超臨界抽出と溶剤水素化を組み合わせた石炭の2段液化

超临界萃取与溶剂加氢相结合的煤两级液化

• 批准号: 02203246
• 负责人: 小郷 良明
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Osaka City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02203246/
• 关键词: 超臨界抽出; 溶剤水素化; 2段液化; Yallourn炭; Wandoan炭; 圧力効果; メタノ-ル; 石炭液化

本研究では、水素の消費をできるだけ少なくし、技術的に問題の多い高圧水素ガスを使用する液相水素化工程の反応条件をできるだけ温和にして、なおかつ液化物収率の増加をはかるという原理的に相反する要求を、液化プロセスの複合化(前処理プラス水素ガスにする水素化)によってある程度解決することを目的とする。本年度はWandoan炭とYallourn炭について、各種超臨界または凝臨界流体による抽出(前処理)を400℃、20〜60MPaの条件下で行ない、操作条件、溶剤の種類、反応機構などについて検討した。その結果、水素供与性溶剤(テトラリン、テトラヒドロキノリン)と水素非供与性溶剤(ベンゼン、水)では抽出(前処理)機構が本質的に異なることがわかった。すなわち水素供与性溶剤を用いた場合は抽出は通常の液化と同じようにdafベ-スで100%まで進行するのにくらべて、水素非供与性溶剤を用いた場合には抽出(前処理)は短時間で終了して平衡値に致達するという傾向を示した。またメタノ-ルは両者の中間的挙動を示した。これらの結果を数学的モデルを用いて速度解析し、前処理各過程の速度定数を計算し、水素供与性溶剤中では前処理は逐次反応的に進行するが、水素非供与性溶剤中では並発反応的傾向が強いことを明らかにした。またメタノ-ルによる前処理に対する圧力効果の定量から、メタノ-ルが反応系にとり込まれる可能性(水素難供与性溶剤)を指摘し、石炭とメタノ-ルとの反応機構について考察を行ない、水素を消費しない分をプロセスのその他の反応条件の苛酷化によって補うという観点からみたメタノ-ルの将来性を示唆した。また水の効果は本年度の実験では否定的であったが、水と水素供与性溶剤との間に上部完溶点の存在する可能性を明らかにし、水の効果を期待するために前処理条件をさらに高温高圧化する必要性を指摘した。

This study aims to solve the problems of water consumption, technical problems, application of high-pressure water, reaction conditions of liquid-phase hydration engineering, requirements for increasing the yield of liquefied substances, and the degree of liquefaction of complex (pretreatment of water). This year, Wandoan carbon and Yallourn carbon, extraction (pretreatment) of various supercritical and condensed critical fluids, operation conditions, types of solvents, reaction mechanisms, etc. were investigated under the conditions of 400℃ and 20 ~ 60MPa. As a result, water supply and solvent (temperature, temperature, temperature) and water non-supply and solvent (temperature, water) are different from each other in nature. In the case of water supply and solvent use, the extraction is usually carried out in the same way as in the case of water supply and solvent use. In the case of water supply and solvent use, the extraction (pretreatment) is carried out in a short time. The equilibrium value is reached. The middle part of the game is shown below. The results of mathematical analysis are used to calculate the speed of each pretreatment process, and the tendency of water supply and chemical solution to reverse the process of pretreatment is strong. Before the treatment, the pressure effect is quantified and the possibility of reaction system (water supply and solvent) is investigated. The reaction mechanism is investigated. The water consumption is divided into three parts. The reaction condition is stressed. This year's results are negative, water supply and the existence of high temperature and high pressure.

项目成果

小郷 良明: "水素非供与溶剤による石炭の熱分解抽出液化反応" 第27回石炭科学会議発表論文集. 32-35 (1990)

Yoshiaki Kogo：“使用非供氢溶剂的煤的热解萃取液化反应”第 27 届煤炭科学会议论文集 32-35 (1990)。

吉野 寿高: "石炭の多段液化法に関する基礎研究ー水素非供与性溶剤による前処理ー" 化学工学会研究発表構演要旨集. (1991)

Toshitaka Yoshino：“煤炭多级液化的基础研究 - 使用非供氢溶剂进行预处理”日本化学工程师学会研究报告摘要集（1991 年）。

小郷 良明: "UCT溶剤中におけるIllinois No.6炭の液化挙動" 第27回石炭科学会議発表論文集. 36-39 (1990)

Yoshiaki Kogo：“伊利诺伊州 6 号煤在 UCT 溶剂中的液化行为”第 27 届煤炭科学会议论文集 36-39（1990）。

Yoshiaki Ogo: "Pretreatment of coal with supercritical solvents under coal liquefaction conditions" International Conference on Coal Science,Newcastle upon Tyne. (1991)

Yoshiaki Ogo：“在煤炭液化条件下用超临界溶剂预处理煤炭”国际煤炭科学会议，泰恩河畔纽卡斯尔。