유동층 반응기를 활용한 저밀도 폴리에틸렌 열분해를 통한 왁스 오일 생산 및 분석에 관한 연구

본 연구의 목적은 폐플라스틱으로부터 에틸렌 및 프로필렌을 직접 생산하기 위한 단일 단계 공정(폐플라스틱 열분해-촉매 분해)의 일환으로, 유동층 반응기를 이용한 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 열분해로 생성된 생성물을 평가하는 것이다. 본 연구에서 얻어진 열분해유의 특성을 파악함으로써, 촉매 분해 원료로서의 적합성과 올레핀 생산성과의 관계를 규명할 수 있다. 본 조사에서는 증기 체류 시간, 반응 온도, 유동화 매체의 종류가 오일의 수율 및 조성에 미치는 영향에 초점을 맞추었다. 실험 결과, 왁스상 오일(waxy oil)의 수율은 반응 온도에 크게 의존하며 최대 약 95 wt.%에 달하는 것으로 나타났다. 접촉 분해 시 올레핀 생성에 유리한 n-알켄(n-alkenes)과 n-알카디엔(n-alkadienes) 수율의 합은 82 wt.%에 달했다. 오일의 비점 범위 분포를 측정하는 SIMDIS 분석 결과, 반응 온도와 체류 시간이 왁스상 오일의 탄소수에 강력한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다