中国の石炭利用分野で、間もなく無数の「ノーベル賞」が誕生する！
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"人類が常圧蒸留や触媒分解といった穏やかな方法によって、高分子の石油を低分子の軽質油に変換し、さらに高度な処理を経てオレフィン、芳香族炭化水素、ナフサ系炭化水素、アルコールなど、数千種もの化学物質を生産できるのであれば、生成過程や元素組成が類似している石炭も、理論上は同様の穏やかな方法で処理・加工・変換することが可能であるはずだ。 残念ながら、現在の酸素燃焼であれ酸素還元であれ、石炭の分子結合を非常に激しく過酷な方法で断ち切り、小分子の一酸化炭素、水素、二酸化炭素を生成しているため、石炭の変換プロセスにおいてエネルギー消費と水の消費が多くなり、大量の二酸化炭素や廃水が排出され、一連の環境問題を引き起こしている。私のチームの次なる研究方向は、特別な触媒を開発し、石炭を燃焼させたり酸素を加えて酸化させたりすることなく、穏やかな方法で石炭の高分子構造を解き放ち、石油のように穏やかな手段で直接石油製品や化学物質に変換することです。世の中に難しいことはなく、登ろうと心すればよい。" ハイエンドインタビュー｜中国科学院の院士、包信和氏：将来は必ず石油を精製するのと同じように石炭も加工されるだろう（3）北極星電力網ニュースセンター 出典：石炭化学工業ネット 著者：陳継軍 2016/5/26 9:02:26 投稿したい チャンネル：火力発電 キーワード：石炭化学工業、石炭からの天然ガス製造、石炭からの石油製造 電力販売トレーニング――電力販売政策の解説と市場の分析（華北電力大学・北極星電力網主催の電力販売専門トレーニングクラス） 20世紀90年代半ば、中国科学院大連化学物理研究所の研究者たちによって、酸素を使わずにメタンを変換する「無酸素活性化」という概念が提唱されました。1995年、私と私のチームは「無酸素活性化」の研究に取り組み始めました。「ナノ限定触媒」という新しい概念に基づき、私のチームはシリサイド格子によって限定された単中心鉄触媒を創造的に構築し、無酸素条件下でメタンを選択的に活性化させ、一工程でエチレン、芳香族化合物、水素といった高付加価値化学物質を効率的に製造する新たな手法――すなわちメタンからの無酸素条件下でのオレフィン・芳香族化合物製造技術――を開発することに成功しました。 2014年5月9日、この研究成果がアメリカの学術雑誌『サイエンス』に掲載されるやいなや、業界内で大きな注目を集めました。カリフォルニア大学バークレー校のアレクシス・ベール教授は、この成果によりメタンの直接変換研究が新たな一歩を踏み出し、将来的に産業界の注目の的となる可能性があると評価している。 2015年の年末には、メタンを用いた無酸素一工程でオレフィン、芳香族化合物、水素を製造する技術について、100時間に及ぶ実験室試験が完了し、触媒の安定性が確認されました。そして、中国、アメリカ、日本、ヨーロッパ、中東などの地域で特許出願が行われました。 今年の春節前後に、私たちは再び触媒の1000時間耐久試験を完了しました。2016年3月22日、中国科学院大連化学物理研究所は中国石油およびサウジアラビアのサバキムと、メタンを用いた無酸素条件下でのオレフィン、芳香族化合物、水素の製造技術に関する中規模試験、プロセス最適化、および工業的実用化に向けた協力覚書に署名しました。3者は協力して、この革新的な技術の工業化を推進していきます。 記者：想像もしませんでした。あなたとごチームは目立たない中で、それでも素晴らしい成果を上げてこられたのですね。皆さんが発表したこれら2つの成果は、どちらも産業革命を引き起こす可能性があります。あなたとごチームの次の展望は何でしょうか？ 包信和：これもまた、先人たちの多大な努力に基づいて得られたわずかな進展です。今後数年間、私たちは触媒の基礎研究をさらに深めるとともに、合成ガスからのオレフィン製造、メタンの無酸素還元によるオレフィン製造、芳香族化合物、水素など、既存の技術成果の工業的応用を積極的に推進し、私たちの研究成果をできるだけ早く実用化していきます。同時に、石炭の穏やかな分解による液体製品および炭化水素製品の製造に関する理論研究を積極的に行っていきます。私たちの目標は、将来的に石油を加工するのと同様に、石炭を液体燃料やオレフィンなどの高付加価値製品に加工できるようにすることです。 記者：石油を加工するのと同じように石炭を加工するのですか？本当に可能なのでしょうか？包信和：可能だと私たちは信じています。石炭と石油は主に炭化水素元素で構成されており、どちらも炭化水素物質が微生物の作用によって長い時間をかけて堆積・進化して形成されたもので、特性に多くの類似点がある。 人類が常圧蒸留や触媒分解といった穏やかな方法によって、高分子の石油を低分子の軽質油に変換し、さらに高度な処理を経てオレフィン、芳香族炭化水素、ナフサ系炭化水素、アルコールなど、数千種もの化学物質を生産できるのであれば、生成過程や元素組成が類似している石炭も、理論上は同様の穏やかな方法で処理・加工・変換することが可能であるはずだ。 残念ながら、現在の酸素燃焼であれ酸素還元であれ、石炭の分子結合を非常に激しく過酷な方法で断ち切り、小分子の一酸化炭素、水素、二酸化炭素を生成しているため、石炭の変換プロセスにおいてエネルギー消費と水の消費が多くなり、大量の二酸化炭素や廃水が排出され、一連の環境問題を引き起こしている。私のチームの次なる研究方向は、特別な触媒を開発し、石炭を燃焼させたり酸素を加えて酸化させたりすることなく、穏やかな方法で石炭の高分子構造を解き放ち、石油のように穏やかな手段で直接石油製品や化学物質に変換することです。世の中に難しいことはなく、登ろうと心すればよい。 現在、この分野における私たちの研究はすでにいくつかの進展が見られており、時が経てばこの目標は必ず達成されると信じています！その時が来れば、高エネルギー消費、多量の水の使用、大量の排出物、深刻な汚染という問題を抱える石炭変換プロセスではなく、真にクリーンな生産プロセスこそが実現されるのです。それにより、石油化学、天然ガス化学、バイオマス化学といった分野とも全面的に連携することができ、さらには経済性や環境保護、省エネ・排出削減といった多くの面で公正な競争を行うことが可能になるでしょう。その時には、石炭はもはや高炭素エネルギーの代名詞ではなく、非常に貴重でクリーンな炭素資源となるだろう。これも私たちの「中国の夢」と言えるでしょう。 記者：インタビューに応じていただきありがとうございます！合成ガスからオレフィンを製造する技術が早く実用化されることを願っています！また、ご自身のチームが早期に石炭を効率的に変換する新技術を開発してくださることを期待しています！
包信和：努力します！
（包信和は1959年8月に江蘇省揚中市で生まれました。中国科学院の院士であり、復旦大学の副学長も務めています。1987年に復旦大学で博士号を取得し、1989年から1995年までドイツのマックス・プランク研究所で客員研究員として働きました。1995年に帰国し、中国科学院大連化学物理研究所の所長や中国科学技術大学の化学物理学部の主任、中国科学院沈陽分院の院長などを歴任しました。また、「973計画」における天然ガスや石炭層ガスの最適利用に関する触媒基盤研究の責任者でもあります。国際天然ガス変換評議会の理事や、「973計画」の専門家諮問グループのメンバー、中国科学院とドイツのマックス・プランク協会のナノ触媒研究グループの中国側リーダー、中国科学院とBPによる未来型クリーンエネルギープロジェクトの責任者なども務めています。彼は多くの賞を受賞しており、例えば、教育部の自然科学賞、ドイツのホンブルク研究奨学金、求是傑出青年学者賞、自然科学二等賞、遼寧省の自然科学一等賞、何梁何利科学技術進歩賞、全国優秀科学技術者10人に選ばれるなど、数々の栄誉を受けています。彼のチームは、メタンを無酸素条件下で選択的に活性化し、エチレンや芳香族化合物、水素を効率的に生産する技術や、合成ガスを高選択性でオレフィンに変換する技術など、世界の化学界や工業界に衝撃を与える先進的な技術を開発しました。）)
最近の報道、「循環なしメタン化の新技術」、神霧集団華福新技術。
石炭の利用は数百年の歴史があり、燃焼、コークス化、ガス化、液化などが石炭変換の主流の工程となっている。各工程には、さらに多種多様な技術手法や科学理論が含まれている。例えば火力発電では、石炭の選別から燃焼炉の選定、熱交換構造から熱交換材、加圧蒸気から超超臨界状態、排ガスの直接排出から脱硫・脱窒に至るまで、そしてもちろん発電システムの技術的進歩なしには成り立ちません。これらはいずれも、いわゆる「野蛮な」石炭の使用に基づいている。 石炭ガス化は、世界中で石炭化学工業の「リーダー」としての地位を占めている。気流層は、これまでのところ人類による「石炭からの合成ガス製造」における最も高度な技術となっている。プラズマ気化技術を売り込む声もあるが、人類の技術進歩の他の側面から考えてみれば、耐高温材料の問題、エネルギー消費の問題、微粉の問題など、一連の工学的課題はさらなる向上や突破が必要であり、それはシステム全体のアップグレードであることがわかる。道は険しく、それでも探求者たちはここで石炭分野の「野蛮な」開発を休むことなく続けている。 石炭の直接液化とは、いわゆる穏やかな方法で橋結合を切断し、活性化水素を加えることで燃料油の留出範囲にある有機分子を得るものである。その中には何千もの種類の有機分子があり、苦労する有機合成化学者たちを夢中にさせるのだ！しかし、分離問題が皆の前に立ちはだかっており、自分のチームがその難関を克服しつつあると大勢の前で堂々と発表できる者は、果たして何人いるだろうか。実際、みんなはこうしたニュースを聞きたくないのです。安価なコールタールの中には、数え切れないほどの有機分子が含まれているのです！ 実は、石炭の直接液化とは「石油精製の方法」で石炭を精製することであり、この観点から見ると、すでに誰かが穏やかな方法で石炭を直接石油製品に変えているのだとすぐに理解できるのです！化学物質については、先にも述べたように、自分のチームの分離能力次第です。 もう一度言っておくと、神華の石炭から石油を製造する実証プラントは順調に稼働しているが、技術進歩の鍵は触媒にあるわけではない。実際、この分野の触媒については世界中で既に無数回研究されてきているのだ。
老包は、工学的なアプローチでの江山の構築にはまだ熟練が足りないと指摘した。石炭の直接液化は、穏やかな方法ではなく、高温高圧という過酷な方法です。また、有機合成にはそれ自体の独特で素晴らしい魅力があり、石炭タールには数千種もの化学物質が含まれているとはいえ、有機合成の前ではほんの取るに足らないものに過ぎない。
反応温度の観点から見ると、石炭直接液化プロセスは穏やかな領域で行われるが、高圧水素化により運転条件が急激に厳しくなる。 もちろん、研究室にはより穏やかな条件で操作できる溶媒抽出法があり、溶出率は高くないものの、研究手法として構造情報の一部を提供することができる。しかし、工業生産で利用できるかどうかは、経済性と環境保護の観点が決定要因となる。 私たちは研究室でさまざまな方法を用いて特定の実験目的に取り組むことができるが、研究室と工業化の間には時に何らかのつながりがある一方で、時には天と地ほどの差が存在する。 大胆な発想には妄想も含まれ得るが、しっかりとした基盤の上にある大胆な発想こそ価値があり、その後の丁寧な検証によって初めて成功率が保証される。
もちろん、厳しいか穏やかかは相対的なものです。 石炭のガス化や燃焼は、非常に激しく野蛮な石炭利用法だと考える人もいる。これらの温度は800～1700℃の範囲にあり、それに比べると直接液化の方がはるかに穏やかである。 石油精製業界では、水素化は一般的に430℃未満で行われ、FCCは460～500℃の間で行われ、ディレイドクリーニングもこの範囲であり、スチームクラッキングは800℃前後です。 ここは石炭業界と比べればわかりやすく、意味は皆が理解している。
この投稿は最後にtwinklerによって2016-6-1 22:10に編集されました。乾燥炭化学工業であれば、誠実な工事を行い、だまし仕事はしないことです；もし在宅での生産なら、必ず複数の誓約書を作成しましょう。家に1部、企業に1部、地域社会に1部、警察署に1部といった具合に。そうしないと、説明がつかなくなります。必ずはっきりと書かなければならない。乾燥炭化学は生活のためのものであり、もし自分が命を落とすことになっても、決して故意に自殺したり、会社の安全管理規定を軽視したりすることはない。そうでなければ、亡くなった後に、故人が規則を破ったと言われるかもしれません。だって、死者には話すことができないからです。