石炭の新しいガス化プロセスの開発

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石油代替の有力なエネルギー、化学原料源としての石炭の高度利用技術の早急な開発は極めて重要である。本研究では、(1)石炭をTotalとして効率的に利用できる新しいガス化プロセスの開発、(2)ガス化反応の解明に基づくガス化効率の良いガス化反応装置の開発、(3)低品位、劣質の石炭をもガス化可能とする石炭供給法の開発と無公害でクリーンなガス化プロセスの開発を目標に研究を実施している。本年度は、(a)石炭をあらかじめ水素供与性溶剤で処理してから迅速熱分解する方法を提出し、テトラリンで前処理した太平洋炭について、不活性ガス中では1.5倍、50気圧水素中の熱分解では1.7倍にタール収率を増加することに成功した。(b)二段反応器の後段に充填したCo/Mo、Ni/Mo、Ni/W系触媒を用いて石炭熱分解生成物の接触水素化分解反応を検討し、諸操作条件の影響を明らかにして希望生成物の収率を最大にする指針を得た。(c)石炭の超臨界ガス抽出が有用化学物質の回収に有効であることを昨年明らかにしたが、本年度は抽出溶剤の溶解力を変化させて生成ラジカルの安定化、再結合、β-開裂反応、すなわち生成物分布の制御が可能であることを明らかにした。(d)ガス化炉への石炭供給技術の開発によってガス化プロセスの高効率化を図ることを目的に、石炭-水スラリーの熱的前処理プロセスを開発してスチーム搬送式固気混相流原料供給が可能であることを実証した。(e)過去報告された大型のガス化装置のデータをガス化温度別に解析してガス化効率を最大にする水蒸気吹き込み量を明らかにするとともに、酸素吹き込み量と水蒸気吹き込み量からガス化効率を評価するシミュレータを作成した。(f)石炭ガス化生成ガス中の硫黄化合物の高湿乾式脱硫剤及びそのプロセスの開発を目的として、石炭にCa系成分を添加してガス化時に脱硫する直接脱硫法と、酸化鉄系脱硫剤を用いてガス化炉の後流でガスを精製する間接脱硫法の可能性について検討を加えた。