工業生産に由来する亜酸化窒素の発生と制御に関する研究

工业生产一氧化二氮的产生及控制研究

基本信息

批准号：
07263251
负责人：
手塚還
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Saitama Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07263251/
关键词：
亜酸化窒素化学工業プロセス硝酸有機酸化アジピン酸製造

项目摘要

亜酸化窒素は重要な温室効果ガスでありながら、その放出源と発生量に関しては概括的全体像が近年漸く明らかになりつつある段階であり、個別的発生源とそこからの発生量、また排出抑制のための技術的検討は未だほとんどなされていないのが現状である。本研究では亜酸化窒素の発生源として最近つとにその重要性が認識されはじめてきた素材・製品製造などの化学品製造工程に着目し、そこからの亜酸化窒素の発生状況を定量的に把握し、さらに反応プロセス中での発生メカニズムを解明することにより有効な亜酸化窒素の排出制御手法を確立することを目的とした。そのため、さまざまの化学品製造工程のなかでも特に亜酸化窒素発生に関わりが深いと考えられる硝酸とその関連化合物を取り上げ、それらが反応試剤として使用される際の亜酸化窒素発生の可能性と発生メカニズムの解明を試みた。具体的には硝酸を酸化剤とするシクロヘキサノン/シクロヘキサノールからのアジピン酸製造プロセスについて検討した。アジピン酸は合成繊維や合成樹脂素材として需要が急増しているナイロン6,6の原料であり、その国内生産量は10万トン/年とされている。硝酸を酸化剤とするアジピン酸の製造過程においては硝酸は量論的に還元されて種々の窒素酸化物が生成するが、実際の工業的製造プラントからの発生ガスの組成や発生量についての具体的データは明らかにされていない。そこで実験室規模で上記反応から発生する亜酸化窒素量を測定した。その結果、亜酸化窒素の排出係数は約0.4gN2O/1gアジピン酸となった。これに基づいて国内のアジピン酸製造にともなう亜酸化窒素の発生量を見積もると35Gg/年程度となる。

一氧化二氮是一种重要的温室气体，但是近年来，其发行来源和发行量的总体情况终于变得很清楚，目前，单个来源的技术考虑，来自它们的生成量以及减少排放的技术考虑。这项研究的重点是化学制造过程，例如材料和产品制造，这些过程最近越来越被公认为是一氧化二氮的来源，旨在建立一种有效的方法来控制一氧化二氮的排放，通过定量掌握从中产生一硝酸盐的状态，并进一步阐明在反应过程中的发电机制。因此，在各种化学制造过程中，硝酸及其相关化合物被认为与一氧化二氮的产生特别密切相关，并试图阐明一氧化二氮产生的可能性以及当它们用作反应药物时产生的生成机理。具体而言，研究了使用硝酸作为氧化剂从环己酮/环己醇中产生脂肪酸的过程。脂肪酸是尼龙6和6的原材料，随着合成纤维和合成树脂材料的需求迅速增加，其国内生产估计为每年100,000吨。在使用硝酸作为氧化剂的脂肪酸生产过程中，硝酸在石化中降低以形成各种氮氧化物，但尚未阐明有关实际工业生产工厂产生的气体的组成和数量的具体数据。因此，在实验室尺度上测量了从上述反应产生的一氧化二氮量。结果，一氧化二氮发射系数约为0.4GN2O/1G脂肪酸。基于此，日本估计与脂肪酸的产生产生的一氧化二氮量估计约为35GG/年。