産業における窒素の高効率循環とゼロエミッションのキーテクノロジー

工业氮高效循环、零排放关键技术

• 批准号: 11128216
• 负责人: 秋鹿 研一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11128216/
• 关键词: 窒素循環; アンモニア合成; NO発生; NO選択還元; アンモニア選択酸化; アンモニア回収

日本の産業における窒素循環の実情を調べ、問題点を指摘した。さらにアンモニア吸着回収法について検討した。産業界の窒素循環は、アンモニア生産を出発とするサイクルから成り立っている。工業的に有用な基礎原料であるアンモニアの日本での生産量は、1998年度には166万5000トンであった。この内訳をみると合成アンモニアは161万8000トン、副生アンモニアは4万7000トンであった。1998年度のアンモニアの投入ベースでの構成比は、工業用が95%、肥料用が5%であった。工業用アンモニアの主要用途をみてみると、カプロラクタム・メラミン用などがあり、これらへのアンモニア投入量は工業用アンモニア消費量の約48%を占めている。この他に、外販用(主として、脱硝用)、尿素用、硝酸用、安水用、硝安用、塩安用、亜硝酸ソーダ用、重炭安用、硝酸ソーダ用、硫安用の順に工業アンモニアが投入され消費されている。この循環系から明らかになった重要なことの1つは、日本では窒素肥料よりも含窒素工業製品がいかに多いかである。これらは繊維、プラスチック。建材等として使用されるが、定常状態を考えると、いずれ廃棄物等となる。もし、エネルギー回収を目的として(ごみ)燃焼した場合にはこの中のNは大半NOxになると考えられる。これら(ナイロン)繊維等の製品を燃焼した際「N」がどうなるかの研究が必要であろう。現在このNOxを除くためにはNH3によるSCR(選択還元)法しかなく、日本における効率の良い「その場」NH3生産が必要となる。次に、この循環以外での日本の燃焼NOxを推算してみる。1995年の化石燃料消費量は原油換算で453×l0(6)t/年と言われる。これをCH2 1モル当たりに直すと32.4×l0(12)モルとなる。CH2 1モルの燃焼によりH20+C02+6N2(8モル)が生ずる。1400K燃焼での平衡値NO 160ppmが生ずるとすると8×160×10(-6)=1.28×10(-3)モル倍のNO換算となる。すなわち、4.1×10(10)モルNO/年、NH3換算すると700×10(3)t/年となる。現在この除去が1/3程度行われているとすると235×l0(3)t/年が脱硝用であると考えられ、外販アンモニアの量に対応する。NOxとして放出される分がいかに多いかがわかる。NOを完全に除去するためにはSCR法に必要なNH3の生産増加、更には中間体として利用可能なN化合物の形でいかに分解、回収する方法の研究が必要なことが分かった。鉄鉱・石油化学プロセスより排出するアンモニアのうち、回収可能な濃度を有するものについては回収再利用し、回収効率が悪いものについては酸化分解(窒素ガスヘ)して無害化すべく研究を行ってきた。これまで当研究グループでは、後者のプロセスについて主に発表を重ねてきたが、本年度は前者のデータを主に得た。

The current situation of the における nitrogen cycle in Japan 's <s:1> industry を issues べ, and the problem points を criticisms た. Youdaoplaceholder0 モニア モニア inhaling the back release method に さらにア て検 て検 seeking た. In the industrial sector, the <s:1> nitrogen cycle <s:1>, ア, モニア モニア is used to produce を, とするサ, とするサ, <s:1>, ら, ら and ら. Industrial に useful な base materials で あ る ア ン モ ニ ア の Japan で の は quantity, and the 1998 に は 1.66 million 5000 ト ン で あ っ た. <s:1> 訳をみると synthesis ア ア モニア モニア ア 1,618,000 ト <e:1>, secondary student ア モニア モニア 47,000 ト であった であった. In 1998, the composition ratio of <s:1> ア モニア モニア モニア <s:1> input ベ ア スで <s:1> was as follows: が95% for industrial use and が5%であった for fertilizer use. Industrial ア ン モ ニ ア の main use を み て み る と, カ プ ロ ラ ク タ ム · メ ラ ミ ン with な ど が あ り, こ れ ら へ の ア ン モ ニ ア guangxifacing は industrial ア ン モ ニ の ア consumption accounts for about 48% of を め て い る. こ の he に, outside vendor (main と し て, denitration), urea, nitrate, water use, ammonium nitrate with nitric acid, salt with Ann, 亜 ソ ー ダ with nitric acid, heavy carbon with Ann, ソ ー ダ, sulfur Ann の shun に industrial ア ン モ ニ ア が into さ れ consumption さ れ て い る. こ の circulation system か ら Ming ら か に な っ た important な こ と の 1 つ は, Japan で は smothering element fertilizer よ り も smothering element industrial products が い か に more い か で あ る. Youdaoplaceholder2 れら 繊 繊 dimension, プラスチッ. Building materials and the like と て て use されるが, stationary state を examination えると, ずれ廃 ずれ廃 waste and the like となる. も し, エ ネ ル ギ ー back 収 を purpose と し て (ご み) combustion 焼 し た occasions に は こ の の N は in most of the NOx に な る と exam え ら れ る. こ れ ら (ナ イ ロ ン) 繊 d の products such as を combustion 焼 し た international "N" が ど う な る か の research が necessary で あ ろ う. Now こ の NOx を except く た め に は NH3 に よ る SCR method (sentaku yuan) し か な く, Japan に お け る good working rate の い "そ の field" NH3 production が necessary と な る. In addition to the に and <s:1> <s:1> cycles, the で <s:1> Japanese gas 焼NOxを is estimated to be を てみる. In 1995, the consumption of fossil fuels in the fossil fuel industry, converted from <s:1> crude oil to で453× 10 (6)t/ year と words われる. Youdaoplaceholder2 れをCH2 1モ となる when た モ に goes straight to すと32.4×l0(12)モ モ となる となる. CH2 1モ が igniting 焼によ 焼によ H20+ CO2 +6N2(8モ が)が generating ずる. 1400 k combustion 焼 で の balance numerical NO 160 PPM が ず る と す る と 8 x 160 x 10 (6) = 1.28 x 10 (3) モ ル times の NO conversion と な る. Youdaoplaceholder0, 4.1×10(10)モ となる NO/ year, NH3 conversion すると700×10(3)t/ year となる. Now こ の remove が line a third degree わ れ て い る と す る と 235 x l0 (3) t/year が denitration with で あ る と exam え ら れ, outside vendor ア ン モ ニ ア の quantity に 応 seaborne す る. NOxと て て releases される fractions が と に に に more <s:1> がわ がわ る る. NO を に completely remove す る た め に は SCR method に な NH3 の necessary production rights, more に は intermediates と し て may use な の N compounds form で い か に decomposition, back 収 す る methods の が necessary な こ と が points か っ た. Iron objects 鉱, oil chemical プ ロ セ ス よ り discharge す る ア ン モ ニ ア の う ち, hui 収 may な concentration を す る も の に つ い て は し 収 reuse, back 収 sharper rate が 悪 い も の に つ い て は acidification decomposition (smothering element ガ ス ヘ) し て harmless す べ く を line っ て き た. こ れ ま で when the グ ル ー プ で は, the latter の プ ロ セ ス に つ い て main に 発 table を heavy ね て き た が, this year's は former の デ ー タ Lord を に た.

项目成果

Eun Sook Lee, and Ken-ichi Aika: "Low-Temperature Methanol Synthesis in Liquid-Phase with a Raney Nickel-Alkaoxide System : Effect of Raney Nickel Pretreatment and Reaction Conditions"J. Molec. Catal. A : Chemical. 141. 241-248 (1999)

Eun Sook Lee 和 Ken-ichi Aika：“雷尼镍醇盐体系液相低温甲醇合成：雷尼镍预处理和反应条件的影响”J。