제올라이트 담체상의 디벤조티오펜 수첨탈황반응에서 저온활성 및 선택성

Activity and Selectivity in Low Temperature for Dibenzothiophene Hydrodesulfurization based Zeolite Support

  • 김문찬 (청주대학교 이공대학 환경공학과)
  • Kim, Moon-Chan (Dept. of Environmental Engineering, Chongju University)
  • 투고 : 1997.09.24
  • 심사 : 1997.12.22
  • 발행 : 1998.02.10

초록

제올라이트를 담체로 사용하여 활성금속으로 코발트와 몰리브덴을 담지시킨 촉매와 상용공정에 사용되는 $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$촉매를 제조하여, 저온에서의 DBT 탈황활성과 선택성에 대하여 비교하였다. 고정층 고압 연속흐름반응기에서 수행된 탈황반응에서, 저온 영역인 $200^{\circ}C$$225^{\circ}C$에서는 제조된 $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$촉매보다 CoMo/zeolite 촉매에서 탈황활성이 더 높았으며, $275^{\circ}C$ 이상의 고온 영역에서는 $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$촉매의 탈황활성이 더 높게 나타났다. $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$촉매에서는 biphenyl과 cyclohexylbenzene이 주생성물인데 비하여 zeolite를 담체로 사용한 촉매의 경우 알킬화반응이 일어나 생성물 분포가 매우 다름을 보여주고 있으며, 알킬화반응과 수소첨가반응의 두 가지 경로를 통해서 최종 생성물질인 alkylcyclohexane을 생성하는 것으로 추정된다. 제올라이트 담체상에서 molybdenum은 flesh 촉매에서 $MoO_3$형태로 존재하고 있으며, aged 촉매상에서는 $MoO_3$$MoS_2$형태로 황화되어 있음을 알 수 있었다.

Two types of CoMo/zeolite as well as $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$ were prepared and their activities and selectivities of low-temperature dibenzothiophene(DBT) hydrodesulfurization(HDS) were studied in high pressure fixed bed reactor. The HDS activities of CoMo/zeolites were higher than that of $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$ at temperatures below $225^{\circ}C$ while they were lower than that of $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$ at temperatures higher than $275^{\circ}C$. The main products from $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$ were biphenyl and cyclohexylbenzene. The product distribution of CoMo/zeolite catalysts was different from that of $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$. It is speculated that DBT is converted to alkylcyclohexane over zeolite based catalysts through both alkylation and hydrogenation reactions. The crystal structure of molybdenum was $MoO_3$ in fresh zeolite support while mixtures of $MoO_3$ and $MoS_2$ were observed in the aged catalyst.

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과제정보

연구 과제 주관 기관 : 산학협동재단

참고문헌

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