2016 Fiscal Year Annual Research Report
重質油のスマート変換のための脱アルキル化プロセスの開発
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16H04568
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
片田 直伸 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00243379)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 悦司 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80610443)
菅沼 学史 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90731753)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 重質油 / 石油有効利用 / 固体酸触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヘキサデシルナフタレンの脱アルキル化にシリカモノレイヤー触媒が高い活性と選択制を示すことを見出した．触媒の物理化学特性の解析も詳細に行い，アルミナ表面にシリカモノレイヤーを蒸着するとブレンステッド酸点が発現し，同時に触媒活性が発現したことから，ブレンステッド酸点が活性点であることがわかり，また600℃焼成モノレイヤーを活性・耐久性ともに高い触媒として選んだ．高い選択性は細孔が大きい（むしろ細孔性でない）ためであることが他の触媒との比較からわかった．シリカモノレイヤーは高温焼成後にも活性を示した．実油中の塩基性成分が本触媒を被毒したが，減圧軽油をスルホ基を持つ酸性イオン交換樹脂で処理すると塩基性成分はほぼ完全に除去され，除去後には目的反応が進行した．他の固体酸（カルボキシル基を持つイオン交換樹脂やアモルファスシリカアルミナ）では除去は不完全であった．なおこの過程では重質油中の塩基性成分の滴定による定量方法を開発し，迅速に実験が進行した．またイオン交換樹脂をter-ブチルアルコールで洗浄すると再生することがわかり，触媒・塩基性物質除去剤とも繰り返し使用が可能であることがわかった．ヘキサデシルナフタレンだけでなくデシルピレンの脱アルキル化も進行した．以上を総合して，573 K，触媒量0.21 g，VGOをベースとするモデル溶液を1.2 g/h流通させ，流通初期には転化率90%，選択率ほぼ100%となることを見出した．これらの成果を論文として出版した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成28年度に予定した塩基性物質除去方法，触媒特性を踏まえた脱アルキル化触媒構造の再検討が完了し，予定より早く塩基性物質除去剤の再生の定性的な結果が得られ，触媒再生の検討もほぼ完了し，VGOに関しては実油系反応試験の課題が半分以上完了したため，当初の計画を超えて進展していると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
予定を早め，コスト算出に資する触媒再生・繰り返し使用と塩基性物質除去剤再生・繰り返し使用の定性的な検討を行い，また芳香族・アルカン分離の理論的検討を開始する．実油としてVGOに加えてVR成分に関して検討を開始する．
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Dealkylation of Alkyl Polycyclic Aromatic Hydrocarbon over Silica Monolayer Solid Acid Catalyst2017
Author(s)
Naonobu Katada*, Yusuke Kawaguchi, Kazuki Takeda, Taku Matsuoka, Naoki Uozumi, Kazuki Kanai, Shohei Fujiwara, Keisuke Kinugasa, Koshiro Nakamura, Satoshi Suganuma and Masato Nanjo
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Journal Title
Appl. Catal., A: Gen.
Volume: 530
Pages: 93-101
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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