著者

木下 睦 高橋 悟 山崎 友紀 金 放鳴 守谷 武彦 榎本 兵治

出版者

公益社団法人 石油学会

雑誌

Journal of the Japan Petroleum Institute (ISSN:13468804)

巻号頁・発行日

vol.49, no.4, pp.177-185, 2006-07-01

参考文献数

5

被引用文献数

12

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オイルサンド層から熱攻法で採収されるビチューメンのオンサイト低粘度化・改質技術として開発研究中のアルカリ超臨界水熱改質法において,ビチューメンからベンゾチオフェン・ジベンゾチオフェン(BT・DBT)類が生成する挙動とそれらの分解挙動について考察した。アルカリ超臨界水熱改質法では,反応温度430℃,圧力30 MPaの条件でKOHを加えて処理した場合,反応時間が数分で終了する比較的迅速な初期の分解反応と,その後のゆっくりとした反応とに区分され,本報では後者を対象とした。得られた結果をまとめると以下のようである。(1)ビチューメンからBT・DBT類が生成し,主にこれらのうちのBT類が分解されることで脱硫が進行すると考えられる。(2)アルカリはビチューメンからBT・DBT類を生成する反応で消費される。(3)使用した2種のビチューメンについて,生成したBT・DBT類の種類は同様であったが,成分ごとの生成量は異なった。(4)生成したアルキルBT類の種類は構造上可能な化合物数の半数近くであり,アルキル基の炭素数が3以下のものがほとんどであった。(5)BT類はDBT類に比べ分解が容易であり,かつDBT類の生成量は多くないため,脱硫は主にBT類を経由すると考えられる。本研究で使用したビチューメンでは生成したDBT類の硫黄含有率は合計で0.3 wt%以下であった。<br>

著者

木下 睦 高橋 悟 金 放鳴 山崎 友紀 守谷 武彦 榎本 兵治

出版者

公益社団法人 石油学会

雑誌

Journal of the Japan Petroleum Institute (ISSN:13468804)

巻号頁・発行日

vol.48, no.5, pp.272-280, 2005-09-01

参考文献数

14

被引用文献数

1 14

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超臨界水を用いたビチューメンのオンサイト改質における脱硫の促進を目的として,ベンゾチオフェン(BT)類とジベンゾチオフェン(DBT)類のアルカリ水熱反応による分解を検討した。BTおよびDBT類はアルカリ水熱処理で分解し,分解の容易さはアルカリ水溶液の種類および濃度により影響を受け,KOH水溶液中での分解が最も進行した。分解はある濃度で残存率が最小となる極値を示した。また,水の超臨界状態では反応圧力が高い方が分解は容易に進行した。BT類とDBT類の両方について,本研究で報告した水熱分解とこれまでに他の研究者によって報告されている水素化脱硫法(HDS)とで生成物が異なり,また見かけの活性化エネルギーも大きく相違しており,両分解法において反応機構が異なることが示唆された。BTはDBTよりも分解が容易に進行し,またメチル基を有する硫黄化合物とメチル基を有さない硫黄化合物の分解の容易さを比較すると,メチル基を有さない硫黄化合物の方が容易に分解する。これらの傾向はHDSの場合と同様であり,水熱分解の場合も化合物の分子構造の影響を受けることがわかった。<br>

著者

榎本 兵治 木下 睦 金 放鳴 田路 和幸 篠田 弘造 洪 承燮

出版者

東北大学

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

1999

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水熱反応による有機化合物の資源化(炭素質物質の循環)反応における水の反応溶媒としての直接的な関わり、ならびにヘテロ原子近傍の構造が反応に及ぼす影響について調べ、資源化反応の最適条件を検討するための基礎的知見を得ることを目的とする。平成11年度から12年度かけて設計製作した高温高圧セルを用いて平成13年度は亜臨界〜超臨界水中における有機物のラマン散乱スペクトルを観察することにより、熱反応により生成した化合物の反応物、生成物の相違をその場反応の観察を可能にする実験系を確立することを目的として構造解析を中心に検討した。1.超臨界水振動分光解析システム、現有設備であるNMR、GCMSを用い、反応前後での有機化合物中のヘテロ原子を中心とした構造の変化について解析するための基礎的な検討をビチュメン中の硫黄化合物について行った。2.その場反応観察セルを用いた高温高圧条件でのラマン散乱スペクトルを測定し、他の研究グループが報告している超臨界水のOH伸縮振動の温度シフトならびにピークのシャープ化を確認し、装置の性能を確証した。引き続きアルカリ水溶液を用いた系の温度シフトを測定すると共に、モデル化合物として低分子硫黄化合物を用いた超臨界水中での分解実験を行い、その場反応スペクトル解析による、中間生成物を含む反応物、生成物の構造変化のデータを取得し、その他の超臨界水熱反応系にも応用可能な実験系であることを確かめた。また、アルカリを含む超臨界水中での有機物のラマンスペクトルの測定は過去に例を見ない。