重油流動接触分解触媒の劣化挙動の解明 : 水熱処理の影響 Study of Residual Fluid Catalytic Cracking Catalysts Deactivation by Steam

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著者

    • 高塚 透 TAKATSUKA Toru
    • 信州大学大学院 総合工学系研究科 物質創成科学専攻 Department of Material Science and Engineering, Shinshu University

抄録

流動接触分解(FCC)プロセスは,重質留分の分解の役割を効率良く果たす装置として,今後は石化原料などの有用成分を生産する設備として着目されている.技術的なアプローチとして必要なのは重質分子から反応を制御し,有用な成分を選択的に生産するための技術である.特に,当装置にかかる原料,使用する触媒,運転条件について,有効となる因子を見いだし,一般化することが必要である.本研究では,その一環として,重油流動接触分解触媒の水熱劣化に関する検討を行った.結果,水熱処理初期段階に大きな劣化が起き,長時間の処理後は徐々に劣化することが明らかとなった.物性評価から,水熱処理初期段階で脱アルミが起き,この脱アルミによって,ゼオライト細孔構造の崩壊によってメソ+マクロ細孔が形成している様子が確認できた.脱硫重油の分解反応評価を行うと,この初期の水熱劣化過程においては,著しいコーク生成が起こっていたものが,その後は抑制されることが確認できた.また,ガソリンの過分解も抑制され,その後は,ガソリン収率は低下した.この現象はゼオライト全体的に徐々に脱アルミが起きるためと考える.また,その過程で比表面積も小さくなり,その水熱処理条件にて安定な状態に収束すると考察する.

Fluid catalytic cracking (FCC) has been the most important and flexible conversion process in petroleum refineries. It is economically beneficial in allowing low-value materials of high molecular weight to be cracked into valuable constituents, such as gasoline, diesel and petrochemicals. Therefore, understanding the reaction mechanism of heavy molecules is a key to increase the selectivity of valuable products. To improve FCC performance, generalization of the main factors affecting catalyst structures, feed properties and operation conditions is crucial. Our work mainly focuses on the hydrothermal deactivation behavior of residual fluid catalytic cracking (RFCC) catalysts. There are two steps in this deactivation: an initial rapid drop followed by gradual decline in activity. During the first step, collapse of the outside of zeolite micropores was mainly observed. At that time, significant amount of coke was formed and overcracking occurred, as shown by the MAT result. In the following step, the rate of coke formation and overcracking of the gasoline fraction decreased. Subsequently, the gasoline yield decreased, probably because of gradual and even dealumination of the zeolite crystals, resulting in a lower surface area of zeolite. Finally, the catalyst structure stabilized under the hydrothermal conditions.

収録刊行物

  • 化学工学論文集 = Kagaku kogaku ronbunshu

    化学工学論文集 = Kagaku kogaku ronbunshu 37(5), 413-419, 2011-11-20

    公益社団法人 化学工学会

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被引用文献:  1件中 1-1件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10030159982
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    023451364
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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