石炭の水素化熱分解特性と揮発性成分のその場接触改質

煤加氢热解特性及挥发分原位催化重整

• 批准号: 63603507
• 负责人: 松永 利昭
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Akita 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: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63603507/
• 关键词: 急速水素化熱分解; 石炭発揮分の接触改質; 粘土層間化合物; 石炭の脱硫; 形態別硫黄の挙動

本研究は、石炭の水素化熱分解により付加価値の高い生成物を得るとともに効率のよい脱硫により、燃料のクリーン化を図ることを意図した研究の一環で、本年度は、粒子落下型急速水素化熱分解装置を用いて、ガス、タール等の生成量を求めて生成過程をシュミレートするとともに、形態別に硫黄の移動を調べ、その移行過程を反応工学的に明らかにした。一方、常圧流通型熱天秤装置により、粘土を基体とした各種多孔体を触媒とし、加熱により生ずる発揮性成分をその場改質し、有効生成物を得る条件を検討した。(1)触媒調整と基礎物性の検討 モンモリロナイトを基体とし、これにアルミナまたはチタニアを各種の条件で層間挿入し、細孔状態、表面酸性の異なる各種触媒を得た。(2)発揮性成物の改質反応 主として大同炭につき、H_2気流下で生成する発揮分を直ちに一定温度に保った触媒層に導き水素化分解した結果、アルミナ-PILCと異なり、チタニア-PILCはその調製条件を選ぶことにより強い触媒作用を示し、その程度はHYゼオライトに匹敵ないしこれを上回ることがわかった。(3)粒子落下型熱分解装置による石炭の急速熱分解特性 粘結性及び硫黄の含有量と含有形態の異なる4種の石炭(三池三川炭、米国PSOC-830など)について、5区間に分割温度制御された全長1.5mの反応管内を落下させ、約10^4℃/Sの速度で急速熱分解した。急速昇温により生成する揮発分の量は、工業分析値と比較して10〜40%増加した。さらに、これらについて、揮発分の放出スキームを組み立ててシュミレーションを行い、各素過程の速度定数を決定し、特性を明らかにした。(4)形態別硫黄の挙動 上記4種の石炭につき、急速昇温下での硫黄の挙動を詳細に分析し、既報のスキームによりシュミレートした結果、急速水素化熱分解により有機硫黄を高度に脱硫し得る可能性を示した。

This study is a part of the research on the production process of sulfur by particle falling-type rapid hydration thermal decomposition device, which is aimed at obtaining the high-quality products of carbonation thermal decomposition, efficiency, desulfurization and fuel purification. The transition process of reverse engineering is very clear. A constant pressure flow type thermal balance device is used to investigate the conditions for the production of various porous materials, such as catalysts, heating, and reactive components. (1)The catalyst can adjust the basic physical properties, such as the matrix, the pore state, the surface acidity and so on. (2)The modification reaction of volatile compounds is mainly caused by the formation of volatile components in Datong coal under H_2 gas flow at a certain temperature while maintaining the catalyst layer to guide the hydrolysis and decomposition of water. As a result, the catalytic effect of Almuna-PILC is different, and the catalytic effect of Cita-PILC is stronger due to the selection of fewer modulation conditions, and the degree of catalytic effect is comparable to that of HY ORAY. (3)Rapid thermal decomposition characteristics of carbon in particle falling-type thermal decomposition device Adhesion and sulfur content and content of different forms of carbon (Miike Mikawa carbon, PSOC-830) in 5-zone temperature control and rapid thermal decomposition at a rate of about 10^4℃/S in a reactor tube with a total length of 1.5 m. The amount of emission due to rapid temperature rise increased by 10 ~ 40% compared with industrial analysis values. In this paper, the author discusses the process of evolution, the evolution of evolution, the evolution of evolution, the determination of the speed of each process, and the characteristics of evolution. (4)The behavior of sulfur in different forms is described in detail. The behavior of sulfur under rapid temperature rise is analyzed in detail. The results of rapid hydration and thermal decomposition are shown.

项目成果

菅原 他: 素材物性学雑誌. 1. 59 (1988)

菅原等人：《材料物理学杂志》1. 59 (1988)

菅原 他: 第25回石炭科学会議. 47. (1988)

Sukawara 等人：第 25 届煤炭科学会议。47。（1988）

T.Sugawara et al.: Fuel. 67. 1263 (1988)

T.菅原等人：燃料。

T.Matsunaga et al.: International Conference on Coal Science(Oct.,1989).

T.Matsunaga 等人：煤炭科学国际会议（1989 年 10 月）。

T.Sugawara et al.: International Conference on Coal Science(Oct.,1989).

T.Sukawara 等人：煤炭科学国际会议（1989 年 10 月）。