| 초록 |
DME(dimethyl ether)는 천연가스를 개질하여 만들어진 합성가스를 이용하여 생산되는 화합물로, 기존의 에어로졸 분사제나 용제로서의 용도이외에도 디젤엔진의 대체 청정연료로 사용이 가능하여 주목받고 있다. DME의 제조방법은 메탄올의 탈수에 의한 간접법과 합성가스로부터 직접제조하는 직접법으로 나뉘는데, 간접법에서 생길수 있는 메탄올 합성의 열역학적 한계를 극복하고 CO전환율을 높일 수 있다는 점에서 직접법이 유망하다. 직접법에서는 합성가스로부터 메탄올을 합성하고(1), 메탄올이 탈수화되어 DME를 합성하는 과정(2)이 한 반응기 내에서 일어나며 반응식은 다음과 같다.2CO + 4H2 ■ 2CH3OH (1)2CH3OH ■ CH3OCH3 + H2O (2)CO + H2O ■ CO2 + H2 (3)반응과정에서 생기는 물은 (3)에서 보는바와 같이 WGS 반응으로 제거된다. 이 반응이 수행되기 위해서는 메탄올 합성촉매와 메탄올 탈수화촉매인 고체산촉매의 혼성촉매에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 메탄올 합성촉매로 Cu/Zn/Al를 사용하였으며, 고체산촉매로는 ALPO촉매를 Si로 치환한 형태의 SAPO(silicaluminophospate)계열의 촉매를 사용하였다. 이 두 촉매의 life time을 먼저 조사해본 후 GHSV, 촉매의 혼성비율, H2/CO ratio 및 압력의 변화를 실험변수로 두어 실험하였다. |
