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その場接触分解によるバイオオイル高効率アップグレーディング法の開発と機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 24651080
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関九州大学

研究代表者

則永 行庸  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (00312679)

連携研究者 林 潤一郎  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (60218576)
工藤 真二  九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (70588889)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード再生可能資源 / バイオオイル / 固体酸触媒 / 接触改質 / 基幹化学製品 / バイオマス / 急速熱分解 / ゼオライト / 化学原料 / 高効率転換 / 反応器設計
研究概要

本研究では,リグノセルロースバイオマスやその構成成分を急速熱分解して得られる揮発成分のその場接触改質特性を,揮発成分とチャーを分離して追跡可能な二段反応器を用いて調べ,芳香族化合物生成反応機構について検討し,以下の様な成果を得た.①ゼオライト触媒を用いたバイオマス急速熱分解生成物の接触改質により,芳香族化合物を高収率で得た.特に,HZSM-5を用いた場合,550℃で26%(炭素モル基準)もの高収率で芳香族化合物を得た.②本反応系の効果はセルロースに対し顕著で,芳香族化合物への転換率は30%以上であった.③アルキンやジエン炭化水素化合物を中間体として芳香族化合物へ転換することを初めて見出した.

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件) 備考 (9件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 炭素資源熱化学反応の理解と予測2014

    • 著者名/発表者名
      則永行庸
    • 雑誌名

      九州大学炭素資源国際教育研究センターNewsletter

      巻: No.11

    • URL

      http://cr.cm.kyushu-u.ac.jp/doc/newsletter/Newsletter11.pdf

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Catalytic effects of Na and Ca from inexpensive materials on in-situ steam gasification of char from rapid pyrolysis of low rank coal in a drop-tube reactor.2013

    • 著者名/発表者名
      Li-xin Zhang, Toru Matsuhara, Shinji Kudo, Naoto Tsubouchi, Jun-ichiro Hayashi, Yasuo Ohtsuka and Koyo Norinaga
    • 雑誌名

      Fuel Processing Technology

      巻: 104 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.fuproc.2013.03.009

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Process Development toward Efficient Charcoal Production from Biomass using Moving Bed Pyrolyzer2013

    • 著者名/発表者名
      Yong Huang, Koyo Norinaga, Shinji Kudo, Jun-ichiro Hayashi, Keiji Tomura, Satoshi Horiuchi, Nubuo Takasu.
    • 雑誌名

      Journal of the Society of Powder Technology, Japan

      巻: Vol.50 No.3 ページ: 173-181

    • NAID

      10031157212

    • URL

      https://www.jstage.jst.go.jp/article/sptj/50/3/50_173/_pdf

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイオマス熱化学反応の理解と予測2013

    • 著者名/発表者名
      則永行庸
    • 雑誌名

      化学工学

      巻: Vol.77(9) ページ: 646-649

    • NAID

      10031193141

    • URL

      http://www.scej.org/kagakukogaku_shi/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Enthalpy of Bio-oil Vapor and Heat Required for Pyrolysis of Biomass.2013

    • 著者名/発表者名
      Yang, H., Kudo, S., Kuo, H.-P., Norinaga, K., Mori, A., Masek, O., Hayashi, J.-I.
    • 雑誌名

      Energy Fuels

      巻: 27 号: 5 ページ: 2675-2686

    • DOI

      10.1021/ef400199z

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detailed Analysis of Residual Volatiles in Chars from the Pyrolysis of Biomass and Lignite.2013

    • 著者名/発表者名
      Yang, H., Kudo, S., Hazeyama, S., Norinaga, K., Masek, O., Hayashi, J.-I.
    • 雑誌名

      Energy Fuels

      巻: 27 号: 6 ページ: 3209-3223

    • DOI

      10.1021/ef4001192

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applications of Catalysis in the Selective Conversion of Lignocellulosic Biomass by Pyrolysis2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi.
    • 雑誌名

      Journal of Novel Carbon Resource Sciences

      巻: Vol.6 ページ: 1-8

    • URL

      http://ncrs.cm.kyushu-u.ac.jp/assets/files/JNCRS/JNCRS_Vol6_01-08.pdf

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Steam Reforming of Tar and Steam Gasification of Char from the Pyrolysis of Potassium-Loaded Woody Biomass2012

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Sueyasu, Tomoyuki Oike, Aska Mori, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, and Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      Energy Fuels

      巻: 26 号: 1 ページ: 199-208

    • DOI

      10.1021/ef201166a

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applications of Catalysis in the Selective Conversion of Lignocellulosic Biomass by Pyrolysis2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      Journal of Novel Carbon Resource Sciences

      巻: 6 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Experimental investigations for the reaction pathways leading to aromatic hydrocarbons in in-situ reforming of products derived from fast pyrolysis of biomass over zeolite catalysts2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Uemura, Kudo Shinji, Hayashi Jun-ichiro, Koyo Norinaga
    • 学会等名
      The 26th International Symposium on Chemical Engineering
    • 発表場所
      Pusan, South Korea
    • 年月日
      2013-12-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental Investigation for the Conversion Characteristics of Products from Fast Pyrolysis of Biomass to Aromatic Compounds over Zeolite Catalyst2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Uemura, Koyo Norinaga, Kudo Shinji, Hayashi Jun-ichiro, Hisahiro Einaga
    • 学会等名
      第12回日中石炭・C1化学シンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2013-10-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ゼオライト触媒を用いたバイオマス急速熱分解生成物のin-situ接触改質特性および反応機構2013

    • 著者名/発表者名
      上村和大,則永行庸,工藤真二,林潤一郎,永長久寛
    • 学会等名
      第22回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-08-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Reduction of Steam/Carbon and Oxygen/ Carbon Ratios in Biomass Gasification by Intensification of Volatilechar Interaction and Catalysis of Potassium2012

    • 著者名/発表者名
      T. Oike, H. Yang, S. Kudo, K. Norinaga, J.-i Hayashi
    • 学会等名
      62nd Canadian Chemical Engineering Conference Incorporating the 3rd International Symposium on Gasification and its Applications
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental investigations for the reaction pathways leading to aromatic hydrocarbons in in-situ reforming of products derived from fast pyrolysis of biomass over zeolite catalysts

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Uemura, Kudo Shinji, Hayashi Jun-ichiro, Koyo Norinaga
    • 学会等名
      The 26th International Symposium on Chemical Engineering
    • 発表場所
      Pusan, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Investigation for the Conversion Characteristics of Products from Fast Pyrolysis of Biomass to Aromatic Compounds over Zeolite Catalyst

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Uemura, Koyo Norinaga, Kudo Shinji, Hayashi Jun-ichiro, Hisahiro Einaga
    • 学会等名
      第12回日中 石炭・C1化学シンポジウム
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ゼオライト触媒を用いたバイオマス急速熱分解生成物のin-situ接触改質特性および反応機構

    • 著者名/発表者名
      上村 和大, 則永 行庸, 工藤 真二, 林 潤一郎, 永長 久寛
    • 学会等名
      第22回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      新宿,東京(工学院大学)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Toward better understanding of thermochemical conversion of solid fuels

    • 著者名/発表者名
      Koyo Norinaga
    • 学会等名
      Seminar at Deutsches Biomasseforschungszentrum
    • 発表場所
      Leipzig, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.carbonres.com/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 則永 行庸ホームページ

    • URL

      http://www.cm.kyushu-u.ac.jp/hayashi/kn/norinaga_jap.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 九州大学研究者情報(則永 行庸)

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003438/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 研究室グループ ホームページ

    • URL

      http://www.carbonres.com/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 研究成果公表Web Page (則永行庸)

    • URL

      http://www.cm.kyushu-u.ac.jp/hayashi/kn/norinaga_jap.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 九州大学 研究所情報 (則永行庸)

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003438/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 先導物質化学研究所HP

    • URL

      http://www.cm.kyushu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 林・則永研究室HP

    • URL

      http://www.carbonres.com/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 則永行庸HP

    • URL

      http://www.cm.kyushu-u.ac.jp/hayashi/kn/norinaga_jap.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] バイオマス炭化方法及びバイオマス炭化装置2012

    • 発明者名
      戸村 啓二,則永 行庸ら
    • 権利者名
      JFEエンジニアリング,九州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2012-12-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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