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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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
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- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (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 (en) * | 2001-08-21 | 2003-02-27 | Mitsubishi Materials Corporation | Method and apparatus for recycling hydrocarbon resource |
| WO2003025098A3 (en) * | 2001-09-17 | 2003-10-02 | Southwest Res Inst | Pretreatment processes for heavy oil and carbonaceous materials |
| WO2003086963A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-23 | 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 |
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 | ||
| 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 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2003016210A1 (en) * | 2001-08-21 | 2003-02-27 | Mitsubishi Materials Corporation | Method and apparatus for recycling hydrocarbon resource |
| 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 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-23 | Suntory Limited | Process for production of hydrogen and carbonyl compounds by reacting sub- or super-critical water with alcohols |
| 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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