8/31 これだけは押さえておきたい工業触媒の基礎知識

アイシーラボ 代表　室井　髙城 氏【講師紹介】 

 　エネルギーや化学産業は、カーボンニュートラルに向かって大きく動き出している。カーボンニュートラル技術を開発するには、工業触媒の開発が極めて重要である。工業触媒がどのように使われているのか、どの様に開発され、どのように使われているのか、そしてどの様に触媒寿命を延ばしてきたのか、これらの工業触媒技術は、CO2やバイオマスを用いた燃料や化学品の製造、更に、廃プラのケミカルリサイクルプロセスの開発に重要な示唆を与える。工業触媒の基本に立ち返って工業触媒の開発方法と触媒劣化を理解し、工業触媒プロセスの開発に役立つ情報を提供したい。

１．工業触媒の基本
　1.1 工業触媒の寿命
　1.2 触媒の活性を向上させる方法
　1.3 触媒の実際的な使用方法
　　　・メタネーション反応(発熱の抑制)
　　　・メタノール合成反応(脱水による転化率の向上)
　1.4 金属使用量の削減法
　　　・自動車触媒、燃料電池、PEM
　1.5 選択性の向上法
　　　・選択的FT合成、カプセル触媒
　1.6 多元機能触媒
　　　・合成ガスからエチレンの合成　
　　　・合成ガスからオレフィンの合成
　　　・合成ガスからエタノールの合成　 　

２．触媒試験方法
　2.1 懸濁床触媒の試験法
　2.2 固定層触媒の試験法
 
３. 工業触媒の開発の方法
　3.1 マイクロリアクターによる触媒探査法
　3.2 ハイスループットスクリーニング
　3.3 触媒インフォマテックス
 
４．触媒劣化
　4.1 触媒の劣化原因
　4.2 劣化原因の究明法
　　　・劣化触媒の分析
　　　・再生による推定

５．触媒寿命の推定
　5.1 反応温度分布からの推定法
　5.2 迅速寿命試験による推定法
 
6. 触媒劣化対策
　6.1 前処理による劣化対策
　　　・重金属、H2S、シロキサン除去
　　　・ウッドマスから無機塩の除去
　　　・バイオマス合成ガスから微量S除去、HCN除去
　　　・廃プラ分解油、分解ガスからの塩素除去、H2の精製、CO2の精製
　　　・都市ごみ合成ガスの精製、タールの除去
　6.2 運転法による劣化対策
　6.3 反応装置設計による劣化対策
　　　・希釈反応
　　　・多段反応装置
 
7. 劣化対策事例
　7.1 水素化反応
　7.2 酸化反応
　7.3 自動車触媒
　7.4 脱硝触媒
　7.5 ガス精製触媒
　7.6 極微量Sの除去
　7.7 原子力発電リコンバイナー触媒
 
８．長寿命触媒の開発 
　8.1 耐熱触媒の開発
　　　・改質触媒(部分酸化触媒)、自動車触媒、メタン、メタノール合成触媒
　8.2 シンタリング抑制触媒
　　　・耐熱性担体、 合金触媒
　8.3 カーボン析出の抑制
　　　・ドライリフォーミング触媒
　8.4 耐硫黄触媒の開発
　8.5 ゼオライト触媒の耐久性向上
 
９．再生方法
　9.1 オンサイトによる再生
　9.2 オフサイトによる再生
　9.3 ゼオライト触媒の再生
 
１０．まとめ

□ 質疑応答 □

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