中国炭の有効利用に関する無公害・新統合プロセスの共同開発研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04044105
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 野村 正勝 大阪大学, 工学部, 教授 (10029184)
• 研究分担者: 杜 宝生 東北内豪古石炭公社, 多種経営公社, 副社長 ; 沙 興中 華東化工学院, 資源化学・工学系, 副教授 ; 朱 起明 清華大, 化学系, 教授 ; 程 懋杆 中国科学院, 山西石炭化学研究所, 教授(副所長) ; 郭 樹才 大連理工大学, 石炭化学研究所, 教授(所長) ; 諸岡 成治 九州大, 工学部, 教授 (60011079) ; 加部 利明 東京農工大, 工学部, 教授 (50092482) ; 飯野 雅 東北大, 反応研, 教授 (10006306) ; 乾 智行 京都大, 工学部, 教授 (60025989)
• キーワード: 高度利用 / 省エネルギー / 前処理技術 / 脱硫・脱窒素触媒 / 溶媒抽出 / C1化学 / CO2低減技術 / 石炭化学構造

研究概要

本年度は(1) 石炭の高度利用を可能とする石炭構造研究と脱硫、脱窒素などの高度前処理法、(2) 石炭液化油の深度脱硫・脱窒素触媒の開発、(3) 低エネルギー消費型溶剤抽出液化法の開発、(4) 低エネルギー消費型連続式コークス製造法、(5) CO2、COからのケミカルズ製造用高性能触媒の開発に関する研究を行なった。(1)に関しては、熱的転換プロセスの効率を飛躍的に向上させるため、分子間非共有結合の切断と有害成分の除去を目的に絞り、前者では物理的処理で架橋密度を低下でき、後者ではイオン交換性金属をCO2/H2O前処理で除去できることを見いだした。(2)に関しては、Ru金属などの添加による触媒の修飾の効果を検討し、優れた脱硫活性発現を認めた。(3)に関しては、中国炭が米国や豪州の石炭に比べ、室温での溶媒抽出率が極めて高いことを見いだした。(4)に関しては、急速加熱による炭化物を熱間成形して、その後800℃で20分保持しコークスを得たがその特性からいくつかの石炭では良好な強度が得られることがわかった。(5)に関しては白金を修飾したガロシリケート触媒による石炭液化油の改質反応を行なったところ、本触媒が優れた脱酸素性能を有することがわかった。また、同時にこの触媒がCO2、COからのメタノール製造に高い活性をしめすことがわかった。
また、本年度は日本から研究代表者、4名の研究分担者が8月10日から19日の10日間、中国の各研究機関を訪問し、上記研究課題についての討論を行なうともに、8月14日に太原、8月17日に北京でworkshopを開催し、石炭構造に関する基磯的研究および石炭の無公害利用に関する10件の研究発表を行ない、中国側の若手研究者と活発な討論を行なった。また、日本の研究実施大学から1名ずつ若手の研究者計5名が上記の2度のworkshopに出席するとともに、10〜18日間中国の共同研究実施機関を訪問し、各課題についてより濃密な討論を行なった。

研究成果

• [文献書誌] M.NOMURA: "A study on unit structures of bituminous coal" Fuel Process. Technol.31. 169-180 (1992)
• [文献書誌] K.NAKAMURA: "CAMD study of coal model molecules 1. Estimation of physical density of coal model molecules" Energy & Feuls. 7. (1993)
• [文献書誌] 乾 智行: "メタロシリケート触媒による石炭液化油ナフサ留分の接触改質(I):フェノール類の反応阻害効果" 日本エネルギー学会誌. 71. 1125-1131 (1993)
• [文献書誌] 井上正志: "メタロシリケート触媒による石炭液化油ナフサ留分の接触改質(II):軽質ナフサの代表的成分のガロシリケート上での反応" 日本エネルギー学会誌. 71. 1178-1183 (1993)
• [文献書誌] 飯野 雅: "石炭の溶剤抽出と膨潤" 石油学会誌. 35. 26-32 (1992)
• [文献書誌] T.TAKANOHASHI: "Effects of maceeal composition on the extraction of bituminous coals with carbon disulphide - N-methy1-2-pyrrolidinone mixed solvints at room temperature" Fuel. 72. 51-55 (1993)
• [文献書誌] A. ISHIHARA: "Effects of solvents on deep hydrodesulfurization of benzothiophene and dibenzothiophene" J. Catal.140. (1993)
• [文献書誌] T. KABE: "Hydrodesulfurization of sulfur-containing polyaromatic compounds in light oil" Ind. & Eng. Chem. Res.31. 1577 (1992)
• [文献書誌] J-i. HAYASHI: "Control of molecular composition of tar by secondary reaction in fluidized-bed pyrolysis of a subbituminous coal" Energy & Fuels. 7. (1993)
• [文献書誌] J-i. HAYASHI: "Formation of polycyclic aromatic hydrocarbons and elimination of aliphatic sustituents in secondary reaction of flash pyrolysis tar" ACS. Div. Fuel Chem. Prep.37. 1740-1747 (1992)