水素供与性ビヒクルを用いる石炭の短時間処理ソルボリシス液化

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本年度は水素供与性ビヒクルを用いた石炭の膨潤と液化及び石炭液化残渣物の有効な分離法について検討した。(1)水素供与性ビヒクルを用いた石炭の膨潤と液化:太平洋炭の微粉炭を種々の溶媒中に加えて膨潤比を測定したところ、アルコール、1,2,3,4-テトラヒドロキノリン(THQ)が高い膨潤比を与えた。また、THQ-エタノール、THQ-水系ではさらに膨潤比が増加した。そこで、THQ-エタノール、THQ-水系で太平洋炭を膨潤させた後400℃,10分間で液化反応を行なった。その結果、THQ-エタノール系では液化率が膨潤により著しく増加した。これは膨潤によりTHQが石炭内部にかなりの量吸収され反応温度に達するまで石炭構造を保ち、水素供与性として働くためと考えられる。(2)石炭液化残渣の有効な分離法:太平洋炭、モーラ炭をTHQで 420℃,30分間液化反応して得られたベンゼン不溶物(BI)を試料とした。各BIをベンゼンに加えた後、アンチソルベントを添加してBIの沈降速度を測定してBIの分離挙動を検討した。本年度はアンチソルベントとして炭素数4以下のn-アルカンを用いた。炭素数4以下のn-アルカンは常温で気体のため、直接ガスを吹き込む方法とベンゼンにガスを飽和量溶解させた溶液を添加する方法の2通りの方法を採用した。n-アルカンガスを流量と時間を変化させ吹き込んだところ、両BIともメタン,エタン,プロパンガスでは沈降速度はそれほど増加しなかったが、ブタンガスでは大きく促進された。また、ガスを飽和量溶解させた溶液の添加実験においては、太平洋BIよりもモーラBIのほうが沈降効果が大きくあらわれた。太平洋BIはプロパンで沈降速度が最大となり、モーラBIではブタンで速度が大きく促進された。これはガスのベンゼンへの溶解性とBI表面の疎水性部分への吸着が支配的に作用していると考えられる。