| 초록 |
초록 내용현재 원유로부터 휘발유를 얻기 위한 촉매분해(catalytic cracking) 공정은 FCC(fluid catalytic cracking)과 HDS(Hydrodesulfrization)등이 널리 알려져 있고, 이중에서도 FCC가 설치와 조작시 드는 비용이 비교적 적고 여러방면에 활용이 가능한 장점으로 인하여 주류를 이루고 있다. 80년대의 FCC촉매기술은 촉매분해공정에 급격한 발전을 가져온 zeolite 촉매의 도입 이후 효과적인 촉매 혼합이나 최단시간 분해, 열분해상의 제거, 그리고 잔유 제거장치등의 공정을 발전시켜왔다. 또한 한정된 양의 원유로부터 휘발유 같은 고급 경질유를 최대한 얻어내기 위하여 상압증류후 남은 중질 잔사유에 대한 경질화가 요구되고 있다. 일반적으로 잔사유에는 많은 양의 아프팔텐, 황 및 금속성분이 함유되어 있고 높은 방향족성질을 가지며 낮은 수소/탄소 비율에 의하여 전반적인 분해도(crackability)가 낮다. 최근 석유매장량의 한계와 고급유의 높은 부가가치로 인하여 이러한 성상을 가지는 잔사유의 경질화를 위한 공정과 촉매의 필요성이 대두되고 있다. 여기서 촉매는 FCC공정의 가장 중요한요소로서 촉매로 인하여 낮은 coke의 생성과 효과적인 탄소 환원, 목적생산물의 성분비조절 및 선택도 상승, 옥탄가의 향상과 같은 제품의 품질을 상승시키고, 경질화 과정에서 발생되는 유해물질의 방출량을 줄이는 등의 효과를 얻을 수 있다. 현재 FCC공정은 낮은 수소/탄소비를 가지는 무거운 중질유를 점점 더 많이 사용하는 RFCC(resid fluid catalytic cracking)로 이행되는 추세이므로 촉매 또한 이러한 공정환경에 맞는 성능이 요구되고 있다. 따라서 차세대를 대비하는 촉매는 기존의 RFCC공정에 도입되는 원료유보다 수소/탄소 비율이 낮은 중질유를 분해할 수 있는 능력, 원료유에 포함되어 있는 중금속에 대한 강한 저항성, 분해과정에서 생성되는 aromatic group의 전환력, SOx, NOx등의 환경유해물질 발생 억제능력, 많은 코크의 발생으로 인한 고온을 견딜 수 있는 열적, 수열적 안정성을 고루 갖춘 고기능 촉매라 할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 촉매의 구성성분인 제올라이트를 처리하는 기술과 그에 따른 반응특성을 살펴보았다.
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