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黒鉛層間硫化モリブデン触媒の開発と超深度脱硫反応

石墨层间硫化钼催化剂的研制及超深度脱硫反应

基本信息

批准号：
21K18839
负责人：
白井誠之
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Iwate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

石油精製プロセスでは担持硫化モリブデン触媒を用い、原油に含まれるチオフェン類の含硫黄芳香族化合物を水素ガスと反応させ、硫化水素として取り除いている（水素化脱硫処理）。原油中のチオフェン類を水素化脱硫させる際には、ナフタレン類の有用芳香族化合物の水素化反応も進行してしまう問題がある。硫化モリブデン粒子は層状構造を有するが、水素化脱硫反応は硫化モリブデン粒子の端面で、水素化反応は硫化モリブデン粒子の基本面で進行することが知られている。本研究では、黒鉛層間に硫化モリブデン粒子を挿入させ、硫化モリブデンの端面のみを露出した硫化モリブデン層間化合物（MoS2-GIC）を合成し、その水素化脱硫反応の活性と選択性を明らかにするとともに、従来よりも飛躍的に向上した触媒開発を行うものである。黒鉛と塩化モリブデンとの混合物を熱処理し、更に硫化水素で硫化処理することでMoS2-GICを合成した。特に熱処理条件、塩素圧力と硫化モリブデン導入量との関係を詳細に検討し、5wt%の硫化モリブデンを挿入したMoS2-GICの合成に成功した。また電離顕微鏡観察により黒鉛層に並行に硫化モリブデン層が挿入されている様子が観察された。また、挿入されている硫化モリブデン層は厚みが1.3 nm 、幅が200nm以上であった。バッチ法によりMoS2-GICのナフタレン水素化反応とジベンゾチオフェンの水素化脱硫反応を行い脱硫選択性（脱硫反応の速度定数／水素化反応の速度定数）を評価した。MoS2-GICは黒鉛表面に硫化モリブデンを担持した触媒（MoS2/G）に比べ脱硫選択性が高い値を示した。

Petroleum refining materials are used for sulfide catalysts and crude oil containing sulfur-containing materials. The yellow aromatic compounds をhydrogen ガスとreflection させ, hydrogen sulfide としてtake り出いている (hydration desulfurization treatment). There is a problem with hydrocytization of useful aromatic compounds in crude oil such as hydrogenation desulfurization and hydrolysis of aromatic compounds in crude oil. The layered structure of sulfide nitride particles has a layered structure, and the hydration desulfurization reaction sulfide napkin particles have a layered structure. The end surface and the basic surface of the hydration reaction and sulfide nitride particles are carried out. In this study, the sulfide sulfide particles were inserted into the black lead layer and the sulfide sulfide end surface was exposed, and the sulfide sulfide interlayer compound (MoS2-G IC) をSynthetic し, そのhydration desulfurization reaction のactivity と selection 択性を明らかにするTouya, Touto's leaping up Touya Catalyst opens the 発を行うものである. The mixture of black lead and hydrogen sulfide has been heat-treated, and the hydrogen sulfide has been sulfurized and the MoS2-GIC has been synthesized. The relationship between the special heat treatment conditions, the pressure of the sulfide and the amount of sulfide fluoride introduced into the sulfide was determined in detail, and the successful synthesis of 5wt% sulfide nitrate MoS2-GIC was achieved. The ionization laser microscopic observation of the black lead layer and the parallel insertion of the sulfide nitride layer were carried out. The thickness of the inserted sulfide layer is 1.3 nm and the width is more than 200nm.バッチ法によりMoS2-GICのナフタレンhydration reactionとジベンゾチオフェンのhydration The desulfurization reaction rate is determined by the desulfurization selectivity (desulfurization reaction speed limit/hydration reaction speed limit). MoS2-GIC has a sulfide-based catalyst (MoS2/G) on the surface of the black lead, which shows a higher performance than the desulfurization selectivity.