2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of New Technology for Chemical Recycling of Waste Plastics Using Polyolefin-derived Hydrogen
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15K00597
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
上道 芳夫 室蘭工業大学, 工学研究科, 教授 (90168659)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神田 康晴 室蘭工業大学, 工学研究科, 准教授 (70447085)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 廃プラスチック / ポリオレフィン / ポリスチレン / ケミカルリサイクル / ポリオレフィン水素 / ガリウムゼオライト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
廃プラスチックの約70%はポリオレフィンとポリスチレンの炭化水素系プラスチックである。これらを分別することなく一括して石油化学原料へ変換する資源循環型ケミカルリサイクル技術を開発するため，ガリウムを担持したH-ZSM-5ゼオライト触媒とポリオレフィン水素によって形成される特殊反応場を利用した新しいプラスチック分解法を検討した。ポリオレフィン/ポリスチレン混合物の分解では，ポリオレフィンから芳香族が生成する過程で発生する水素によってポリスチレンの反応性が制御されコーキングが抑制されることがわかった。ポリスチレンは炭素析出が著しく単独で接触分解することは難しいが、ポリオレフィンと混合して効果的に分解することが可能になった。この新規分解法の反応メカニズムを、1-オクテンとスチレンモノマーをリアクタントとするモデル反応によって検討した結果，1-オクテン水素によってスチレンモノマー類の水素化および水素化分解は促進され、一方スチレンモノマーの二量化を経て進行するコーキングは抑制されるため、触媒活性は持続することが明らかになった。さらに、ポリオレフィン水素と外部添加水素を組み合わせて、水素の効果を高めることを検討した。外部水素はコーキング抑制と同時に、平衡の関係で芳香族およびポリオレフィン水素の生成量を低下させるように作用するので、過剰な外部水素の添加は好ましくない。しかし、コーキングと芳香族抑制の水素圧依存性は前者の方が大きいことから、水素分圧を低く設定すると芳香族収率の減少を極力抑えながらコーキングを大きく抑制することが可能であった。
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Research Products
(8 results)
