에탄의 직접 이용 촉매

전문가 제언

○ 세일가스 중의 저급 알칸들은 반응성이 낮고 화학적으로 안정하여 대부분 연료로 사용되고 있다. 그러나 저급 알칸들을 보다 유용한 화합물을 생산하기 위한 원료로 사용할 수 있는 가능성 또한 크다. 특히 현재 화학산업이 시작물질로 올레핀을 주로 사용하고 있기 때문에 알칸을 올레핀과 같은 불포화탄화수소로 전환하는 것은 많은 주목을 끌고 있다.

 

○ 산소에 의한 알칸의 산화적 탈수소반응에 대한 효과적인 촉매개발과 공정제어에 많은 노력이 집중되어 왔다. 그러나 이들 반응은 발열반응이기 때문에 열을 제거하고 올레핀이 과산화가 되는 것을 막아서 올레핀에 대한 높은 선택도를 얻을 수 있어야 한다.

 

○ 에탄과 같은 저급 탄화수소로부터 벤젠 등 방향족화합물과 수소를 제조하는 방법으로는 촉매의 존재 하에 저급 탄화수소를 반응시키는 방법이 알려져 있다. 이 때 촉매로는 ZSM-5계의 제올라이트에 담지된 몰리브덴이 효과적이다. 이들 반응에서는 방향족화합물로서 벤젠이나 톨루엔, 나프탈렌이 많이 생성된다.

○ 이 논문은 에탄의 크래킹에 의한 에틸렌의 제조, 에탄의 탈수소 및 산화탈수소에 의한 에틸렌의 합성, 쇼트타임 산화탈수소 반응, 에탄으로부터 아세트알데히드, 아세트산, 비닐아세테이트, 프로필렌, 아세토니트릴, 아크롤레인 합성방법 그리고 에탄과 벤젠으로부터 스티렌을 직접 합성하는 방법에 대하여 기술하고 있다.

 

○ 에탄을 직접 탈수소하는 것은 아직은 상업적으로 가능하지 않다. 에탄의 탈수소에는 800℃ 이상의 반응온도가 필요하며 이 조건에서는 촉매와 반응기의 코킹 문제가 있어 상업적으로 유용한 선택도나 전환율을 얻을 수가 없다. 국내에도 울산에 프로판을 탈수소하여 프로필렌을 만드는 공장이 정상 운전 중에 있으며 롯데케미컬, LG화학, 한화케미컬, SK가스 등이 에탄크래커 플랜트 해외건설에 진출하고 있다. 현재까지는 에탄으로부터 에틸렌을 만드는 방법은 스팀크래킹법으로 행해지고 있으나 여러 부산물의 생성 등의 문제가 있다. 앞으로 효율면에서 우수한 에탄탈수소화방법에 대한 유화업계의 연구개발이 중요해질 것이다.

저자

Muroi Takashiro

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

62(6)

잡지명

工業材料

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

88~92

분석자

서*석

분석물

• 에탄의 직접 이용 촉매.pdf [350,021 byte]

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