| 초록 |
디메틸카보네이트(DMC)는 상온에서 무색, 무취의 액상이며 최근 ‘환경친화적 화학제품’의 하나로 많은 주목을 받고 있다. DMC는 인체에 독성이 없을 뿐 아니라 대표적인 독성화합물인 포스겐과 carbonylation이나 methylation 반응에 필요한 염화메틸, 디메틸황산과 같은 기존 독성원료를 대체할 수 있는 환경친화적인 화합물이다. 본 연구에서는 불균일촉매하에서 에틸렌카보네이트(EC)와 메탄올간의 에스테르교환반응에 의해 DMC를 연속공정으로 제조하였다. 선행 기초실험에서 우수한 성능을 나타낸 바 있는 K/MgO촉매를 실제 DMC 제조를 위한 연속공정에 적용하였다. 연속식 공정에서 고정층촉매로 사용하기 위하여, 촉매담체로서, 기존 powder형태의 MgO를 펠릿형태로 자체성형에 성공하였으며, 소성온도와 담지량(wt.%)을 변화시키면서 K/MgO촉매를 최종 제조하였다. 아울러, 반응온도, 반응압력, LHSV, 반응물 몰비 등을 변화시켜 DMC생성에 미치는 영향 등을 조사하였다. LHSV=0.1, 125℃, 100 psig, 메탄올/EC 몰비=4.0의 반응조건에서 약 52-53%의 DMC 평형수율에 근접하였으며, 선택도는 거의 100%로 우수한 성능을 나타내었다. 적절하게 성형된 불균일계 촉매는 보다 월등한 전환율을 얻을 수 있는 반응증류시스템에 적용할 수 있으며, 궁극적으로 reactive zone과 non-reactive zone으로 구성된 한개의 증류탑에서 DMC를 제조, 분리할 수 있는 간편한 공정을 확립하고자 한다. |
