| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터) |
| 권호 | 28권 1호, p.300 |
| 발표분야 | [주제 6] 석유화학 |
| 제목 | 메탄의 산화 이량화 반응에 대한 키네틱 연구 |
| 초록 | 메탄은 천연가스, 셰일가스 그리고 바이오가스의 주성분으로 기초 유분 생성에 필요한 원유를 대체할 원료로 각광받고 있으며 메탄의 직간접적인 전환 방법에 대해 수많은 연구가 진행되고 있다. 그 중 메탄의 산화이량화 반응(Oxidative coupling of methane; OCM)은 직접전환 방법으로 메탄으로부터 에탄과 에틸렌을 생산하는 반응이다. 다양한 촉매에 대해 연구가 수행되었으며 그 중 Na2WO4/SiO2 촉매는 고온에서 높은 안정성을 가지는 고성능 촉매로 알려져 있다. OCM 반응은 균일 반응과 불균일 반응의 네트워크로 구성되며 다양한 연구자들에 의해 반응 메커니즘과 반응속도론에 대해 연구되었으나 명확한 반응 경로에 대해 밝혀진 바가 없다. 본 연구에서는 다양한 운전조건(온도, CH4/O2 비율, 희석비율)과 6개의 promoter (Co, Ce, Zn, Ni, Cu, Cr)에서 수행한 실험 결과를 바탕으로 단순화된 반응 경로를 제안하였다. 메틸 라디칼에 의한 에탄의 생성은 기상에서 발생하며 이외에 메탄의 활성화와 에틸랜 생성, 부반응물 생성은 촉매 표면에서 발생하며 부반응생성 반응과 에탄/에틸렌 생성 반응은 독립적이다. Levenberg-Marquardt method가 적용되는 Matlab (MathWorks, Inc.)의 ‘lsqcurvefit’ 함수를 사용하여 반응속도상수를 추정하였다. 또한 promoter가 촉매 구조 및 반응에 미치는 영향을 분석하기 위하여 Vasp 프로그램을 이용하여 DFT 해석을 실시하였다. |
| 저자 | 우예솔1, 구상서2, 김서린1, 하정명2, 박명준1 |
| 소속 | 1아주대, 2한국과학기술(연) |
| 키워드 | 촉매(Catalyst) |
| 원문파일 | 초록 보기 |
