で、実行される。別の実施態様において、該方法は、酸素を実質的に含まない雰囲気中で、好適には酸素を含まない雰囲気中で、該供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含む。
【0092】
別の実施態様において、該方法は、水を実質的に含まない雰囲気中で、好適には、水を含まない雰囲気中で、実行される。別の実施態様において、該方法は、水を実質的に含まない雰囲気中で、好適には水を含まない雰囲気中で、該供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含む。
【0093】
別の実施態様において、該方法は、酸素及び水を実質的に含まない雰囲気中で、好適には、酸素及び水を含まない雰囲気中で、実行される。別の実施態様において、該方法は、酸素及び水を実質的に含まない雰囲気中で、好適には、酸素及び水を含まない雰囲気中で、該供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含む。
【0094】
別の実施態様において、該方法は不活性雰囲気中で実行される。別の実施態様において、該方法は、不活性雰囲気中で、該供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含む。
【0095】
該不活性雰囲気は、例えば、不活性ガス又は不活性ガスの混合物であってもよい。不活性ガス又は不活性ガスの混合物は、典型的には、希ガス、例えばアルゴンを含む。１つの実施態様において、不活性ガスはアルゴンである。別の実施態様において、不活性ガスは窒素である。
【0096】
該方法は、該供給原料組成物を該マイクロ波照射に曝露する前に、該供給原料組成物を不活性ガス又は不活性ガスの混合物でパージすることを含みうる。
【0097】
該方法は、該供給原料組成物を該マイクロ波照射に曝露する前に、該固体触媒組成物を不活性ガス又は不活性ガスの混合物でパージすることを含みうる。
【0098】
１つの実施態様において、該供給原料組成物は、該マイクロ波照射への曝露前、曝露の間、又は該マイクロ波照射への曝露前と曝露の間の両方で該触媒組成物と接触する。該供給原料組成物を、任意の適切な方法によって該触媒と接触させてもよい。例えば、該供給原料組成物を該固体触媒組成物と混合してもよい。該供給原料組成物は、粉砕、破砕、押出又はブレンド等の当技術分野において既知の方法によって、該固体触媒組成物と混合されうる。好適には、該供給原料組成物及び該触媒組成物は、該マイクロ波照射への曝露の間に混合される。
【0099】
１つの実施態様において、該供給原料組成物及び該触媒組成物は、該マイクロ波照射への曝露前に混合される。該供給原料組成物及び該固体触媒組成物は、粉末又はペレットの形態で混合されうる。従って、該供給原料組成物と該固体触媒組成物とが（好適には混合物として）組み合わされて、マイクロ波照射に曝露する前の別個の工程で反応組成物が形成されてもよい。代替的には、該供給原料組成物及び該固体触媒組成物は、マイクロ波反応器に別個に供給されてもよい。
【0100】
供給原料組成物対固体触媒組成物の比は変動してもよく、使用される方法条件に基づいて調整することができる。芳香族化合物は、高い又は低い触媒対供給原料比でプラスチックから製造することができる。しかしながら、１つの実施態様において、供給原料組成物対固体触媒組成物の比は、約50：約1～約1：約10、好適には約50：約1～約1：約1である。別の実施態様において、供給原料組成物対固体触媒組成物の比は、約10：約1～約1：約10、好適には約10：約1～約1：約1である。別の実施態様において、供給原料組成物対固体触媒組成物の比は、約5：約1～約1：約5、好適には約5：約1～約1：約1である。別の実施態様において、供給原料組成物対固体触媒組成物の比は、約3：約1～約1：約3、好適には約3：約1～約1：約1である。別の実施態様において、供給原料組成物対固体触媒組成物の比は、約5：約1、又は約4：約1、又は約3：約1、又は約2：約1、又は約1：約1、である。
【0101】
本発明の方法では、該供給原料組成物は、該組成物中のポリマーの部分的解重合、それに続くその製品の芳香族化を実現又は活性化する為に、該固体触媒組成物の存在下、マイクロ波照射に曝露される。典型的には、該解重合及び芳香族化は触媒的である。該供給原料組成物を該マイクロ波照射に曝露することにより、該供給原料組成物の熱が上昇しうるが、該供給原料組成物は必ずしも加熱されない。該供給原料組成物及び／又は該触媒組成物が曝露される該マイクロ波照射の他の可能な効果（電場又は磁場効果でありうる）には、電界放出、プラズマ生成及び仕事関数の修正が含まれるが、これらに限定されない。例えば、関与する高磁場は、触媒仕事関数を修正することができ、触媒表面でのプラズマの製造をもたらし、関与する化学方法の特性をさらにシフトさせることができる。該マイクロ波照射のそのような効果のいずれか１以上は、該供給原料組成物中のプラスチックの触媒解重合、及び解重合製品の芳香族化に関与、又は少なくとも寄与しうるか、実現、又は活性化しうる。
【0102】
該方法、特に該組成物を該マイクロ波照射に曝露する工程は、ＳＡＴＰ以外の温度及び／又は圧力で実行されてもよい。実際、非常に低い温度及び非常に高い温度の両方、すなわち、周囲よりはるかに低い温度から周囲よりはるかに高い温度まで使用することができ、同様に、非常に低い圧力及び非常に高い圧力を使用することができる。しかしながら、典型的には、該組成物を電磁放射線に曝露する工程は、ＳＡＴＰ又はそれに比較的近い温度及び圧力で実行される。
【0103】
該方法は、例えば、－20℃～300℃、例えば0℃～200℃の温度、又は5℃～100℃、又は例えば10℃～50℃、の温度で、該組成物を該マイクロ波照射に曝露することを含みうる。
【0104】
さらに、該方法は、0.01バール～100バールの圧力、又は例えば0.1バール～10バール、例えば0.5バール～5バール、又は例えば0.5バール～2バール、の圧力で該組成物を該マイクロ波照射に曝露することを含みうる。より典型的な場合、該方法は、0℃～200℃の温度及び0.5バール～5バールの圧力で該組成物を該電磁放射線に曝露することを含む。例えば、10℃～50℃の温度及び0.5バール～2バールの圧力で該組成物を該電磁放射線に曝露することを含みうる。
【0105】
典型的には、該方法は、約1秒～約3時間で、例えばバッチ式方法で完了する。好適には、該方法は、約1秒～約1時間、より好適には約1秒～約10分間、より好適には約1秒～約5分間以内、に完了する。
【0106】
１つの実施態様において、該方法は、例えばバッチ式方法で、10秒～約3時間で完了する。好適には、該方法は、約10秒～約1時間、より好適には約10秒～約10分間、より好適には約10秒～約5分間以内、に完了する。
【0107】
別の実施態様において、該方法は、例えばバッチ式方法で、30秒～約3時間で完了する。好適には、該方法は、約30秒～約1時間、より好適には約30秒～約10分間、より好適には約30秒～約5分間以内、に完了する。
【0108】
該方法は、バッチ式で実施してもよいが、連続モードを使用してもよい。従って、１つの実施態様において、該方法は、該供給原料組成物と該固体触媒組成物とを一緒にして反応組成物を与える先行工程を含む。
【0109】
該反応組成物が該マイクロ波反応器に供給される場合、任意の適切な供給速度が使用されうる。例えば、プラスチックと固体触媒組成物（反応組成物）との混合物は、約0.1ｋｇ・ｈ－1以上の供給速度でマイクロ波反応器に供給されうる。例えば、該反応組成物は、約1ｋｇ・ｈ－1以上の供給速度でマイクロ波反応器に供給されうる。好適には、該供給速度は、約10ｋｇ・ｈ－1以上、例えば約100ｋｇ・ｈ－1以上、又は例えば約1,000ｋｇ・ｈ－1以上、である。
【0110】
１つの実施態様において、該反応組成物の供給速度は、約0.1ｋｇ・ｈ－1～約2,000ｋｇ・ｈ－1、例えば約0.1ｋｇ・ｈ－1～約1,000ｋｇ・ｈ－1の供給速度、例えば約0.1ｋｇ・ｈ－1～約500ｋｇ・ｈ－1の供給速度、例えば約0.1ｋｇ・ｈ－1～約100ｋｇ・ｈ－1の供給速度、例えば約0.1ｋｇ・ｈ－1～約10ｋｇ・ｈ－1の供給速度、例えば約0.1ｋｇ・ｈ－1～約1ｋｇ・ｈ－1、の供給速度、である。
【0111】
１つの実施態様において、１以上の芳香族化合物を製造する方法であって、該方法が、（ｉ）少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物と固体触媒組成物とを一緒にして反応組成物を与えること、及び（ｉｉ）該反応組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物が、固体酸触媒及び炭素源を含み、好適には該炭素源がカーボンブラックである、上記方法が提供される。
【0112】
１つの実施態様において、１以上の芳香族化合物を製造する方法であって、該方法が、（ｉ）少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物と固体触媒組成物とを一緒にして反応組成物を与えること、及び（ｉｉ）該反応組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物が、ゼオライト及び炭素源を含み、好適には該ゼオライトがＺＳＭ－5ゼオライトである、上記方法が提供される。
【0113】
１つの実施態様において、１以上の芳香族化合物を製造する方法であって、該方法が、固体触媒組成物の存在下、ポリエチレン又はポリプロピレンを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物がゼオライト及び炭素源を含み、好適には該ゼオライトがＺＳＭ－5ゼオライトである、上記方法が提供される。
【0114】
別の実施態様において、１以上の芳香族化合物を製造する方法であって、該方法が、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物がＺＳＭ－5ゼオライト及びカーボンブラックを含む、上記方法が提供される。
【0115】
別の実施態様において、１以上の芳香族化合物を製造する方法であって、該方法が、固体触媒組成物の存在下、少なくとも約70重量％のプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物が酸性ゼオライト及びカーボンブラックを含み、好適には該供給原料組成物及び固体酸組成物が150℃～350℃に加熱される、上記方法が提供される。
【0116】
別の実施態様において、ＢＴＸを製造する方法であって、該方法が、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物がゼオライト及びカーボンブラックを含み、好適には該ゼオライトが酸性ゼオライトであり、より好適には酸性ＺＳＭ－5ゼオライトである、上記方法が提供される。
【0117】
固体触媒組成物
本発明の方法は、該供給原料組成物を、固体酸触媒及び炭素源を含む固体触媒組成物と接触させることを含む。
本発明の方法は、該供給原料組成物を、固体酸触媒及び炭素源を含む固体触媒組成物と接触させることを含む。
【0118】
１つの実施態様において、本発明は、炭素源と混合した固体酸触媒を含む固体触媒組成物に関する。
【0119】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物は、炭素源と混合した固体酸触媒から本質的になるか、又はそれからなる。
【0120】
固体酸触媒は当業者に周知である。周知の例は、ゼオライト及び粘土を包含する。
【0121】
１つの実施態様において、該固体酸触媒は、ゼオライト、好適には酸性ゼオライトを含むか、それから本質的になるか、又はそれからなる。
【0122】
当業者には理解されるように、アルミノシリケートゼオライトは、複数のＳｉＯ4四面体及びＡｌＯ4四面体を含み、各ＡｌＯ4四面体は、その三価アルミニウムと共に、一価、二価又は三価のカチオンによって平衡される追加の負電荷を有する。そのようなゼオライトは、多くの場合、それらのナトリウム形態で調製される。しかしながら、Ｎａ＋をＨ＋で置換することによって（酸性ゼオライトを製造する為に）表面酸性度を生成することができる。プロトンは、イオン交換形態、水の加水分解、又はカチオンの水和若しくはカチオンのより低い原子価状態への還元によって構造に導入することができる。水素ゼオライトの場合、負に帯電した骨格アルミニウムに関連するプロトンがブレンステッド酸活性の源であり、触媒活性と骨格アルミニウムに関連するプロトン部位の濃度との間の線形関係が実証されている。
【0123】
１つの実施態様において、該固体酸触媒は、ＺＳＭ－5ゼオライト、ＺＳＭ－11ゼオライト、ＺＳＭ－23ゼオライト、ＺＳＭ－35ゼオライト、ＺＳＭ－57ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、ゼオライトベータ、ＭＣＭ－22、ＳＳＺ－23、ＳＵＺ－4、（Ｓ）ＡＩＰＯ－31、ＳＡＰＯ－34、モルデナイト（mordenite）及びホージャサイト（faujasite）からなる群から適切に選択されるゼオライトを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。
【0124】
別の実施態様において、該固体酸触媒は、ＺＳＭ－5ゼオライト及びＹ型ゼオライトからなる群から適切に選択されるゼオライトを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。
【0125】
１つの実施態様において、該固体酸触媒は、水素ゼオライト（Ｈ－ゼオライト）、例えば、Ｈ－ＺＳＭ－5、Ｈ－ベータ、Ｈ－Ｙ又はＨ－モルデナイト、を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。
【0126】
別の実施態様において、該固体酸触媒は、酸性リン酸アルミニウムケイ素（ＳＡＰＯ：acidicsilicon aluminium phosphate）ゼオライト、例えばＳＡＰＯ－34を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。ＳＢＡはまた、使用されうる適切なゼオライト触媒である。
【0127】
１つの実施態様において、該固体酸触媒は、酸性アルミノシリケートゼオライト、酸性リン酸アルミニウムケイ素（ＳＡＰＯ）ゼオライト、又はゼオライトのメタロシリケートアナログ、例えばフェロシリケート、から選択されるゼオライトを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。
【0128】
別の実施態様において、該固体酸触媒は、下記の一般式（Ｉ）：
［Ｍｎ＋］ｘ／ｎ［（ＡｌＯ2 －）ｘ（ＳｉＯ2）ｙ］ （Ｉ）
を有する酸性アルミノシリケートゼオライトから選択されるゼオライトを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなり、
式中、
ＭはＨ＋であるか、又はＭは2つ以上の異なるカチオンであり、そのうちの１つはＨ＋であり；
ｎはカチオンの価数であり；及び、
Ｓｉ：Ａｌ比ｙ／ｘは1～300である。
［Ｍｎ＋］ｘ／ｎ［（ＡｌＯ2 －）ｘ（ＳｉＯ2）ｙ］ （Ｉ）
を有する酸性アルミノシリケートゼオライトから選択されるゼオライトを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなり、
式中、
ＭはＨ＋であるか、又はＭは2つ以上の異なるカチオンであり、そのうちの１つはＨ＋であり；
ｎはカチオンの価数であり；及び、
Ｓｉ：Ａｌ比ｙ／ｘは1～300である。
【0129】
１つの実施態様において、Ｓｉ：Ａｌ比ｙ／ｘは例えば、約20～約90、例えば約20～約80、例えば約20～約60、又は例えば約30～約60、又は約40～約60、でありうる。１つの実施態様において、Ｓｉ：Ａｌ比ｙ／ｘは約50である。
【0130】
１つの実施態様において、Ｍが2つ以上の異なるカチオンであり、そのうちの１つがＨ＋である場合、他のカチオンＭに対するＨ＋の電荷比は、典型的には1以上である。換言すれば、全てのＭｎ＋カチオンから生じる複数の正電荷の少なくとも半分は、典型的にはプロトンに起因する。
【0131】
１つの実施態様において、該ゼオライトは、約2～約200、例えば約5～約100、例えば約10～約80、又は例えば約10～約60、のＳｉ：Ａｌ比を有する。
【0132】
１つの実施態様において、該ゼオライトは、約10～90、例えば約10～約80、例えば約10～約60、又は例えば約20～約60、又は約30～約60、又は約40～約60、のＳｉ：Ａｌ比を有する。
【0133】
典型的には、該固体酸触媒は、約20～約90、例えば約20～約80、例えば約20～約60、又は例えば約30～約60、又は約40～約60のＳｉ：Ａｌ比を有するＨ－ＺＳＭ－5である。１つの実施態様において、該固体酸触媒は、約50～約60のＳｉ／Ａｌ比を有するＨ－ＺＳＭ－5である。このようなＨ－ＺＳＭ－5触媒は、ＺＥＯＬＹＳＴ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている。
【0134】
１つの実施態様において、該固体酸触媒は粘土、好適には酸活性化粘土である。適切な粘土触媒は、イライト族、スメクタイト族、バーミキュライト族及びカオリナイト族から選択されうる。１つの実施態様において、該粘土は、スメクタイト粘土（smectite clay）、例えばベントナイト（bentonite）（モンモリロナイト（montmorillonite）としてまた知られる）粘土、である。好適には、該ベントナイト粘土は、酸活性化されている。
【0135】
天然粘土の反応特性は、酸処理／活性化によって変更又は増強することができる。このような処理は、重要な物理的特性、例えば表面積、細孔容積、及び表面酸性度の変化を伴う。酸処理は、粘土の層状構造を破壊し、層間表面の一部を大気中のＮ2及び非膨潤吸着剤に曝露する。従って、可溶性格子イオンが八面体部位に徐々に溶解した後、表面積が増加する。Ａｌ3＋イオン、Ｍｇ2＋イオン及びＦｅ3＋イオンの部分溶解により、八面体の角部のヒドロキシル基のプロトンは、構造変形及び酸性度の増加の結果としてより不安定になりうる。
【0136】
別の実施態様において、該固体酸触媒は、固体ヘテロポリ酸でありうる。適切な固体ヘテロポリ酸としては、例えば、ＣｓｘＨｘ－3ＰＷ12Ｏ40、Ｈ3ＰＷ12Ｏ40・6Ｈ2Ｏ、Ｈ3ＰＷ12Ｏ40／Ｋ－10粘土、Ａｇ0.5Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40、Ｚｒ0.7Ｈ0.2ＰＷ12Ｏ40及びＨ3ＰＷ12Ｏ40／ＺｒＯ2が挙げられる。
【0137】
１つの実施態様において、該固体酸触媒は、メソポーラス固体酸触媒を含む。触媒作用の文脈における語「メソポーラス」の意味は、当技術分野において周知である。例えば、ＩＵＰＡＣ Ｇｏｌｄｂｏｏｋは、メソポーラスを、特に2ｎｍ～0.05μｍの幅を有する、ミクロポーラスとマクロポーラスとの間の中間サイズの細孔を意味するものと定義している。
【0138】
１つの実施態様において、該固体酸触媒は、結晶性メソポーラス固体酸触媒を含む／から本質的になる／からなる。
【0139】
１つの実施態様において、該固体酸触媒は、メソポーラス固体酸触媒を含むか、又は本質的にそれからなるか、又はそれからなる。別の実施態様において、該固体酸触媒は、非規則性メソポーラス固体酸触媒を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。別の実施態様において、該固体酸触媒は、規則性メソポーラス固体酸触媒を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。
【0140】
１つの実施態様において、該メソポーラス固体酸触媒は、メソポーラス形態の上述の固体酸触媒のいずれかでありうる。１つの実施態様において、該触媒組成物は、メソポーラスゼオライト触媒、好適にはメソポーラスＨ－ゼオライト触媒を含む。
【0141】
１つの実施態様において、該触媒組成物は、メソポーラス酸性アルミノシリケートゼオライト又はメソポーラス酸性リン酸アルミニウムケイ素（ＳＡＰＯ）ゼオライトから選択されるメソポーラス固体酸触媒を含む。別の実施態様において、該触媒組成物は、メソポーラスＨ－ＺＳＭ－5であるメソポーラス触媒を含む。
【0142】
別の実施態様において、該固体酸触媒は、結晶性ナノポーラス固体酸触媒又は結晶性ミクロポーラス固体酸触媒を含む／から本質的になる／からなる。
【0143】
１つの実施態様において、該固体酸触媒は、１以上の希土類金属を含みうる。例えば、ゼオライトは希土類交換されてもよい。希土類含有量は、0％より高くてもよく、ゼオライトの10重量％程度に高くてもよく、0.1～3重量％のゼオライトが典型的である。
【0144】
適切な希土類金属にはセリウム、ランタンが含まれ、他の希土類材料はＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ又はＧｄである。１つの実施態様において、該希土類金属は、Ｌａ及びＣｅから選択される。１つの実施態様において、該固体酸触媒は、Ｌａ又はＣｅから適切に選択される希土類金属を含むゼオライトを含むか、又は本質的にそれからなる。
【0145】
該炭素源は、カーボンブラック（例えば、アセチレンブラック（acetylene black）、チャンネルブラック（channel black）、ファーネスブラック（furnace black）、ランプブラック（lamp black）及びサーマルブラック（thermal black））、活性炭、グラフェン、グラファイト、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、フラーレン、炭化物、木炭、石炭又はそれらの組み合わせからなる群から選択されうる。
【0146】
１つの実施態様において、該炭素源は、カーボンブラック（例えば、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック及びサーマルブラック）、活性炭、グラフェン、グラファイト、カーボンナノチューブ、炭化物、木炭、石炭又はそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【0147】
別の実施態様において、該炭素源は、カーボンブラック（例えば、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック及びサーマルブラック）、活性炭、グラフェン、グラファイト、木炭、石炭又はそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【0148】
別の実施態様において、該炭素源はカーボンブラックである。カーボンブラックは、制御条件下でのガス状炭化水素又は液状炭化水素の不完全燃焼又は熱分解によって製造されるコロイド粒子の形態の純粋な元素状炭素からなる。カーボンブラックの物理的外観は、微粉末の外観である。2つのカーボンブラック製造方法が、世界のカーボンブラックのほぼ全てを製造する。これらはファーネスブラック及びサーマルブラックである。他のカーボンブラックには、アセチレンブラック、チャンネルブラック及びランプブラックが含まれる。１つの実施態様において、該炭素源は、１以上のカーボンブラックを含む、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。好適には、該炭素源は、ファーネスブラック及び／又はサーマルブラックを含む、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。
【0149】
１つの実施態様において、該炭素源は炭化物、例えば金属炭化物である。適切な金属炭化物は、炭化クロム（例えば、Ｃｒ3Ｃ2）、炭化モリブデン（例えば、Ｍｏ2Ｃ）、炭化タングステン（例えば、ＷＣ）、炭化ジルコニウム（例えば、ＺｒＣ）、及び炭化チタン（例えば、ＴｉＣ）から選択される。
【0150】
１つの実施態様において、該固体酸触媒は、ゼオライト、好適にはＺＳＭ－5ゼオライト、より好適にはＨ－ＺＳＭ－5ゼオライト、であり、該炭素源は、カーボンブラック、活性炭、グラフェン、グラファイト、木炭、石炭又はそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【0151】
１つの実施態様において、該炭素源はカーボンブラックであり、該固体酸触媒はゼオライト、好適にはＺＳＭ－5ゼオライト、好適にはＨ－ＺＳＭ－5ゼオライト、である。
【0152】
１つの実施態様において、該炭素源はカーボンブラックであり、該固体酸触媒は水素ゼオライト（Ｈ－ゼオライト）、例えばＨ－ＺＳＭ－5、Ｈ－ベータ、Ｈ－Ｙ又はＨ－モルデナイト、である。
【0153】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物は、固体酸触媒と炭素源との機械的混合物である。すなわち、該触媒組成物は、固体酸触媒と炭素源との不均一混合物である。このように、該固体酸触媒は該炭素源によって化学的に修飾されておらず、それらは単に物理的混合物である。
【0154】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物は、固体酸触媒及び炭素源を含み、該炭素源は、該固体酸触媒に支持されていない、すなわち該固体酸触媒の外面又は内面に化学的に結合していない、又は該固体酸触媒の細孔を閉塞しない。
【0155】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物は、該固体触媒組成物の総重量に対して少なくとも約1重量％の該炭素源を含む。例えば、該触媒組成物は、該触媒組成物の総重量に対して少なくとも約3重量％の該炭素源、好適には、該触媒組成物の総重量に対して少なくとも約5重量％の該炭素源、を含みうる。
【0156】
別の実施態様において、該固体触媒組成物は、該触媒組成物の総重量に対して少なくとも約10重量％の該炭素源、あるいは該固体触媒組成物の少なくとも約20重量％の該炭素源、又は少なくとも約30重量％、又は少なくとも約40重量％、又は少なくとも約50重量％の該炭素源を含む。
【0157】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物は、該固体触媒組成物の総重量に対して、約1重量％～約50重量％の該炭素源を含む。例えば、該固体触媒組成物は、該触媒組成物の総重量に対して、約1重量％～約40重量％の該炭素源、好適には、該触媒組成物の総重量に対して、約1重量％～約30重量％の該炭素源、より好適には、該触媒組成物の総重量に対して、約1重量％～約20重量％の該炭素源、より好適には約1重量％～約10重量％の該炭素源、を含みうる。
【0158】
別の実施態様において、該固体触媒組成物は、該触媒組成物の総重量に対して、約5重量％～約20重量％の該炭素源を含む。例えば、該固体触媒組成物は、該触媒組成物の総重量に対して、約5重量％～約15重量％の該炭素源、好適には、該触媒組成物の総重量に対して少なくとも約5重量％～約10重量％の該炭素源、を含みうる。
【0159】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物は、該固体触媒組成物の総重量に対して少なくとも約50重量％の該固体酸触媒を含む。例えば、該触媒組成物は、該触媒組成物の総重量に対して少なくとも約60重量％の該固体酸触媒、好適には、該触媒組成物の総重量に対して少なくとも約70重量％の該固体酸触媒、を含みうる。
【0160】
別の実施態様において、該固体触媒組成物は、該触媒組成物の総重量に対して少なくとも約80重量％の該固体酸触媒、あるいは該固体触媒組成物の少なくとも約90重量％の該固体酸触媒、又は少なくとも約95重量％を含む。
【0161】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物は、該固体触媒組成物の総重量に対して少なくとも約50重量％～約99重量％の該固体酸触媒を含む。例えば、該固体触媒組成物は、該触媒組成物の総重量に対して、約50重量％～約95重量％の該固体酸触媒を含みうる。
【0162】
別の実施態様において、該固体触媒組成物は、該触媒組成物の総重量に対して少なくとも約80重量％～約99重量％の該固体酸触媒を含む。例えば、該固体触媒組成物は、該触媒組成物の総重量に対して、約80重量％～約95重量％の該固体酸触媒を含みうる。
【0163】
別の実施態様において、該固体触媒組成物は、該触媒組成物の総重量に対して少なくとも約90重量％～約99重量％の該固体酸触媒を含む。例えば、該固体触媒組成物は、該触媒組成物の総重量に対して、約95重量％～約99重量％の該固体酸触媒を含みうる。
【0164】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物中の固体酸触媒対該炭素源の比は、約50：1～約1：1、好適には約20：約1～約1：約1、好適には約10：約1～約1：約1である。別の実施態様において、該固体触媒組成物中の固体酸触媒対該炭素源の比は、約50：約1～約5：約1、好適には約20：約1～約5：約1、好適には約10：約1～約5：約1である。別の実施態様において、該固体触媒組成物中の固体酸触媒対該炭素源の比は、約95：約5～約4：約1である。別の実施態様において、該固体触媒組成物中の固体酸触媒対該炭素源の比は、約95：約5～約9：約1である。
【0165】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物は、好適には約95：約5～約9：約1の比（ゼオライト：炭素源）で、炭素源と混合されたゼオライトを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。
【0166】
別の実施態様において、該固体触媒組成物は、好適には約95：約5～約9：約1の比（ＺＳＭ－5ゼオライト：カーボンブラック）で、カーボンブラックと混合されたＺＳＭ－5ゼオライトを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。
【0167】
別の実施態様において、該固体触媒組成物は、好適には約95：約5～約9：約1の比（Ｈ－ゼオライト：カーボンブラック）で、と混合されたＨ－ゼオライトを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。
【0168】
典型的には、該固体触媒組成物は、粒子形態、例えばペレット形態又は粉末形態、であり、好適には粒子サイズは約10ｍｍ以下である。１つの実施態様において、該粒子サイズは、約5ｍｍ以下、好適には1ｍｍ以下、である。別の実施態様において、該粒子サイズは、約100ｎｍ～約1ｍｍである。
【0169】
本明細書において使用される語「粒子サイズ」は、粒子が球形である場合は粒子の直径、又は粒子が非球形である場合は体積基準の粒子サイズを意味する。体積基準の粒子サイズは、問題の非球形粒子と同じ体積を有する球の直径である。本明細書に記載の粒子サイズは、様々な慣用的な分析方法、例えばＳＥＭ、ＴＥＭ、レーザ光散乱、レーザ回折、篩い分析及び光学顕微鏡（典型的には、画像分析と組み合わせて）、によって決定されることができる。
【0170】
別の実施態様において、本発明は、プラスチックのアップサイクル及び／又は１以上の芳香族化合物の製造の為の該実施態様のいずれかで定義される固体触媒組成物の使用に関する。
【0171】
１つの実施態様において、該１以上の芳香族化合物は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1－メチル－4－プロピル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、1，3，5－トリメチル－ベンゼン、クメン、ナフタレン、及び2－メチル－ナフタレンから選択される。
【0172】
別の実施態様において、該１以上の芳香族化合物は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1－メチル－4－プロピル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、1，3，5－トリメチル－ベンゼン、及びクメンから選択される。
【0173】
別の実施態様において、該１以上の芳香族化合物は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、及び1，3，5－トリメチル－ベンゼンから選択される。
【0174】
別の実施態様において、該１以上の芳香族化合物は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、1，3，5－トリメチル－ベンゼン、ナフタレン、及び2－メチル－ナフタレンから選択される。
【0175】
別の実施態様において、該１以上の芳香族化合物は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンから選択される。
【0176】
別の実施態様において、該１以上の芳香族化合物は、ベンゼン、トルエン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンから選択される。
【0177】
別の実施態様において、１以上の単一芳香環系化合物を含む芳香族化合物を製造する為の、該実施態様のいずれかで定義された固体触媒組成物の使用が提供される。
【0178】
別の実施態様において、単一芳香環系化合物の混合物を製造する為の、該実施態様のいずれかで定義された固体触媒組成物の使用が提供される。
【0179】
好適には、単一芳香環系化合物は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1－メチル－4－プロピル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン、1，3，5－トリメチル－ベンゼン及びクメンのうちの１以上から選択される。
【0180】
好適には、単一芳香環系化合物は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン、ｍ－キシレン、1－エチル－3－メチル－ベンゼン、1－エチル－2－メチル－ベンゼン、1，2，3－トリメチル－ベンゼン及び1，3，5－トリメチル－ベンゼンのうちの１以上から選択される。
【0181】
好適には、単一芳香環系化合物は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンのうちの１以上から選択される。
【0182】
好適には、単一芳香環系化合物は、ベンゼン、トルエン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンのうちの１以上から選択される。
【0183】
好適には、単一芳香環系化合物は、ベンゼン、トルエン、ｐ－キシレン、ｏ－キシレン及びｍ－キシレンを含む。
【0184】
別の実施態様において、芳香族化合物、例えばＢＴＸの混合物、を製造する為の、該実施態様のいずれかで定義された固体触媒組成物の使用が提供される。従って、１つの実施態様において、ＢＴＸを製造する為の、該実施態様のいずれかで定義された固体触媒組成物の使用が提供される。
【0185】
供給原料組成物
該供給原料組成物は、典型的には、標準周囲温度及び圧力（ＳＡＴＰ）、すなわち298.15Ｋ（25℃）の温度及び100,000Ｐａ（1バール、14.5psi、0.9869atm）で固体状態である。
該供給原料組成物は、典型的には、標準周囲温度及び圧力（ＳＡＴＰ）、すなわち298.15Ｋ（25℃）の温度及び100,000Ｐａ（1バール、14.5psi、0.9869atm）で固体状態である。
【0186】
該供給原料組成物は、少なくとも１つのプラスチックを含む。１つの実施態様において、該供給原料組成物は、１以上の熱可塑性ポリマーを含む。別の実施態様において、該供給原料組成物は、少なくとも１つのプラスチックを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。別の実施態様において、該供給原料組成物は、１以上のプラスチックを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。別の実施態様において、該供給原料組成物は、１以上の熱可塑性ポリマーを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。
【0187】
１つの実施態様において、該供給原料組成物は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアセチレン、ポリブチレン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、コポリエステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリアセタール、エポキシ、ポリシアヌレート、ポリアクリル酸、ポリ尿素、ビニルエステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ酢酸ビニル、ナイロン、コポリマー、例えばエチレン－プロピレン、ＥＰＤＭ、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン（ＡＢＳ）、ニトリルゴム、天然及び合成ゴム、タイヤ、スチレン－ブタジエン、スチレン－アクリロニトリル、スチレン－イソプレン、スチレン－無水マレイン酸、エチレン－酢酸ビニル、ナイロン12／6／66、充填ポリマー、ポリマーコンポジット、並びにプラスチックアロイから選択される１以上のプラスチックを含む。
【0188】
好適には、該プラスチックは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）及びアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）のうちの１以上から選択される。
【0189】
好適には、該プラスチックは、ポリエチレン又はポリプロピレンのうちの１以上を含む。
【0190】
該プラスチックは、ポリマー又はプラスチック製造工程から得られてもよいが、好ましくは廃棄物若しくは廃棄材料、消費後のリサイクルポリマー材料、又は廃棄物流、例えば都市ごみから分離された材料として得られる。
【0191】
好適には、該プラスチックは廃プラスチックである。該廃プラスチックは、単一のプラスチック、又は好適には混合された廃プラスチック、であることができる。
【0192】
該供給流は、ヘテロ原子、例えば酸素、硫黄及び窒素、を含みうる。該供給流は、ポリオレフィン、芳香族ポリマー、繊維強化複合材料、多層プラスチック、混合プラスチック廃棄物、ポリアミド、及び／又はリサイクルごみを含む、合成若しくは半合成ポリマー又はそれらの混合物を含みうる。幾つかの実施態様において、該供給原料組成物は、廃プラスチックに一般的に関連する他の廃棄物流、例えばバイオマス、を含みうる。
【0193】
１つの実施態様において、該供給原料組成物が実質的に全てプラスチック、例えば少なくとも約90重量％のプラスチック、好適には少なくとも約95重量％のプラスチック、好適には少なくとも約99重量％のプラスチック、であるように、該供給原料組成物から不純物が除去されていてもよい。
【0194】
１つの実施態様において、該供給原料組成物は、少なくとも約50重量％、好適には少なくとも約65重量％、好適には少なくとも約70重量％、好適には少なくとも約80重量％、の１以上のプラスチックを含む。別の実施態様において、該供給原料組成物は、少なくとも約90重量％、好適には少なくとも約95重量％、の１以上のプラスチックを含む。
【0195】
別の実施態様において、該供給原料組成物は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリスチレン（ＰＳ）から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマーを含む。
【0196】
別の実施態様において、該供給原料組成物は、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマーを含む。
【0197】
１つの実施態様において、該供給原料組成物は、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリスチレンのうちの１以上を含む／から本質的になる／からなる。１つの実施態様において、該供給原料組成物は、少なくとも50重量％の、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリスチレンのうちの１以上を含む。好適には、該供給原料組成物は、少なくとも60重量％の、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリスチレンのうちの１以上を含む；好適には少なくとも約70重量％、好適には少なくとも約80重量％、好適には該供給原料組成物は、少なくとも90重量％の、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリスチレンのうちの１以上を含む。
【0198】
１つの実施態様において、該供給原料組成物は、ポリエチレン及び／又はポリプロピレンを含む／から本質的になる／からなる。１つの実施態様において、該供給原料組成物は、少なくとも50重量％のポリエチレン及び／又はポリプロピレンを含む。好適には、該供給原料組成物は、少なくとも60重量％のポリエチレン及び／又はポリプロピレンを含み、好適には少なくとも約70重量％、好適には少なくとも約80重量％、好適には該供給原料組成物は、少なくとも90重量％のポリエチレン及び／又はポリプロピレンを含む。
【0199】
１つの実施態様において、該供給原料組成物は、酸素を実質的に含まない。別の実施態様において、該供給原料組成物は酸素を含まない。従って、本発明の方法は、該供給原料組成物を前処理して酸素含有量を除去又は低減する工程を含みうる。
【0200】
１つの実施態様において、該供給原料組成物は、水を実質的に含まない。別の実施態様において、該供給原料組成物は水を含まない。従って、本発明の方法は、該供給原料組成物を前処理して含水量を除去又は低減する工程を含みうる。
【0201】
１つの実施態様において、該供給原料組成物は、酸素化種及び水を実質的に含まない。別の実施態様において、該固体組成物は、酸素化種及び水を含まない。従って、本発明の方法は、該供給原料組成物を前処理して含水量及び酸素含有量を除去又は低減する工程を含みうる。
【0202】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物に及び／又はマイクロ波照射に曝露する前に、該供給原料組成物の粒子サイズを縮小してもよい。該供給原料組成物の粒子サイズは、該供給原料を該マイクロ波反応器に送る前に、サイズ縮小システムにおいて縮小されてもよい。そのようなサイズ縮小システムは、破砕又は細断を含みうる。
【0203】
該供給原料組成物は、粒子の少なくとも85質量％、若しくは少なくとも90質量％、若しくは少なくとも95質量％が0.25インチ（0.6ｃｍ）、若しくは0.5インチ（1.2ｃｍ）、若しくは1.0インチ（2.5ｃｍ）、若しくは1.5インチ（3.7ｃｍ）、若しくは2インチ（5.0ｃｍ）のスクリーンを通過するプラスチックを含んでいてもよく、又は該供給原料組成物は、粒子の少なくとも85質量％、若しくは少なくとも90質量％、若しくは少なくとも95質量％が2：1、若しくは3：1、若しくは5：1、若しくは10：1、若しくは40：1、若しくは77：1、若しくは1：1～100：1、若しくは1.5：1～40：1、若しくは2：1～10：1のアスペクト比（長さ対幅の比）を有するプラスチック混合物を含んでいてもよい。平均直径（サイズ）は、メッシュ（スクリーン）を通して篩い分けすることによって測定することができる。
【0204】
大粒子供給材料は、小粒子供給材料よりも容易に輸送可能であり、処理が困難ではない場合がある。一方、場合によっては、該マイクロ波反応器に小粒子を供給することが有利でありうる。サイズ縮小システムの使用は、供給源と工程との間の大粒子供給原料の輸送を可能にする一方、該反応器への小粒子の供給を可能にする。
【0205】
マイクロ波照射
本発明の方法で使用される電磁放射線は、マイクロ波周波数放射線（すなわち、マイクロ波照射）である。
本発明の方法で使用される電磁放射線は、マイクロ波周波数放射線（すなわち、マイクロ波照射）である。
【0206】
本明細書において使用される語「マイクロ波照射」は、通常の意味をとり、典型的には、1メートル～1ミリメートルの波長を有し、300ＭＨｚ（100ｃｍ）～300ＧＨｚ（0.1ｃｍ）の対応する周波数を有する電磁放射線を云う。
【0207】
原則として、マイクロ波範囲内の任意の周波数、すなわち300ＭＨｚ～300ＧＨｚの任意の周波数を有するマイクロ波照射が本発明で使用されうる。しかしながら、典型的には、900ＭＨｚ～4ＧＨｚ、又は例えば900ＭＨｚ～3ＧＨｚの周波数を有するマイクロ波照射が使用される。
【0208】
１つの実施態様において、該マイクロ波照射は、約1ＧＨｚ～約4ＧＨｚの周波数を有する。好適には、該マイクロ波照射は、約2ＧＨｚ～約4ＧＨｚ、好適には約2ＧＨｚ～約3ＧＨｚ、好適には約2.45ＧＨｚの周波数を有する。
【0209】
１つの実施態様において、該マイクロ波照射は、約915ＭＨｚ～約2.45ＧＨｚから選択される周波数を有する。
【0210】
芳香族化合物の製造を行う為に該マイクロ波照射が該供給原料組成物及び／又は該固体触媒組成物への送達を必要とする電力は、例えば、該供給原料組成物の特定の組成物、使用される特定の固体触媒組成物、並びに該組成物のサイズ、誘電率、粒子充填密度、形状及び形態に従って変動する。しかしながら、当業者は、特定の供給原料組成物から芳香族化合物の製造を行うのに適した入射電力のレベルを容易に決定することができる。
【0211】
本発明の方法は、例えば、該組成物の1立方センチメートル当たり少なくとも1ワットの電力を送達するマイクロ波照射に該組成物を曝露することを含みうる。しかしながら、該方法は、該供給原料組成物及び／又は該固体触媒組成物を、該組成物の1立方センチメートル当たり少なくとも5ワットの電力を送達するマイクロ波照射に曝露することを含みうる。
【0212】
多くの場合、例えば、該方法は、該組成物の1立方センチメートル当たり少なくとも10ワット、又は例えば少なくとも20ワットの電力を該組成物に送達するマイクロ波照射に、該組成物を曝露することを含む。本発明の方法は、例えば、該組成物の1立方センチメートル当たり少なくとも25ワットで該組成物に送達するマイクロ波照射に、該組成物を曝露することを含みうる。
【0213】
多くの場合、例えば、該方法は、該組成物の1立方センチメートル当たり約0.1ワット～約5000ワットの電力を送達するマイクロ波照射に、該組成物を曝露することを含む。より典型的には、該方法は、該組成物の1立方センチメートル当たり約0.5ワット～30約1000ワット、又は例えば該組成物の1立方センチメートル当たり約1ワット～約500ワット、例えば該組成物の1立方センチメートル当たり約1.5ワット～約200ワット、又は例えば2ワット～100ワット、の電力を送達するマイクロ波照射に、該組成物を曝露することを含む。
【0214】
幾つかの実施態様において、例えば、該方法は、該組成物の1立方センチメートル当たり約5ワット～約10ワット、又は例えば該組成物の1立方センチメートル当たり約10ワット～約100ワット、例えば該組成物の1立方センチメートル当たり約20ワット若しくは約25ワット～約80ワット、の電力を送達するマイクロ波照射に、該組成物を曝露することを含む。
【0215】
幾つかの実施態様において、例えば、該方法は、該組成物の1立方センチメートル当たり約2.5ワット～約60ワットの電力を送達するマイクロ波照射に、該組成物を曝露することを含む。従って、例えば、該組成物の体積が3.5ｃｍ3である場合、本発明の方法は、典型的には、約10Ｗ～約200Ｗを該組成物に送達する（すなわち、「吸収電力」が約10Ｗ～約200Ｗである）マイクロ波照射に、該供給原料組成物を曝露することを含む。
【0216】
多くの場合、該組成物に送達される電力（又は「吸収電力」）は、本発明の方法中に増加する。従って、該方法は、該組成物に第1の電力を送達するマイクロ波照射に該組成物を曝露すること、次に、該第1の電力よりも大きい第2の電力を該組成物に送達するマイクロ波照射に、該組成物を曝露することを含みうる。該第1の電力は、例えば、該組成物の1立方センチメートル当たり約2.5ワット～約6ワットでありうる。該第2の電力は、例えば、該組成物の1立方センチメートル当たり約25ワット～約60ワットでありうる。
【0217】
１つの実施態様において、該マイクロ波入力電力は、約500Ｗ～約10ＫＷ、好適には約1ＫＷ～約10ＫＷ、好適には約2ＫＷ～約10ＫＷ、好適には約3ＫＷ～約10ＫＷ、好適には約4ＫＷ～約10ＫＷ、好適には約5ＫＷ～約10ＫＷ、である。
【0218】
１つの実施態様において、該マイクロ波入力電力は、約200Ｗ～約5ＫＷ、好適には約200Ｗ～約4ＫＷ、好適には約200Ｗ～約3ＫＷ、好適には約200Ｗ～約4ＫＷ、好適には約200Ｗ～約5ＫＷ、である。
【0219】
１つの実施態様において、該マイクロ波入力電力は、約50Ｗ～約1500Ｗ、好適には約50Ｗ～約1000Ｗ、好適には約50Ｗ～約500Ｗ、好適には約50Ｗ～約300Ｗ、好適には約50Ｗ～約200Ｗ、好適には約50Ｗ～約150Ｗ、である。
【0220】
１つの実施態様において、該マイクロ波入力電力は、約100Ｗ～約1500Ｗ、好適には約100Ｗ～約1000Ｗ、好適には約100Ｗ～約500Ｗ、好適には約100Ｗ～約300Ｗ、好適には約100Ｗ～約200Ｗ、である。
【0221】
１つの実施態様において、該マイクロ波入力電力は、約150Ｗ～約1500Ｗ、好適には約150Ｗ～約1000Ｗ、好適には約150Ｗ～約500Ｗ、好適には約150Ｗ～約300Ｗ、好適には約150Ｗ～約200Ｗ、好適には約150Ｗ、である。
【0222】
該組成物を該マイクロ波照射に曝露する期間も、本発明の方法において変動しうる。例えば、所与の供給原料組成物及び／又は固体触媒組成物を比較的短期間にわたってマイクロ波照射に曝露して、芳香族化合物の製造を行う実施態様が想定される。例えば、該供給原料組成物及び／又は該固体触媒組成物に、約1秒～約12時間、好適には約1秒～約6時間、好適には約1秒～約3時間マイクロ波を照射してもよい。
【0223】
幾つかの実施態様において、該固体触媒組成物を該マイクロ波照射に曝露することにより、該固体触媒組成物又は該供給原料組成物は加熱される。マイクロ波加熱は、誘電材料及び磁性材料を迅速、選択的に加熱する方法を提供する。マイクロ波を使用した迅速かつ効率的な加熱は、誘電体混合物中の不均一な場分布及び場集束効果が劇的に異なる製品分布をもたらすことができる例である。慣用的な熱的方法に対して根本的に異なるマイクロ波加熱に関与する機構は、増強された反応及び新しい反応経路を生じうる。さらに、関与する高磁場は、触媒仕事関数を修正することができ、触媒表面でのプラズマの製造をもたらし、関与する化学方法の特性をさらにシフトさせることができる。
【0224】
１つの実施態様において、本発明の方法は、該組成物を該マイクロ波照射に曝露することによって、該固体触媒組成物及び／又は該供給原料組成物を加熱することを含む。
【0225】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物及び／又は該供給原料組成物は、マイクロ波照射への曝露に応じて約25℃超、好適にはマイクロ波照射への曝露に応じて約50℃超、好適には約100℃超、好適には約200℃超、に加熱される。
【0226】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物及び／又は該供給原料組成物は、マイクロ波照射への曝露に応じて、約25℃～約500℃、好適にはマイクロ波照射への曝露に応じて約50℃～約500℃、好適には約100℃～約500℃、好適には約150℃～約500℃、好適には約200℃～約500℃、好適には約250℃～約500℃、好適には約300℃～約500℃、に加熱される。
【0227】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物及び／又は該供給原料組成物は、マイクロ波照射への曝露に応じて、約25℃～約400℃、好適にはマイクロ波照射への曝露に応じて約50℃～約400℃、好適には約100℃～約400℃、好適には約150℃～約400℃、好適には約200℃～約400℃、好適には約250℃～約400℃、好適には約300℃～約400℃、に加熱される。
【0228】
１つの実施態様において、該固体触媒組成物及び／又は該供給原料組成物は、マイクロ波照射への曝露に応じて、約25℃～約350℃、好適にはマイクロ波照射への曝露に応じて約50℃～約350℃、好適には約100℃～約350℃、好適には約150℃～約350℃、好適には約200℃～約350℃、好適には約250℃～約350℃、好適には約300℃～約350℃、に加熱される。
【0229】
マイクロ波反応器
マイクロ波照射への曝露は典型的には、マイクロ波反応器内で行われる。
マイクロ波照射への曝露は典型的には、マイクロ波反応器内で行われる。
【0230】
典型的には、該反応器は、放射線に曝露される組成物を受容するように構成される。従って、該反応器は、典型的には、該供給原料組成物及び該固体触媒組成物を含むように構成された少なくとも１つの容器（好適には１つの容器）を備える。該組成物は、該容器への入口を介して提供されていてもよい。該容器は反応キャビティ内に配置されてもよく、該キャビティはマイクロ波照射の焦点である。
【0231】
該反応器はまた、反応生成物、例えば液体又はガスを搬出するように構成されてもよい。従って、該反応器は、典型的には、本発明の方法に従って生成されたガス及び／又は液体が放出又は収集されうる出口を備える。
【0232】
１つの実施態様において、該マイクロ波反応器は、ＴＭ010モードで該組成物を電場に供するように構成される。
【0233】
１つの実施態様において、該マイクロ波反応器は、約50Ｗ～約10ＫＷの電力を有する。別の実施態様において、該マイクロ波反応器は、約50Ｗ～約1500Ｗの電力を有する。
【0234】
１つの実施態様において、本発明の方法は単一の反応器内で行われ、好適には該芳香族化合物は該反応器から回収される。
【0235】
ここで、特許請求の範囲ではない下記の番号を付けた項目によって本発明が更に説明されるであろう。
段落１．１以上の芳香族化合物を製造する方法であって、該方法は、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物が固体酸触媒及び炭素源を含む、上記方法。
段落２．該芳香族化合物が、単一の芳香環系化合物の混合物を含む、段落１に記載の方法。
段落３．該芳香族化合物が、ベンゼン異性体、トルエン異性体及びキシレン異性体（ＢＴＸ）の混合物を含む、段落１に記載の方法。
段落４．該固体酸触媒がゼオライトである、段落１～３のいずれか１つに記載の方法。
段落５．該固体酸触媒が粘土である、段落１～３のいずれか１つに記載の方法。
段落６．該ゼオライトが、ＺＳＭ－5、ＺＳＭ－11、ＺＳＭ－23、ＺＳＭ－35、ＺＳＭ－57、Ｙ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、ゼオライトベータ、ＭＣＭ－22、ＳＳＺ－23、ＳＵＺ－4、（Ｓ）ＡＩＰＯ－31、ＳＡＰＯ－34、モルデナイト（mordenite）及びホージャサイト（faujasite）からなる群から選択される、段落４に記載の方法。
段落７．該ゼオライトが、ＺＳＭ－5ゼオライトである、段落６に記載の方法。
段落８．該ゼオライトが、Ｈ－ＺＳＭ－5、Ｈ－ベータ、Ｈ－Ｙ又はＨ－モルデナイトである、段落４に記載の方法。
段落９．該ゼオライトが、酸性アルミノシリケートゼオライト、酸性リン酸アルミニウムケイ素（ＳＡＰＯ）ゼオライト、又はゼオライトのメタロシリケートアナログから選択される、段落４に記載の方法。
段落１０．該ゼオライトのＳｉ：Ａｌ比が、約2～約200、好適には約5～約100、好適には約10～約80、好適には約10～約60、である、段落１～９のいずれか１つに記載の方法。
段落１１．該ゼオライトのＳｉ：Ａｌ比が約20～約60である、段落１～１０のいずれか１つに記載の方法。
段落１２．該ゼオライトの平均孔直径が、約100オングストローム未満、好適には約50オングストローム未満、好適には約20オングストローム未満、好適には約10オングストローム未満、である、段落１～１１のいずれか１つに記載の方法。
段落１３．該ゼオライトの平均孔直径が、約4オングストローム～約10オングストローム、好適には約5オングストローム～約8オングストローム、である、段落１～１２のいずれか１つに記載の方法。
段落１４．該ゼオライトが希土類金属を含む、段落１～１３のいずれか１つに記載の方法。
段落１５．該希土類金属が、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu又はGd、好適にはLa又はCe、である、段落１４に記載の方法。
段落１６．該粘土が、スメクタイト粘土、例えばベントナイト（モンモリロナイトとしてまた知られる）粘土、である、段落５に記載の方法。
段落１７．該炭素源が、カーボンブラック、活性炭、グラフェン、グラファイト、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、フラーレン、炭化物、木炭、石炭又はそれらの組み合わせから選択される、段落１～１６のいずれか１つに記載の方法。
段落１８．該炭素源がカーボンブラックであり、好適には、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック及びサーマルブラックの１以上から選択される、段落１７に記載の方法。
段落１９．該炭素源が、該固体触媒の総重量に対して、約1重量％～約50重量％、好適には約1重量％～約30重量％、で存在する、段落１～１８のいずれか１つに記載の方法。
段落２０．該炭素源が、該固体触媒の総重量に対して、約5重量％～約20重量％、好適には約5重量％～約10重量％、で存在する、段落１～１９のいずれか１つに記載の方法。
段落２１．該固体触媒が、約95：約5～約90：約10、好適には約95：5、の比の、ＺＳＭ－5ゼオライト及びカーボンブラックからなる、段落１～２０のいずれか１つに記載の方法。
段落２２．該供給原料組成物が、約50％以上の１以上のプラスチック、好適には約80％以上の１以上のプラスチック、好適には約90％以上の１以上のプラスチック、を含む、段落１～２１のいずれか１つに記載の方法。
段落２３．該供給原料組成物が、混合された廃プラスチックを含む、段落１～２２のいずれか１つに記載の方法。
段落２４．該供給原料組成物が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタン及びポリエステルのうちの少なくとも１つを含む、段落１～２３のいずれか１つに記載の方法。
段落２５．該供給原料組成物が、ポリエチレン又はポリプロピレンのうちの少なくとも１つを含む、段落１～２４のいずれか１つに記載の方法。
段落２６．該供給原料組成物及び該固体触媒組成物が、マイクロ波照射への曝露前に及び／又は曝露の間に混合される、段落１～２５のいずれか１つに記載の方法。
段落２７．固体触媒組成物に対する供給原料組成物の比が、約50：約1～約1：約10、好適には約20：約1～約1：約1、である、段落１～２６のいずれか１つに記載の方法。
段落２８．固体触媒組成物に対する供給原料組成物の比が、約3：約1～約1：約1、である、段落１～２７のいずれか１つに記載の方法。
段落２９．該方法が、酸素を実質的に含まない雰囲気中で実行される、段落１～２８のいずれか１つに記載の方法。
段落３０．該方法が、水を実質的に含まない雰囲気中で実行される、段落１～２９のいずれか１つに記載の方法。
段落３１．該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対する該方法によって生成される液体製品の質量収率が、約60％以上、好適には約70％以上、好適には約75％以上、である、段落１～３０のいずれか１つに記載の方法。
段落３２．該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対する芳香族化合物の質量収率が、約50％以上、好適には約60％以上、好適には約70％以上、好適には約75％以上、である、段落１～３１のいずれか１つに記載の方法。
段落３３．該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対するBTXの質量収率が、約50％以上、好適には約55％以上、好適には約60％以上、である、段落１～３２のいずれか１つに記載の方法。
段落３４．製造される全芳香族化合物中のBTXに対する選択性が、約50％以上、好適には約60％以上、好適には約70％以上、好適には約75％以上、である、段落１～３３のいずれか１つに記載の方法。
段落３５．該供給原料組成物及び該固体触媒組成物が、マイクロ波照射の曝露の間に約150℃～約350℃に加熱される、段落１～３４のいずれか１つに記載の方法。
段落３６．該方法が、マイクロ波反応器内で行われる、段落１～３５のいずれか１つに記載の方法。
段落３７．該方法が、該芳香族化合物を該反応器から回収する工程を更に含む、段落３６に記載の方法。
段落３８．該供給原料組成物と該固体触媒組成物とを一緒にして、該組成物を該マイクロ波照射に曝露する前に反応組成物を与える先行工程を更に含む、段落１～３７のいずれか１つに記載の方法。
段落３９．記組成物を該マイクロ波照射に曝露する前に該供給原料組成物の粒子サイズを縮小する工程を更に含む、段落１～３８のいずれか１つに記載の方法。
段落４０．炭素源と混合した固体酸触媒を含む固体触媒組成物。
段落４１．該固体酸触媒がゼオライトである、段落４０に記載の固体触媒組成物。
段落４２．該固体酸触媒が粘土である、段落４０に記載の固体触媒組成物。
段落４３．該固体酸触媒が、ＺＳＭ－5ゼオライト、ＺＳＭ－11ゼオライト、ＺＳＭ－23ゼオライト、ＺＳＭ－35ゼオライト、ＺＳＭ－57ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、ゼオライトベータ、ＭＣＭ－22、ＳＳＺ－23、ＳＵＺ－4、（Ｓ）ＡＩＰＯ－31、モルデナイト及びホージャサイトからなる群から選択されるゼオライトである、段落４１に記載の固体触媒組成物。
段落４４．該ゼオライトがＺＳＭ－5ゼオライトである、段落４１に記載の固体触媒組成物。
段落４５．該ゼオライトが、Ｈ－ＺＳＭ－5、Ｈ－ベータ、Ｈ－Ｙ又はＨ－モルデナイトから選択される、段落４１に記載の固体触媒組成物。
段落４６．該ゼオライトが、酸性アルミノシリケートゼオライト、酸性リン酸アルミニウムケイ素（ＳＡＰＯ）ゼオライト、又はゼオライトのメタロシリケートアナログから選択される、段落４１に記載の固体触媒組成物。
段落４７．該ゼオライトのＳｉ：Ａｌ比が、約5～約200、好適には約5～約100、好適には約10～約80、好適には約10～約60、である、段落４１～４６のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落４８．該ゼオライトのＳｉ：Ａｌ比が約20～約60である、段落４１～４７のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落４９．該ゼオライトの平均孔直径が、約100オングストローム未満、好適には約50オングストローム未満、好適には約20オングストローム未満、好適には約10オングストローム未満、である、段落４１～４８のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５０．該ゼオライトの平均孔直径が、約4オングストローム～約10オングストローム、好適には約5オングストローム～約8オングストローム、である、段落４１～４９のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５１．該ゼオライトが希土類金属を含む、段落４１～５０のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５２．該希土類金属が、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu又はGd、好適にはLa又はCe、である、段落４１～５１のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５３．該粘土が、スメクタイト粘土、例えばベントナイト（モンモリロナイトとしてまた知られる）粘土、である、段落４２に記載の固体触媒組成物。
段落５４．該炭素源が、カーボンブラック、活性炭、グラフェン、グラファイト、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、フラーレン、炭化物、木炭、石炭又はそれらの組み合わせから選択される、段落４０～５３のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５５．該炭素源がカーボンブラックであり、好適には、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック及びサーマルブラックの１以上から選択される、段落５４に記載の固体触媒組成物。
段落５６．該炭素源が、該固体触媒の総重量に対して、約1重量％～約50重量％、好適には約1重量％～約30重量％、で存在する、段落４０～５５のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５７．該炭素源が、該固体触媒の総重量に対して、約5重量％～約20重量％、好適には約5重量％～約10重量％、で存在する、段落４０～５６のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５８．該固体触媒が、約95：約5～約90：約10、好適には約95：5、の比の、ＺＳＭ－5ゼオライト及びカーボンブラックからなる、段落４０～５７のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５９．ペレット形態又は粉末形態である、段落４０～５８のいずれか１つに記載の固体触媒組成物の使用。
段落６０．プラスチックをアップサイクルする為の及び／又は芳香族化合物を製造する為の、段落４０～５９のいずれか１つに記載の固体触媒組成物の使用。
段落６１．該芳香族化合物が、単一の芳香環系化合物の混合物を含む、段落６０に記載の使用。
段落６２．該芳香族化合物が、ベンゼン異性体、トルエン異性体及びキシレン異性体（ＢＴＸ）の混合物を含む、段落６０に記載の使用。
段落１．１以上の芳香族化合物を製造する方法であって、該方法は、固体触媒組成物の存在下、少なくとも１つのプラスチックを含む供給原料組成物をマイクロ波照射に曝露することを含み、ここで、該固体触媒組成物が固体酸触媒及び炭素源を含む、上記方法。
段落２．該芳香族化合物が、単一の芳香環系化合物の混合物を含む、段落１に記載の方法。
段落３．該芳香族化合物が、ベンゼン異性体、トルエン異性体及びキシレン異性体（ＢＴＸ）の混合物を含む、段落１に記載の方法。
段落４．該固体酸触媒がゼオライトである、段落１～３のいずれか１つに記載の方法。
段落５．該固体酸触媒が粘土である、段落１～３のいずれか１つに記載の方法。
段落６．該ゼオライトが、ＺＳＭ－5、ＺＳＭ－11、ＺＳＭ－23、ＺＳＭ－35、ＺＳＭ－57、Ｙ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、ゼオライトベータ、ＭＣＭ－22、ＳＳＺ－23、ＳＵＺ－4、（Ｓ）ＡＩＰＯ－31、ＳＡＰＯ－34、モルデナイト（mordenite）及びホージャサイト（faujasite）からなる群から選択される、段落４に記載の方法。
段落７．該ゼオライトが、ＺＳＭ－5ゼオライトである、段落６に記載の方法。
段落８．該ゼオライトが、Ｈ－ＺＳＭ－5、Ｈ－ベータ、Ｈ－Ｙ又はＨ－モルデナイトである、段落４に記載の方法。
段落９．該ゼオライトが、酸性アルミノシリケートゼオライト、酸性リン酸アルミニウムケイ素（ＳＡＰＯ）ゼオライト、又はゼオライトのメタロシリケートアナログから選択される、段落４に記載の方法。
段落１０．該ゼオライトのＳｉ：Ａｌ比が、約2～約200、好適には約5～約100、好適には約10～約80、好適には約10～約60、である、段落１～９のいずれか１つに記載の方法。
段落１１．該ゼオライトのＳｉ：Ａｌ比が約20～約60である、段落１～１０のいずれか１つに記載の方法。
段落１２．該ゼオライトの平均孔直径が、約100オングストローム未満、好適には約50オングストローム未満、好適には約20オングストローム未満、好適には約10オングストローム未満、である、段落１～１１のいずれか１つに記載の方法。
段落１３．該ゼオライトの平均孔直径が、約4オングストローム～約10オングストローム、好適には約5オングストローム～約8オングストローム、である、段落１～１２のいずれか１つに記載の方法。
段落１４．該ゼオライトが希土類金属を含む、段落１～１３のいずれか１つに記載の方法。
段落１５．該希土類金属が、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu又はGd、好適にはLa又はCe、である、段落１４に記載の方法。
段落１６．該粘土が、スメクタイト粘土、例えばベントナイト（モンモリロナイトとしてまた知られる）粘土、である、段落５に記載の方法。
段落１７．該炭素源が、カーボンブラック、活性炭、グラフェン、グラファイト、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、フラーレン、炭化物、木炭、石炭又はそれらの組み合わせから選択される、段落１～１６のいずれか１つに記載の方法。
段落１８．該炭素源がカーボンブラックであり、好適には、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック及びサーマルブラックの１以上から選択される、段落１７に記載の方法。
段落１９．該炭素源が、該固体触媒の総重量に対して、約1重量％～約50重量％、好適には約1重量％～約30重量％、で存在する、段落１～１８のいずれか１つに記載の方法。
段落２０．該炭素源が、該固体触媒の総重量に対して、約5重量％～約20重量％、好適には約5重量％～約10重量％、で存在する、段落１～１９のいずれか１つに記載の方法。
段落２１．該固体触媒が、約95：約5～約90：約10、好適には約95：5、の比の、ＺＳＭ－5ゼオライト及びカーボンブラックからなる、段落１～２０のいずれか１つに記載の方法。
段落２２．該供給原料組成物が、約50％以上の１以上のプラスチック、好適には約80％以上の１以上のプラスチック、好適には約90％以上の１以上のプラスチック、を含む、段落１～２１のいずれか１つに記載の方法。
段落２３．該供給原料組成物が、混合された廃プラスチックを含む、段落１～２２のいずれか１つに記載の方法。
段落２４．該供給原料組成物が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタン及びポリエステルのうちの少なくとも１つを含む、段落１～２３のいずれか１つに記載の方法。
段落２５．該供給原料組成物が、ポリエチレン又はポリプロピレンのうちの少なくとも１つを含む、段落１～２４のいずれか１つに記載の方法。
段落２６．該供給原料組成物及び該固体触媒組成物が、マイクロ波照射への曝露前に及び／又は曝露の間に混合される、段落１～２５のいずれか１つに記載の方法。
段落２７．固体触媒組成物に対する供給原料組成物の比が、約50：約1～約1：約10、好適には約20：約1～約1：約1、である、段落１～２６のいずれか１つに記載の方法。
段落２８．固体触媒組成物に対する供給原料組成物の比が、約3：約1～約1：約1、である、段落１～２７のいずれか１つに記載の方法。
段落２９．該方法が、酸素を実質的に含まない雰囲気中で実行される、段落１～２８のいずれか１つに記載の方法。
段落３０．該方法が、水を実質的に含まない雰囲気中で実行される、段落１～２９のいずれか１つに記載の方法。
段落３１．該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対する該方法によって生成される液体製品の質量収率が、約60％以上、好適には約70％以上、好適には約75％以上、である、段落１～３０のいずれか１つに記載の方法。
段落３２．該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対する芳香族化合物の質量収率が、約50％以上、好適には約60％以上、好適には約70％以上、好適には約75％以上、である、段落１～３１のいずれか１つに記載の方法。
段落３３．該供給原料組成物中のプラスチックの質量に対するBTXの質量収率が、約50％以上、好適には約55％以上、好適には約60％以上、である、段落１～３２のいずれか１つに記載の方法。
段落３４．製造される全芳香族化合物中のBTXに対する選択性が、約50％以上、好適には約60％以上、好適には約70％以上、好適には約75％以上、である、段落１～３３のいずれか１つに記載の方法。
段落３５．該供給原料組成物及び該固体触媒組成物が、マイクロ波照射の曝露の間に約150℃～約350℃に加熱される、段落１～３４のいずれか１つに記載の方法。
段落３６．該方法が、マイクロ波反応器内で行われる、段落１～３５のいずれか１つに記載の方法。
段落３７．該方法が、該芳香族化合物を該反応器から回収する工程を更に含む、段落３６に記載の方法。
段落３８．該供給原料組成物と該固体触媒組成物とを一緒にして、該組成物を該マイクロ波照射に曝露する前に反応組成物を与える先行工程を更に含む、段落１～３７のいずれか１つに記載の方法。
段落３９．記組成物を該マイクロ波照射に曝露する前に該供給原料組成物の粒子サイズを縮小する工程を更に含む、段落１～３８のいずれか１つに記載の方法。
段落４０．炭素源と混合した固体酸触媒を含む固体触媒組成物。
段落４１．該固体酸触媒がゼオライトである、段落４０に記載の固体触媒組成物。
段落４２．該固体酸触媒が粘土である、段落４０に記載の固体触媒組成物。
段落４３．該固体酸触媒が、ＺＳＭ－5ゼオライト、ＺＳＭ－11ゼオライト、ＺＳＭ－23ゼオライト、ＺＳＭ－35ゼオライト、ＺＳＭ－57ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、ゼオライトベータ、ＭＣＭ－22、ＳＳＺ－23、ＳＵＺ－4、（Ｓ）ＡＩＰＯ－31、モルデナイト及びホージャサイトからなる群から選択されるゼオライトである、段落４１に記載の固体触媒組成物。
段落４４．該ゼオライトがＺＳＭ－5ゼオライトである、段落４１に記載の固体触媒組成物。
段落４５．該ゼオライトが、Ｈ－ＺＳＭ－5、Ｈ－ベータ、Ｈ－Ｙ又はＨ－モルデナイトから選択される、段落４１に記載の固体触媒組成物。
段落４６．該ゼオライトが、酸性アルミノシリケートゼオライト、酸性リン酸アルミニウムケイ素（ＳＡＰＯ）ゼオライト、又はゼオライトのメタロシリケートアナログから選択される、段落４１に記載の固体触媒組成物。
段落４７．該ゼオライトのＳｉ：Ａｌ比が、約5～約200、好適には約5～約100、好適には約10～約80、好適には約10～約60、である、段落４１～４６のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落４８．該ゼオライトのＳｉ：Ａｌ比が約20～約60である、段落４１～４７のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落４９．該ゼオライトの平均孔直径が、約100オングストローム未満、好適には約50オングストローム未満、好適には約20オングストローム未満、好適には約10オングストローム未満、である、段落４１～４８のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５０．該ゼオライトの平均孔直径が、約4オングストローム～約10オングストローム、好適には約5オングストローム～約8オングストローム、である、段落４１～４９のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５１．該ゼオライトが希土類金属を含む、段落４１～５０のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５２．該希土類金属が、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu又はGd、好適にはLa又はCe、である、段落４１～５１のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５３．該粘土が、スメクタイト粘土、例えばベントナイト（モンモリロナイトとしてまた知られる）粘土、である、段落４２に記載の固体触媒組成物。
段落５４．該炭素源が、カーボンブラック、活性炭、グラフェン、グラファイト、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、フラーレン、炭化物、木炭、石炭又はそれらの組み合わせから選択される、段落４０～５３のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５５．該炭素源がカーボンブラックであり、好適には、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック及びサーマルブラックの１以上から選択される、段落５４に記載の固体触媒組成物。
段落５６．該炭素源が、該固体触媒の総重量に対して、約1重量％～約50重量％、好適には約1重量％～約30重量％、で存在する、段落４０～５５のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５７．該炭素源が、該固体触媒の総重量に対して、約5重量％～約20重量％、好適には約5重量％～約10重量％、で存在する、段落４０～５６のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５８．該固体触媒が、約95：約5～約90：約10、好適には約95：5、の比の、ＺＳＭ－5ゼオライト及びカーボンブラックからなる、段落４０～５７のいずれか１つに記載の固体触媒組成物。
段落５９．ペレット形態又は粉末形態である、段落４０～５８のいずれか１つに記載の固体触媒組成物の使用。
段落６０．プラスチックをアップサイクルする為の及び／又は芳香族化合物を製造する為の、段落４０～５９のいずれか１つに記載の固体触媒組成物の使用。
段落６１．該芳香族化合物が、単一の芳香環系化合物の混合物を含む、段落６０に記載の使用。
段落６２．該芳香族化合物が、ベンゼン異性体、トルエン異性体及びキシレン異性体（ＢＴＸ）の混合物を含む、段落６０に記載の使用。
【0236】
実施例
固体触媒組成物調製の為の一般的な手順：
固体触媒組成物調製の為の一般的な手順：
【0237】
該固体触媒組成物は、炭素源とゼオライトとを望ましい重量比で機械的に混合することによって容易に調製された。
【0238】
一般的な反応方法
該供給原料組成物が該固体触媒組成物と必要な比で機械的に混合され、そして次に、石英管に充填され、石英ウールで密封された。該試料が10分間マイクロ波照射に曝露された。マイクロ波の入力電力は（特に明記しない限り）50Ｗ～150Ｗであり、床温度は180℃～350℃であった。
該供給原料組成物が該固体触媒組成物と必要な比で機械的に混合され、そして次に、石英管に充填され、石英ウールで密封された。該試料が10分間マイクロ波照射に曝露された。マイクロ波の入力電力は（特に明記しない限り）50Ｗ～150Ｗであり、床温度は180℃～350℃であった。
【0239】
生成されたガスが収集され、そして、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）によって分析された。液体製品がコールドトラップによって収集され、及び／又はジクロロメタンを使用して石英ウール及び触媒を含む残りの材料が洗浄されることによって抽出された。該抽出物がサンプリングされ、そして、ＧＣＭＳで分析された。次に、溶媒を除去することによって該液体製品が回収された。
【0240】
実施例1ａ－ 1：1の比のＰＥ及び触媒を有するカーボンブラック／ＺＳＭ－5触媒組成物を使用したポリエチレン（ＰＥ）のアップサイクル
【0241】
該固体触媒組成物は、カーボンブラック（ＣＢ）（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒから購入）及びＺＳＭ－5粉末（Ｚｅｏｌｙｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから購入）を5：95の重量比で混合することによって調製された。
【0242】
0.3ｇのＰＥ粉末（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入）が、0.3ｇの5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物と物理的に混合された。次に、該試料が、100Ｗの入力電力で10分間マイクロ波照射に曝露された。
【0243】
約25ｍＬのガス状製品が収集され、そして、0.2379ｇの液体製品が回収された。芳香族化合物の収率は、ＰＥの質量に対して約79.3％であり、単一芳香環系化合物に対する選択性は、全液体製品の中で約91.5％である。ＢＴＸ収率はＰＥの質量に対して約54％であり、ＢＴＸに対する選択性は全液体製品の中で約68％である。
【0244】
図1は、5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示し、下記の表1は、ＧＣ－ＭＳ ＴＩＣによる液体製品中の芳香族の相対濃度を示す。
【0245】
【表1】
【0246】
実施例1ｂ－ 2：1の比のＰＥ及び触媒を有するカーボンブラック／ＺＳＭ－5触媒組成物を使用したポリエチレン（ＰＥ）のアップサイクル
【0247】
0.4ｇのＰＥ粉末（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入）が、0.2ｇの5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物と物理的に混合された。次に、該試料が100Ｗの入力電力で10分間マイクロ波照射に曝露された。
【0248】
約35ｍＬのガス状製品が収集され、そして、0.3341ｇの液体製品が回収された。芳香族化合物の収率は、ＰＥの質量に対して約83.5％であり、単一芳香環系化合物に対する選択性は、約90％である。ＢＴＸ収率はＰＥの質量に対して約51％であり、全液体製品の中のＢＴＸに対する選択性は約62％である。
【0249】
図2は、5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示し、下記の表2は、ＧＣ－ＭＳ ＴＩＣによる液体製品中の芳香族の相対濃度を示す。
【0250】
【表2】
【0251】
実施例1ｃ－ 3：1の比のＰＥ及び触媒を有するカーボンブラック／ＺＳＭ－5触媒組成物を使用したポリエチレン（ＰＥ）のアップサイクル
【0252】
0.3ｇのＰＥ粉末（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入）が、0.1ｇの5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物と物理的に混合された。次に、該試料を100Ｗの入力電力で10分間マイクロ波照射に曝露した。
【0253】
約50ｍＬのガス状製品が収集され、そして、0.2293ｇの液体製品が回収された。芳香族化合物の収率は、ＰＥの質量に対して約76.4％であり、単一芳香環系化合物に対する選択性は、約88％である。ＢＴＸ収率はＰＥの質量に対して約45％であり、全液体製品の中のＢＴＸに対する選択性は約59％である。
【0254】
図3は、5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示し、下記の表3は、ＧＣ－ＭＳ ＴＩＣによる液体製品中の芳香族の相対濃度を示す。
【0255】
【表3】
【0256】
要約すると、プラスチックと触媒との混合比が異なるにもかかわらず、該触媒は、プラスチック（ここでは、ＰＥで代表される）の解重合及びその製品の芳香族化に機能的に有効であった。液体収率は、約80重量％で、試験した各比について同様であるが、プラスチックと触媒とのより高い混合比では、わずかにより多くのガスが製造された。マスバランスは約86～93％であり、欠落した質量は、反応及び回収工程中に失われる揮発性物質に起因する。
【0257】
該液体製品は、ほぼ100％の芳香族から構成され、ＢＴＸに対する選択性は約65％である。単一芳香環系化合物に対する選択性は、約90％以上である。
【0258】
実施例2－ 1：1の比のＰＰ及び触媒を有するカーボンブラック／ＺＳＭ－5触媒組成物を使用したポリプロピレン（ＰＰ）のアップサイクル
【0259】
0.3ｇのＰＰ粉末（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入）が、0.1ｇの5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物と物理的に混合された。次に、該試料を100Ｗの入力電力で10分間マイクロ波照射に曝露した。
【0260】
約20ｍＬのガス状製品が収集され、そして、0.2412ｇの液体製品が回収された。芳香族化合物の収率は、ＰＰの質量に対して約80.4％であり、単一芳香環系化合物に対する選択性は、約88％である。ＢＴＸ収率はＰＰの質量に対して約57％であり、全液体製品の中のＢＴＸに対する選択性は約71％である。
【0261】
図5は、5：95 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＰからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示し、下記の表4は、ＧＣ－ＭＳ ＴＩＣによる液体製品中の芳香族の相対濃度を示す。
【0262】
【表4】
【0263】
実施例3ａ－ 2：1の比のＰＥ及び触媒を有するリサイクルカーボンブラック／ＺＳＭ－5触媒組成物を使用したポリエチレン（ＰＥ）のアップサイクル
【0264】
5：95の重量混合比のカーボンブラック／ＺＳＭ－5触媒組成物が使用されて、サイクル実験が行われた。ＰＥ対触媒組成物の混合比は2であった。該試料を150Ｗマイクロ波に10分間曝露した。
【0265】
反応の終わりに、使用済み触媒組成物を回収し、さらなる反応サイクルで使用した。5回の反応サイクルを行い、製品プロファイルを評価した。
【0266】
【0267】
【表5】
【0268】
実施例3ｂ－ 2：1の比のＰＰ及び触媒を有するリサイクルカーボンブラック／ＺＳＭ－5触媒組成物を使用したポリプロピレン（ＰＰ）のアップサイクル
【0269】
5：95の重量混合比のカーボンブラック／ＺＳＭ－5触媒組成物が使用されて、サイクル実験が行われた。ＰＰ対触媒組成物の混合比は2であった。該試料を150Ｗマイクロ波に10分間曝露した。
【0270】
反応の終わりに、使用済み触媒組成物が回収され、そして、さらなる反応サイクルで使用された。5回の反応サイクルが行われ、そして、製品プロファイルが評価された。
【0271】
【0272】
【表6】
【0273】
要約すると、液体収率は、サイクル実験のプラスチックの質量に対して70.2％～82.3％である。芳香族は、サイクル試験全体を通して優勢であるが、より多くのアルキル化ナフタレンが後期サイクルで製造される。また、ガス収率のわずかな増加に対応するサイクル4及びサイクル5で、より多くのガスが製造される。しかしながら、該触媒は5サイクルの実験を通して機能的に有効であることに留意されたい。同様の結果が、該供給原料組成物としてＰＥ又はＰＰのいずれかを使用した場合にまた観察される。
【0274】
実施例4－ 2：1の比のＰＥ及び触媒を有する様々なカーボンブラック／ＺＳＭ－5触媒組成物を使用したポリエチレン（ＰＥ）のアップサイクル
【0275】
0.3ｇのＰＥ粉末（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入）が、0：100、2：98、5：95、10：90、20：80及び100：0のＣＢ：ＺＳＭ－5比を使用した0.15ｇのＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物と物理的に混合された。次に、反応を進行させる為に、1500Ｗの電力を必要とする100％ ＺＳＭ－5を除いて、該試料が150Ｗの入力電力で10分間マイクロ波照射に曝露された。
【0276】
2：98、5：95、10：90、20：80のＣＢ：ＺＳＭ－5比を有する試料の液体収率は、ＰＥの質量に対して73％～80％であり、ＢＴＸに対する選択性は、全液体製品の中で68％～75％である。純粋なＺＳＭ－5での液体収率は、ＰＥの質量に対する純粋なカーボンブラックの61％及び69％であった。純粋なカーボンブラックで得られる液体製品は、主に直鎖炭化水素である。
【0277】
図8ａ～図8ｆは、使用される異なる触媒組成物の各々についての液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。下記の表7は、ＧＣ－ＭＳ ＴＩＣによる各触媒組成物についての液体製品中の芳香族の相対濃度を示す。
【0278】
【表7】
【0279】
純粋なカーボンブラック上に芳香族は製造されなかった。代わりに、製品は主に直鎖炭化水素分子であった。純粋なＺＳＭ－5は、低電力ＭＷで効率的に熱上昇することができず、触媒作用を開始することができなかった。1500Ｗの高電力で、ＺＳＭ－5は、必要な温度（220℃～350℃）まで熱上昇され、触媒反応を促進することができる。純粋なＺＳＭ－5の主な製品は芳香族である（表7）。
【0280】
実施例5－ 様々なＳｉ：Ａｌ比のゼオライトを有する5：95カーボンブラック／ＺＳＭ－5触媒組成物を使用したポリエチレン（ＰＥ）のアップサイクル
【0281】
0.3ｇのＰＥ粉末（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入）が、0.15ｇの様々なＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物のうちの１つと物理的に混合され、このとき、ＣＢ：ＺＳＭ－5の比は5：95であり、該ＺＳＭ－5は、18、21、60又は117のＳｉ：Ａｌ比を有するように選択された（Ｚｅｏｌｙｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから購入）。次に、各試料が、150Ｗの入力電力で10分間マイクロ波照射に曝露された。
【0282】
各試料の液体収率は、ＰＥの質量に対して79％～84％であり、ＢＴＸに対する選択性は、各試料の全液体製品の中で64％～71％である。
【0283】
図9ａ～図9ｄは、使用される異なる触媒組成物の各々についての液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。下記の表8は、ＧＣ－ＭＳ ＴＩＣによる各触媒組成物についての液体製品中の芳香族の相対濃度を示す。
【0284】
【表8】
【0285】
実施例6－ 1：1の比のＰＥ及び触媒を有するカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）／ＺＳＭ－5触媒組成物を使用したポリエチレン（ＰＥ）のアップサイクル
【0286】
0.3ｇのＰＥ粉末（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入）が、ＣＮＴ：ＺＳＭ－5比が50：50である、0.3ｇのＣＮＴ／ＺＳＭ－5触媒組成物（カーボンナノチューブはＳｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入、ＺＳＭ－5はＺｅｏｌｙｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから購入）と物理的に混合された。次に、該試料が、100Ｗの入力電力で10分間マイクロ波照射に曝露された。
【0287】
約150ｍｌのガスが収集された。液体収率はＰＥの質量に対して53％であり、ＢＴＸに対する選択性は全液体製品の中で46％であった。
【0288】
図10は、50：50 ＣＮＴ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示し、下記の表9は、ＧＣ－ＭＳ ＴＩＣによる液体製品中の芳香族の相対濃度を示す。
【0289】
【表9】
【0290】
実施例7－ 1：1の比のＰＥ及び触媒を有する炭化モリブデン（Ｍｏ2Ｃ）／ＺＳＭ－5触媒組成物を使用したポリエチレン（ＰＥ）のアップサイクル
【0291】
0.3ｇのＰＥ粉末（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入）が、Ｍｏ2Ｃ：ＺＳＭ－5比が50：50である、0.3ｇのＭｏ2Ｃ／ＺＳＭ－5触媒組成物（Ｍｏ2Ｃ粉末はＦｉｓｃｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから購入し、ＺＳＭ－5はＺｅｏｌｙｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから購入）と物理的に混合された。次に、該試料が、1000Ｗの入力電力で10分間マイクロ波照射に曝露された。
【0292】
液体収率はＰＥの質量に対して約55％であり、ＢＴＸに対する選択性は全液体製品の中で35％であった。
【0293】
図11は、50：50 Ｍｏ2Ｃ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示し、下記の表10は、ＧＣ－ＭＳ ＴＩＣによる液体製品中の芳香族の相対濃度を示す。
【0294】
【表10】
【0295】
実施例8－ 1：1の比のＰＥ及び触媒を有する炭化クロム（Ｃｒ3Ｃ2）／ＺＳＭ－5触媒組成物を使用したポリエチレン（ＰＥ）のアップサイクル
【0296】
0.3ｇのＰＥ粉末（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入）が、Ｃｒ3Ｃ2：ＺＳＭ－5比が50：50である、0.3ｇのＣｒ3Ｃ2／ＺＳＭ－5触媒組成物（Ｃｒ3Ｃ2粉末はＦｉｓｃｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから購入し、ＺＳＭ－5はＺｅｏｌｙｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから購入）と物理的に混合された。次に、該試料が、1000Ｗの入力電力で10分間マイクロ波照射に曝露された。
【0297】
液体収率はＰＥの質量に対して約57％であり、ＢＴＸに対する選択性は全液体製品の中で17％であった。
【0298】
図12は、50：50 Ｃｒ3Ｃ2／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示し、下記の表11は、ＧＣ－ＭＳ ＴＩＣによる液体製品中の芳香族の相対濃度を示す。
【0299】
【表11】
【0300】
実施例9－ 様々なマイクロ波入力電力による、ゼオライトを有する10：90カーボンブラック／ＺＳＭ－5触媒組成物を使用したポリエチレン（ＰＥ）のアップサイクル
【0301】
0.3ｇのＰＥ粉末（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入）が、ＣＢ：ＺＳＭ－5比が10：90である、0.15ｇのカーボンブラック／ＺＳＭ－5触媒組成物（カーボンブラックはＡｌｆａ Ａｅｓａｒから購入、ＺＳＭ－5はＺｅｏｌｙｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから購入）と物理的に混合された。次に、各試料が、50Ｗ、100Ｗ、150Ｗ、300Ｗ又は500Ｗのうちの１つの入力電力で10分間マイクロ波照射に曝露された。
【0302】
50Ｗ、100Ｗ及び150Ｗの低入力電力で得られた液体収率は、ＰＥの質量に対して78％～83％であり、ＢＴＸに対する選択性は全液体製品の中で約74％であった。300Ｗ及び500Ｗのより高い入力電力での実験は、ガスのより高い収率をもたらし、液体収率は夫々58％及び50.3％に減少し、ＢＴＸ選択性に対する選択性は夫々58.1％及び46.5％であった。
【0303】
図13は、10：90 ＣＢ／ＺＳＭ－5触媒組成物上のＰＥからの液体製品のＧＣ－ＭＳトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示し、下記の表12は、ＧＣ－ＭＳ ＴＩＣによる液体製品中の芳香族の相対濃度を示す。
【0304】
【表12】
【0305】
本明細書において引用される刊行物、特許出願及び特許を含む全ての参考文献は、各参考文献が個別に及び具体的に参照により組み込まれることが示され、その全体が本明細書に（法律によって許容される最大範囲まで）記載されているのと同程度に、その全体が参照により本明細書内に組み込まれる。
【0306】
全ての見出し及び小見出しは、便宜上本明細書において使用されているに過ぎず、決して本発明を限定するものと解釈されるべきでない。
【0307】
本明細書において提供されるありとあらゆる例又は例示的な言語（例えば、「例えば（ｓｕｃｈ ａｓ）」）の使用は、単に本発明をより良く説明することを意図しており、特に記述のない限り、本発明の範囲を限定するものではない。本明細書における如何なる言語も、本発明の実施に不可欠なものとして、如何なる記述のない要素も示すと解釈されるべきではない。
【0308】
本明細書における特許文書の引用及び組み込みは、便宜上行われているにすぎず、そのような特許文書の有効性、特許性及び／又は執行可能性の如何なる見解も反映していない。
【0309】
本発明は、適用法によって許容されるように、本明細書に添付された段落に列挙された主題の全ての修正及び均等物を含む。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図6d】
【図6e】
【図7a】
【図7b】
【図7c】
【図7d】
【図7e】
【図8a】
【図8b】
【図8c】
【図8d】
【図8e】
【図8f】
【図9a】
【図9b】
【図9c】
【図9d】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13a】
【図13b】
【図13c】
【図13d】
【図13e】
【国際調査報告】