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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.15, No.6, 665-670, October, 2004
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메조포러스 분자체에 담지된 Pt/Pd 촉매상에서 경유의 방향족 화합물 수소화 특성
Hydrogenation Characteristics of Aromatics in Diesel Fuel on Pt/Pd Impregnated Mesoporous Molecular Sieve
임대재, 김영채, 정순용1, †
  • 한양대학교 응용화학공학부, 서울 133-791
  • 1한국화학연구원 응용화학연구부, 대전 305-600
Dae Jae Yim, Young Chai Kim, and Soon Yong Jeong1, †
  • Department of Chemistry and Engineering, Hanyang University, Seoul 133-791, Korea
  • 1Applied Chemistry and Engineering Division, KRICT, Daejeon 305-600, Korea
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초록
메조포러스 분자체(Al-MMS)는 실리카 원으로 불화규소화합물(H2SiF6)을 사용하여 대기압, 60 ℃에서 4 h 동안 반응시켜 합성하였다. 합성한 메조포러스 분자체는 XRD, 질소흡착 분석 결과 결정도가 우수한 메조포러스 분자체가 합성되었음을 알 수 있었고, 비표면적이 853~980 m2/g으로 큰 비표면적을 가지고 있고, 기공크기는 57 Å 부근에서 균일함을 보여 주었다. 제조한 담체에 Pt와 Pd 성분을 담지시키고 나프탈렌의 수소화 반응을 시도한 결과, Pt/Pd의 비가 0.33~3.0의 범위에서 활성 및 황저항성이 우수함을 보여 주었으며 이중에서 Pt/Pd의 비가 0.5인 것을 성형촉매로 제조하여 탈 방향족 pilot plant 에 황 함량이 50 ppm인 경유를 사용하여 40일 동안 반응시켰다. 촉매의 비활성화는 서서히 일어나면서 방향족 화합물이 80% 이상 제거됨을 알 수 있었고, 경유의 수율은 95% 이상을 보여 주었다. 이 결과로부터 Al-MMS 담체에 Pt/Pd을 담지시킨 촉매는 우수한 수소화 반응 활성, 액체 수율, 촉매 수명을 보여줌으로써 경유에 포함된 방향족 화합물을 선택적으로 제거하는 촉매로써 상용화 가능성을 보여 주었다.
Aluminum containing mesoporous molecular sieves (AI-MMS) were prepared using H2SiF6 as a silicon source at atmospheric pressure and 60 ℃ for 4 h. The materials obtained were characterized by XRD, N2-physisorption, XRF. It was confirmed that they have good crystallinity with mesoporosity. The specific surface areas of Al-MMS have the values in the range of 853~980 m2/g, and the average pore size of Al-MMS has about 57 Å with uniformity. Catalyst for de-aromatic reaction was prepared by the impregnation of Pt and Pd solution on Al-MMS. In order to investigate the sulfur resistance of catalyst, the hydrogenation of naphthalene was carried out using catalysts loaded various ratios of Pt/Pd. It was found that sulfur resistance is high in the range of the 0.33~3.0 of Pt/Pd ratio. The cylindrical type of catalyst was made, and de-aromatic pilot plant using the catalyst was operated for 40 days with diesel fuel containing 50 ppm sulfur. It was found that the conversion of total aromatic compounds sustained 80% with slow deactivation. The yield of product is more than 95% These results indicate that Pt/Pd over Al-MMS catalyst has high activity and high yield and long life time. The results can be applicable to the removal of aromatic compounds into diesel fuel commercially.
Keywords:Al-containing mesoporous molecular sieves;platinum and palladium;hydrogenation;diesel fuel;De-aromatic pilot
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