工業化学・応用化学

石油精製・クラッキング・リフォーミング

原油の分留から転化装置までをたどり、重質で価値の低い留分を燃料や石油化学原料に変える仕組みを学びます。

直観製油所は分離と反応のネットワーク

原油は複雑な混合物であり、単一の沸点をもつ化合物ではありません。精製ではまず広い沸点範囲ごとに分け、選んだ留分を転化し、不純物を除き、燃料や原料の規格に合わせて流れを混合します。

学校学校の基礎：混合物と沸騰

混合物を広い留分に分ける高い塔を思い浮かべましょう。蒸発しやすい成分ほど上部から取り出されやすく、揮発しにくい物質は下部に残ります。これは濃縮であり、分子を完全に仕分ける操作ではありません。

大学常圧蒸留と減圧蒸留

分留塔では熱い蒸気が上昇し、液体が下降します。蒸発と凝縮を繰り返すことで、軽質成分は上部に、重質成分は下部に濃縮されます。常圧残油は捨てず、減圧蒸留で沸点を下げ、過度な熱分解を避けながら重質物を分けます。

大学クラッキング：小さな分子をつくる

流動接触分解（FCC）は酸性ゼオライト触媒上で減圧軽油を軽質生成物へ転化します。触媒にはコークが徐々に堆積するため、使用済み触媒を再生器へ循環し、空気でコークを燃焼させ、熱い触媒を反応器に戻します。一方、スチームクラッキングは非常に高温・短滞留時間でエチレンなどのオレフィンをつくります。

大学リフォーミング：再配列と脱水素

接触改質は、直鎖・ナフテン系炭化水素を分岐鎖、環状、芳香族分子に変えてナフサを高品質化します。生成物はガソリンのオクタン価を高め、芳香族石油化学原料にもなります。副生水素は他の留分から硫黄・窒素化合物を除く水素化処理に利用できます。

研究研究の最前線