アルカリ超臨界水熱改質におけるビチューメンの脱硫挙動 Desulfurization of Bitumen by Hydrothermal Upgrading Process in Supercritical Water with Alkali

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抄録

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>

Hydrothermal desulfurization was evaluated for the upgrading of bitumen in supercritical water with alkali, based on the formation and decomposition of thiophene derivatives. In the alkaline hydrothermal treatment of bitumen at 430°C and 30 MPa with KOH, drastic reduction of sulfur content and visbreaking occur in the first several minutes, followed by relatively slow reactions. This study investigated the desulfurization at the latter stage. The results can be summarized as follows:<br> (1) In the alkaline hydrothermal treatment of bitumen, benzothiophenes (BTs) and dibenzothiophenes (DBTs) were formed first, and subsequent decomposition of BTs resulted in the overall desulfurization of bitumen.<br> (2) Alkali was consumed to form BTs and DBTs by decomposing bitumen.<br> (3) Amounts of each BT and DBT formed were influenced by the type of of bitumen, although the same BTs and DBTs were formed.<br> (4) Types of alkyl BTs detected represented about a half of the theoretically possible isomers, and the carbon number of the alkyl group(s) was mostly three or less.<br> (5) BTs were easily decomposed in comparison to DBTs and much smaller amounts of DBTs were formed, so that the desulfurization mainly progressed via BTs. The sulfur content of remaining DBTs in the upgraded oil was less than 0.3 wt%.<br>

収録刊行物

  • Journal of the Japan Petroleum Institute  

    Journal of the Japan Petroleum Institute 49(4), 177-185, 2006-07-01 

    The Japan Petroleum Institute

参考文献:  5件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10018056895
  • NII書誌ID(NCID)
    AA11590615
  • 本文言語コード
    ENG
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    13468804
  • NDL 記事登録ID
    8018725
  • NDL 雑誌分類
    ZP29(科学技術--化学・化学工業--燃料--石油)
  • NDL 請求記号
    Z17-177
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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