화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2019년 가을 (10/23 ~ 10/25, 대전컨벤션센터)
권호 25권 2호, p.2085
발표분야 촉매 및 반응공학 (Catalysis and Reaction Engineering)
제목 Ni/Al-Y 촉매상에서 메탄올 아민화 반응에 의한 선택적 니트릴화합물 생산
초록 니트릴화합물은 석유화학, 농업, 제약, 정밀화학 산업 등에서 사용되는 고부가가치 중간물질로 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 니트릴화합물 중에서 아크릴로니트릴은 프로필렌의 가암모니아 산화반응으로 제조되며 시안산, 아세토니트릴은 부산물로 생산되기 때문에 공급 조절이 어려울 수 있다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 메탄올의 아민화반응을 통해 시안산, 아세토니트릴을 주 생성물로 하는 니트릴화합물을 제조를 위해 10 wt% 니켈을 담지한 Al-Y 복합 산화물 촉매를 반응에 사용하였다. Y/(Al+Y)의 몰비에 따른 촉매 활성을 비교하였으며, 합성된 촉매는 XRD, N2-sorption, H2-chemisorption, H2-TPR, XPS, IPA-TPD 등 특성분석을 통하여 Y 함량에 따른 촉매 활성과의 상관관계를 규명하였다. 또한, 메탄올의 직접 아민화 반응의 가능한 반응경로를 검토하였다. 반응 경로는 메탄올 분해반응에 의한 CO, H2 생성 후 메탄화 반응, 메탄올의 탈수반응 및 암모니아 첨가, 탈수반응 및 탈수소화반응에 의해 모노메틸아민, 다이메틸아민, 트리메틸아민, 다이메틸에테르, 에틸렌, 시안산, 아세토니트릴의 생성을 확인했다. 제조한 촉매의 Y의 함량이 증가할수록 산점이 감소하여 탈수소화반응이 우월하게 진행되었으며, 니트릴로의 선택도가 증가하였다.
저자 김한나1, 강동창2, 김동표2, 신채호1
소속 1충북대, 2포항공과대
키워드 촉매
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