発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

特許文献１では、吸着剤の細孔のうち、直径２０〜２００ｎｍの範囲にある細孔が脂肪酸エステルの脱硫反応に有効である旨の記載があるが、このような範囲の細孔直径は反応基質の拡散性を向上させる観点からは不十分な大きさであり、吸着剤細孔内部に存在する触媒金属を十分に有効利用することができない。そのため、触媒金属重量当たりの触媒活性が低く、触媒活性の維持率も低いといった課題を有する。一方、特許文献１に記載の吸着剤は、吸着剤の強度の観点より２００ｎｍ以上の細孔径とすることができないといった課題も有する。 また、本発明で対象とする脂肪酸エステルは、特許文献２や３の属する石油化学分野で使用する灯油、軽油等に比べて極性が高く、かさの大きい分子であり、石油化学分野の技術をそのまま用いる事はできないと考えられる。さらに特許文献２、３に記載の範囲の細孔は、脂肪酸エステル中の硫黄分の除去のために十分な大きさではない。 特許文献４に記載のハニカム構造体では、化学的に有害な物質の除去に寄与しているのは細孔直径が０．００５〜０．０３μｍの範囲に存在する気孔である。細孔直径が１〜１５μｍである範囲、及び１５〜５０μｍである範囲に存在する気孔は、圧力損失を低く保ちつつ、ＰＭの捕集効率を高くすることができる旨、開示がされているにすぎず、反応生成物の触媒内部での拡散について示唆するものではない。従って、脂肪酸エステル中の硫黄分の化学的除去のために十分な大きさの細孔は開示されていない。 本発明の課題は、脂肪酸エステル中の硫黄の脱硫反応に用いる触媒に含まれる触媒金属の単位質量当たりの触媒活性及び触媒活性の維持率を向上させることにより、より効率的に原料脂肪酸エステルから硫黄含有量の低い脂肪酸エステルを製造する方法を提供すること、また、この製造方法で得られる脂肪酸エステルを原料としてアルコールを製造する方法を提供することにある。なお、ここで触媒活性とは、本発明の触媒存在下での脱硫反応の速度を意味し、具体的には脂肪酸エステル中の硫黄含有量の低下速度で表すことができる。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明では、触媒金属として周期表の９族、１０族及び１１族から選ばれる１種以上の元素を含有し、全細孔容量が０．０５ｍＬ／ｇ以上であって、細孔径が０．１μｍ以上５００μｍ以下の領域の細孔の容量が、全細孔容量の５０％以上である触媒を用いることで、触媒金属質量当たりの触媒活性を向上させることができ、さらに触媒活性の維持率も向上させることができる。これにより原料脂肪酸エステルから、硫黄含有量の低い脂肪酸エステルを効率的に製造することができ、この製造方法で得られる脂肪酸エステルを原料として効率的にアルコールを製造することができる。 本発明の条件を満たす特定の細孔構造の触媒を用いることで、触媒金属質量当たりの触媒活性が向上し、さらには触媒活性の維持率も向上する理由は定かではないが、以下のように考えられる。即ち従来技術においては、本発明の触媒の細孔よりも小さい領域の細孔が脂肪酸エステルの脱硫反応に有効であると考えられていた。しかしながら、従来技術の触媒の細孔は反応基質の拡散性を向上させる観点からは不十分な大きさであり、本発明のように、従来技術よりも格段に大きい領域の特定の細孔構造を有する触媒を用いることで、反応基質の触媒細孔内部への拡散を促進することができ、触媒細孔内部に存在する触媒金属を十分に有効利用できるようになる。さらに、本発明のような特定の細孔構造を有する触媒では、当該硫黄含有化合物が水素化分解されて生成する生成物が速やかに触媒の細孔内部から流出するため、従来技術に比べて触媒活性の低下が抑制されると考えられる。その結果、触媒金属質量当たりの触媒活性が向上し、さらには触媒活性の維持率も向上するものと考えられる。