JPH0336872B2 - - Google Patents
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- JPH0336872B2 JPH0336872B2 JP59236174A JP23617484A JPH0336872B2 JP H0336872 B2 JPH0336872 B2 JP H0336872B2 JP 59236174 A JP59236174 A JP 59236174A JP 23617484 A JP23617484 A JP 23617484A JP H0336872 B2 JPH0336872 B2 JP H0336872B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/04—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by extraction
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はセルロース系バイオマスから、液体燃
料や、化学原料等として有用な液化物を得るため
のセルロース系バイオマスの液化方法に関するも
のである。
料や、化学原料等として有用な液化物を得るため
のセルロース系バイオマスの液化方法に関するも
のである。
従来、木材のようなセルロース系バイオマスを
液化し、液体燃料や化学原料とする研究は行われ
れており、例えば、木材チツプをリサイクル油と
混合したり、酸で加水分解した後、これらの混合
物を約290気圧の還元ガス（CO又はCO＋H2）で
加圧し、温度約350℃程度に加熱する方法は知ら
れている。
液化し、液体燃料や化学原料とする研究は行われ
れており、例えば、木材チツプをリサイクル油と
混合したり、酸で加水分解した後、これらの混合
物を約290気圧の還元ガス（CO又はCO＋H2）で
加圧し、温度約350℃程度に加熱する方法は知ら
れている。
しかしながら、このような方法では、還元ガス
が危険なものであり、しかも高価であるという問
題を含む。また、前記のような従来の液化法で
は、得られた生成物は、粘着性の高い固形塊状物
質を含み、取扱いの非常に困難なものであること
から、生成物からの液化油成分の分離精製に困難
が伴うばかりでなく、エンジニアリング上のトラ
ブルの原因ともなる。これらの難点から、従来の
液化法は、その実用化には大きな困難があり、未
だ満足すべきものではなかつた。
が危険なものであり、しかも高価であるという問
題を含む。また、前記のような従来の液化法で
は、得られた生成物は、粘着性の高い固形塊状物
質を含み、取扱いの非常に困難なものであること
から、生成物からの液化油成分の分離精製に困難
が伴うばかりでなく、エンジニアリング上のトラ
ブルの原因ともなる。これらの難点から、従来の
液化法は、その実用化には大きな困難があり、未
だ満足すべきものではなかつた。
本発明は、従来法に見られる前記難点の解消さ
れたセルロース系バイオマスの液化方法を提供す
ることを目的とする。
れたセルロース系バイオマスの液化方法を提供す
ることを目的とする。
本発明によれば、セルロース系バイオマスを、
中性含酸素有機溶媒と水の混合物の存在下におい
て、不活性ガスで加圧しながら加熱することを特
徴とするセルロース系バイオマスの液化方法が提
供される。
中性含酸素有機溶媒と水の混合物の存在下におい
て、不活性ガスで加圧しながら加熱することを特
徴とするセルロース系バイオマスの液化方法が提
供される。
本明細書で言うセルロース系バイオマスとして
は、セルロースを含む種々の物質、例えば、木
材、木材チツプ、木材粉、樹皮、バガス、古紙、
泥炭、セルロースを含む各種の残渣（例えば、動
物糞尿、汚泥等）等が挙げられる。本発明では原
料とするセルロース系バイオマス中のセルロース
成分の含量は特に制約されず、その含量が多い程
好ましい原料であるが、一般には、乾燥物基準
で、少なくとも10重量％以上、好ましくは50重量
％以上である。また、これらのセルロース系バイ
オマスは、液化原料とするためには、予じめ微細
化しておくのが有利である。
は、セルロースを含む種々の物質、例えば、木
材、木材チツプ、木材粉、樹皮、バガス、古紙、
泥炭、セルロースを含む各種の残渣（例えば、動
物糞尿、汚泥等）等が挙げられる。本発明では原
料とするセルロース系バイオマス中のセルロース
成分の含量は特に制約されず、その含量が多い程
好ましい原料であるが、一般には、乾燥物基準
で、少なくとも10重量％以上、好ましくは50重量
％以上である。また、これらのセルロース系バイ
オマスは、液化原料とするためには、予じめ微細
化しておくのが有利である。
本発明においては、前記セルロース系バイオマ
スは、不活性ガスの加圧下において、高温に加熱
されるが、この場合、中性含酸素有機溶媒と水と
の混合物の存在下で行うことを特徴とする。この
混合物は、反応媒体として作用し、セルロース系
バイオマスの液化反応を促進させると共に、得ら
れる反応生成物を取扱いの容易なものにし、反応
生成物からの液化油成分の分離を容易にする。中
性含酸素有機溶媒としては、水に溶解して中性を
示す各種の含酸素有機溶媒が用いられ、アルコー
ル類、ケトン類、エーテル類、エステル類等が包
含され、このようなものの具体例としては、例え
ば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブ
タノール、エチレングリコール、アセトン、メチ
ルエチルケトン、ジオキサン、酢酸メチル、酢酸
エチル等が挙げられる。このような中性含酸素有
機溶媒の使用割合は特に制約されないが、水との
混合物中、１〜99重量％、好ましくは５〜80重量
％である。また、この中性含酸素有機溶媒と水と
の混合物の使用割合は、セルロース系バイオマス
１重量部（乾燥物基準）に対し、２〜80重量部、
好ましくは５〜20重量部の割合である。
スは、不活性ガスの加圧下において、高温に加熱
されるが、この場合、中性含酸素有機溶媒と水と
の混合物の存在下で行うことを特徴とする。この
混合物は、反応媒体として作用し、セルロース系
バイオマスの液化反応を促進させると共に、得ら
れる反応生成物を取扱いの容易なものにし、反応
生成物からの液化油成分の分離を容易にする。中
性含酸素有機溶媒としては、水に溶解して中性を
示す各種の含酸素有機溶媒が用いられ、アルコー
ル類、ケトン類、エーテル類、エステル類等が包
含され、このようなものの具体例としては、例え
ば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブ
タノール、エチレングリコール、アセトン、メチ
ルエチルケトン、ジオキサン、酢酸メチル、酢酸
エチル等が挙げられる。このような中性含酸素有
機溶媒の使用割合は特に制約されないが、水との
混合物中、１〜99重量％、好ましくは５〜80重量
％である。また、この中性含酸素有機溶媒と水と
の混合物の使用割合は、セルロース系バイオマス
１重量部（乾燥物基準）に対し、２〜80重量部、
好ましくは５〜20重量部の割合である。
本発明の方法を実施する場合、触媒としてアル
カリ性物質の使用が有利であり、その使用割合
は、反応系をアルカリ性条件、例えばPH10〜14、
好ましくは11〜13の範囲に保持し得るような割合
であればよく、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、0.001〜0.5重
量部、好ましくは、0.01〜0.3重量部である。こ
のようなアルカリ性物質の具体例としては、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、酸化カルシウム、水酸化カル
シウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム等が挙げ
られる。本発明においては、このアルカリ性物質
の使用は一般的には有利な結果を与えるが、必ず
しも必須とはされず、場合によつては不使用の方
が良い結果を与えることもある。
カリ性物質の使用が有利であり、その使用割合
は、反応系をアルカリ性条件、例えばPH10〜14、
好ましくは11〜13の範囲に保持し得るような割合
であればよく、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、0.001〜0.5重
量部、好ましくは、0.01〜0.3重量部である。こ
のようなアルカリ性物質の具体例としては、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、酸化カルシウム、水酸化カル
シウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム等が挙げ
られる。本発明においては、このアルカリ性物質
の使用は一般的には有利な結果を与えるが、必ず
しも必須とはされず、場合によつては不使用の方
が良い結果を与えることもある。
本発明の液化反応は、不活性ガス加圧下及び加
熱下で実施されるが、この場合、反応圧力（初
圧）は、一般には５〜100気圧、好ましくは５〜
40気圧であり、反応温度は200〜400℃、好ましく
は250〜350℃である。不活性ガスとしては、例え
ば、窒素ガス、アルゴン、炭酸ガス等が挙げられ
る。
熱下で実施されるが、この場合、反応圧力（初
圧）は、一般には５〜100気圧、好ましくは５〜
40気圧であり、反応温度は200〜400℃、好ましく
は250〜350℃である。不活性ガスとしては、例え
ば、窒素ガス、アルゴン、炭酸ガス等が挙げられ
る。
本発明は前記構成であり、セルロース系バイオ
マスから、液体燃料（発熱量7500〜8000Kcal／
Kg）や化学原料として有用な液化物を収率よく得
ることができる。また、本発明で得られる生成物
は、一般に、取扱いの容易なものであり、生成物
からの液化物の分離回収は容易である。
マスから、液体燃料（発熱量7500〜8000Kcal／
Kg）や化学原料として有用な液化物を収率よく得
ることができる。また、本発明で得られる生成物
は、一般に、取扱いの容易なものであり、生成物
からの液化物の分離回収は容易である。
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。
る。
実施例 １
木粉（コナラ、100メツシユ以下）5.0ｇをアセ
トン15ml、水15ml、炭酸カリウム0.5ｇと混合し、
加圧反応器中でアルゴン（初圧：20気圧）により
加圧し、加熱した。温度は300℃まで昇温し、こ
の温度に到達した直後、急冷した。液状内容物を
ピペツトで吸引した後、アセトンで回収した。こ
の回収物を再度アセトン抽出した結果、1.65ｇの
液状油を得た。
トン15ml、水15ml、炭酸カリウム0.5ｇと混合し、
加圧反応器中でアルゴン（初圧：20気圧）により
加圧し、加熱した。温度は300℃まで昇温し、こ
の温度に到達した直後、急冷した。液状内容物を
ピペツトで吸引した後、アセトンで回収した。こ
の回収物を再度アセトン抽出した結果、1.65ｇの
液状油を得た。
実施例 ２
木粉（コナラ、100メツシユ以下）5.0ｇをアセ
トン15ml、水15mlと混合し、加圧反応器中でアル
ゴン（初圧：20気圧）により加圧し、加熱した。
温度は300℃まで昇温し、この温度に到達した直
後、急冷した、液状内容物をピペツトで吸引した
後、アセトンで回収した。この回収物を再度、ア
セトンで抽出した結果、2.99ｇの液状油を得た。
トン15ml、水15mlと混合し、加圧反応器中でアル
ゴン（初圧：20気圧）により加圧し、加熱した。
温度は300℃まで昇温し、この温度に到達した直
後、急冷した、液状内容物をピペツトで吸引した
後、アセトンで回収した。この回収物を再度、ア
セトンで抽出した結果、2.99ｇの液状油を得た。
実施例 ３
木粉（コナラ、100メツシユ以下）5.0ｇをアセ
トン５ml、水25ml、炭酸カリウム0.5ｇと混合し、
加圧反応容器中で、アルゴン（初圧：20気圧）に
より加圧し、加熱した。温度は300℃まで昇温し、
この温度に到達した直後、急冷した。液状内容物
をピペツトで吸引した後、アセトンで回収した。
この回収物を再度アセトン抽出した結果、1.70ｇ
の液状油を得た。
トン５ml、水25ml、炭酸カリウム0.5ｇと混合し、
加圧反応容器中で、アルゴン（初圧：20気圧）に
より加圧し、加熱した。温度は300℃まで昇温し、
この温度に到達した直後、急冷した。液状内容物
をピペツトで吸引した後、アセトンで回収した。
この回収物を再度アセトン抽出した結果、1.70ｇ
の液状油を得た。
実施例 ４
木粉（コナラ、100メツシユ以下）5.0ｇをメチ
ルエチルケトン５ml、水25mlと炭酸カリウム0.5
ｇと混合し、加圧反応容器中でアルゴン（初圧：
20気圧）により加圧し、加熱した。温度は300℃
まで昇温し、この温度に到達した直後、急冷し
た。液状内容物をピペツトで吸引した後、アセト
ンで回収した。この回収物を再度アセトンで抽出
した結果、1.99ｇの液状油を得た。
ルエチルケトン５ml、水25mlと炭酸カリウム0.5
ｇと混合し、加圧反応容器中でアルゴン（初圧：
20気圧）により加圧し、加熱した。温度は300℃
まで昇温し、この温度に到達した直後、急冷し
た。液状内容物をピペツトで吸引した後、アセト
ンで回収した。この回収物を再度アセトンで抽出
した結果、1.99ｇの液状油を得た。
実施例 ５
木粉（コナラ、100メツシユ以下）5.0ｇを酢酸
エチル５ml、水25ml、炭酸カリウム0.5ｇと混合
し、加圧反応器中でアルゴン（初圧：20気圧）に
より加圧し、加熱した。温度は300℃まで昇温し、
この温度に到達した直後急冷した。液状生成物を
ピペツトで吸引した後、アセトンで回収した。こ
の回収物を再度アセトン抽出した結果、3.42ｇの
液状油を得た。
エチル５ml、水25ml、炭酸カリウム0.5ｇと混合
し、加圧反応器中でアルゴン（初圧：20気圧）に
より加圧し、加熱した。温度は300℃まで昇温し、
この温度に到達した直後急冷した。液状生成物を
ピペツトで吸引した後、アセトンで回収した。こ
の回収物を再度アセトン抽出した結果、3.42ｇの
液状油を得た。
実施例 ６
木粉（コナラ、100メツシユ以下）5.0ｇをｎ−
ブタノール５ml、水25mlと炭酸カリウム0.5ｇと
混合し、加圧反応容器中でアルゴン（初圧：20気
圧）により加圧し、加熱した。温度は300℃まで
昇温し、この温度に到達した直後急冷した。液状
生成物をピペツトで吸引した後、アセトンで回収
した。この回収物を再度アセトンで抽出した結
果、1.66ｇの液状油を得た。
ブタノール５ml、水25mlと炭酸カリウム0.5ｇと
混合し、加圧反応容器中でアルゴン（初圧：20気
圧）により加圧し、加熱した。温度は300℃まで
昇温し、この温度に到達した直後急冷した。液状
生成物をピペツトで吸引した後、アセトンで回収
した。この回収物を再度アセトンで抽出した結
果、1.66ｇの液状油を得た。
実施例 ７
木粉（コナラ、100メツシユ以下）5.0ｇをｎ−
ブタノール５ml、水25mlと炭酸ナトリウム0.5ｇ
と混合し、加圧反応容器中でアルゴン（初圧：20
気圧）により加圧し、加熱した。温度は300℃ま
で昇温し、この温度に到達した直後急冷した、液
状生成物をピペツトで吸引した後、アセトンで抽
出した結果、2.55ｇの液状油を得た。
ブタノール５ml、水25mlと炭酸ナトリウム0.5ｇ
と混合し、加圧反応容器中でアルゴン（初圧：20
気圧）により加圧し、加熱した。温度は300℃ま
で昇温し、この温度に到達した直後急冷した、液
状生成物をピペツトで吸引した後、アセトンで抽
出した結果、2.55ｇの液状油を得た。
実施例 ８
木粉（コナラ、100メツシユ以下）5.0ｇをｎ−
ブタノール５ml、水25mlと炭酸カルシウム0.5ｇ
と混合し、加圧反応容器中でアルゴン（初圧：20
気圧）により加圧し、加熱した。温度は300℃ま
で昇温し、この温度に到達した直後急冷した。液
状生成物をピペツトで吸引した後、アセトンで抽
出した結果、2.05ｇの液状油を得た。
ブタノール５ml、水25mlと炭酸カルシウム0.5ｇ
と混合し、加圧反応容器中でアルゴン（初圧：20
気圧）により加圧し、加熱した。温度は300℃ま
で昇温し、この温度に到達した直後急冷した。液
状生成物をピペツトで吸引した後、アセトンで抽
出した結果、2.05ｇの液状油を得た。
以上の結果から、本発明によれば、木粉原料を
有機溶媒の水溶液と混合して液化することにより
固体残渣の少ない、分離が容易な液状生成物を得
ることができる。
有機溶媒の水溶液と混合して液化することにより
固体残渣の少ない、分離が容易な液状生成物を得
ることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ セルロース系バイオマスを、中性含酸素有機
溶媒と水の混合物の存在下において、不活性ガス
で加圧しながら加熱することを特徴とするセルロ
ース系バイオマスの液化方法。 ２ セルロース系バイオマスを、中性含酸素有機
溶媒と水との混合物の存在下及びアルカリ性物質
の共存下において、不活性ガスで加圧しながら加
熱することを特徴とするセルロース系バイオマス
の液化方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59236174A JPS61115994A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | セルロ−ス系バイオマスの液化方法 |
| US06/873,257 US4935567A (en) | 1984-11-09 | 1986-06-06 | Process for liquefying cellulose-containing biomass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59236174A JPS61115994A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | セルロ−ス系バイオマスの液化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61115994A JPS61115994A (ja) | 1986-06-03 |
| JPH0336872B2 true JPH0336872B2 (ja) | 1991-06-03 |
Family
ID=16996862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59236174A Granted JPS61115994A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | セルロ−ス系バイオマスの液化方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4935567A (ja) |
| JP (1) | JPS61115994A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1986
- 1986-06-06 US US06/873,257 patent/US4935567A/en not_active Expired - Lifetime
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