JP2500337B2 - セルロ―ス系バイオマスからの炭化水素の製造方法 - Google Patents

セルロ―ス系バイオマスからの炭化水素の製造方法

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JP2500337B2 JP2170692A JP2170692A JP2500337B2 JP 2500337 B2 JP2500337 B2 JP 2500337B2 JP 2170692 A JP2170692 A JP 2170692A JP 2170692 A JP2170692 A JP 2170692A JP 2500337 B2 JP2500337 B2 JP 2500337B2
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裕 土手
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  • Coke Industry (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセルロース系バイオマス
からの炭化水素の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】従来、木材のようなセルロ
ース系バイオマスから炭化水素を製造する研究は行なわ
れており、例えば、木材を一旦ガス化し、水素と一酸化
炭素の合成ガスに変換し、次にフィッシヤートロプッシ
ュ法(ＦＴ法）などで炭化水素に変換する方法は知られ
ている。しかしながら、このような方法は炭化水素を製
造するに当たって、二段の反応ステップを必要とし、収
率が低く、しかも建設費が高価になることから、その実
用化には大きな困難がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な従来法とはなり、一段でセルロース系バイオマスから
炭化水素を製造する方法を提供することをその課題とす
る。
【０００４】
【発明を解決するための手段】本発明によれば、セルロ
ース系バイオマスを、水素活性化金属触媒を用い、アル
カリ性物質の存在下及び水性媒体の存在下で高温高圧に
保持することを特徴とするセルロース系バイオマスから
の炭化水素の製造方法が提供される。
【０００５】本発明でいうセルロース系バイオマスと
は、セルロースを含む物質を意味するもので、このよう
なものは、例えば、木材（チップ、粉）、樹皮、葉、バ
ガス、古紙、泥炭、農産廃棄物、林産廃棄物、セルロー
スを含む各種有機性廃棄物（例えば、都市ゴミ、汚泥
等）等が包含される。
【０００６】本発明の方法を実施するには、セルロース
系バイオマスを、水素活性化金属触媒を用い、アルカリ
性物質の存在下及び水性媒体の存在下で高温高圧条件に
保持すればよい。この場合、水素活性化金属触媒として
は、従来公知のもの、例えば、通常の工業用ニッケル金
属触媒や、コバルト触媒、ニッケル・コバルト触媒の
他、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｐｔ等の遷移金属を含む各種の触媒を
用いることができる。アルカリ性物質としては、例え
ば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリ
ウム、蟻酸ナトリウム、蟻酸カリウム等のアルカリ金属
化合物や、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、炭
酸カルシウム、炭酸マグネシウム等のアルカリ土類金属
化合物がある。水性媒体としては、通常水が用いられる
が、水と水溶性有機溶媒との混合物を用いることもでき
る。
【０００７】水性媒体の使用量は、一般には、セルロー
ス系バイオマス１重量部（乾燥物基準に対し、２〜１０
０重量部、好ましくは５〜４８重量部の割合である。水
素化活性金属触媒の使用量は、一般には、セルロース系
バイオマス１重量部（乾燥物基準）に対し、０．０１〜
１０重量部、好ましくは０．１〜１重量部の割合であ
る。アルカリ性物質の使用量は、セルロース系バイオマ
ス１重量部（乾燥物基準）に対し、０．０１〜１重量
部、好ましくは０．１〜０．５重量部の割合である。
【０００８】本発明における反応は高温高圧条件下で実
施されるが、この場合、反応温度は、一般には、２００
〜４００℃、好ましくは３００〜４００℃である。反応
圧力は水性媒体の自己発生圧力を利用することができる
が、必要に応じて不活性ガス、例えば、窒素ガス、アル
ゴンガス、ヘリウムガス等を用いて加圧することもでき
る。反応圧力は、一般には２０〜２２０気圧、好ましく
は９０〜２２０気圧であり、反応時間は５〜１８０分で
ある。
【０００９】前記のようにしてセルロース系バイオマス
を反応処理することにより、メタンの他、エタン、エチ
レン、プロパン、プロピレン等の有用な炭化水素を製造
することができ、これらの炭化水素は気体燃料や化学原
料等として使用することができる。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、一段でセルロース系バ
イオマスから有用な炭化水素を製造でき、本発明は新し
い炭化水素の製造技術として工業的に有利に実施され
る。
【００１１】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。本実施例で用いた水素活性化金属触媒は、日揮化
学株式会社製の通常の工業用ニッケル金属触媒（Ｎ１１
３、ニッケル含有量４５％）である。
【００１２】実施例１ セルロース２ｇを水１００ｍｌ、ニッケル金属触媒０．
５ｇ、水酸化ナトリウム０．５ｇと混合し、加圧反応容
器中で窒素ガス（初期圧力：３０気圧）により加圧し、
昇温速度約１０℃／分で３００℃まで加熱した。この場
合、反応圧力は水の自己発生圧力で上昇し、１００気圧
に達した。この温度で３０分間保持した後、室温まで冷
却した。反応ガスをガスクロマトグラフで分析した結
果、０．２ｇの炭化水素を得た。この炭化水素は、メタ
ンの他、炭素数２の炭化水素（エタンとエチレン）を１
０モル％含有していた。
【００１３】実施例２ セルロース１ｇを水３０ｍｌ、ニッケル金属触媒０．５
ｇ、水酸化ナトウム０．５ｇと混合し、加圧反応容器中
で窒素ガス（初期圧力：１０気圧）により加圧し、昇温
速度約１０℃／分で３５０℃まで加熱した。この場合、
反応圧力は水の自己発生圧力で上昇し、１７０気圧に達
した。この温度で３０分間保持した後、室温まで冷却し
た。反応ガスをガスクロマトグラフで分析した結果、
０．０３６ｇの炭化水素を得た。この炭化水素は、メタ
ンの他、炭素数２以上炭化水素（エタン、エチレン、プ
ロパン）を１１モル％含有していた。
【００１４】実施例３ 木粉（コナラ、粒度６０メッシュ）１ｇを水３０ｍｌ、
ニッケル金属触媒０．５ｇ、水酸化ナトリウム０．５ｇ
と混合し、加圧反応容器中で窒素ガス（初期圧力：１０
気圧）により加圧し、昇温速度約１０℃／分で３５０℃
まで加熱した。この場合、反応圧力は水の自己発生圧力
で上昇し、１７０気圧に達した。この温度で３０分間保
持した後、室温まで冷却した。反応ガスをガスクロマト
グラフで分析した結果、０．０４３ｇの炭化水素を得
た。この炭化水素は、メタンの他、炭素数２以上の炭化
水素を１５モル％含有していた。
【００１５】比較例１ セルロース２ｇを水１００ｍｌと混合し、加圧反応容器
中で窒素ガス（初期圧力：３０気圧）により加圧し、昇
温速度約１０℃／分で３００℃まで加熱した。この場
合、反応圧力は水の自己発生圧力で上昇し、１００気圧
に達した。この温度で３０分間保持した後、室温まで冷
却した。反応ガスをガスクロマトグラフで分析した結
果、炭化水素の生成はなかった。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０７Ｃ 11/04 Ｃ１０Ｂ 53/02 Ｃ１０Ｂ 53/02 Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ // Ｂ０１Ｊ 23/755 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｈ Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ Ｂ０１Ｊ 23/74 ３２１ (72)発明者 美濃輪 智朗 茨城県つくば市小野川16番３ 工業技術 院資源環境技術総合研究所内 (56)参考文献 特開 平５−86374（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セルロース系バイオマスを、水素活性化
    金属触媒を用い、アルカリ性物質の存在下及び水性媒体
    の存在下で高温高圧に保持することを特徴とするセルロ
    ース系バイオマスからの炭化水素の製造方法。
JP2170692A 1992-01-10 1992-01-10 セルロ―ス系バイオマスからの炭化水素の製造方法 Expired - Lifetime JP2500337B2 (ja)

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