H-ZSM-5 촉매에서 n-옥탄의 촉매분해반응: 소성 및 스팀 처리 효과

이현주; 신채호; 최원춘; 이철위; 박용기

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이현주 (충북대학교 화학공학과) 신채호 (충북대학교 화학공학과) 최원춘 (한국화학연구원 신화학연구단 미세화학기술연구팀) 이철위 (한국화학연구원 신화학연구단 미세화학기술연구팀) 박용기 (한국화학연구원 신화학연구단 미세화학기술연구팀)

저널정보: 한국화학공학회 화학공학 화학공학 제46권 제2호

발행연도: 2008.1

수록면: 291 - 300 (10page)

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경질올레핀을 제조하기 위한 n-옥탄의 접촉분해반응에서 H-ZSM-5 촉매의 소성 및 스팀 처리 영향을 $550{\sim}750^{\circ}C$ 범위에서 조사하였다. 소성 및 스팀 처리 온도를 높이면 H-ZSM-5 촉매의 비표면적, 기공부피 및 강산점이 줄어들었다. $650^{\circ}C$ 이상에서 스팀 처리는 제올라이트 구조 내 알루미늄의 탈알루미늄화 및 미세기공의 붕괴로 강산점이 소멸되어, 미세 기공부피가 줄어들며 입자 간 결합에 의한 중기공이 형성되었다. $^{27}Al$ 및 $^{29}Si$ MAS NMR 스펙트럼으로부터 스팀 처리로 발생하는 탈알루미늄의 과정을 검토하였다. 제올라이트 격자의 알루미늄이 사면체 배위구조 알루미늄 ${\rightarrow}$ 5개 배위구조 알루미늄 ${\rightarrow}$ 팔면체 배위구조 알루미늄으로 변화과정을 거침을 알 수 있었다. n-옥탄 접촉 분해반응의 전환율, 경질올레핀 수율 및 에틸렌/프로필렌 비가 H-ZSM-5의 소성 및 스팀 처리 온도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며, 스팀 처리는 소성 처리보다 활성저하 정도가 더욱 심하여 $750^{\circ}C$에서 24시간 스팀 처리 후에는 H-ZSM-5가 촉매로서의 기능을 상실하여 열분해반응에 근접하는 전환율, 경질올레핀 수율 및 에틸렌/프로필렌 비의 결과를 나타내었다.

#Catalytic Cracking #n-Octane #Dealumination #Steam Treatment #H-ZSM-5

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