화학공학소재연구정보센터
HWAHAK KONGHAK, Vol.31, No.3, 333-337, June, 1993
H-ZSM-5 촉매상에서 에틸렌에 의한 톨루엔의 알킬화 반응속도
Kinetics of Toluene Alkylation with Ethylene over H-ZSM-5
초록
고정층 상압 미분반응기에서 H-ZSM-5 촉매상에서의 에틸렌의 의한 톨루엔의 알킬화 반응실험을 반응온도 300-330℃의 범위에서 수행하였다. 전형적인 Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson(LHHW) 반응속도식을 가정하고, 비선형 회귀분석법으로 속도식의 각 상수들을 구하였다. 초기 반응속도와 열역학적 기준에 의한 검토 결과, 표면반응이 율속단계인 비경쟁적 흡착 모델이 본 반응에 가장 잘 적용됨을 알 수 있었다.
Alkylation of toluene with ethylene over H-ZSM-5 catalyst was carried out in a fixed-bed differential reactor at 300-330℃ under atmospheric pressure. A typical Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson(LHHW) kinetic expression was postulated, and the kinetic parameters were estimated by a nonlinear regression method. The results of model discrimination by using initial rate and thermodynamic criteria indicate that a noncompetitive adsorption model with surface reaction control scheme is the most suitable one for this reaction.
  1. Dwyer FG, Lewis PJ, Schneider FM, Chem. Eng., 83(1), 90 (1976)
  2. Kaeding WW, Young IB, U.S. Patent, 4,094,921 (1978)
  3. Kaeding WW, Young LB, Prapas AG, ChemTech, Sep., 556 (1982)
  4. Anderson RJ, Foger K,Mole T, Rajadhyaksha RA, Sanders JV, J. Catal., 58, 114 (1979) 
  5. Kaeding WW, Chu C, Young LB, Weinstein B, Butter SA, J. Catal., 67, 159 (1981) 
  6. Chandawar KH, Kulkarni SB, Ratnasamy P, Appl. Catal., 4, 287 (1982) 
  7. Lee BJ, Wang I, Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 24, 201 (1985) 
  8. Marquardt DW, J. Soc. Ind. Appl. Math., 11(2), 431 (1963) 
  9. Mears DE, Boudart M, AIChE J., 12(2), 313 (1966) 
  10. Vannice MA, Hyun SH, Kalpakci B, Liauh WC, J. Catal., 56, 358 (1979)