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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.14, No.2, 236-242, April, 2003
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n-Octane의 개질반응에서 FAU와 MFI촉매의 탈 알루미늄에 의한 Si/Al비의 영향
Influence of the Si/Al Ratio of FAU and MFI Catalsts Modified by Dealumination on the Reforming of n-Octane
유용호, 정우진1, 이철우1, 오민1, 이원묵1, †
  • 삼성엔지니어링(주) 기술연구소, 서울 135-280
  • 1한밭대학교 화학공학과/에너지청정기술연구소, 대전 305-719
Yong-Ho Yu, Woo Jin Chung1, Chul Woo Lee1, Min Oh1, and Won Mook Lee1, †
  • R&D Center, Samsung Engineering Co., Ltd., Seoul 135-280, Korea
  • 1Department of Chemical Engineering/Research Center of Energy & Clean Technology, Hanbat National University, Daejeon 305-719, Korea
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초록
제올라이트에서 Si/Al의 조성비는 산도에 큰 영향을 주므로 촉매의 활성 및 선택도도 큰 영향을 받는다. 본 연구에서는 상용화된 FAU 및 MFI 제올라이트를 탈 알루미늄 하여 산도를 변화시킨 후 노르말 옥탄의 개질 반응에서의 촉매특성을 살펴보았다. FAU와 MFI 제올라이트의 탈 알루미늄은 각각 열처리, 수증기 처리, 그리고 질산 처리 등 세 가지 서로 다른 방법으로 수행하였고, 처리된 제올라이트의 물성은 BET, XRD, SEM-EDS, TPD, FT-IR 등을 사용하여 측정하였다. 변형된 제올라이트 촉매들은 본 제조 조건에서 결정성을 그대로 유지하였으며, Si/Al 비는 3에서 30까지 증가하였고 산도는 크게 감소하였다. n-Octane의 개질 반응에서 촉매의 활성은 MFI계 촉매가 FAU계 촉매보다 더 우수하였고, 열처리한 경우가 수증기 처리한 경우보다 활성이 더 크게 나타났다. 수증기 처리한 경우는 열처리한 경우보다 초갬의 활성은 낮았지만 BTX 생성 억제 효과는 더 우수하였고, 산도가 높은 FAU 촉매는 분해반응에서 우수한 활성을 나타내었다. 개질 반응에서 일어나는 분해반응, 탈 수소반응 그리고 이성화반응 등을 종합적으로 고려하면 열처리에 의하여 변형된 MFI계 촉매가 가장 우수하였다.
The catalytic activity and selectivity of zeolites are significantly influenced by the Si/Al ratio, because it has strong effects on the acidity of zeolites. In this research, the catalytic characteristics were investigated by using dealuminated FAU and MFI zeolites as the catalysts in the reforming of n-octane. Dealumination of zeolites was carried out in three different processes, i.e., thermal, steam, and nitric acid treatment, and their properties were measured by BET, XRD, SEM-EDS, TPD and FT-IR. The crystalline structure of zeolites was maintained after dealumination. Si/Al ratio was increased from 3 to 30, and the acidity was decreased drastically as Si/Al ratio increased. The catalytic activity of dealuminated MFI zeolite was superior to that of FAU zeolite. Steam treated catalyst showed lower activity than thermally treated one, but it showed better performance in the inhibition of BTX generation. FAU zeolite with high acidity showed good selectivity to the decomposition reaction. In conclusion, thermally treated MFI zeolite showed the highest activity in the n-octane reforming, considering all the reactions: decomposition, dehydrogenation and isomerization.
Keywords:FAU and MFI Zeolites;reforming of n-octane;dealumination
  1. Maxwell IE, Naber JE, Dejong KP, Appl. Catal. A: Gen., 113(2), 153 (1994) 
  2. Triantafillidis CS, Vlessidis AG, Nalbandian L, Evmiridis NP, Microporous Mesoporous Mater., 47, 369 (2001) 
  3. Claus P, Heterogeneous Catalysis and Fine Chemicals III: Studies in Surface Science and Catalysis, Elsevier Science Publishers B.V.., Amsterdam, 78, 719 (1993)
  4. Zhang W, Smirniotis PG, J. Catal., 182(2), 400 (1999) 
  5. Rozwadowski M, Kornatowski J, Woch J, Erdmann K, Goembiewski R, Appl. Surf. Sci., 191(1), 352 (2002) 
  6. Bertea L, Kouwenhoven HW, Prins R, Appl. Catal. A: Gen., 129(2), 229 (1995) 
  7. Sano T, Nakajima Y, Wang ZB, Kawakami Y, Soga K, Iwasaki A, Microporous Mater., 12, 71 (1997) 
  8. Sano T, Uno Y, Wang ZB, Ahn CH, Soga K, Microporous Mesoporous Mater., 31, 89 (1999)