Journal of the Japan Petroleum Institute
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58 巻 , 4 号
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総合論文
  • 松田 圭悟, 岩壁 幸市, 中岩 勝
    原稿種別: 総合論文
    2015 年 58 巻 4 号 p. 189-196
    発行日: 2015/07/01
    公開日: 2015/09/01
    ジャーナル フリー
    本研究では,速度論モデルを用いた内部熱交換型蒸留塔定常状態操作型シミュレーターを開発した。ここでは熱と物質の同時移動現象に着目し,これまで評価解析が困難とされていた固体壁面を通した濃縮部─回収部間の伝熱量を蒸留塔内部の状態から推定するために,Cilton-Colburnのアナロジーを用いて伝熱メカニズムをモデル化し,それに対する操作変数の影響について検討した。また,内部熱交換型蒸留塔の移動現象を蒸気相移動抵抗支配(液側抵抗は考慮しない)と仮定し,濃縮部─回収部間の伝熱量を評価した。作成したシミュレーションモデルを用いて計算した結果,熱と物質の同時移動現象を考慮した本モデルを用いることで,実証試験機の結果を比較的良好に予測可能であることが分かった。
  • Wang Yao, Li Xiang, Sun Zhichao, Wang Anjie
    原稿種別: 総合論文
    2015 年 58 巻 4 号 p. 197-204
    発行日: 2015/07/01
    公開日: 2015/09/01
    ジャーナル フリー
    Metal phosphides, including Ni2P, MoP, WP, and CoP, are novel active hydrotreating catalysts with high potential as high-performance catalysts due to their higher hydrogenation activity, which is essential in the hydrodesulfurization of bulky sulfur-containing molecules and in hydrodenitrogenation, compared to conventional Mo- and W-based metal sulfide catalysts. However, the preparation of metal phosphides is more challenging than that of metal sulfides. In the present study, three preparation methods, including in-situ reduction, H2-plasma reduction, and sulfidation-reduction, are introduced, and the effects of preparation conditions on the structure and catalytic performances in hydrodesulfurization are briefly discussed. In addition, H2S passivation is compared with O2 passivation for the preparation of Ni2P catalysts.
  • 羽田 政明, 佐々木 基, 濵田 秀昭
    原稿種別: 総合論文
    2015 年 58 巻 4 号 p. 205-217
    発行日: 2015/07/01
    公開日: 2015/09/01
    ジャーナル フリー
    白金族金属の使用量低減につながる高活性なディーゼル酸化触媒の開発に関する研究成果をまとめた。種々の酸化物に担持した白金触媒の中で,Pt/Al2O3が750 ℃,5時間の空気中でのエージング処理後においても, ディーゼル由来炭化水素を模擬したn-デカンと1-メチルナフタレンの混合炭化水素の完全酸化反応に対して最も高い活性を示した。物理化学的特性の異なる種々のAl2O3に担持した白金触媒について詳細な検討を行い,Al2O3の表面酸点密度が高いほど白金を活性な金属状態で安定化し,炭化水素酸化活性を向上できること,Pt/Al2O3の炭化水素酸化活性は白金分散度に依存することを明らかにした。in-situ FT-IRによる表面吸着種の観察から,白金上で生成したアクリレート種が白金-Al2O3界面に存在する酸-塩基ペアサイトに移動してCO2へと酸化される反応スキームを提案した。得られた知見を基にPt/Al2O3の性能改良を検討し,PtとPdの複合化やWO3などの第2成分添加によるAl2O3の固体酸性の向上が有効であることを明らかにした。開発したPtPd/WO3/Al2O3がエージング処理後においてもディーゼル酸化触媒として高活性であることを確認した。
  • 冨田 衷子, 田尻 耕治, 多井 豊
    原稿種別: 総合論文
    2015 年 58 巻 4 号 p. 218-227
    発行日: 2015/07/01
    公開日: 2015/09/01
    ジャーナル フリー
    室温以下の低温においても高いCO酸化活性を発現する担持金触媒と水賦活処理鉄添加白金触媒におけるCO酸化反応メカニズムを議論する。興味深いことに,両触媒とも金属-酸化物界面が反応に重要な役割を有する。金触媒系に関しては,サイズを制御したチオール保護金ナノ粒子をチタニア被覆シリカエアロゲルに吸着担持した触媒を種々の条件下で熱処理し,硫黄化合物の形態と触媒活性の相関を調べた。その結果,金-担体界面を硫酸イオンが部分的にブロックすることで,反応機構に影響を及ぼすことなく反応速度を降下させること,また広いサイズ領域において,金-担体界面が反応サイトとなることが示唆された。水賦活処理鉄添加白金触媒においては,水賦活処理時におけるPt種の移動により,効果的に白金-酸化鉄界面が形成されることが示唆された。鉄の酸化還元を伴う活性酸素の効果的な供給により,極めて低い活性障壁でCO酸化が起こるものと考えられる。
一般論文
  • Shabib-Asl Abdolmohsen, Ayoub Mohammed Abdalla, Saaid Ismail Mohd, Val ...
    原稿種別: 一般論文
    2015 年 58 巻 4 号 p. 228-236
    発行日: 2015/07/01
    公開日: 2015/09/01
    ジャーナル フリー
    In the last two decades, the level of investigation into low salinity water (LSW) flooding has sharply increased. LSW with adequate composition and salinity is injected into the reservoir, which changes the properties of the reservoir rock, thus improving oil recovery. However, for certain reservoirs there might be no improvement at all. This has led for further studies on what exactly governs the lack of improvement upon LSW injection in different reservoirs. Focus was placed on acidic and basic components present in crude oil. They are characterized by measuring total acid number (TAN) and total base number (TBN). This study investigates the wettability alteration of Berea sandstone rock with different crude oil acid and base numbers at specific LSW concentrations and compositions. For this purpose, the sessile drop method was used in specified times. Moreover, the experiments were conducted in two stages, which included crude oil A and B. The experimental results revealed that a significant change in wettability was experienced by the LSW composition of cations K+ and Na+ for the crude oil composition with lower acid number.
  • 原 伸生, 吉宗 美紀, 根岸 秀之, 原谷 賢治, 原 重樹, 山口 猛央
    原稿種別: 一般論文
    2015 年 58 巻 4 号 p. 237-244
    発行日: 2015/07/01
    公開日: 2015/09/01
    ジャーナル フリー
    金属有機構造体の一種であるzeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8)は,プロピレン/プロパン分離用の新規膜素材として注目される。ZIF-8膜の作製方法として,直接重合法,二次成長法,および対向拡散法が報告されている。特に対向拡散法は,分離層における欠陥を大幅に低減できることが特長である。本研究では,対向拡散法を用いたZIF-8膜の作製において,反応温度がZIF-8膜の構造とプロピレンとプロパンの透過特性に与える影響を検討した。α-アルミナ多孔質中空管を支持体として用いて,反応温度25~125 ℃の範囲において対向拡散法によるZIF-8膜の作製を行った。反応温度25 ℃において得られたZIF-8膜は,ZIF-8層厚さが70 μmであったが,反応温度125 ℃においてはZIF-8層厚さが40 μmに減少した。反応温度100 ℃において,プロピレン透過度2.2 × 10−9 mol m−2 s−1 Pa−1,プロピレン/プロパン理想分離係数10が得られた。各反応温度において得られたZIF-8膜の構造の解析と,単成分および混合成分のプロピレンとプロパンの透過特性の解析を行った。
  • Rahmati Mehdi, Mashayekhi Milad, Songolzadeh Reza, Daryasafar Amin
    原稿種別: 一般論文
    2015 年 58 巻 4 号 p. 245-251
    発行日: 2015/07/01
    公開日: 2015/09/01
    ジャーナル フリー
    In this study, two types of plants based natural cationic surfactants, named Mulberry and Henna are introduced and the application of these natural surfactants in wettability alteration of reservoir rock and reducing the interfacial tension of water-oil system is investigated. For this purpose, two natural-based surfactants were extracted from the leaves of the trees of addressed plants and then the interfacial tension (IFT) values between oil and natural surfactant solution and also the contact angle values between natural surfactant solution and rock sample were measured. The results demonstrated that Mulberry extract was able to lower the interfacial tension between oil and distilled water from 43.9 to 4.01 mN/m, while Henna extract could reduce the IFT from 43.9 to 3.05 mN/m. These natural surfactants were also able to reduce the contact angle of rock/fluid system which shows the wettability is altering to water wet system and so it may increase recovery factor by reducing residual oil saturation and Henna extract could reduce the contact angle more than that of Mulberry leaf extract. According to these results in addition to the low price of generating natural surfactants, the feasibility of using these kinds of surfactants in future oil recovery processes is of major concern.
  • 松本 龍之介, 秋 庸裕, 中島田 豊, 岡村 好子, 田島 誉久, 松村 幸彦
    原稿種別: 一般論文
    2015 年 58 巻 4 号 p. 252-255
    発行日: 2015/07/01
    公開日: 2015/09/01
    ジャーナル フリー
    日本で大量に生産されるコンブを利用するにあたり,主要成分であるマンニトールの回収は重要である。マンニトールはコンブの水熱前処理によって液相中に回収できるが,処理条件が過酷すぎると生成物であるマンニトールの分解も進行してしまう。水熱前処理の最適条件を決定するためには,マンニトールの分解特性を決定することが必要不可欠である。本研究の目的は,過分解を起こさずにマンニトールを回収するために,水熱前処理条件下におけるマンニトールの分解速度を決定することである。流通式反応器を用いて,マンニトールの分解速度を決定することに成功し,前指数項3.23 s−1,活性化エネルギー26.5 kJ/molを得た。得られた反応速度を用いて,実際のコンブの水熱前処理におけるマンニトールの挙動を平均誤差4.6 %で予測することができた。
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