| 研究課題/領域番号 |
09555237
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
駒沢 勲 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40029476)
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| 研究分担者 |
野田 秀夫 関西化学機械製作(株), 研究者
佐藤 博 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (60283743)
平井 隆之 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (80208800)
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| キーワード | 軽油 / 深度脱硫 / 光化学反応 / 有機硫黄化合物 / 液液抽出法 / ジベンゾチオフェン / 電子移動増感反応 / 三重項増感反応 |
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| 研究概要 |
軽油/水二相系および軽油/極性溶媒二相系(有機二相系)を基本とする液液抽出系に光反応を導入し軽油を深度脱硫するプロセスについて検討した。
1. 軽油/水二相系を用いる軽油の深度脱硫プロセス
軽油中の難脱硫性硫黄化合物であるジベンゾチオフェン(DBT)類の光反応は、共存するナフタレンによって妨害される。これを克服するため、三重項増感剤であるベンゾフェノンを用いて280nm以上の波長域の光線でDBTを間接光励起し、これを水相中の過酸化水素で酸化して水溶性物質に変換し脱硫するプロセスを開発した。このプロセスは特に芳香族成分の少ない市販軽油の深度脱硫に有効であり、48時間の光照射で硫黄分を0.2wt%から0.05wt%に減少させることができた。光反応時に使用する過酸化水素水溶液の回収・循環利用を組み込んだ深度脱硫プロセスを提案した。
2. 軽油/極性溶媒二相系(有機二相系)を用いる軽油の深度脱硫プロセス
有機二相系を用いる場合、DBTは極性溶媒(アセトニトリル)中で効率よく光酸化され、脱硫される。この際に生成する化合物を詳細に同定し、光分解過程を明らかにした。また、さらに省エネルギー的な脱硫プロセスの開発を目指し、電子移動型増感剤ジシアノアントラセン(DCA)を系に導入した。DCAを用いるDBTの間接光酸化は400nm以上の波長域の可視光で進行し、これにより太陽光を光源とするプロセスを完成させることができた。軽油との分離性および循環使用における回収の簡便性などを考慮して共沸組成のアセトニトリル-水混合物を溶媒として用い、光反応後の溶媒からヘキサンを用いて芳香族分を抽出し軽油に戻す工程、さらにDCAの回収工程を付加したプロセスを構築した。このプロセスでは、溶媒はすべてクローズドで循環使用できる。さらに、このプロセスを実際に実行し、その有効性・妥当性について検討し、硫黄分0.02wt%の深度脱硫軽油が得られることを示した。
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