While hydrocrackers have an excellent track record processing VGOs and lighter  feedstocks, feedstocks heavier than VGO pose significant challenges resulting in diminished unit performance and processing efficiency. Therefore,it has long been the objective of Saudi Aramco to enable its Riyadh Refinery hydrocracker to handle more Demetallized Oil (DMO) and much work has been carried out over the last few years to enhance this capability through process and catalyst modifications. Saudi Aramco’s R&DC and JGC C&C have collaborated to develop a catalyst system to enable the Riyadh Refinery hydrocracking unit to process a blend of VGO and demetalized oil, targeting the extended cycle while increasing or maintaining distillate yields and quality. The developed catalysts are based on Y-zeolite, which is post-treated to improve its performance. The post-treatment methods include dealumination to create meso porosity, and transition metal, i.e., Ti, Zr, insertion into the zeolite lattice to modify the zeolite acidity to enhance distillate selectivity. After extensive R&D work, some formulations were identified as candidates for scale- up and commercialization and the best placement of the selected catalyst prototype in the unit was determined. The catalyst was loaded into the Riyadh Refinery hydrocracking unit in May 2014 and has been performing exceptionally well.

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プラントの配管架台接触部やダミーサポート部などの腐食検査に対し、超音波の多数回反射を利用した腐食検査技術を開発し、従来技術では適用や評価が困難であった腐食部の検査を高い精度で実施することを可能にした。

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遷移金属錯体を用いる多くの有用な触媒反応が開発され、合成反応に広く用いられているが、まだ未解決の課題も多い。演者らは、今まで余り例のなかったsp³炭素を反応点とする新触媒系の開発に焦点を当てて研究を推進し、アルキルハライドをアルキル化剤とする炭素－炭素結合生成の新手法を開発した。また、炭素―ヘテロ原子結合生成反応として、有機分子にケイ素、硫黄、セレン官能基を導入する新触媒系を開発した。講演では、その概要と最近の成果を述べる。

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芳香族化合物の精密化学変換は、石油化学の更なる発展のために欠くことのできない基盤研究の一つとして位置づけられる。我々は、環境調和型分子変換法の開発を目指して、芳香族炭素―水素結合を触媒的に切断することにより反応活性種を発生させ、通常の方法では多段階を要する、あるいは合成困難な複雑な構造をもつ分子群を、入手容易な出発物質から短工程で効率よく合成する手法の研究を行ってきた。本講演では、その概要について紹介する。

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ディーゼルエンジン排ガスに含まれる粒子状物質(PM)はディーゼルパティキュレートフィルタ上に担持された触媒を使用して燃焼される。現在、PM燃焼温度を低温化することが検討されており、当研究室では高い酸素吸蔵能を有するセリア系触媒が注目してきた。本研究では、コバルトを添加したセリア系酸化物におけるカーボン燃焼反応を検討した。同位体酸素交換反応試験の結果から、触媒の構成成分のカーボン燃焼反応への寄与を考察した。

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石油精製・石油化学において、炭素数8の芳香族化合物の混合物には、エチルベンゼン、オルトキシレン、メタキシレンおよびパラキシレンの4成分が含まれている。これら4成分は、同じ炭素数の芳香族化合物であり、沸点等の物性が近似しており、蒸留や吸着でのパラキシレンの分離は、エネルギー消費が大きく、設備費も高い課題がある。本研究では、上記4成分の分子サイズのわずかな違いを認識して分離を可能とする金属有機構造体（MOF）を用いる、コスト競争力の高い新しい分離方法を検討した。その結果、適切なミクロ細孔径のMOFを用いることで、サイズ選択的にキシレン類を分離できることが示唆された。

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加圧条件下におけるFAU型ゼオライト膜のプロピレン／プロパン透過分離特性について検討した。また、得られた透過分離特性から、FAU型ゼオライト膜を用いたプロピレン回収の可能性についても併せて検討した。

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 本研究では、エタンクラッカーの反応器表面における触媒作用を検討し、新たな触媒作用を発現させることを目的とした。反応器表面に異なる金属酸化物を析出させたクラッキングチューブのエタン転化率・エチレン選択率を測定し、同体積・表面積の石英と比較することによってその触媒特性を検討した。また、チューブ内面を修飾するための脱水素触媒について、種々の金属を担持させたα－アルミナを触媒として、脱水素活性を比較した。今回は以上の二点について報告する。

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現行のアンモニア合成法は高温高圧を要するため、エネルギー消費が大きい。そこで省エネルギー化を目指した常温常圧によるアンモニア合成法を検討した。当研究室で取り組んでいる電場印加触媒反応は電場印加により反応を低温化する効果を示すことが報告されている。本発表ではこの方法によるRu系触媒を用いたアンモニア合成に関して、反応機構及び電場印加効果の解明を目的とした速度論的検討を行う。

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ナノ構造を制御することで、新規な固体酸触媒としてチタン酸ナノチューブを見出し、フリーデルクラフツアルキル化反応などを効率よく進行させることを明らかにした。また、ナノケージ構造を有する12CaO·7Al₂O₃エレクトライドは、金属カリウム並みに低い仕事関数、金属的電気伝導性を示し、その表面にRuナノ粒子を担持した触媒がアンモニア合成に対して非常に優れた性能を示すことを見出した。

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不飽和アルコールは不飽和カルボニル化合物の選択的水素化により合成可能であり、香料や医薬品などに用いられる重要化合物である。しかし、不飽和カルボニル化合物のカルボニル基のみを選択的に水素化することは熱力学的、速度論的に不利であり、有効な固体触媒の開発が求められている。本研究では、金属酸化物修飾貴金属触媒を用いて不飽和カルボニル化合物（不飽和アルデヒド、不飽和ケトン）の選択的水素化による不飽和アルコール合成を行った結果、Ir-FeO_x/MgO触媒が有効であることを見出した。

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エタノールからの酢酸エチル直接合成に有効な触媒の開発を目的として検討を行った。酢酸エチルの生成速度と触媒の酸・塩基のペアサイトとして存在し得る量との間に正の相関が確認され、特にCu/ZrO₂を用いた場合に高い選択性で酢酸エチルが生成した。これは、ZrO₂上の酸・塩基ペアサイトによる協奏効果により、Cuによる脱水素に続いてエタノールとアセトアルデヒドの縮合反応が効率的に進行したためであると考えられる。

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インドールやベンゾイミダゾール等の種々の含窒素有機化合物の脱水素型合成反応に対して、比較的低い反応温度で優れた活性を示す担持イリジウム触媒を開発した。例えば、ルチル型酸化チタン担持イリジウム触媒存在下、2-(2-アミノフェニル)エタノールの環化脱水素反応は120℃で円滑に進行し、86%の収率でインドールが得られた（反応条件：触媒量1 mol% as Ir, 18 h)。

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プロパンから高選択的で連続的にプロピレンを製造する触媒開発を目的に、遷移金属酸化物触媒の反応性や硫酸処理が及ぼす影響を検討した。硫酸処理のない酸化物触媒は反応開始後から劣化したが、硫酸処理を施した触媒（特に酸化鉄と酸化コバルト）は比較的高い転化率と優れた選択率、安定したプロピレン生成を示すことがわかった。硫酸種と酸化物の相互作用がプロピレン生成の活性サイトの構築に関与していると推測された。

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合成ガスから炭素数２個以上のアルコール類（C₂₊OH）を製造するために、様々な触媒が開発されてきた。しかし、いずれの触媒でも、生成物の中にC₂₊アルコールの割合が少なく、炭化水素とCO₂の割合が高かった。そこで、我々はセリアに担持した硫化モリブデン触媒を開発した。K-Mo(S)/Ce触媒では、アルコール類の選択性が向上され、CO₂生成が抑止された。また、K-Mo(S)/Ce触媒に助触媒とするVIII族金属を添加し、その添加効果を検討した。

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メタンの脱水素的な多量化反応に活性を示す担持金属触媒の開発を行った。インジウム、ガリウム、ビスマス等の典型金属をシリカや炭素に担持すると、高選択的にエタン、エチレン、ベンゼン等が生成した。これらの金属は反応条件（1173 K）において液体であり、液相でメタン活性化を触媒したと考えられる。反応経路に関する検討の結果、メタンからエタンへの脱水素的カップリングに担持金属触媒が関わっており、以降は無触媒的にエタンが脱水素多量化して高級炭化水素が生成することが示唆された。

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国内石油需要は1990年代後半をピークに、減少の一途をたどる中、石油元売り各社は精製能力を削減して需給の均衡を維持しつつ、総合エネルギー企業への転換を急いでいる。一方、電力業界では規制緩和により、1995年に発電が自由化され、2016年4月には小売自由化が完了した。今回、電力自由化と石油業界および昭和シェル石油の取組について解説する。

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石油精製における主要な触媒変換技術であるFCCは、世界中で主にガソリン生産で利用されているほかにプロピレン生産でも利用されている。本講演ではFCC触媒の最新技術を概説する。

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架橋有機基を持つ1,4-bis(triethoxysilyl)benzene (BTEB)と架橋有機基を持たないTetraethyl Orthosilicate (TEOS)をケイ素源として合成することにより、親水層、疎水層を繰り返す構造と、直線状のナノ細孔を持つ、特徴的な六方晶系の多孔体KCS-2が得られる。KCS-2の最適な合成条件については確立されていないため、本研究ではKCS-2の合成条件を確立することを目的とした。また、親疎水性分子に対する吸着挙動や熱安定性等の物理化学的特性の評価を行った。

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ゼオライトはSiやAl原子などが占めるTサイトの幾何学的位置により制御された、各構造に特有の細孔を有している。骨格中のTサイトに導入されたAl原子は酸点を形成するが、そのTサイトを制御することはいまだ達成されていない。また、その位置に由来する酸触媒能の定性・定量的評価も進んでいない。そこで、アルコールとNa⁺を組み合わせて条件を検討し、かさ高いアルコールを用いた場合にAl原子は主にチャネル内に位置することが示唆された。

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一般に、ゼオライトの酸性質はピリジン吸着やCO吸着等の赤外分光法を用いることで評価が行われている。しかしながら、これらの手法では実際にゼオライトを触媒として用いる際の温度に比べ、低温での評価となっている。本研究では、高温でのゼオライトの酸性質を評価することを目的とし、ゼオライトのプロトン化に着目した。そこで、赤外分光法によりゼオライトのプロトン化におけるエントロピー変化を算出し、温度や構造による違いを検討した。

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固体塩基のプローブ分子の条件として、固体表面との反応性が低く、表面との化学反応を起こさない、あるいは起こしにくいこと、次に測定を低温で行えるよう、また表面の形状の影響を受けにくいよう、沸点の低い小さな分子を用いること、固体塩基を評価するため弱いながらも酸性の分子であること、という条件から、プロピレンをプローブ分子とした。MgOやCaOなどの固体塩基に応用したところ、脱離の活性化エネルギーが塩基触媒活性と相関した値として得られた。

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我々は酸化剤由来の環境負荷を極限まで低減しつつ、プロセス優位性を有する酸化反応として、新規触媒を用いる過酸化水素 (H₂O₂) 酸化基盤技術を開発した。今回はそのなかで、α-ピネンから加水分解性の極めて高いα-ピネンオキシドを高選択的に合成する技術、高難度なアリルフェニルエーテル誘導体を酸化しエポキシ化合物にしたのち半導体封止剤へと展開した技術、および新規鉄触媒技術による酸化反応、を報告する。

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種々の担持白金触媒によるスルホンとアルコールからのアルケン合成を検討したところ、Pt/Cが最も高活性を示した。Pt/Cは種々のアルコールとスルホンからの末端・内部アルケンの合成に有効であった。反応条件を変更すると、同一触媒系からアルキンを選択的に合成することも可能であった。

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W-V複合酸化物を水熱合成により調製した。本触媒はミクロ孔を有する層状酸化物であった。本触媒によるトルエンのアンモ酸化を行ったところ、他の結晶性W-V複合酸化物やV₂O₅より高い触媒性能を示した。

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近年、豊富で安価なCO₂をC1炭素源として利用する研究に注目が集まっている。CO₂を用いたフェニルアセチレンのカルボキシル化では、Agナノ粒子が活性を示すことが報告されている。本研究では、Agナノ粒子の固定化を目的として、各種の担体にAgナノ粒子を担持し、その触媒活性を検討した。いずれの担体においても、担持Agナノ粒子は反応に活性を示した。中でもTiO₂にAgナノ粒子を担持した場合が最も高い活性を示した。

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近年、シェールガスの採掘が盛んになり、エチレンが安価で得られるようになった。そのためエチレンから様々な化学製品の原料となるプロピレンやブテンへの変換が望まれている。本反応の触媒として小細孔ゼオライトが用いられているが、課題として触媒寿命が短いことが挙げられる。本研究では小細孔ゼオライトのAEI型ゼオライトへのB原子導入を試みた。その結果AEI型ゼオライトが高Si/Al組成で得られ、触媒寿命が長くなることが分かった。

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界面活性剤の存在下、フルフリルアルコールを硫酸水溶液中で重縮合させることで、直径が数百nmのポリマー粒子を合成した。高濃度の硫酸中での熟成を行うことで、熱的安定性が各段に向上し、窒素雰囲気下、600度の熱処理でも粒子形態が保持されることを見出した。熱処理後は、濃硫酸または発煙硫酸によるスルホン化処理後も粒子形態は保持され、脂肪酸とエタノールのエステル化に固体酸触媒として作用することを見出した。

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層状複水酸化物 (layered double hydroxide, LDH) は固体塩基として機能することが知られており、種々の2価および3価の金属イオンを用いて合成することができる。当研究室ではこれまでに各種のLDHを合成し、その固体塩基性を評価してきた。本研究では、ベンズアルデヒドとマロノニトリルのクネーフェナーゲル縮合をテスト反応として、LDHの組成比、熟成温度、熟成時間が塩基量及び強度に与える影響について検討した。

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鉄酸化物層をアルミニウム基板上に構築した構造体触媒を調製し、その水性ガスシフト反応特性を評価した。得られた鉄酸化物は、直径約3μmの円盤状シートがランダムに積層したユニークな構造をもち、パラジウムとカリウムの担持により300℃で比較的高い反応性を示した。この鉄酸化物構造体触媒に助触媒としてニッケルを添加することでシフト活性が大幅に向上し、高活性を得るためにパラジウム成分が不必要であることを明らかにした。

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発表者らは、アルカリ金属水素化物とポリアセチレン、ポリパラフェニレン等の共役系炭化水素高分子の複合体が、300℃程度という金属水素化物単独に比べて大幅に低い温度で水素を放出することから、水素貯蔵の有用な媒体となり得ることを明らかとしてきた。その後の研究により、共役系高分子としてヘテロ原子を含むポリアニリンを用いたところ、さらに低温の250℃で水素放出が起こることが見い出された。本発表では、ポリアニリン-アルカリ金属水素化物複合体における低温での水素放出現象とその反応機構について述べる。

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マイクロ波加熱を利用した反応器で低級炭化水素（メタン、LPガス）の直接分解反応を試みた。結果的にLPガス（プロパン）であっても効率的に水素が生成し、COやCO₂を含まない高純度水素が得られることが分かった。発表では原料炭化水素由来の炭化物を回収し、触媒の再利用化のための検討内容も報告する。

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シリカ骨格に四配位の遷移金属種を組み込んだメタロシリケート触媒は、種々の炭化水素の選択的酸化反応に対して優れた触媒活性を示す。本研究では、種々のシリカ担体（層状ケイ酸塩およびメソポーラスシリカ）を活用し、その表面へTiの錯体の固定化することで高活性なチタノシリケート触媒の調製を試み、得られた触媒のシクロヘキサンの光触媒的部分酸化反応やオレフィンのエポキシ化反応に対する優れた触媒活性を紹介する。

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電場印加したエタノール水蒸気改質による水素製造において、触媒の物性や反応条件が反応の活性および選択性に及ぼす影響について検討した。これまでに当研究室では、電場を印加することにより423Kでのエタノール水蒸気改質の反応進行を実現している。本報告では、低温でのさらなる活性向上を目的として、担体の比表面積やPt担持量といった触媒の物性、外熱供給温度や印加電流値といった反応条件が反応の活性および選択性に及ぼす影響を検討したので報告する。

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太陽光と光触媒による水の完全分解は最も理想的な水素製造技術の一つであり、早期の実用化が望まれている。これまでに太陽光下で高活性な光触媒の開発を目的として様々な検討がなされてきたが、近年、金属錯体色素による表面修飾も可視光の利用効率を向上させるのに有効な手法の一つであることが明らかになってきた。本講演では、ポルフィリン系色素で修飾した無機半導体光触媒の研究成果について紹介する。

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半導体光触媒を用いた水分解による水素製造はクリーンで再生可能なエネルギー製造手段と期待される。中でも、酸窒化物をベースとした光触媒は可視光を吸収できる有望な材料として注目されている。現在では、太陽光エネルギーの利用効率を向上させるために、より幅広い吸収帯を持つ材料開発が行われている。これらの酸窒化物をベースとした半導体光触媒の開発動向について報告する。

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白金担持二酸化チタン(Pt/TiO₂)によるアンモニアボラン(NH₃BH₃)水溶液からの水素生成反応について検討した。室温・暗条件下ではBH₃部位の加水分解反応のみが進行し、NH₃BH₃から3当量の水素が生成した。紫外光照射を行うとPt/TiO₂の光触媒作用により、さらに1.5当量の水素がNH₃部位の完全分解により生成することを見いだした。水中のNH₃BH₃から完全に水素を取り出すことが可能である。

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Methanol synthesis via direct hydrogenation of CO₂ is a key reaction, towards a future based on sustainability and responsible use of fossil materials. Numerous experimental and theoretical studies have been performed on Cu-based catalysts, such as Cu/ZnO and Cu/ZrO₂. However the structure of active sites as well as size/morphology/oxidation state of Cu particles in the Cu-based catalysts remains elusive. In this study, Cu nanoparticles on SiO₂ and ZrO₂ were prepared, and the effect of support materials on CO₂ hydrogenation over Cu-based catalysts was investigated.

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バイオマス資源から有用化学物質を製造することが期待されている。担持金属触媒と水素を用い、木質バイオマスを反応物として、そのセルロースおよびヘミセルロースからソルビトールやマンニトールなどの糖アルコールを製造可能であることを明らかにした。反応後に、固体としてリグニンと担持金属触媒が得られ、より高い反応温度で処理することにより、リグニンを芳香族化合物に変換可能であることが分かった。

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糖類の分解によって得られるレブリン酸エステルは、水素移動反応および逐次的分子内脱アルコール反応により化学原料として付加価値の高いγ-バレロラクトン(GVL)へと変換される。メソポーラスシリカ担持ZrO₂触媒を用いて本反応に適応したところ、バルクZrO₂触媒に比べ優れた触媒活性および再利用性を示した。各種キャラクタリゼーションにより、活性種構造と触媒活性との相関を明らかにするとともに、反応メカニズムの解明を行った。

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バイオマス変換の基幹物質であるフルフラールおよび5-ヒドロキシメチルフルフラールを、完全水素化によりテトラヒドロフラン化合物とし、さらに水素化分解によりジオール類を合成する一連の研究についてまとめて発表する。既存のNi、Pd、Ir-Reの各触媒に別の貴金属（それぞれPd、Ir、Rh）を導入して合金粒子とすることにより活性および選択性の大幅な増加を達成した。

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Biomass conversion is important due to increasing attention on the energy using and consumption. Herein, new acidic molecular wires were synthesized for conversion of cellulose to produce hexose.

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近年、石油の枯渇問題等から化石燃料に替わる燃料であるバイオ燃料に注目が集まっている。そこで、油脂を直接分解しガソリンを得る接触分解が提案されている。接触分解では、分解活性だけでなく生成物選択性に優れた性能をもつ触媒が必要とされている。そこで本研究では、これまで学術的研究が少ないマトッリクスに注目して触媒を調製し、キュリー・ポイント・パイロライザー法を用いて大豆油の分解を行い、触媒の階層構造と反応温度の影響を評価した。

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シェール革命により、米国では天然ガスの自給率の上昇と原油輸入量の減少が同時に進み、世界のエネルギー地図とマネーの流れは劇的に変化した。2014年半ばからの原油価格下落、今2016年からの天然ガス輸出、昨2015年末の原油輸出解禁もその一端だろう。これらの動向の背景を石油採掘技術者の見地から探る。

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石油増進回収（EOR）技術の一つであるケミカル圧入法が適用された石油随伴水（PFPW）に対する凝集剤の凝集効果を検討した。EOR用増粘剤が随伴水に混入することにより、ポリ塩化アルミニウム（PAC）の凝集効果が低減すること、従来の随伴水においてPACよりも凝集効果が低い硫酸バンド（AS）が効果的に働くことが示された。これらは、単なるpHやアルカリ度の上昇によるものではなく、随伴水が含んでいる無機炭酸と増粘剤との相互作用により現れていた。この知見をもとにオマーンにおいてパイロットプラントによる実PFPWの連続処理試験を実施し、良好な処理を行えることが確認された。

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水素の貯蔵・運搬方法として有機ハイドライド法に着目し、中でもメチルシクロヘキサン（以下MCH）の脱水素反応に対して有効な触媒の開発を行った。MCH脱水素においてPt/Al₂O₃触媒が高活性であることが知られているが、副反応であるメタン生成によって反応選択性が低下してしまうことが問題である。本研究室では、Pt/Al₂O₃に対するMnの微量添加によって脱水素活性及び反応選択性が向上することを見出した。今回はMn添加効果による触媒性能の向上の要因を詳細に検討した。

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水素の貯蔵・運搬法として知られる有機ハイドライド法には、芳香族炭化水素の水素化反応において平衡制約により未反応の芳香族化合物が残存してしまうという問題がある。本研究では、トルエン-メチルシクロヘキサン系をモデルとして、水素化過程での未反応のトルエンを選択的に吸着する材料の開発を目的としている。種々の材料のトルエン選択吸着性について検討を行ったところ、La_0.8Ba_0.2CoOが高い選択吸着性を示したため、これについて報告する。

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Niをペロブスカイト型酸化物担体に担持した触媒を用いて、トルエン・メチルシクロヘキサン・ヘプタンなどの水蒸気改質による水素製造を比較した。また、それらの吸着挙動についても詳細に検討した。その結果、格子内に異価カチオンを導入した場合は、比較的低温で格子酸素が酸化還元でき、トルエンの水蒸気改質が酸化還元を介して選択的に進行した。一方で、異価カチオンを導入していない場合は酸化還元が起こりにくく、炭素析出が起こりやすいことがわかった。その際の吸着のしやすさの点では、環化できる化合物は容易に環化して吸着したが、C5以下あるいは2,2−DMBのような環化できない化合物の場合は吸着・反応が起こりにくいことがわかった。

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