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열 교환을 동반하는 촉매 반응에 효과적인 변형된 관형 반응기와 그 공정

전문가 제언: ○ 관형 반응기는 가스 및/또는 액체상에서 열 교환이 필요한 촉매 반응에 적용되며, 수직 튜브 번들과 내부 공정 유체에 열을 주거나 또는 제거하는 데 사용되는 유체가 셀 쪽으로 흐르고 금속 지지에 의해서 유지되는 튜브 내에 촉매가 충전되어 있다. 이 변형된 관형 반응기의 설계는 특허 청구로서 흡열 반응인 MTBE의 크래킹이나 발열 반응인 이소올레핀의 에테르화 또는 선택적인 이량화 등에 매우 적합하다고 판단된다.

○ 종래의 관형 반응기는 수천 개에 이르는 튜브 내부에 촉매의 적재 및 제거 때마다 튜브 상부와 하부의 금속 지지대를 설치 또는 제거하여야하여 절차상 시간이 많이 들고 성가시다. 튜브 내에 촉매의 금속 지지대 장치가 없어 촉매의 적재 및 제거 면에서 더 유연하고 효과적이고 관리가 쉽다는 것이다. 이는 특허의 중요한 청구 범위로 활용성이 높아 여기에 대처하는 관형 반응기의 개발이 필요하다고 본다.

○ 개량된 관형 반응기는 반응 조건의 선택성이 넓다. 추가로 반응 효율을 높일 수 있는 온도 조절이 쉽고 똑 같은 성능으로 최소량의 촉매를 사용이 가능하며, 에스테르화 반응의 경우는 반응열 제거와 동시에 부산물의 형성을 제한하고 이성화 반응의 경우는 높은 온도에서 잘 일어나는 올레핀의 올리고머화와 중합반응을 최소화한다. 이런 장점은 이 특허의 중요한 청구로서 우리 산업에의 활용 방안을 검토해야 한다.

○ 개량된 관형 반응기를 통하여 C4와 C5 탄화수소 흐름을 반응성이 높은 이소부텐과 이소아밀렌, MTBE, ETBE 또는 이소옥탄의 탄화수소와 같은 고-옥탄화합물로 전환이 가능하다. 높은 옥탄가의 제품은 낮은 휘발성 물질로 구성되어 있고 환경에 매우 해로운 황, 방향족 제품, 벤젠 등이 없기 때문에 이들 화합물은 현재 환경 친화적인 가솔린을 얻는 데 많은 관심이 있기 때문에 이 반응기가 더욱 활용성이 있다고 본다.

저자: Snam-Progetti S.P.A
자료유형: 특허정보