• 신재생에너지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.22-33
• /
• 2023

The number of fire and explosion accidents caused by pyrolysis oil and gas at waste plastic pyrolysis plants is increasing, but accident status and safety conditions have not been clearly identified. Therefore, the aim of the study was to identify the risks of the waste plastic pyrolysis process and suggest appropriate safety management measures. We collected information on 19 cases of fire and explosion accidents that occurred between 2010 and 2021 at 26 waste plastic pyrolysis plants using the Korea Occupational Safety and Health Agency (KOSHA) database and media reports. The mechanical, managerial, personnel-related, and environmental problems within a plant and problems related to government agencies and the design, manufacturing, and installation companies involved with pyrolysis equipment were analyzed using the 4Ms of Machines, Management, Man, and Media, as well as the System-Theoretic Accident Model and Processes (STAMP) methodology for seven accident cases with accident investigation reports. Study findings indicate the need for establishing legal and institutional support measures for waste plastic pyrolysis plants in order to prevent fire and explosion accidents in the pyrolysis process. In addition, ensuring safety from the design and manufacturing stages of facilities is essential, as are measures that ensure systematic operations after the installation of safety devices.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제34권6호
• /
• pp.601-607
• /
• 2023

Pyrolysis oil (C5-C20) produced using plastic non-oxidative pyrolysis technology produces naphtha oil (C5-C10) through a separation process, and naphtha oil produces hydrogen through a reforming reaction to secure economic efficiency and social and environmental benefits. In this study, waste plastic pyrolysis oil was subjected to a steam reforming reaction on a commercialized catalyst of 46-3Q And it was found that the 46-3Q catalyst reformed the pyrolysis oil to produce hydrogen. Therefore, an experiment was performed to increase hydrogen yield and minimize the byproduct of ethylene. The reaction experiment was performed using actual waste plastic oil (C8-C11) with temperature, steam/carbon ratio (S/C) ratio, and space velocity as variables. We studied reaction conditions that can maximize hydrogen yield and minimize ethylene byproducts.

• 자원리싸이클링
• /
• 제15권1호
• /
• pp.37-45
• /
• 2006

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.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
• /
• pp.34-46
• /
• 2005

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

• 한국환경보건학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.51-63
• /
• 1987

We identified pyrolysis condition, effect of catalyzer and pyrolysis mechanism through contact decomposed method by adding Bentonite in waste plastic of hospital solid waste. The result from this study were summarized as the followings: 1. The optimum fuel oil were obtained when hospital wasted plastic (P.P) and Bentonite were mixed in the ratio of 30:1. 2. Maximum absorption wave of hospital wasted plastic (P.P) appeared at 2900cm$^{-1}$, 1480cm$^{-1}$, 1360cm$^{-1}$ and 1180 cm$^{-1}$ by FT-IR and the plastics were identified and confirmed. 3. Reaction temperature of hospital wasted plastic started at 360$\circ$C, proceed rapidly at 437.5$\circ$C and finished at 481$\circ$C. The residue was 0.729%. When bentonire was added started at 318$\circ$C, proceed rapidly at 399.5$\circ$C and finished at 449.3$\circ$C, the residue being 4.23%. 4. Pyrolysis products of hospital wasted plastic were about 90 kinds. The Main components were 2-Heptene-3-ethyl-4-trimethyl (27.4%), 1-Heptene-2-isobutyl-6-methyl (8.6%) and 1-Heptene decene (7.7%). There was little component difference at different temperature. This is the result from stability of decomposition product. 5. Pyrolysis efficiency increased by the addition Bentonire. 6. Some of the Environmental and Sanitary problems could be solved by the pyrolysis of hospital wasted plastic and the decomposed products were to be used as fuel oil.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.391-399
• /
• 2023

최근 증가하는 폐플라스틱의 재활용 방법으로 저온 열분해 기술이 연구되고 있다. 폐플라스틱 저온 열분해 기술은 에너지 자원으로 활용할 수 있는 열분해유를 생산하지만, 고체의 잔류물이 발생한다. 폐플라스틱 열분해 잔류물은 활용 범위가 낮아 대부분 매립 처리하고 있다. 본 연구에서는 혼합 폐플라스틱 열분해 잔류물를 활성탄으로 재활용하기 위한 연구를 수행하였다. 혼합 폐플라스틱 열분해 잔류물의 화학적 활성화를 통해 활성탄을 제조하고, 그 특성에 대해 조사하였다. 공업분석을 통해 잔류물의 고정탄소량이 33.69 %인 것으로 확인하였다. 활성탄 제조에는 화학적 활성화를 활용하였으며. 활성화제로 KOH를 사용하였다. KOH와 잔류물의 혼합비율의 영향을 조사하기 위해 0.5, 1.0, 2.0의 비율로 시료를 혼합하였다. 혼합한 시료는 활성화 온도는 800 ℃에서 1시간 동안 화학적 활성화를 진행하였다. BET를 통한 활성탄 특성 분석 결과 KOH의 혼합비율이 증가할수록 비표면적이 증가하는 것을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제29권12호
• /
• pp.1371-1380
• /
• 2007

폐플라스틱 열분해 재생유의 품질향상을 위하여 불안정화 요인 규명 연구를 수행하였다. 열분해 재생유를 오존화반응시킨 결과 이중결합 불포화탄화수소가 알데히드와 케톤으로 변하면서 폐HDPE 열분해 재생유의 약 45%는 1-알켄구조불포화탄화수소이며, 폐PP 열분해 재생유는 $\sim47%$의 secondary alkene과 $\sim20%$의 primary alkene을 포함한 약 73 wt% 불포화탄화수소를 함유하고 있음을 확인하였다. 오존화 반응 후 기름의 냄새, 짙은 색도가 개선되었는데 이중결합 불포화탄화수소와 관련이 있음을 확인하였다. 저장 용기 별 시험에서는 철제 캔이 갈색유리병보다 좀더 기름의 질 변화를 일으킴을 보여주었다. 기름에 투입된 항산화제는 2-3일 만에 90여 wt%가 소모되면서 항산화제 기능으로 인하여 불포화탄화수소올레핀은 50일이 지나도 안정하였다. 불순물질 제거 흡착여과 시험에서는 실리카, 활성탄, 알루미나 순으로 불순물질 제거효율이 좋으나 수분의 제거효율은 낮았다. 무수탄산나트륨과 무수황산마그네슘이 수분 및 침전물 제거효율이 모두 높으나 실제 열분해재생유 생산 공정에 원가상승을 거의 하지 않은 무수탄산나트륨을 투여 혼합 여과하여 기름의 품질 향상을 달성하였다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.375-382
• /
• 2002

The total hydrocarbon distribution of oil products obtained from the pyrolysis of four kinds of mixtures of polyethylene-polystyrene waste has been studied by multidimensional chromatography(high performance liquid chromatography followed by capillary gas chromatography)/mass spectrometry. Saturated, unsaturated and aromatic hydrocarbons in oil products were selectively pre-separated according to structural groups by HPLC and the weight fraction of each group was estimated by analysis of each component using GC-FID response factors. The hydrocarbon distribution of aliphatic fraction consists of $C_{5}$ to $C_{25}$ saturated and unsaturated hydrocarbons. And that of aromatics fraction consists of benzene, toluene, xylene, styrene, propenyl benzene, naphthalene, and some of derivatives. Pyrolysis temperature did not affect the ratio of total weight fraction of aliphatic over aromatic hydrocarbon distribution in case of PS only and PE-PS mixtures (1:1 and 1:4 wt. ratio) as a feed while affected the ratio of total wt. fraction in case of PE only. The optimal temperature for the maximum oil production was $600^{\circ}C$ for pyrolysis of PS and 1:1 and 1:4 mixtures of PE and PS. The optimal condition for aromatic recovery was $600^{\circ}C$ with 1:1 mixture of PE and PS. In this condition, aromatic was produced up to 90% of total oil product. The maximum yield of toluene, xylene, styrene, and propenyl benzene were 8.6, 8.9, 51.0 and 7.4% of feed for pyrolysis PS at $700^{\circ}C$, respectively. However, only 1.3% naphthalene was recovered at $700^{\circ}C$ with 1:1 PE:PS(by wt.).

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.222-222
• /
• 2011

Plastic product is increasing by the growth of its demand and most of refused plastics are incinerated or reclaimed. However, the refused plastic is not easily decomposed and has the environmental problem with its various toxic gas in case of incineration. Therefore, many countries such as USA, Japan, Germany and other developed industrial countries as well as Korea are interested in studying the recyclable resource of refused plastic. The macromolecular waste pyrolysis has the advantage of collecting of raw materials in high price and can at least get fuel gas or oil with high heat capacity. It also discharges low waste gas and low toxic gas including SOx, NOx and HCl heavy metals. However, pyrolyzed oil includes enough excess unsaturated hydrocarbons to form tar, which can cause the nozzle of engines to plug when pyrolyzed oil is used as fuel. Activated carbon was proven to have prominent adsorption capability among the other adsorbents that were mainly composed of carbon. This study examined the possibility of application in activated charcoal of its solid formation by analysing the feature of pyrolysis which is one of the chemical recycling methods and getting chemical analysis of the product and activated energy. Analyze the element of the oil produced by pyrolysis using GC-MS. The experiment of tar adsorption using fly-ash showed that fly-ash improved the optical intensity of pyrolyzed oil and decreased oxygen compounds in the pyrolyzed oil.

• 에너지공학
• /
• 제14권2호
• /
• pp.159-166
• /
• 2005

국내에서 폐플라스틱 발생량은 증가하고 있지만 이에 대한 처리방법 및 재활용은 부족한 실정이다. 하지만 최근에 플라스틱과 같은 고분자물질의 처리 방법으로 열분해기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 혼합폐플라스틱의 처리 및 생성되는 재생유의 이용가능성을 평가하기위해 폐플라스틱의 각 재질별 TGA와 DCS분석을 통한 열분해특성 파악과 재생유의 품질검사 및 성상분석을 통한 이용가능성을 평가하였다. 온도변화에 대한 재질별 플라스틱의 열분해는 PP, LDPE, HDPE, PET, PS,기타 순으로 이루어짐을 확인할 수 있었다. 이러한 각 재질별 플라스틱의 열분해 특성을 기초로 하여 혼합폐플라스틱의 열분해처리 조건을 설정하였고, Batch식 열분해 플랜트를 가동하며 혼합폐플라스틱을 처리하였다. 열분해 처리시 발생되는 가연성가스를 포집, 냉각 및 정제과정을 거쳐 오일을 생산하고, 시중에서 판매되고 있는 연료유와 재생유를 한국산업규격의 석유품질검사법에 준하여 분석하였다. 재생유의 품질은 낮은 인화점을 제외하고는 모두 품질기준에 적합한 것으로 분석되었고, 연료유와의 성상을 비교한 결과 등유와 경유 중간의 성상을 나타내었다. 따라서 혼합폐플라스틱을 열분해 처리해 생성된 오일은 연료유로 이용이 가능하므로 신재생에너지로 활용이 충분할 것으로 확인되었다.