石炭の総合的利用を目指した複合的変換プロセスの開発

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は、石炭の高度利用技術の開発によって石炭利用効率を大幅に向上するとともに、クリ-ンな石炭転換プロセスを開発して、炭酸ガス問題を始めとする環境問題解決に大きく貢献することを目的にしている。具体的には、(1)非常にマイルドな条件下で液収率を大幅に向上し得る熱分解法の開発、(2)生成物の組成制御を可能とする新しい超臨界・熱分解抽出法の開発、(3)各ステップを最適化した高効率多段階液化プロセスの開発、(4)高温ガス化プロセスの最適条件選択の基盤確立、(5)石炭ガス化等で生成するガスを脱硫・精製するための高複合機能脱硫剤の開発に取り組んでいる。本年度得られた成果は以下の通りである。1、石炭構造の理解に基づき、石炭を溶剤で膨潤する際に触媒を担持する方法を提案し、本法が高圧水素中での熱分解ならびにテトラリン膨潤炭の初期熱分解反応を大きく促進することを明らかにした。2.CoMo/Al_2O_3触媒を用いた石炭の粉・粒流動層熱分解により、水素雰囲気、500℃の熱分解条件下で、7.2wt%のBTX、ナフタレン収率を得た。3.超臨界流体による石炭抽出結果を速度論的に解析して石炭熱分解の主反応の速度を評価した。この結果に加えて超臨界流体の溶解力を考慮すると、既往の超臨界流体抽出の結果を統一的に説明できた。4.溶剤の水素移動液化/硫化鉄触媒水素化反応からなる二段液化を提案し、各段の反応条件の最適化により、溶剤/石炭比が1においてオイル+アスファルテン収率81%を達成できた。5.最高1500℃の高温域で5種類の石炭をガス化した。高温でも炭種によるガス化反応速度の差が認められ、その序列は炭化度、表面積、結晶不完全性と相関された。6.鉄鉱石ならびに製鉄高炉ダストにバインダ-を添加し、脱硫剤の機械的強度の向上と活性の向上・均等化を試み、SiO_2をアルコキシドとして添加して機械的強度の向上に成功した。