| 초록 |
천연가스의 주 성분인 메탄의 알코올, 올레핀 등 고부가 화학제품으로의 전환은 미래의 석유 의존도 및 온실가스 감축을 위한 주요한 기술이다. 메탄 전환을 위한 개질 반응 중, 촉매적 부분 산화 개질은 발열 반응으로 열을 효율적으로 배출하지 못하면 국부적인 열점이 형성되어 촉매 열화를 야기하게 된다. 낮은 열 및 물질전달 제한으로 온도 제어가 어려운 세라믹 펠릿 촉매를 대신하여 우수한 열 및 물질 전달 특성으로 촉매 이용 효율이 높고 강도도 우수한 금속 구조체 촉매가 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 메탄의 촉매적 부분 산화 개질에서 다양한 형상의 금속 구조체 (monolith, foam)를 적용하여 펠릿 촉매와 함께 열전달 특성에 대한 영향을 비교 검토하였다. 금속 구조체 촉매는 FeCr 합금 재질의 모노리스 (800, 1000, 1500 cpi)와 폼에 Ru 촉매를 침전법으로 코팅하여 제조하였고 기준 촉매로 Ru/Al2O3 펠릿 촉매를 사용하였다. 촉매 특성 분석은 SEM, TEM, Co-화학흡착, ICP를 통해 실시 하였다. 메탄의 부분 산화 반응에서 GHSV(10,000-100,000 h-1)와 CH4/O2-비(1.7-2.2) 변화에 따른 촉매 활성을 살펴보았다. |
