合成ガスを用いる石炭-石油系重質油のコプロセッシング処理

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04203203
• 研究機関: 室蘭工業大学
• 研究代表者: FU Yuan Chin 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (00218869)
• 研究分担者: 秋吉 亮 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (60002896)
• キーワード: 石炭液化 / コプロセッシング / 石油系溶剤 / 水素化脱硫 / 水素化 / 合成ガス / 触媒

研究概要

高硫分石炭と石油系重質迪のコプロセッシングによるクリーン燃料の製造において、基礎となる下記の三項目の研究を進めた。
(1)モデル化合物を用いる石炭-石油系溶剤のコプロセッシングアントラセンとベンゾチオフェンをモデル化合物として用いた場合、石炭液化触媒として水素系でよく用いられるNiMo/A1_2O_3に助触媒として炭酸カリウムを含浸すると、合成ガス系においてもかなり高い活性を有することが認められた。中性である活性炭を触媒担体とするNiMo触媒ではMoO_3の担持量が高い場合、また塩基性酸化物であるマグネシアを担体するNiMo触媒ではNiOとMoO_3の担持量が共に高い場合、それぞれ高い活性を示した。
(2)石油溶剤シクロアルカンの水素供与性溶剤成分のデカリンはtrans-型に転換し、水素化脱硫の進度はtrans/cis比の増加に関連する。これはデカリンが脱水素されてテトラリンを生成し、更に水素化されてtrans-デカリンを生成しやすいためと考えられる。このようなシクロアルカンの水素移行はヒデロアロマチックあるいはベンゼン環を有するテトラリン、1-メチルナフタレンなどの化合物の存在がH-シャトラーとして働くことで活発になり、水素供与性を促進するように思われる。
(3)石炭-石油系溶剤のコプロセッシング合成ガスを用いる石炭と溶剤のコプロセッシングにおいてもNiMoをアルミナ、マグネシアおよび活性炭に担持した触媒は活性を示したがアルミナがもっとも有効であった。合成ガスとスチーム(H_2:CO:H_2O 【approximately equal】 1:1:1)を用いるコプロセッシング反応は400℃-425℃で高い石炭転化率が得られ、水素消費が低い。反応時間は45分-75分位が適当であった。

研究成果

• [文献書誌] Yuan C.Fu,Kotaro Tanabe,Makoto Akiyoshi: "Coal/Oil Coprocessing Using Syngas;Reactivity of Cycloalkanes as the Solvent" Preprints,Div.Fuel Chem.,American Chemical Society. 37. 1776-1780 (1992)
• [文献書誌] 秋吉 亮,田名部 光太郎,Yuan C.Fu: "合成ガスを用いる石炭-重質油のコプロセッシングー触媒担体の効果ー" 日本エネルギー学会、第29回石炭科学会議、発表論文集. 209-212 (1992)
• [文献書誌] Yuan C.Fu,田名部 光太郎,秋吉 亮: "金属酸化物担持触媒による石炭-重質油モデル化合物の水素化脱硫反応" 化学工学会室蘭大学研究発表講演要旨集. 268- (1992)
• [文献書誌] 田名部 光太郎,秋吉 亮,Yuan C.Fu: "石炭-重質油コプロセッシングにおけるCOシフト反応" 日本化学会北海道支部冬季研究発表会講演要旨集. 30- (1993)
• [文献書誌] 渡井 弘幸、秋吉 亮、Yuan C.Fu: "キノリンの水素化脱窒素反応に及ぼす石油系溶剤の効果" 日本化学会北海道支部冬季研究発表会講演要旨集. 33- (1993)
• [文献書誌] Yuan C.Fu、藤谷 研一、田中 文明、秋吉 亮: "合成ガスを用いる石炭-石油系重質油のコプロセッシング反応" 日本エネルギー学会誌. 72. 3- (1993)