接触分解プロセスにおける水素移行反応を用いた 油脂からの炭化水素製造

摘要

バイオマス資源からの石油代替燃料製造では、効率 的な脱酸素化による炭化水素への転換が重要である。 これに対し、従来は水素化処理プロセスの研究·開発 が進められてきたが、高圧水素を用いるプロセスはコ ストが高い。そこで、水素雰囲気を用いない安価な転 換プロセスの開発が必要となっている。 本研究では流動接触分解（FCC）プロセスで進行す る水素移行反応に着目した。FCC プロセスはゼオライ ト触媒を用いて常圧·不活性雰囲気下で作動する重質油 分解技術である。また、水素移行反応（図1(a)）はFCC プロセスで進行する反応の1つで、水素供与体と水素受 容体の間での水素の授受反応である。従来、水素移行 反応は高オクタン価なオレフィンを低オクタン価なパ ラフィンに転換する反応と認識され、触媒設計により 抑制されてきた。一方でこの反応は、非水素雰囲気の 反応場における生成物間の水素の分配を決定するとい う重要な役割も担っている。すなわち、水素移行反応 を活用し、原料中の水素が豊富な部分から水素が不足 している部分に水素を受け渡すことができれば、非水 素雰囲気下でも局所的な水素化が可能になると考えら れる。例えば、油脂の接触分解において含酸素化合物 が水素受容体として働くと、H2O としての脱酸素化が 期待できる（図1(b)） 。非水素雰囲気下にもかかわらず 炭素損失を伴わない脱酸素が可能になることで、安価 かつ効率的な油脂転換プロセスの実現が期待される。