奨励賞(出光興産賞)（学術部門）

実油中の多環芳香族類選択的転換のための固体酸触媒および関連技術の開発

　

　重質油の有用物質への効率的な転換は石油業界における大きな課題である。菅沼氏は，重質油中に多く存在するアルキル多環芳香族を選択的に脱アルキルし，長鎖アルカンと縮合多環芳香族を生成させる技術を開発すると共に，生成した縮合多環芳香族を単環芳香族へと変換する研究も進めた。この長鎖アルカンは灯軽油やFCC原料となり，単環芳香族は化成品原料として非常に有用である。
　具体的には一段目の反応として，アルキルナフタレンのアルキル基を長鎖のまま分解することなく脱アルキルできるシリカモノレイヤー触媒を見出した。種々のキャラクタリゼーションの結果，アルミナ上に層状に生成させたシリカの中程度の酸強度と大きな細孔径が選択的脱アルキル化反応に大きく寄与していることを明らかにした。
　一方，実油中に存在する塩基性含窒素化合物が前記酸触媒を被毒し，活性を大きく低下させる現象を見出し，その回避のために，吸着除去剤としてのアモルファスシリカアルミナを開発した。この吸着剤の使用により酸触媒の安定した活性を実現し，さらにこの吸着剤の焼成による再生方法にも目途をつけた。
　最後に，一段目の脱アルキル生成物であるナフタレン等の縮合多環芳香族を部分水素化してテトラリン誘導体にし，開環して単環芳香族に変換できるゼオライト系の触媒を見出した。反応経路とともに，酸の種類（Bronsted酸／Lewis酸）や強度，細孔径の影響についても明らかにしている。
　以上のように，菅沼氏は，重質油を有用な燃料や化学品に変換できる連続した3工程（吸着脱窒素-脱アルキル-単環芳香族化）全てにかかわる研究を行い，実用化に結び付きやすいシンプルなプロセスや材料により目的を達成している。これらの研究成果は，今後，重質油の有効活用において，多大に寄与すると判断される。よって，本会表彰規程第12条1項に該当するものと認められる。

 

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