【特集】新エネルギーの開発

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■ Part 1―エネルギー触媒
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Fischer-Tropsch合成用Co触媒の開発に関する最近の動向
Recent Trends in the Development of Co Catalysts for the Fischer-Tropsch Synthesis

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小泉直人（東北大学大学院 工学研究科 助教）
山田宗慶（東北大学大学院 工学研究科 教授）

FTS反応は，天然ガス，石炭，バイオマスなどを改質して原料の混合ガスを製造する際，これら炭素資源に含まれる硫黄，窒素原子が徹底的に除去されるため，クリーンな炭化水素が得られる合成法である。現在，原油高や環境問題を背景に，非石油系資源からのクリーン燃料合成法としてFTS反応が注目を集めている。ここでは，FTS反応によるクリーン燃料合成の課題と，触媒開発に関する最近の動向を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. クリーン燃料の重要性とFTS反応
3. FTS触媒ならびに反応機構
4. Co触媒の調製法と設計指針
5. Co系FTS触媒の調製にかかわる最近の研究動向
5.1 Co前駆体の影響
5.2 担体効果
5.3 添加物効果
5.4 キレート剤を用いた新規触媒調製法
6. おわりに


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二酸化炭素を原料とした合成ガス製造プロセスの開発
Development of CO2 Reforming Technology

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若松周平（千代田化工建設（株） 研究開発センター）

二酸化炭素を原料の一部として天然ガスをリフォーミングすることにより，平衡上カーボンが析出する反応条件においても，後段のプロセスに応じて最適なH2/CO比の合成ガスを必要最小限のCO2/CH4比，H2O/CH4比で製造できるCO2リフォーミング触媒およびプロセスを開発した。この触媒はGTLパイロットプラントにおいて約7000時間にわたり安定な活性を示すことが確認された。

【目次】
1. はじめに
2. 天然ガスのリフォーミング
3. CO2リフォーミング触媒
4. CO2リフォーミング触媒性能
5. CO2リフォーミングプロセスおよびプロセスの適用
6. おわりに


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低温メタノール合成触媒の開発動向
Review on Catalysts for Low-temperature Methanol Synthesis

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大山聖一（（財）電力中央研究所 環境科学研究所 上席研究員）

メタノールはバイオマスや低品位炭素資源を液体燃料に変換する際のオプションの一つである。低温メタノール合成は有機溶媒中，100℃程度の低温において合成ガスからギ酸メチルを経由してメタノールを生成する。低温で高い活性を示す触媒によりメタノール製造コストの低減が期待されている。低温メタノール合成触媒の最近の開発状況についてレビューした。

【目次】
1. メタノールの燃料利用
2. メタノールの製造技術
3. 銅化合物／アルコキシド系触媒
4. ニッケル化合物／アルコキシド系触媒
5. 新規な低温メタノール合成触媒


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FT合成およびワックス水素化分解における高性能触媒開発
Development of High Performance Catalysts for FT Synthesis and Wax Hydrocracking

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関浩幸（新日本石油（株） 研究開発本部 中央技術研究所 燃料研究所 チーフスタッフ）

FT合成およびワックス水素化分解は，合成ガスから超クリーンな液体燃料を製造する重要なプロセスである。FT合成では，液相担持法（LPD法）により助触媒であるジルコニアを担体の外表面近傍に選択的に担持することで，触媒の高性能化に成功した。一方，ワックス水素化分解では微結晶USYゼオライトを開発し，アモルファス固体酸と組み合わせることで，世界的でも類のない高性能触媒を開発した。

【目次】
1. はじめに
2. 高性能FT合成触媒の開発
3. 高性能ワックス水素化分解触媒の開発
4. おわりに


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■ Part 2―バイオマス
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バイオエタノールの製造工程とその省エネルギー
Energy Saving in the Bioethanol Production

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池田史郎（（株）物質ナノテク研究所 研究開発本部 技師長）
井上宗士（（株）物質ナノテク研究所 研究開発本部 製膜チーム マネージャー）
中根尭（（株）物質ナノテク研究所 研究開発本部 本部長）

近年開発されたゼオライト膜を応用すれば，バイオエタノールの製造のために消費されるエネルギーを大幅に節減することができる。宮古島におけるバイオエタノール製造を例に，ゼオライト膜とはどんなものであるか，それをいかにバイオエタノールの製造工程に応用するかを述べる。

【目次】
1. はじめに
2. ゼオライト膜
3. バイオエタノール製造工程
4. 省エネルギーの工夫
5. おわりに


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グリセリンの水素化分解触媒の開発と反応機構
Catalyst Development for Glycerol Hydrogenolysis and its Reaction Mechanism

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冨重圭一（筑波大学大学院 数理物質科学研究科 物性・分子工学専攻 准教授）

バイオディーゼル製造プロセスにおいては，多量のグリセリンが副生する。グリセリン自体は用途が限られているため，変換することにより付加価値を高める方法が検討されている。その方法の一つとして，グリセリンの水素化分解によるプロパンジオールへの変換がある。ここでは，炭素担持ルテニウム触媒，シリカ担持ロジウム触媒について，水素化分解活性とその機構について紹介する。また，これらの担持貴金属触媒と固体酸触媒としての陽イオン交換樹脂の共存効果についても触れる。

【目次】
1. はじめに
2. バイオディーゼルとグリセリン
3. グリセリンの水素化分解反応
4. Ru触媒を用いたグリセリンの水素化分解反応
5. Ru/C+陽イオン交換樹脂Amberlystを触媒とするグリセリンの水素化分解反応
6. Ru触媒上のグリセリンの水素化反応
7. おわりに


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触媒を用いたバイオアルコールを原料とするオレフィン類製造
Production of Olefins from Bioalcohol using Catalysts

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稲葉仁（（独）産業技術総合研究所 バイオマス研究センター BTL触媒チーム 研究員）

主要なバイオマス化合物であるアルコールを触媒変換し，燃料やケミカルスとして有用なオレフィン類を製造する反応について解説する。H-mordeniteゼオライトを用いることで，エタノールから低温でエチレンが製造でき，Fe担持H-ZSM-5ゼオライト触媒を用いることで，C3＋オレフィン類が高選択率で得られた。PやAuなど第2成分の添加により，含水エタノールを原料とした場合の選択率を高めることができた。

【目次】
1. はじめに
2. 種々のゼオライト担体を用いたエタノール変換
3. 種々の金属を担持したH-ZSM-5ゼオライト触媒によるエタノール変換
4. Fe担持H-ZSM-5型ゼオライト触媒によるエタノール変換
4.1 触媒の初期活性
4.2 活性の経時的変化と失活
4.3 反応機構
4.4 Fe担持量，反応温度の影響
4.5 バイオエタノールの変換
5. グリセロール変換反応
6. おわりに


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SAPO-34を触媒とするエチレンまたはエタノールからの選択的プロピレン合成
Selective Synthesis of Propene by the Conversion of Ethene or Ethanol using SAPO-34

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馬場俊秀（東京工業大学 大学院 総合理工学研究科 教授）
稲津晃司（東京工業大学 フロンティア研究センター 助教）
小山徹（東京工業大学 大学院 総合理工学研究科 産学連携研究員）

固体酸触媒を用いると反応温度400℃付近で，エチレンからプロピレンを合成することができる。このとき，プロピレンの分子径とほぼ同じ細孔径を有する触媒はプロピレンへの高い選択率を示し，プロピレンの生成速度は触媒の酸強度が高いほど高い。たとえば，SAPO-34を用いると，反応温度400℃においてプロピレンは収率53％で生成した。SAPO-34を用いた場合には，反応原料をエチレンからエタノールとしても，プロピレンの生成速度と選択率には大きな違いは観測されなかった。

【目次】
1. はじめに
2. 各種H+変換ゼオライトによるエチレンからのプロピレン合成
3. プロピレン選択率に及ぼすエチレン転化率の影響
4. 各種炭化水素収率に及ぼすエチレン転化率の影響
5. エタノール転化反応によるプロピレン合成
6. プロピレン収率に及ぼすエチレン消費率の影響
7. エタノール分圧がプロピレンの生成速度に及ぼす影響
8. SSZ-13によるエタノール転化反応
9. おわりに


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ケミカルプロフィル

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D-パントテン酸
（D-Pantothenic acid）

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【目次】
（1） 概要
（2） 毒性
（3） 製法
（4） 生産
（5） 需要
（6） 価格


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p-クロロフェノール
（p-Chlorophenol）

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【目次】
（1） 概要
（2） 毒性
（3） 製法
（4） 生産
（5） 需要
（6） 価格


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ナフテン酸金属塩
（Naphthenic soaps）

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【目次】
（1） 概要
（2） 毒性
（3） 製法
（4） 生産
（5） 需要
（6） 価格


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アセチレンアルコール類
（Acetylene alcohol）

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【目次】
（1） 概要
（2） 毒性
（3） 製法
（4） 生産
（5） 需要
（6） 価格


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コラム：技術雑記（第34話）

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のりの類
永田宏二


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ニュースダイジェスト

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海外編
国内編


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