JPH09188501A - 水素供給方法 - Google Patents
水素供給方法Info
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- JPH09188501A JPH09188501A JP8019240A JP1924096A JPH09188501A JP H09188501 A JPH09188501 A JP H09188501A JP 8019240 A JP8019240 A JP 8019240A JP 1924096 A JP1924096 A JP 1924096A JP H09188501 A JPH09188501 A JP H09188501A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
-
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】水素の供給を必要とする廃棄物の分解反応に対
して、低コストでかつ効率よく水素を供給すること。 【解決手段】水素の供給を必要とする化学反応(たとえ
ば石炭もしくは石油化学系廃棄物の熱分解液化及びガス
化など)に対して、水素供給源として超臨界状態または
亜臨界状態の高温高圧の水を供給する。
して、低コストでかつ効率よく水素を供給すること。 【解決手段】水素の供給を必要とする化学反応(たとえ
ば石炭もしくは石油化学系廃棄物の熱分解液化及びガス
化など)に対して、水素供給源として超臨界状態または
亜臨界状態の高温高圧の水を供給する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石油化学系廃棄物
の熱分解液化及びガス化、水素の供給を必要とする化学
反応特に石油化学系廃棄物の熱分解液化及びガス化に対
する水素供給方法に関するものである。
の熱分解液化及びガス化、水素の供給を必要とする化学
反応特に石油化学系廃棄物の熱分解液化及びガス化に対
する水素供給方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
水素の供給を必要とする種々の化学反応特に石油化学系
廃棄物の熱分解液化及びガス化の反応に対して、水素源
として高圧水素ガステトラリンなどの有機水素供給体が
多量に供給、消費されており、また、石油化学系廃棄物
などの処理対象物中に含有される金属や炭素の析出によ
る触媒の被毒に起因する反応効率の低下が問題となって
いる。本発明の目的は、上記のような化学反応において
従来必要とされていた水素ガス及び触媒の使用を回避す
ることにある。
水素の供給を必要とする種々の化学反応特に石油化学系
廃棄物の熱分解液化及びガス化の反応に対して、水素源
として高圧水素ガステトラリンなどの有機水素供給体が
多量に供給、消費されており、また、石油化学系廃棄物
などの処理対象物中に含有される金属や炭素の析出によ
る触媒の被毒に起因する反応効率の低下が問題となって
いる。本発明の目的は、上記のような化学反応において
従来必要とされていた水素ガス及び触媒の使用を回避す
ることにある。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の目的
を達成するために鋭意検討の結果、臨界温度及び臨界圧
力を越える温度・圧力(超臨界)条件を含む高温高圧の
水、または亜臨界状態の水を水素供給源とすることによ
り、水素供給を必要とするすべての化学反応に対して低
コストでかつ効率よく水素を供給することができること
を見出し、本発明を完成するに至った。
を達成するために鋭意検討の結果、臨界温度及び臨界圧
力を越える温度・圧力(超臨界)条件を含む高温高圧の
水、または亜臨界状態の水を水素供給源とすることによ
り、水素供給を必要とするすべての化学反応に対して低
コストでかつ効率よく水素を供給することができること
を見出し、本発明を完成するに至った。
【0004】上記の「臨界温度及び臨界圧力を越える温
度・圧力(超臨界)条件を含む高温高圧の水」について
説明すると、一般に反応系全体の臨界条件は化学反応に
供される物質によって異なると考えられるが、混合系に
おける臨界条件については理論的に解明されていないの
が実情である。しかし本発明においては化学反応に供さ
れる物質が何であれ、当該化学反応系(密閉系)中では
温度と圧力が均一となりうるので、反応系中の温度と圧
力が水の臨界条件である374℃の温度及び221ba
rの圧力を越えてさえいれば、反応系中の水も当然に臨
界条件を越えているものと解される。したがって、本発
明における超臨界状態の高温高圧の水は具体的には、3
74℃以上好ましくは374〜500℃の温度及び22
1bar以上好ましくは221〜500barの圧力を
有する水であり、また亜臨界状態の水は具体的には、3
74℃以下好ましくは200〜374℃の温度及び22
1bar以下好ましくは50〜221barの圧力を有
する水である。
度・圧力(超臨界)条件を含む高温高圧の水」について
説明すると、一般に反応系全体の臨界条件は化学反応に
供される物質によって異なると考えられるが、混合系に
おける臨界条件については理論的に解明されていないの
が実情である。しかし本発明においては化学反応に供さ
れる物質が何であれ、当該化学反応系(密閉系)中では
温度と圧力が均一となりうるので、反応系中の温度と圧
力が水の臨界条件である374℃の温度及び221ba
rの圧力を越えてさえいれば、反応系中の水も当然に臨
界条件を越えているものと解される。したがって、本発
明における超臨界状態の高温高圧の水は具体的には、3
74℃以上好ましくは374〜500℃の温度及び22
1bar以上好ましくは221〜500barの圧力を
有する水であり、また亜臨界状態の水は具体的には、3
74℃以下好ましくは200〜374℃の温度及び22
1bar以下好ましくは50〜221barの圧力を有
する水である。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明が対象とする化学反応は、
水素の供給を必要とする化学反応であり、特に石油化学
系廃棄物の熱分解液化及びガス化の反応が挙げられる。
水素の供給を必要とする化学反応であり、特に石油化学
系廃棄物の熱分解液化及びガス化の反応が挙げられる。
【0006】本発明において水素供給源として使用され
る水は、臨界温度及び臨界圧力を越える温度・圧力(超
臨界)条件を含む高温高圧の水、または亜臨界状態の水
であることが必須であるが、水そのものは普通の水(H
2 O)のほか、水素の同位体が異なる重水(D2 O)を
使用してもよい。
る水は、臨界温度及び臨界圧力を越える温度・圧力(超
臨界)条件を含む高温高圧の水、または亜臨界状態の水
であることが必須であるが、水そのものは普通の水(H
2 O)のほか、水素の同位体が異なる重水(D2 O)を
使用してもよい。
【0007】
(実施例1)内容積42mlの圧力容器に、1N Na
OHを含んだ重水9mlと加硫ゴム[エチレン・プロピ
レン・ジエン共重合系合成ゴム(EPDMポリマー)で
構成]4gを充填し、加熱炉中で420℃にて30分間
反応させた後、十分に空冷冷却して反応混合物をろ別
し、得られた油状物質を核磁気共鳴装置(NMR)を用
いて分析した。結果は次のとおりであった:NMR 2H
−スペクトルδ(neat)C6D6、0.9(メチル
を構成する水素)、1.25(メチレンを構成する水
素)、1.6(メチンを構成する水素)、2.0;D化
率(D/H比)、0.03(δ0.9)、0.01(δ
1.25)、3.9(δ1.6)、1.3(δ2.
0)、本測定と同様のNMR分光器の検出条件下におい
て、天然存在比のD(mMのオーダー)のシグナルは検
出されなかった。
OHを含んだ重水9mlと加硫ゴム[エチレン・プロピ
レン・ジエン共重合系合成ゴム(EPDMポリマー)で
構成]4gを充填し、加熱炉中で420℃にて30分間
反応させた後、十分に空冷冷却して反応混合物をろ別
し、得られた油状物質を核磁気共鳴装置(NMR)を用
いて分析した。結果は次のとおりであった:NMR 2H
−スペクトルδ(neat)C6D6、0.9(メチル
を構成する水素)、1.25(メチレンを構成する水
素)、1.6(メチンを構成する水素)、2.0;D化
率(D/H比)、0.03(δ0.9)、0.01(δ
1.25)、3.9(δ1.6)、1.3(δ2.
0)、本測定と同様のNMR分光器の検出条件下におい
て、天然存在比のD(mMのオーダー)のシグナルは検
出されなかった。
【0008】(実施例2)内容積38mlの圧力容器に
1N NaOHを含んだ重水もしくは軽水8mlと加硫
ゴム(スチレン、ブタジエン共重合体(SBRポリマ
ー)とポリブタジエン(BRポリマー)とで構成)3.
4gを充填し、加熱炉中で温度420℃にて30分間反
応を行わせた。生成物をGC−MSによって分析した。
得られたイオンクロマトグラムにおいて、単位電荷あた
りの質量数(m/Z)を任意に選び、その選ばれたm/
Zの出現度合を図1〜4に示す。図1および2は重水処
理した場合で、図3および図4は軽水処理した場合であ
る。図中、m/Zの値が表す化合物を表1にまとめて示
す。図1と図3との比較から、重水処理の場合には軽水
処理の場合よりも、D化されたベンゼン環がより多いこ
とがわかる。図2と図4との比較から、重水処理の場合
には軽水処理の場合よりもD化されたアルキル基がより
多いことがわかる。
1N NaOHを含んだ重水もしくは軽水8mlと加硫
ゴム(スチレン、ブタジエン共重合体(SBRポリマ
ー)とポリブタジエン(BRポリマー)とで構成)3.
4gを充填し、加熱炉中で温度420℃にて30分間反
応を行わせた。生成物をGC−MSによって分析した。
得られたイオンクロマトグラムにおいて、単位電荷あた
りの質量数(m/Z)を任意に選び、その選ばれたm/
Zの出現度合を図1〜4に示す。図1および2は重水処
理した場合で、図3および図4は軽水処理した場合であ
る。図中、m/Zの値が表す化合物を表1にまとめて示
す。図1と図3との比較から、重水処理の場合には軽水
処理の場合よりも、D化されたベンゼン環がより多いこ
とがわかる。図2と図4との比較から、重水処理の場合
には軽水処理の場合よりもD化されたアルキル基がより
多いことがわかる。
【0009】
【表1】
【0010】(実施例3)内容積42mlの圧力容器に
1NNaOHを含んだ重水17mlとオイルサンドから
の抽出油(カナダアルバータ州アサバスカ産のオイルサ
ンドからトルエンによって抽出した油)5gを充填し、
加熱炉中で温度420℃にて1時間の反応を行わせた。
生成物0.1gにベンゼン10mlを添加した混合物を
ろ別し得られたろ液をGC−AEDによって、656.
302nm(C−H結合を構成するHの波長)と65
6.039nm(C−D結合を構成するDの波長)とで
分析した。得られたクロマトグラムを図5に示す。図5
中の各ピークは、重水の代りに軽水を用いた同条件の実
験から得られた生成物を、GC−MSによって分析した
結果から同定した。定性できたピークには図5中にその
化学式もしくは構造式を示した。図5における両波長の
クロマトグラムの比較から、生成物を構成する成分がD
化され、超臨界における水分子から水素が供給されてい
ることがわかる。
1NNaOHを含んだ重水17mlとオイルサンドから
の抽出油(カナダアルバータ州アサバスカ産のオイルサ
ンドからトルエンによって抽出した油)5gを充填し、
加熱炉中で温度420℃にて1時間の反応を行わせた。
生成物0.1gにベンゼン10mlを添加した混合物を
ろ別し得られたろ液をGC−AEDによって、656.
302nm(C−H結合を構成するHの波長)と65
6.039nm(C−D結合を構成するDの波長)とで
分析した。得られたクロマトグラムを図5に示す。図5
中の各ピークは、重水の代りに軽水を用いた同条件の実
験から得られた生成物を、GC−MSによって分析した
結果から同定した。定性できたピークには図5中にその
化学式もしくは構造式を示した。図5における両波長の
クロマトグラムの比較から、生成物を構成する成分がD
化され、超臨界における水分子から水素が供給されてい
ることがわかる。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、臨
界温度及び臨界圧力を越える温度・圧力(超臨界)条件
を含む高温高圧の水、または亜臨界状態の水を水素供給
源とすることにより、水素の供給を必要とする化学反応
特に石油化学系廃棄物の分解に対して低コストでかつ効
率よく水素を供給することができる。
界温度及び臨界圧力を越える温度・圧力(超臨界)条件
を含む高温高圧の水、または亜臨界状態の水を水素供給
源とすることにより、水素の供給を必要とする化学反応
特に石油化学系廃棄物の分解に対して低コストでかつ効
率よく水素を供給することができる。
【図1】図1は実施例2の重水処理生成物のGC−MS
によるイオンクロマトグラムにおけるm/Zを82.0
0〜84.00としたときの出現度を示す図。
によるイオンクロマトグラムにおけるm/Zを82.0
0〜84.00としたときの出現度を示す図。
【図2】図2は実施例2の重水処理生成物のGC−MS
によるイオンクロマトグラムにおけるm/Zを57.0
0〜59.00としたときの出現度を示す図。
によるイオンクロマトグラムにおけるm/Zを57.0
0〜59.00としたときの出現度を示す図。
【図3】図3は実施例2の軽水処理生成物のGC−MS
によるイオンクロマトグラムにおけるm/Zを82.0
0〜84.00としたときの出現度を示す図。
によるイオンクロマトグラムにおけるm/Zを82.0
0〜84.00としたときの出現度を示す図。
【図4】図4は実施例2の軽水処理生成物のGC−MS
によるイオンクロマトグラムにおけるm/Zを57.0
0〜59.00としたときの出現度を示す図。
によるイオンクロマトグラムにおけるm/Zを57.0
0〜59.00としたときの出現度を示す図。
【図5】図5は実施例3の重水処理生成物のGC−AE
Dによって得られたクロマトグラムを示す図。
Dによって得られたクロマトグラムを示す図。
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 C10G 49/18 C10J 3/00 A C10J 3/00 B09B 3/00 302A (71)出願人 000196107 西川ゴム工業株式会社 広島県広島市西区三篠町2丁目2番8号 (71)出願人 000222037 東北電力株式会社 宮城県仙台市青葉区一番町3丁目7番1号 (72)発明者 中原 勝 滋賀県大津市茶が崎3番6−1012 (72)発明者 榎本 兵治 宮城県仙台市太白区鈎取4−5−16 (72)発明者 木下 睦 宮城県仙台市青葉区西花苑1丁目9番10号 西花苑ハイツ201室 (72)発明者 津田 健司 広島県広島市西区三篠町2−2−8 西川 ゴム工業株式会社内 (72)発明者 天王 俊成 広島県広島市西区三篠町2−2−8 西川 ゴム工業株式会社内 (72)発明者 藤田 恵美 広島県広島市西区三篠町2−2−8 西川 ゴム工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 水素の供給を必要とする化学反応に対し
て、水素供給源として、臨界温度及び臨界圧力を越える
温度・圧力(超臨界)条件を含む高温高圧の水、または
亜臨界状態の水を供給することを特徴とする水素供給方
法。 - 【請求項2】 水素の供給を必要とする石油化学系廃棄
物の熱分解液化及びガス化反応に対して、水素供給源と
して、臨界温度及び臨界圧力を越える温度・圧力(超臨
界)条件を含む高温高圧の水、または亜臨界状態の水を
供給することとを特徴とする水素供給方法。 - 【請求項3】 前記の水が重水である請求項1または2
記載の水素供給方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8019240A JP2787807B2 (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 水素供給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8019240A JP2787807B2 (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 水素供給方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09188501A true JPH09188501A (ja) | 1997-07-22 |
JP2787807B2 JP2787807B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=11993881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8019240A Expired - Lifetime JP2787807B2 (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 水素供給方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2787807B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003016210A1 (fr) * | 2001-08-21 | 2003-02-27 | Mitsubishi Materials Corporation | Procede et appareil de recyclage de ressources d'hydrocarbures |
WO2003025098A2 (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-27 | Southwest Research Institute | Pretreatment processes for heavy oil and carbonaceous materials |
WO2003086963A1 (fr) * | 2002-04-12 | 2003-10-23 | Suntory Limited | Procede de fabrication de composes a base d'hydrogene et de carbonyle par la reaction d'eau sous- ou supercritique avec des alcools |
JP2008074685A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Heiji Enomoto | 水素の製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5075188A (ja) * | 1973-11-05 | 1975-06-20 | ||
JPS5545482A (en) * | 1978-09-29 | 1980-03-31 | Matsushita Electric Works Ltd | Outer edge device of reciprocating electric razor |
JPS57149802A (en) * | 1980-11-21 | 1982-09-16 | Ansonii Kontoreon Jiyooji | Device for decomposing water |
JPS60246204A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-05 | Tatsuto Kimura | 中高温で水蒸気を熱解離気化する水素等の生産方法及びその装置 |
-
1996
- 1996-01-11 JP JP8019240A patent/JP2787807B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5075188A (ja) * | 1973-11-05 | 1975-06-20 | ||
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Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
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WO2003025098A2 (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-27 | Southwest Research Institute | Pretreatment processes for heavy oil and carbonaceous materials |
WO2003025098A3 (en) * | 2001-09-17 | 2003-10-02 | Southwest Res Inst | Pretreatment processes for heavy oil and carbonaceous materials |
US6887369B2 (en) | 2001-09-17 | 2005-05-03 | Southwest Research Institute | Pretreatment processes for heavy oil and carbonaceous materials |
WO2003086963A1 (fr) * | 2002-04-12 | 2003-10-23 | Suntory Limited | Procede de fabrication de composes a base d'hydrogene et de carbonyle par la reaction d'eau sous- ou supercritique avec des alcools |
US7166753B2 (en) | 2002-04-12 | 2007-01-23 | Suntory Limited | Process for production of hydrogen and carbonyl compounds by reacting sub- or super-critical water with alcohols |
JP2008074685A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Heiji Enomoto | 水素の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2787807B2 (ja) | 1998-08-20 |
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