新しいプロピレン製造プロセス　－シェールガス・天然ガス革命への対応技術－

商品説明

ナフサのスチームクラッキングではエチレンの他にプロピレンやブタジエン, 芳香族を生成するが, 中東のエタンや米国のシェールガスエタンのクラッカーからはエチレン以外はほとんど生成しない。ナフサのスチームクラッキングが競争力を失い稼働を低下または縮小するとプロピレン, ブタジエン, 芳香族は不足することになる。中でもプロピレンはエチレンに次いで需要量が大きい。
　エチレンからは, 高密度ポリエチレン, 低密度ポリエチレン, 塩化ビニル, エチレンオキサイド, 酢酸ビニルなどが製造されるが, プロピレンは生成されないために, ポリプロピレン, アクリロニトリル, プロピレンオキサイド, アセトン,　IPA, オクタノール. フェノールなどは, 製造できない。C4ではブテン, ブタジエン, C5ではイソプレン, 芳香族では, ベンゼン, トルエン, キシレン, 更にカーボンブラックなどは得ることができない。
　プロピレンの需要を満たすために, 多くのプロピレン製造目的のプラントが開発されている。FCCプロセスでは, プロピレン収率を最大にするための最適化やプロピレンなどのオレフィン製造プラントも稼働を始めた。既に, エチレンとブテンからのメタセシスプロセスやプロパンの脱水素プロセス, 中国ではメタノールからのエチレンやプロピレンの製造プロセスが工業化された。
　エチレンからプロピレンの合成やメタンからのプロピレン合成も研究されている。これらの技術は全て工業触媒の開発が前提となっている。開発中の技術を含め, これらの最新の技術をまとめることは, 今後の基礎化学品の製造技術の開発に必ず役に立つと信じている。

(室井髙城 「はじめに」より抜粋)

発刊にあたって

室井 髙城　アイシーラボ
宮路 淳幸　触媒技術研究組合
横井 俊之　東京工業大学
辰巳 敬　東京工業大学
Yong-Ki Park　　Korea Research Institute of Chemical Technology
Won Chun Choi　　Korea Research Institute of Chemical Technology
Na Young Kang　　Korea Research Institute of Chemical Technology
坂 祐司　コスモ石油(株)
本田 一規　日揮(株)
富永 賢一　東洋エンジニアリング(株)
中條 路子　東洋エンジニアリング(株)
近松 伸康　日揮(株)
John J. Senetar　UOP LLC
Eric Romers　TOTAL Research & Technology Feluy
藤元 薫　北九州市立大学
島田 広道　(独)産業技術総合研究所

内容紹介

第1章　プロピレンの需給ギャップ
1.　プロピレンの需要
2.　プロピレンの需給バランス
3.　プロピレンの需給ギャップの理由
4.　スチームクラッキング
5.　プロピレンの用途
6.　ポリプロピレンの用途
7.　世界のポリプロピレンメーカーと生産量
8.　化学品原料としてのプロピレン
　8.1　プロピレンオキサイド 
　8.2　アクロレイン
　8.3　アクリロニトリル
　8.4　クメン
　8.5　イソプロパノール
　8.6　アリルアルコール


第2章　プロピレン増産,誘導へ向けた触媒動向
1.　プロピレン製造プロセス
2.　接触法ナフサのスチームクラッキング
　2.1　ACO プロセス 
　2.2　NEDOプロジェクト
3.　低級オレフィンの接触分解によるプロピレンの製造
　3.1　低級オレフィンの接触分解プロセス
　3.2　オメガプロセス
　3.3　Superflex
4.　流動層接触分解プロセス
　4.1　FCCプロセス
　4.2　PetroFCC
　4.3　HS-FCC
　4.4　DCC(Deep Catalytic Cracking)
5.　プロパンの脱水素
6.　メタセシス
7.　MTPプロセス
　7.1　Lurgi MTPプロセス
　7.2　DTPプロセス
8.　MTOプロセス
9.　開発中のプロセス
　9.1　エチレンとメタノールからプロピレン
　9.2　エチレンからプロピレンの合成
　9.3　エタノールからプロピレン
　9.4　メタンからプロピレン


第3章　プロピレンの増産技術と生産技術
第1節　ゼオライト触媒を用いたナフサ分解によるプロピレン増産技術
1.　ナフサ接触分解プロセスの開発
　1.1　熱分解法とナフサ接触分解法の特徴:反応機構と生成物組成の比較
　1.2　プロジェクトの概要
2.　ナノサイズ化による触媒劣化の抑制
　2.1　ZSM-5の粒子径制御
　2.2　粒子径の異なるZSM-5触媒の構造解析
　2.3　粒子径の異なるZSM-5触媒によるナフサの接触分解反応
3.　アルカリ処理(メソ空間構築)による長寿命化
　3.1　ZSM-5のアルカリ処理
　3.2　触媒性能評価

第2節　Boosting Propylene Yield by Fluid Catalytic Cracking of Naphtha　【注:英文のみ掲載】
1.　INTRODUCTION
　1.1　Trend of Propylene Market
　1.2　Overview of Propylene Production Technology Based On FCC
2.　Catalytic Naphtha Cracking Process
　2.1　Operating Conditions
　2.2　Process Description
　2.3　Characteristics in Equipment
　2.4　Yield Pattern
3.　Catalyst for Naphtha Cracking
　3.1　Type of Catalyst
　3.2　Requirement of Cracking Catalyst
　3.3　Design of microspherical catalyst for fluidized bed reactor
　Summary

第3節　FCCプロセスによるプロピレン増産技術
1.　FCC装置の概要
2.　FCC触媒
　2.1　FCC触媒の構成
　2.2　Y型ゼオライト
　2.3　メタルトラップ剤
3.　FCC装置でのプロピレン増産方法
　3.1　装置面からのプロピレン増産
　3.2　触媒面からのプロピレン増産

第4節　プロパン脱水素によるプロピレン製造技術
1.　シェールガス革命とプロパン脱水素
2.　反応
3.　触媒
4.　工業プロセス
　4.1　Oleflexプロセス
　4.2　CATOFINプロセス
　4.3　STARプロセス
　4.4　PDHプロセス
　4.5　FBD-3プロセス

第5節　OCTプロセスによるプロピレン製造プロセス技術
1.　オレフィンコンバージョンテクノロジー(OCT)
　1.1　OCTプロセスの経緯
　1.2　メタセシス反応
　1.3　OCTプロセス
2.　OCTの付帯プロセス
　2.1　選択水添ユニット(SHU)
　2.2　触媒蒸留脱イソブテン塔(CD-DeIB)
　2.3　骨格異性化プロセス(CDIsis)
　2.4　エチレン二量化プロセス(Dimer Technology)
　2.5　C5留分OCT(C5 OCT)
3.　OCTプロセスの適用
　3.1　液原料スチームクラッカーへの適用
　3.2　ガス原料スチームクラッカーへの適用
　3.3　石油精製プラントへの適用

第6節　DTPプロセスによるプロピレン製造プロセス
1.　DTPプロセスとは
　1.1　メタノールからのプロピレン製造プロセス
　1.2　DTPプロセスの特徴
　1.3　DTPプロセスの概略フロー
　1.4　DTP触媒の特徴
　1.5　DTP反応器
2.　DTPプロセスの適用
　2.1　スタンドアローンケース
　2.2　インテグレーションケース

第7節　MTP(Methanol to Propylene)プロセス
1.　MTGプロセス
2.　MTP触媒の開発
3.　MTP反応機構
4.　MTPプロセス開発の経過
5.　MTPプロセス
6.　MTP触媒
7.　MTPプロセスの工業化実績
8.　他のMTPプロセス
　8.1　FMTPプロセス
　8.2　日揮プロセス

第8節　Advanced MTOとOCPの統合技術のスケールアップ
1.　UOP/HYDRO MTOプロセス開発
2.　Advanced MTOプロセスのスケールアップ
3.　PDUのデザインの特徴
4.　TOTALの将来のエネルギーへの備えに関する声明
5.　MTO/OCPプロセス実証試験装置の運転
6.　安全性と環境
7.　MTO/OCPプロジェクト

第9節　DMTO, S-MTOプロセスによるエチレン,プロピレンの製造
1.　DMTO, S-MTO 反応
　1.1　エチレン,プロピレン生成反応
　1.2　エチレン,プロピレン生成反応機構
2.　DMTO, S-MTO 触媒
3.　DMTOプロセス
　3.1　DMTOプロセス開発経過
　3.2　DMTO パイロット試験結果
　3.3　DMTO-Ⅱプロセス反応条件とプロセス
4.　S-MTOプロセス
5.　工業化プラント
6.　今後のMTO計画

第10節　メタンからのプロピレン製造触媒
1.　メタンの利用 
2.　メタンからのプロピレンの合成
3.　メタンの二量化とメタセシス反応によるプロピレン合成
　3.1　OCM(Oxidation Coupling of Methane)プロセス
　3.2　BHPプロセス(Broken Hill Proprietary)
4.　メタンの酸化によるメタノールによるプロピレン合成
　4.1　メタン酸化によるメタノール合成
　4.2　メタンの過酸化水素酸化によるメタノールの合成
　4.3　硫酸法によるメタンからメタノールの合成
5.　メタンのハロゲネーション
　5.1　ハロゲン化
　5.2　HXによるオキシハロゲン化
　5.3　ハロゲン化メタンからプロピレン
6.　メタンの活性化

第11節　合成ガスからプロピレン製造プロセス技術
1.　フィッシャー・トロプシュ(FT)合成によるプロピレン合成
　1.1　FT合成における生成炭化水素の炭素数分布
　1.2　FT合成における生成物の化学構造
　1.3　コバルト系触媒によるFT合成の炭素数分布制御
　1.4　鉄系触媒によるオレフィン合成
2.　ハイブリッド触媒を用いる合成ガスからのプロピレンの合成
　2.1　DMEの直接合成
　2.2　イソブタン合成
　2.3　高級アルコール合成とその脱水
3.　オレフィン類からのプロピレン合成

第12節　バイオマスからのプロピレン製造技術
はじめに -バイオプラスチックを取り巻く状況-
1.　バイオマスを原料とする各種プロピレン製造方法
2.　バイオエタノールからのプロピレン製造技術
　2.1　触媒反応技術
　2.2　脱水,脱硫技術およびプロセス技術
3.　経済性・社会受容性