Journal of the Japan Petroleum Institute
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55 巻, 3 号
選択された号の論文の10件中1~10を表示しています
総合論文
  • 多湖 輝興, 中坂 佑太, 増田 隆夫
    原稿種別: 総合論文
    2012 年 55 巻 3 号 p. 149-159
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/07/01
    ジャーナル フリー
    固体酸性と分子ふるい能を併せ持つゼオライトは,反応プロセスや分離プロセスにおける重要な物質である。さらに,膜形状のゼオライトは,無機膜の特性(耐熱,耐薬品性)とゼオライトの特性を併せ持つ。そのため,ゼオライト膜は,分離膜,反応膜,および反応分離膜としての応用が期待され,多くの研究者に注目されてきた。ゼオライト膜の特性を十分に引き出すためには,その基材となるゼオライトの結晶サイズ制御,およびゼオライト膜における酸点の位置選択的不活性化と細孔経の制御が有効である。本稿では,エマルション法によるナノサイズゼオライト合成法と有機シラン化合物を用いたゼオライト酸点の位置選択的な不活性化法(CCS法)を紹介する。そして,ゼオライトの結晶サイズとCCS処理がゼオライト膜特性に及ぼす影響について概説する。
  • 伊藤 直次
    原稿種別: 総合論文
    2012 年 55 巻 3 号 p. 160-170
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/07/01
    ジャーナル フリー
    低温での高い反応転化率と大きな純水素回収率が得られることから,パラジウムメンブレンリアクターを利用した脱水素反応や水蒸気改質反応に多くの注目が集まっている。しかし,処理量の増大などに対する反応器解析においては,いわゆる理想モデルでは対応できなくなっている。そこで,複雑な形状内での流れや反応進行,物質および熱の移動を考慮したモデル化が可能なCFD(数値流体力学)手法を用いた解析や設計が有効であることを,2重管式および多管式メンブレンリアクターによるシクロヘキサン脱水素反応において実証した。加えて,世界をリードする日本のパラジウムメンブレンリアクター開発の進展について評価した。
  • 官 国清, 草壁 克己
    原稿種別: 総合論文
    2012 年 55 巻 3 号 p. 171-181
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/07/01
    ジャーナル フリー
    バイオディーゼル油(BDF)は植物油や動物性油脂等の再生可能な資源から合成されたクリーンな代替燃料であり,無害かつ生分解性で,軽油に比べて未燃炭化水素,一酸化炭素,硫黄酸化物の排出量が少ない。近年,地球環境問題や原油価格の高騰が進む中で,BDF合成に関する研究が注目されている。本稿ではBDF合成法についての著者らの研究を以下の点に沿って解説する。(i)ジメチルエーテル,ジエチルエーテル,t-ブチルメチルエーテルおよびテトラヒドロフラン等の共溶媒中,室温でのBDFの均相合成,(ii)マイクロチューブリアクターによるBDFの高速合成,(iii)電解法によるBDF合成,(iv)廃食用油からのBDF合成のための固体酸触媒の開発,(v)トリクルベッド反応器を用いたBDFの反応分離。最後に,開発したBDF製造法の利点および今後の技術指針について概説した。
一般論文
  • Milad Arabloo Nareh’ei, Mojtaba Pordel Shahri, Majid Zamani
    原稿種別: Regular Paper
    2012 年 55 巻 3 号 p. 182-190
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/07/01
    ジャーナル フリー
    Colloidal gas aphron (CGA) fluids, consist of gas bubbles with diameters ranging from 10 to 100 μm, surrounded by a thin aqueous surfactant film. This fluid combines certain surfactants and polymers to create the systems of microbubbles. The function of surfactant in CGA is to produce the surface tension to contain the aphrons. Also a biopolymer needs to be considered in the formulation as a viscosifier as well as stabilizer. The aphron-laden fluid appears to be particularly well suited for drilling through depleted zones. The unique feature of aphron based fluids is to form a solid free, tough, and elastic internal bridge in pore networks or fractures to minimize deep invasion by means of air microbubbles. This microenvironment seal readily cleans up with reservoir flow back as production is initiated, thereby reducing cost associated with stimulation processes. This paper presents a comprehensive, comparative study of rheological behavior and filtration properties of CGA based drilling fluids with various concentrations of polymer and surfactant. Laboratory evaluations showed that the CGA based fluid is one of the ideal engineering materials which can control fluid loss or loss circulation during drilling operation, save cost and increase productivity which rheological characteristics and filtration properties of them are greatly influenced by the level of polymer and surfactant concentration.
  • 羽田 政明, 渡邉 徳也, 小澤 正邦
    原稿種別: 一般論文
    2012 年 55 巻 3 号 p. 191-196
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/07/01
    ジャーナル フリー
    アルミナに担持した白金ナノ粒子の分散状態を化学吸着法により検討した。その結果,いずれの白金分散度においても水素の化学吸着量は一酸化炭素と比較して高くなった。特にナノサイズの白金粒子の場合,水素の化学吸着量からは100 %を超える白金分散度が算出された。白金分散度の異なるPt/Al2O3上に吸着した水素種のFT-IR測定から,ナノサイズの白金粒子上に解離吸着した水素種はアルミナ上にスピルオーバーすることが推察された。白金ナノ粒子上に解離吸着した水素は室温においても一酸化窒素(NO)と容易に反応し,窒素を生成する。一方,白金粒子とアルミナ担体の界面付近にスピルオーバーした水素種は亜酸化窒素(N2O)の生成に寄与することが推察された。
  • 北野 哲, 田戸 励, 三宅 孝典, 鈴木 俊光
    原稿種別: 一般論文
    2012 年 55 巻 3 号 p. 197-205
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/07/01
    ジャーナル フリー
    酸化ダイヤモンド担体(O-Dia)を用いる一連の触媒反応に関する研究において,Mnを共担持したCo/O-Dia触媒を用いるフィッシャー・トロプシュ反応を検討した。Co/O-Dia触媒にMnを共担持することにより,CO転化率は著しく向上し,炭素数5以上の液状炭化水素(C5+)の選択率もわずかに高くなった。同時に,C5+中のオレフィン炭化水素の割合が著しく増大した。Mn添加による活性の向上はO-Dia表面上での金属Co粒子の分散の向上によることが認められた。最適のMn添加量はCo担持量5 wt%のときに,Coに対し0.05~0.1 molであった。反応温度230 ℃,空間速度SV=4500 mL · h−1 · g-cat−1においてCO転化率85 %,連鎖成長確率a=0.81を得た。Mnを共担持したCo/O-Dia触媒において触媒前駆体のCoOx種は温和な条件で水素還元された。Co担持量5 wt%のとき粒子径分布は3~11 nmと狭く,平均粒子径7.9 nmと極めて分散の良好な金属Co種が得られた。一方,Mnの存在しないときにはCo粒子の分散は広がり,4~30 nmにわたり平均粒子径も14.9 nmと増大した。MnはCoOxの水素還元時にCo粒子の凝集を防ぐことに大きく寄与している。
  • 菊池 伊織, 大嶋 正明, 黒川 秀樹, 三浦 弘
    原稿種別: 一般論文
    2012 年 55 巻 3 号 p. 206-213
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/07/01
    ジャーナル フリー
    Sn添加アルミナ担持Pt触媒を用いてn-ブタン脱水素反応を行った。従来の調製法である塩化スズと塩化白金酸をアルミナ担体へ共含浸する方法で調製した触媒(Pt–Sn/Al2O3と表記)では,焼成時にSnの損失があった。調製方法の改良を目的とし,ゾル-ゲル法を用いてSnO2–Al2O3担体の調製を行い,含浸法によりPtを担持した(Pt/SnO2–Al2O3と表記)。XRF測定より,この方法では焼成時のSn損失は確認されず,高い濃度でのSnの添加が可能となった。n-ブタン脱水素反応を行った結果,Pt/SnO2–Al2O3はPt–Sn/Al2O3よりも高活性を示し,Snの添加効果が顕著に発現することが分かった。Pt/SnO2–Al2O3は,Snが主に酸化物として担体表面上に分散しており,Pt–Sn/Al2O3よりも高いCO吸着量を示した。XRD測定より,Pt–Sn/Al2O3では不活性相PtSn2の形成と粒子成長が確認された。一方,Pt/SnO2–Al2O3ではPt由来の結晶相は確認されず,高分散な活性相Pt3Snが形成していると考察した。広く担体表面に分布したSn酸化物は担体表面上の副反応とSn過剰なPtSn2相の形成を抑制するため,n-ブタン脱水素反応において高活性を示したと考察した。
投書
  • 神田 英輝
    原稿種別: Readers' Comments
    2012 年 55 巻 3 号 p. 214
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/07/01
    ジャーナル フリー
    A paper in press with this journal and accessible via Science Direct and Scopus1) that compared four solvent extraction gives a description in its ‘results and discussion’ about DME extraction2). The authors of Ref. 1) have the following to say about DME extraction: Several hundreds of times more DME needs to extract oil from microalgae. This is very difficult to follow, and I am confused by the description of DME amount cited from a laboratory-scale test2).
    Next, extraordinary Fig. 2 is ‘pulled out of a hat.’ In the cited study, we used an extraction column (diameter, 11.6 mm; length, 190 mm)2). Moreover, we described ‘microalgae were loaded into the lower half of the extraction column,’ and ‘DME flow rate was 10 cm3 · min−1.’ It should be emphasized that the test was conducted by a very short fix-bed extractor.
    It goes without saying that in practical applications, DME should be circulated in the liquid state until the extracted oil become sufficiently inspissated in the same manner as other common industrial practices in the field of extraction.
    Maybe the authors of Ref. 1) did not know counter-current multiple extraction? DME was not circulated but was used one time only, which resulted in considerable DME consumption. The discussion in Ref. 1) takes no note of these and is therefore difficult to accept. Moreover, there is no description supporting the comparison and all that can be said is that a reader cannot be expected to attach any importance to them.
  • 美濃輪 智朗
    原稿種別: 投書
    2012 年 55 巻 3 号 p. 214
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/07/01
    ジャーナル フリー
    我々は,文献1) の「3.結果と考察」の最後から9~10行目に,「抽出されるオイルあたりに換算すると数百倍のDMEを使用しており,~」と記載しています。これは,文献2) の3.Results and discussionの10~12行目「As shown in Fig. 3, the maximum capacities for extracting of green crude and removing of water achieved while approximate 114 g of liquefied DME through the extraction column.」から引用したものです。
    我々は,4通りの抽出技術を平等に評価するため,同一の条件(抽出1回,抽出媒体は回収・再利用)で抽出エネルギーを集計しました。文献1) では,Fig. 2より,DME抽出法で向流多段抽出法を応用しDME使用量が1/10に低減した場合では,抽出エネルギーは約1/10に低減すると読み取れます。我々の研究の意義は,抽出エネルギーの値を定量的に示した点にあります。
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