資源循環プロセス学講座

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循環社会開発学分野

Environmental Processing for Energy Resources

炭素質エネルギー物質の調和的循環助教

木下            

The research has been carried out for the purpose of the improvement on the global environment
through effective utilization and cyclic use of the energy resources. The construction of the resources
cyclic use system from conversion of organic wastes into useful materials has been tried usinghydrothermal reaction.
Furthermore, the international activity by collaboration with Tongji university（Shanghai,China）
is promoted.

リサーチフェロー

睦竹内祐介

Assistant ProfessorResearcher

Atsushi Kishita

Yusuke Takeuchiを目的としたオンサイト改質における反応解析のための新し富に含まれることを利用し、一部を炭素鎖の短い低級カル

い構造解析手法」として JOGMEC（石油天然ガス金属ボン酸に転換することとエステル化を同時に行うことで、低資源機構）石油・天然ガス開発・利用促進型大型研究

温流動性等の品質が向上した BDFを製造するための基礎（大学・公的機関単独枠）提案公募事業に採択された。

的検討を行い、2007 年は部分酸化法を用いた不飽和結さらに、品質向上のための改質反応に関する研究の一部合位置での開裂による低級カルボン酸の生成を確認し、は石油資源開発 ( 株 )、東北電力 ( 株 )との共同研究とし研究の成果をAmerican Chemical Society 2008(Bos-て実施しており、この研究成果について 6 月に開催された

ton)

CanadianConference

Sci-Mix 部門にも採択されポスター発表を行った。また本2008(Calgary, Canada) に参加して講演し成果を発表し研究に関連して、日立造船（株）、東北電力（株）と共たほか、9 月には Joint 21st AIRAPT& 45th EHPRG in-

同で、油脂のエステル交換で大量に生成するグリセリンをternational Conference on High Pressure Science and

生分解性プラスチックの原料にもなる乳酸に変換する検討

Technology （Catania, Italy）でも 1 件のポスター発表をも行っており、これまでにアルカリ触媒存在下の熱水中で行った。

90％以上の高収率かつ高純度で乳酸が得られることと、International

Petroleum

Div. of Fuel Chemictry において講演を行うと共に乳酸とほぼ当量の水素が生じることなどを明らかにした。また、貯留層内での部分酸化法を利用したメタンハイドレート

Fig.1 Tube type continuous reactor for partial upgrading ofbitumen by supercritical water.

Fig.2 Dissolution experiment of bitumen to supercritical water.

Fig.3 Experimental equipment I：pressure vessel with optical windows.

Fig.4 Experimental

equipment

II：monitoring system.

バイオマスの主成分であるグルコース、セルロースなどにつ採収への適用可能性いても乳酸、酢酸あるいはギ酸などに転換する研究を行っ

メタンハイドレートは日本近海に多く賦存することから国産エており、目的物質への収率向上を目指した反応設計のた

ネルギー資源として開発が期待されている。メタンハイドレー

めの基礎的検討を行った。これらの研究成果については、

ト貯留層からのガス採収法としては、現在のところ減圧法

AIRAPT2008 において 1 件、1st. ISASWR・IDCS（「地主体で行うことが提案されているが、商業生産に見合う十方発第１回水の科学・水資源国際シンポジウム」高知県

分なガス生産量を得るには加熱法との併用が有効と考えら

佐川町）で 2 件のポスター発表を行い、さらに、第 4 回日れており、効率のいい熱供給法が望まれている。そのため

中化学工学シンポジウムでも基調講演と3 件のポスター発に、貯留層内部の原位置あるいは坑井内でハイドレートか表を行ったほか、論文 2 報を投稿した。また、本研究テーら分離したメタンの一部あるいはインヒビターなどとして圧入

マは、中国した水溶性有機物を湿式酸化させ、その酸化発熱をハイドおり、2007 年度は同済大学より大学院生 1 名を特別研

レートの分解を継続的に維持するために利用する熱刺激法究生として受け入れ、水熱反応によるバイオマス転換反応との組み合わせによる効率的な新規採収法の開発に関すに関する実験ならびに分析作業についての研修を行った。

同済大学との国際共同研究としても進めてる基礎的検討を行っている。本研究は、メタンハイドレート資源開発研究コンソーシアム（MH21）の生産手法開発

水熱反応によるオイルサンド等超重質油のオンサイトアッ討を行っており、本プロセスを実用技術として開発するためグループに 2004 年度から参加して進められており、独立プグレーディングプロセスの開発の日揮（株）との共同研究を実施している。本研究は、行政法人産業総合研究所との共同研究として行っている。

未利用資源の開発超重質油を資源として使用するためのより実用化に近い段階へのステップアップを目指したプロジェ

改質技術開発は急務であり、特にプロセス・製品ともにクトへ引き継ぐことを目的として 2008 年度までの予定で推

水熱反応によるバイオマス廃棄物からの有用物質生成

環境調和型条件を具備する技術開発の必要性が叫ばれ進中である。また、2007 年度は、このビチュメンの超臨

植物性油脂と低級アルコールのエステル交換反応によりている。これまでに，カナダのオイルサンド（タールサンド）

界水中での反応を解明するための基礎的検討として、光得られるモノアルキルエステルを燃 料として利 用するをターゲットとし、水蒸気を圧入して回収される流体が高温

学窓付可視化セル中での熱水とビチュメンの界面の観察

BDF(Bio Diesel Fuel) はバイオマス資源由来であることのの熱水と重質油の混合物であることに着目し、この産出流実験を実施したほか、改質された油中の重質成分の構造ほか多くの利点があり、その普及が期待されている。しかし、体をオンサイトに設置した反応器に導入し、水の超臨界状解析手法について検討した基礎研究を高橋英志講師（太既存の製造方法では、製品の BDF の化学組成は原料の態まで昇温・昇圧して水熱反応により低粘度化する技術、

陽地球システム・エネルギー学講座地球物質・エネルギー

廃油脂類によって決定され、製品の欠陥を添加剤で補わ学分野）と共同で実施した。本テーマは「超重質油開発ざるを得ない。そこで、植物性油脂に不飽和脂肪酸が豊いわゆる超臨界水熱改質法の開発を目的として基礎的検

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Coexistence Activity Report 2007

Fig.5

Poster session at

AIRAPT 2008.

アクティビティレポート

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