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알칸으로 방향족 화합물의 알킬화 방법과 촉매

전문가 제언: ○ 알킬화반응은 방향족화합물에 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌과 같은 알킬그룹을 첨가하는 화학반응으로서 일반적으로 알킬화 유도체의 합성에 이용된다. 이중 벤젠의 알킬화는 상업적으로 중요한 반응으로 연료의 옥탄가 증대와 중요한 기초 화학원료의 제조에 이용한다. 효율적인 알킬교환 및 알킬교환반응 공정의 개선과 효과적인 촉매의 개발은 다양한 기초화학 물질의 합성과 신물질개발을 위해 매우 필수 기술이다.

○ 전통적인 알킬화 방법은 올레핀, 알킬할로겐화물 또는 알킬알코올과 같은 반응성 시약을 사용하여 방향족탄화수소를 알킬화시킨다. 그러나 알킬화시약으로 알칸을 사용하기 위해서는 반응이 열역학적으로 제한을 받기 때문에 활성이 매우 높고 선택적 촉매가 필요하다. 개선된 촉진제 아연과 조합한 팔라듐 촉매는 방향족화합물을 직접 알킬화할 수 있고 제품수율을 높일 수 있어 알킬화 공정개선에 크게 기여할 수 있다.

○ 아연 촉진제를 팔라듐촉매에 조합하여 사용하는 새로운 알킬화 촉매는 코킹을 방지하고 부반응을 억제할 수 있어 매우 효과적이다. 이 공정은 단-사슬 알칸은 물론 경질, 중질의 왁스, 파라핀 FCC바닥 오일, 탈-아스팔트 수소첨가크래킹 바닥오일, 폴리에틸렌 왁스 등의 값싼 알칸으로 방향족탄화수소를 직접 알킬화하는 공정으로 원유가 나지 않는 우리나라의 석유화학 기초 원료의 생산과 원가 절감에 큰 참고가 될 것이다.

○ 우리나라의 석유화학산업에서 이용되는 알킬화 기술은 산에 기초한 촉매를 사용하지만 장치의 부식과 환경공해가 문제가 되고 있다. 제올라이트형의 분자체와 같은 비-오염성, 비-부식성의 재생성물질을 이용하는 새로운 알킬화 공정의 산업화가 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 알킬화와 알킬교환 공정과 효율적인 혼합금속을 함유하는 분자체 촉매를 이용한 알킬화기술은 우리나라에 산업에 적극 활용이 필요하다.

저자: STAMICARBON V.B.
자료유형: 특허정보