クラッキングにおける触媒の役割とは？

接触分解の生成物とは？

接触分解は石油精製プロセスのひとつで、熱と触媒の存在下で重質油を分解し、分解ガス、ガソリン、ディーゼルなどに変えるプロセスである。熱と触媒の作用で重質油を分解し、分解ガス、ガソリン、ディーゼルなどに変える工程。主な反応は、分解、異性化、水素移動、芳香族化、縮合、コークス化である。熱分解に比べ、軽油の収率が高く、ガソリンのオクタン価が高く、ディーゼルの安定性に優れ、副産物としてオレフィンに富んだ液化ガスが得られる。

分解とは、石油化学製造工程における分解（700℃～800℃、場合によっては1000℃以上）よりも高い温度で、石油留分（LPGを含む）中の長鎖炭化水素をエチレンやプロピレンなどの短鎖炭化水素に分解する工程である。クラッキングは、クラッキングのより詳細な形態である。石油分解の化学プロセスは複雑で、得られる分解ガスは、主生成物であるエチレンに加え、プロピレン、イソブテン、メタン、エタン、ブタン、アルキン、硫化水素、炭素酸化物などの成分が複雑に混合したものである。分解ガスは、必要な純度のエチレン、プロピレン、その他の基礎有機化学原料を得るために精製・分離することができる。現在、石油分解はエチレン製造の主要な方法となっている。石油精製では、接触分解、熱分解、コークス化のいずれのプロセスでもプロピレンを含むガスが生成されるが、接触分解プロセスが最もプロピレンを多く生成する。

流動接触分解に使用される触媒

触媒とは一般的に、反応の全標準ギブス自由エネルギーを変えずに反応速度を増加させる物質であり、化学反応において化学平衡を変えずに反応速度を増加させ、化学反応の前後で自身の品質や化学的性質が変化しない物質とも表現できる。統計によると、触媒は化学、石油化学、生物化学、環境保護などの工業プロセスの約90%で使用されている。

流動接触分解触媒は、非修飾ケイ酸アルミニウム触媒とゼオライト分子ふるいミクロスフェア触媒の2つに大別される。ゼオライト分子ふるい微小球触媒は、原料および製造プロセスによって、白土マトリックスの一部がゼオライトに結晶化（すなわちin-situ結晶化）した全白土触媒と、ゼオライトとマトリックスから別々に調製された全合成ゼオライト触媒および半合成ゼオライト触媒に分けられる。

流動接触分解触媒は、主にマトリックスと活性部分（モレキュラーシーブ）から成り、時にはバインダーの助けを借りることもある。現在接触分解に使用されている触媒は、モレキュラーシーブ、マトリックス（ストレッチャーとも呼ばれる）、バインダーから構成されている。

マトリックスが触媒の大部分を占め、ゼオライトの含有量は触媒種によって異なり、一般に10～40%の範囲で、ゼオライトの含有量が多いと製造コストが高くなるのが普通である。