• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제58권1호
• /
• pp.69-83
• /
• 2020

경질 올레핀은 중요한 석유화학제품일 뿐 아니라 다양한 화학 중간체들을 위한 기본 구성체이다. 최근 에틸렌이 생산 제품의 대부분을 차지하는 Ethane Cracking Center (ECC) 공정이 크게 늘어남에 따라 프로필렌 공급이 매년 꾸준히 증가하는 프로필렌 수요를 따라잡지 못하고 있다. 이에 따라 프로필렌의 수요를 따라잡기 위하여 메탄올로부터 올레핀으로 전환하는 기술이 보다 중요하게 되었다. Methanol to olefins (MTO) 공정은 합성가스를 통해 메탄올을 생산하고 메탄올로부터 프로필렌 등 올레핀을 생산한다. 메탄올을 올레핀으로 전환하는 반응은 사용되는 촉매에 따라 다른 반응생성물 조성을 갖기 때문에 생성물에 따른 적절한 분리 방법이 고려되어야 한다. 따라서 네 가지의 대표적인 반응 생성물 조성들에 대하여 네 가지의 분리공정 대안들을 Aspen plus를 이용하여 모사하였다. 또한 모사 결과를 바탕으로 기술적 경제적 분석을 통하여 MTO 공정의 반응 생성물 조성에 대한 각 분리공정의 성능을 평가하였으며, 이를 통해 MTO 공정의 반응기에서 생산되는 생성물 조성에 따라 적합한 분리공정 선정을 위한 지침을 제시하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제44권4호
• /
• pp.329-339
• /
• 2006

원유가 급등으로 메탄올에서 저급 올레핀을 제조하는 공정에 대한 관심이 높아지고 있다. 제올라이트와 SAPO 분자체 촉매에서 메탄올의 탄화수소로 전환 반응을 저급 올레핀 생성 단계에 중점을 두고 고찰하였다. 구조가 명확한 중간체를 근거로 하는 직접(direct) 반응기구와 구조가 애매한 탄화수소 뭉치를 활성점으로 보는 탄화수소 활성체(hydrocarbonpool) 반응기구의 합리성을, 메탄올 전환 반응의 유도기간, 생성물의 선택성, 활성 저하 등과 연계지어 비교하였다. 탄화수소 활성체의 구조 규명과 메탄올 전환 반응에서 촉매 활성점으로서 기능에 대한 1999년 이후 연구 결과를 검토하였으며, 메탄올에서 저급 올레핀을 생산하는 공정에 대한 전망도 기술하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제44권4호
• /
• pp.345-349
• /
• 2006

SAPO-34 촉매상에서 DME(dimethyl ether) 또는 메탄올로부터 경질 올레핀(에틸렌, 프로필렌, 부텐)을 제조하는 반응을 수행하여, 각각의 올레핀들과 CO, $CO_2$와 같은 부 생성물의 수율을 반응온도와 시간의 흐름에 따라 비교해서 관찰하였다. DME 전환반응은 메탄올 전환반응과 비교하여 볼 때 촉매의 비활성화가 급격히 진행되었다. 물을 첨가할 경우, 올레핀의 수율을 증가와 함께 코크 생성에 의한 촉매의 비활성화가 감소하여 촉매의 수명이 길어짐을 확인하였다.

• 공업화학
• /
• 제2권4호
• /
• pp.363-371
• /
• 1991

탄화수소로의 메탄올 전환반응에 대한 헤테로폴리산 화합물의 역할과 적용성에 관하여 연구하였다. 탄화수소의 수율과 저급 올레핀의 선택도를 높히기 위하여 반응온도, 메탄올 분압 및 접촉시간 등 반응조건의 영향과 촉매의 이온교환 효과를 조사하였다. 그들의 산의 세기는 치환된 금속이온의 종류에 따라 달라졌고, 탄화수소의 수율과 프로판에 대한 프로필렌의 선택도는 상대 금속이온의 전기음성도와 밀접한 관계를 보여주었다. 다른 헤테로폴리산 화합물과는 달리 암모늄염은 상당히 높은 촉매활성과 저급 올레핀에 대한 파라핀의 높은 선택도를 보여 주었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제7권3호
• /
• pp.235-237
• /
• 1986

Reaction of $(E)-{\beta}-chloro-{\gamma}$-hydroxyvinylmercurials, prepared by mercuration of propargyl alcohol and 2-methyl-3-butyne-2-ol, with olefins in the presence of a catalytic amount of $Li_2PdCl_4$ and 2 equiv of cupric chloride in methanol at $50^{\circ}C$ gave the corresponding (E,E)-2,4-dienols in moderate yields. However, addition of 1 equiv of inorganic bases such as magnesium oxide to the reaction mixture brings a rapid and clean vinylation and gave high yields of the dienols at room temperature. In the case of hindered (E)-2-chloro-3-chloromercuri-2-buten-1,4-diol prepared from 2-butyne-1,4-diol, reaction with olefins gave the dienols only in low yields even in the presence of 2 equiv of magnesium oxide.

• 대한화학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.172-176
• /
• 1981

형상 선택성 ZSM-5 제올라이트 촉매상에서 메탄올로부터 $C_2-C_{10}4의 탄화수소 형성을 조사하였다. 메탄올로 부터 dimethylether를 거쳐 생성되는 $C_2-C_5$의 올레핀들이 ZSM-5의 강한 산점에서 고리화 반응등에 의하여 방향족 화합물이 많이 포함된 탄화수소화합물로 전환된다고 생각된다. 메탄올의 전환반응에 대한 ZSM-5 촉매의 높은 활성과 활성저하에 대한 안정성은 특유의 교차되는 세공관구조와 소수성에 기인하는 것으로 보인다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제51권2호
• /
• pp.181-188
• /
• 2013

구리, 코발트, 니켈, 철의 전이금속 이온을 교환한 LTA 골격구조의 UZM-9 제올라이트에서 메탄올이 저급올레핀으로 전환(Methanol-to-Olefin: MTO)되는 반응을 조사하여 전이금속 이온 교환이 촉매의 활성저하에 미치는 영향을 고찰하였다. 전이금속 이온 교환에 따른 UZM-9의 결정구조, 결정 모양, 세공구조, 산성도 변화는 크지 않았다. UZM-9은 둥지 입구가 작아 MTO 반응에서 저급올레핀에 대한 선택도가 높지만, 둥지가 커서 활성중간체인 헥사메틸벤젠 등 폴리메틸벤젠이 쉽게 고리화축합되어 다고리 방향족화합물이 많이 생성되므로 활성저하가 빠르다. 그러나 구리와 코발트 이온을 교환하면 MTO 반응에서 UZM-9의 활성저하가 느려졌다. MTO 반응 중 생성되는 폴리메틸벤젠 양이온 라디칼과 전이금속 이온의 상호작용으로 활성중간체가 안정화되어 활성저하가 느려졌다.

• 대한화학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.97-102
• /
• 1981

$SiO_2$/$Al_2O_3$ 비가 높은 제올라이트 ZSM-5를 합성하여 메탄올의 탄화수소로의 전환반응을 조사하였다. 메탄올이 전환되어 올레핀, 파라핀, 시클로파라핀 및 방향족화합물이 생성되었으며 특히 방향족 화합물에 대한 큰 선택성을 보여 주었고 1,3,5-trimethylbenzene의 크기정도에 제한된 형상선택성 촉매작용임을 알 수 있었다. 수소형태(HZSM-5)가 활성이 커, 메탄올이 탈수되어 일어나는 잇단 복잡한 반응들이 산촉매반응이 주임을 보여 주었다. ZSM-5와 구조가 유사한 mordenite와 3차원구조를 지닌 faujasite 촉매에서의 메탄올의 반응으로 구조적 영향과 TPD실험에 의한 산점분포를 비교한 결과 메탄올로부터 방향족화합물에 이르기까지의 탄화수소 합성에서의 ZSM-5 제올라이트의 촉매작용은 높은 실리카함량에 기인한 강한 산성과 교차하는 세공관 구조에 의한 분자체 효과에 의한 것으로 볼 수 있다.

• 청정기술
• /
• 제14권3호
• /
• pp.160-165
• /
• 2008

Semi-batch 고압반응기에서 구리촉매를 이용한 디메틸카보네이트(DMC) 합성에 대하여 연구하였다. DMC는 메탄올을 일산화탄소와 산소로 직접 산화성 카르보닐화하여 합성되었다. 부식속도는 반응기에 스테인레스스틸 시험 조각을 미리 넣어서 반응하는 동안 그 무게 변화를 측정하여 구하였다. DMC의 수율을 크게 낮추지 않고 부식속도를 낮추기 위하여 아민, 올레핀, 다른 금속염과 같은 첨가제를 사용하였다. 1-메틸이미다졸을 첨가제로 사용하면 부식 없이 18.6%의 DMC 수율을 얻을 수 있었다. DMC의 사용량을 줄이면 0.5%의 낮은 부식속도로 33.2%의 DMC 높은 수율을 얻을 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제56권6호
• /
• pp.878-883
• /
• 2018

A circulating fluidized bed (CFB) has been used in various chemical industries because of good heat and mass transfer. In addition, the methanol to olefins (MTO) process requiring the CFB reactor has attracted a great deal of interest due to steep increase of oil price. To design a CFB reactor for MTO pilot process, therefore, we has examined the hydrodynamic properties of spherical catalysts with different particle size and developed a correlation equation to predict catalyst holdup in a riser of CFB reactor. The hydrodynamics of micro-spherical catalysts with average particle size of 53, 90 and 140 mm was evaluated in a $0.025m-ID{\times}4m-high$ CFB riser. We also developed a model described by a decay coefficient to predict solid hold-up distribution in the riser. The decay coefficient developed in this study could be expressed as a function of Froude number and dimensionless velocity ratio. This model could predict well the experimental data obtained from this work.