화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2014년 가을 (10/22 ~ 10/24, 대전 DCC)
권호 20권 2호, p.2091
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 산 촉매에서의 글리세롤 탈수반응에 대한 반응속도론적 연구
초록 산 촉매에서의 글리세롤의 탈수 반응으로 생성되는 아크롤레인은 불포화 알데하이드 물질로서 높은 반응성을 갖기 때문에 화학 산업에서 아크릴산, 플라스틱, 흡수제 등을 생산하기 위한 중간 물질로 이용 된다. 따라서 글리세롤의 탈수 반응을 위해 다양한 반응 시스템과 촉매의 개발과 더불어 높은 글리세롤의 전환율과 아크롤레인 선택도에 초점을 맞춘 연구가 많이 보고되었다. 하지만 반응 메커니즘을 이해하고 반응 속도에 영향을 미치는 촉매의 특성을 분석하고 우수한 촉매를 설계하는데 중요한 반응속도론적 연구는 해당 촉매 반응에 대해 거의 이루어 지지 않았다. 특히 촉매의 비활성화가 빠르게 진행되는 글리세롤의 탈수 반응은 적절한 반응속도 모델과 촉매 비활성화 특성의 이해가 중요하다. 이번 연구에서는 서로 다른 화학적, 구조적 특성을 갖는 산 촉매 HZSM-5와 ASPN-40에서의 글리세롤의 탈수 반응 실험 결과를 바탕으로 속도론적 이해를 추구하였다. 더불어 시간에 따른 촉매의 비활성화 거동에 대해 실험 결과와 반응 메커니즘에 따라 반응속도 모델을 제안하고 이를 통해 촉매의 활성 감소를 예측하고자 했다. 사용된 촉매에 대해 여러 가지 분석 (BET, NH3-TPD, TPO, 13C NMR)을 수행해 촉매의 구조적 특성 및 산 특성이 코크 침적에 의한 촉매의 비활성화에 미치는 영향을 조사하였다. (본 연구는 환경부 "환경융합신기술 개발사업(202-091-001)"으로 지원으로 수행되었다.)
저자 박홍석1, 윤양식1, 김길표1, 이민재1, 송현돈1, 서영종2, 김왕규2, 이중원2, 이종협1
소속 1서울대, 2롯데케미칼
키워드 산 촉매; 반응속도 모델; 글리세롤; 아크롤레인
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