HWAHAK KONGHAK, Vol.22, No.4, 189-196, August, 1984
HCrY-제올라이트 촉매의 활성 및 비활성화에 미치는 조촉매의 역할
The Roles of Promoter on the Activity and the Deactivation of HCrY-Zeolite Catalysts
초록
에틸벤젠으로부터 자일렌으로의 기상이성질화 반응에 의하여 HCrY-제올라이트 촉매에 미치는 조촉매의 역할을 연구하였다. 촉매의 활성을 증가시키고 촉매의 비활성화를 일으키는 코오크 생성 속도를 감소시키기 위하여, 조촉매로서, 알칼리 금속 （리튬, 나트륨 및 칼륨）과 알칼리토류금속 (마그네슘, 칼슘 및 스트론튬) 중 한 개를 택하여 Pt 0.5 wt%와 BF3 1.07 wt%를 함유하는 HCrY-제올라이트에 첨가하였다. 실험은 반응온도 420 ℃, 반응압력18 atm, 수소/에틸벤젠의 몰비 5.9와 액체공간속도(LWHSV) 1.62 gr-feed/hr·gr-cat에서 행하였다. 마그네슘을 조촉매로 첨가한 촉매가 최대의 전체 전화율과 최소의 크래킹에 대한 선택도를 보였으며, HCrMgY-6 mole%Mg-제올라이트를 사용하여 27 %의 이성질화수율을 얻었다. HCrMgY-제올라이트 촉매에서 주성분인 Cr을 먼저 담지시키고 Mg을 나중에 담지시키는 방법이 가장 좋은 촉매의 활성을 보였으며, Mg을 먼저 담지시키고 Cr을 나중에 담지시키는 방법과 Cr과 Mg을 동시에 담지시키는 방법은 낮은 활성을 보였다. 결과는 조촉매 첨가에 따른 분극능력의 변화에 기인된 촉매의 산도 변화로 설명되었다.
The roles of promoter in HCrY-zeolite catalysts have been studied in the vapor phase isomerization of ethylbenzene to xylene. As a promoter, one of alkali metals（lithium, sodium and potassium） or one of alkaline earth metals(magnesium, calcium and strontium) was added to an HCrY-zeolite catalyst containing Pt 0.5 wt% and BF3 1.07 wt% in order to increase the catalytic activity and to decrease the rate of coke deposition which causes catalytic deactivation. The experiments were carried out at 420 ℃ of reaction temperature, 18 atm of reaction pressure, 5.9 of H2/ethylbenzene mole ratio, and 1.62 gr-feed/hr·gr-cat of LWHSV(Liquid Weight Hourly Space Velocity). For the magnesium-promoted HCrY-zeolite catalysts, total conversion exhibited a maximum and selectivity for cracking a minimum. The yield of 27 % for isomerization was obtained using HCrMgY-6 mole%Mg-zeolite. For the HCrMgY-zeolite, the best catalytic activity was shown with the ion-exchanged order of Cr and then Mg, but not with Mg and then Cr nor simultaneous exchange. The results were explained in terms of the change in catalytic acidity due to the change of polarizing power caused by the addition of promoters.