工業生産に由来する亜酸化窒素の発生と制御に関する研究

亜酸化窒素は重要な温室効果ガスでありながら、その放出源と発生量に関しては概括的全体像が近年漸く明らかになりつつある段階であり、個別的発生源とそこからの発生量、また排出抑制のための技術的検討は未だほとんどなされていないのが現状である。本研究では亜酸化窒素の発生源として最近つとにその重要性が認識されはじめてきた素材・製品製造などの化学品製造工程に着目し、そこからの亜酸化窒素の発生状況を定量的に把握し、さらに反応プロセス中での発生メカニズムを解明することにより有効な亜酸化窒素の排出制御手法を確立することを目的とした。そのため、さまざまの化学品製造工程のなかでも特に亜酸化窒素発生に関わりが深いと考えられる硝酸とその関連化合物を取り上げ、それらが反応試剤として使用される際の亜酸化窒素発生の可能性と発生メカニズムの解明を試みた。具体的には硝酸を酸化剤とするシクロヘキサノン/シクロヘキサノールからのアジピン酸製造プロセスについて検討した。アジピン酸は合成繊維や合成樹脂素材として需要が急増しているナイロン6,6の原料であり、その国内生産量は10万トン/年とされている。硝酸を酸化剤とするアジピン酸の製造過程においては硝酸は量論的に還元されて種々の窒素酸化物が生成するが、実際の工業的製造プラントからの発生ガスの組成や発生量についての具体的データは明らかにされていない。そこで実験室規模で上記反応から発生する亜酸化窒素量を測定した。その結果、亜酸化窒素の排出係数は約0.4gN2O/1gアジピン酸となった。これに基づいて国内のアジピン酸製造にともなう亜酸化窒素の発生量を見積もると35Gg/年程度となる。

亜酸化窒素は重要な温室効果ガスでありながら、その放出源と発生量に関しては概括的全体像が近年漸く明らかになりつつある段階であり、個別的発生源とそこからの発生量、また排出抑制のための技術的検討は未だほとんどなされていないのが現状である。本研究では亜酸化窒素の発生源として最近つとにその重要性が認識されはじめてきた素材・製品製造などの化学品製造工程に着目し、そこからの亜酸化窒素の発生状況を定量的に把握し、さらに反応プロセス中での発生メカニズムを解明することにより有効な亜酸化窒素の排出制御手法を確立することを目的とした。そのため、さまざまの化学品製造工程のなかでも特に亜酸化窒素発生に関わりが深いと考えられる硝酸とその関連化合物を取り上げ、それらが反応試剤として使用される際の亜酸化窒素発生の可能性と発生メカニズムの解明を試みた。具体的には硝酸を酸化剤とするシクロヘキサノン/シクロヘキサノールからのアジピン酸製造プロセスについて検討した。アジピン酸は合成繊維や合成樹脂素材として需要が急増しているナイロン6,6の原料であり、その国内生産量は10万トン/年とされている。硝酸を酸化剤とするアジピン酸の製造過程においては硝酸は量論的に還元されて種々の窒素酸化物が生成するが、実際の工業的製造プラントからの発生ガスの組成や発生量についての具体的データは明らかにされていない。そこで実験室規模で上記反応から発生する亜酸化窒素量を測定した。その結果、亜酸化窒素の排出係数は約0.4gN2O/1gアジピン酸となった。これに基づいて国内のアジピン酸製造にともなう亜酸化窒素の発生量を見積もると35Gg/年程度となる。