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公開番号2025135740
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024033675
出願日2024-03-06
発明の名称木質バイオマスの資源化方法
出願人日鉄ケミカル&マテリアル株式会社,国立大学法人静岡大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C10L 5/44 20060101AFI20250911BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】天然資源を用いて液状炭化水素を効率よく製造するプロセスを提供する。
【解決手段】木質バイオマスを用いて150℃～280℃の低温水熱処理を行った後、固液分離して第一液状物及びO/C比が0.1～0.6の第一固体残渣を取得する第一工程、及び、第一工程で得られた第一液状物を用いて280℃～370℃の高温水熱処理を行った後、固液分離して重質油分含有液状物を含む第二液状物および第二固体残渣を取得する第二工程を有する、木質バイオマスの工業資源化方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
木質バイオマスを用いて１５０℃～２８０℃の低温水熱処理を行った後、固液分離して第一液状物及びＯ／Ｃ比が０．１～０．６の第一固体残渣を取得する第一工程、及び、第一工程で得られた第一液状物を用いて２８０℃～３７０℃の高温水熱処理を行った後、固液分離して重質油分含有液状物を含む第二液状物および第二固体残渣を取得する第二工程を有する、木質バイオマスの資源化方法。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
更に、前記第一固体残渣及び／又は第二固体残渣を用いて４００℃～１０００℃の高熱処理を行い、炭化物を取得する第三工程を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第三工程において取得された炭化物が活性炭である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第二工程において取得された第二液状物を液液分離して、軽質油、重質油、ピッチ、タール又はこれらの二種以上の混合物からなる重質油分含有液状物及び水相を取得する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
第二工程において取得された水相を微生物により発酵させる発酵工程に供してメタンを含む可燃性ガスを取得する、請求項１に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマスを利用して有用な工業製品及び液状燃料を生産する製造システムに関し、特に、炭化物及び液状炭化水素を生産する製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
天然資源であるバイオマスの利用は、持続的な経済発展に不可欠な技術である。従来、天然資源としてセルロースを主体とする木質又は草本質を利用して、炭化物及び液状炭化水素等の工業製品を製造する試みがなされてきた。
【０００３】
例えば、特許文献１には、有機質原料として微生物性、植物性または動物性生体物質を含有する沈積物または塵芥を使用し、空気を遮断して徐々に転化温度２００～６００℃に原料を加熱し、発生するガスと蒸気とを適当なガス分離装置および液体分離装置を通して導き、ガスおよび蒸気の発生が実質的に終了するまで転化温度を維持して固体転化残渣、ガスおよび液体を分離することを特徴とする、有機質原料から高圧加熱下に固体状、液体状およびガス状燃料を得る方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、微細藻類をアルカリ性物質の存在下、水性媒体の存在下、高温高圧に保持し、重油状の物質に液化させることを特徴とする微細藻類からの重油状物質の製造方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、少なくとも１：１の水：バイオマスの比を有するバイオマス原料を反応ゾーンへと導入する工程であって、前記バイオマス原料がリン含量を有する工程と、前記バイオマス原料を、多相生成物を生成するのに有効な水熱処理条件下にて水熱処理する工程であって、前記多相生成物が、前記バイオマス原料のリン含量の少なくとも約８０％を含む固体部分を含む工程と、前記多相生成物を、少なくとも気相部分、液体炭化水素生成物、および前記固体部分を生成するために分離する工程とを含む、バイオマスの水熱処理方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開昭５７－１１１３８０号公報（特許請求の範囲、実施例等）
特開平６－４１５４５号公報（特許請求の範囲、実施例等）
特許第５６９４５５９号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
バイオマスを有機質原料として工業的に利用するには、生産性が求められる。本発明者らは、有機質原料として木材に代表される木質バイオマスに着目し、これを用いて液状炭化水素および炭化物を生産するプロセスを開発することを目指した。
【０００８】
本発明者らが詳細に検討したところ、木質バイオマスを用いて水熱処理工程を低温で実施すると、主に有機物を含む固体残渣が得られ、水熱処理工程を高温で実施すると、主に液状炭化水素が得られるが、全体として原料バイオマスからの全体収量が低く、工業的に不利であることが見出された。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、木質バイオマスを用いて液状炭化水素を効率よく製造するプロセスの提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らが詳細に検討したところ、木質バイオマスを用いて熱処理を行う際、１５０℃～２８０℃の低温水熱処理と２８０℃～３７０℃の高温水熱処理の二段階で加熱することにより、効率的に重質油分含有液状物を取得することができることを見出し、本発明に至った。
（【００１１】以降は省略されています）

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