Abstract
Catalytic cracking of pyrolysed waste lubricating oil over solid acid catalysts (HY zeolite, ${\beta}$-zeolite, HZSM-5) has been carried out in a micro-fixed bed system. The feed oil for catalytic activity tests has been prepared by thermal cracking of waste lubricating oil under the reaction conditions of 480$^{\circ}C$, 60 min. Optimum reaction conditions for the maximum light oil yields($\_$21/) were WHSV(weight hourly space velocity)=1 at 375$^{\circ}C$. The amounts of total and strong acid sites appeared to be the largest in ${\beta}$-zeolite as determined by NH$_3$, TPD. It is seen that the catalytic activity order, in terms of the light fuel oil ($\_$21/) production, were HY zeolite)${\beta}$-zeolite>HZSM-5. Also, coke formation followed the same order. The highest activity in HY zeolite may be attributed from the fact that it has supercages facilitating the easy diffusion of larger molecules and also the effectiveness of the acid sites for cracking within the pore. This fact could be confirmed by the coke formation characteristics.
미분형 고정층 반응기에서 고체산 촉매(HY 제올라이트, $\beta$-제올라이트, HZSM-5)를 이용하여 폐윤활유를 1차 열분해한 오일의 촉매분해 반응을 연구하였다. 촉매의 활성 검토에 사용된 원료물질은 폐윤활유를 반응온도 48$0^{\circ}C$, 반응시간($\tau$) 60분으로 진행되는 벤치규모의 연속공정에서 생산된 제품이다. HY제올라이트의 경우 탄소수 21개 이하의 경유 성분을 얻을 수 있는 최적 반응조건은 WHSV(weight hourly space velocity)=1, 반응온도는 375$^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 암모니아 탈착법을 이용하여 전체의 산점 및 강산점 수를 측정한 결과 $\beta$-제올라이트가 가장 많은 것으로 나타났다. 탄소수 21개 이하 성분의 수율을 기준으로 촉매의 활성 순서를 평가할 때 HY제올라이트〉$\beta$-제올라이트〉HZSM-5 임을 알 수 있었다. 또한 코크의 생성량 역시 동일한 순서를 보였다. 이러한 결과를 보인점은 HY제올라이트의 경우 촉매내부 미세기공의 평균직경이 크므로. 반응물이 촉매내부로 쉽게 확산될 수 있어 내부의 산점에서 분해반응의 진행이 적절함으로 나타난 결과로 판단되었다. 이러한 점은 코크의 생성량으로도 확인할 수 있었다.
