主な違い – 触媒分解と触媒改質
接触分解と接触改質は、原油を有用な製品に変換する際に使用される2つのプロセスです。
接触分解は、触媒の存在下、適度な温度と圧力を用いて、大きな炭化水素化合物を小さな炭化水素分子に分解することです。
触媒改質は、低オクタン価のナフサを高オクタン価のリフォーメート製品に変換することです。
これらのプロセスは、いずれも反応の進行に触媒を使用します。
したがって、これらの反応はいずれも製油所から得られる燃料のオクタン価を高めるために非常に有効です。
接触分解と接触改質の主な違いは、接触分解が分解物を生成するのに対し、接触改質は改質物を生成することです。
触媒分解とは？
触媒分解とは、大きな化合物を触媒の存在下で小さな炭化水素に分解することである。
触媒分解には、適度な温度と圧力が必要である。
温度は475～530℃。
また、圧力は20気圧程度です。
熱分解と異なり、触媒分解は適度な温度が必要なため、維持が非常に簡単である。
現代の製油所では、ゼオライトを触媒として使用している。
炭化水素分子の炭素-炭素結合の分解を助けることができる。
タイプ
触媒分解には次の2つのタイプがあります。
- 流動接触分解
- 水素化分解・気相接触分解
流動接触分解は、高分子量炭化水素をガソリンのような有用な製品に変換するのに有効です。
ここで、反応に使用する触媒は、あらかじめ加熱して粉末状にしておくことが望ましい。
粉末状の触媒は、表面積が大きくなるため、粒状や他の重い固体状よりもよく機能する。
図1: 米国の製油所のハイドロクラッキングユニット
ハイドロクラッキングでは、水素ガスの存在下で大きな炭化水素の分解が行われる。
これは2段階のプロセスです。
分解に続いて水素添加を行う。
触媒式改質とは
触媒改質は、低オクタン価のナフサを高オクタン価のリフォーメート製品に変換するプロセスです。
このプロセスでは、ナフサ原料中の炭化水素分子を転位させる。
生成された高オクタン価のリフォーメート製品は、後にガソリンの混合や芳香族の生産に使用される。
つまり、触媒改質プロセスでは、パラフィンを分岐構造（イソパラフィン）や環状に変換しているのです。
また、大きな化合物を小さな化合物に分解することも含まれる。
ナフサ原料は、重質パラフィン化合物で構成されている。
プロセス
触媒改質のステップは以下の通りです。
- フィードの準備 – ここでナフサは水処理されます。このステップでは、ナフサフィードから触媒の毒を除去します。触媒を長持ちさせることができます。
- 予熱-温度は最も重要な運転パラメータです。
- 3.触媒改質 – 改質工程を実施します。触媒も回収して循環させる必要があります。
- 製品分離 – 望ましくない副生成物を除去し、望ましい製品を回収する。芳香族化合物も他の用途のために回収する。
図2: 触媒改質プロセスと改質生成物の抽出プロセス
触媒改質プロセスで起こる化学反応には、脱水素、異性化、芳香族化、ハイドロクラッキングがあります。
触媒改質で使用される触媒は、シリカをベースにした白金やレニウムが最も一般的です。
触媒分解と触媒改質の違い
定義
Catalytic Cracking（接触分解）。
触媒分解は、触媒の存在下、大きな化合物を小さな炭化水素に分解することである。
触媒改質。
低オクタン価のナフサを高オクタン価のリフォーメート製品に変換するプロセスです。
触媒
触媒クラッキング。
触媒分解に最もよく使用される触媒はゼオライトです。
触媒改質。
触媒改質用には、シリカベースに白金やレニウムを担持した触媒が最も一般的に使用されます。
メカニズム
触媒分解。
触媒分解は、大きな炭化水素を小さな炭化水素に分解することを含む。
触媒改質。
触媒改質は、炭化水素を転位させて異なる製品を形成することを含む。
フィード
接触分解を行う。
原油を蒸留して得られる留分を触媒分解の原料とする。
接触改質 ナフサを原料とする接触改質。
製品情報
触媒分解。
接触分解では、主に低級アルカンやアルケンが得られる。
接触改質 主に異性化製品や芳香族製品が得られます。
結論
触媒分解と触媒改質は、原油を処理する際に用いられる非常に重要な反応です。
製油所では、これらの工程を行うために、それぞれ別の部門やユニットが存在する。
この2つのプロセスは、触媒の存在下で異なる生成物を与えるが、2つのプロセスにはかなりの違いがあります。
接触分解と接触改質の主な違いは、接触分解が分解物を与えるのに対し、接触改質は改質物を与えることです。
