Korean Chemical Engineering Research, Vol.53, No.1, 116-120, February, 2015
HY zeolite 촉매 상에서 Si/Al2 비가 2-Butanol 탈수반응에 미치는 영향
Effect of Si/Al2 Ratio on 2-butanol Dehydration over HY Zeolite Catalysts
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초록
HY 제올라이트 촉매 상에서 2-부탄올의 탈수반응을 통한 부텐 제조에 관한 연구를 수행하였다. 고정층 촉매 반응기에서 2-부탄올 탈수 반응을 수행하였다. HY 제올라이트 촉매의 Si/Al2 비가 증가할 때 2-부탄올의 전환율이 증가하는 경향을 보였는데 이는 산점의 세기가 증가했기 때문으로 해석할 수 있다. 2-부탄올의 탈수반응에 의해 생성된 1-부텐, 트랜스-2-부텐 및 시스-2-부텐의 선택도는 Si/Al2 몰 비의 변화에 큰 영향을 받지 않았다. 따라서, 본 연구에서 사용한 HY 제올라이트 촉매 중에서 Si/Al2 몰 비가 60인 촉매가 2-부탄올의 탈수 반응에서 1-부텐의 수율을 최대화하는데 가장 유리한 것을 알 수 있었다. HY (60) 제올라이트 촉매의 경우, 1-부텐의 수율을 최대화하기 위한 최적 반응 온도는 250 oC 이었다.
Synthesis of butenes through dehydration of 2-butanol was investigated over HY zeolite catalysts. 2-Butanol dehydration reaction was carried out in a fixed bed catalytic reactor. 2-Butanol conversion was increased with increase of Si/Al2 ratio of HY zeolite catalysts, which can be ascribed to increase of acid strength with increase of Si/Al2 ratio. Selectivities to 1-butene, trans-2-butene, and cis-2-butene were not greatly influenced by the change of the Si/Al2 ratio of HY zeolite. As a result, it was advantageous to use a HY zeolite catalyst with 60 Si/Al2 ratio for maximizing the yield of 1-butene in the dehydration of 2-butanol. The optimal reaction temperature for maximizing the yield of 1-butene was 250 oC over HY (60) catalyst.
- Ko MS, Jeon JK, Cho J, Lee SJ, Lee JH, Korean Chem. Eng. Res., 46(4), 692 (2008)
- Nexant and Chemical Strategies, “Biobutanol: The Next Big Biofuel,” New York, USA (2009)
- Macht J, Baertsch CD, May-Lozano M, Soled SL, Wang Y, Iglesia E, J. Catal., 227(2), 479 (2004)
- Herrera JE, Kwak JH, Hu JZ, Wang Y, Peden CHF, Macht J, Iglesia E, J. Catal., 239(1), 200 (2006)
- Macht J, Janik MJ, Neurock M, Iglesia E, J. Am. Chem. Soc., 130(31), 10369 (2008)
- Herrera JE, Kwak JH, Hu JZ, Wang Y, Peden CHF, Top. Catal., 49, 259 (2008)
- West RM, Braden DJ, Dumesic JA, J. Catal., 262(1), 134 (2009)
- Macht J, Carr RT, Iglesia E, J. Catal., 264(1), 54 (2009)
- Bedia J, Ruiz-Rosas R, Rodriguez-Mirasol J, Cordero T, AIChE J., 56(6), 1557 (2010)
- Zhang D, Al-Hajri R, Barri SA, Chadwick D, Chem. Commun., 46, 4088 (2010)
- Jeon JK, Lee H, Yim JH, Kim YS, Lee SJ, Park YK, Shon JK, Kim JM, Catal. Lett., 119(1-2), 179 (2007)
- Lee HI, Park HJ, Park YK, Hur JY, Jeon JK, Kim JM, Catal. Today, 132(1-4), 68 (2008)
- Liu CH, Gao XH, Zhang ZD, Zhang HT, Sun SH, Deng YQ, Appl. Catal. A: Gen., 264(2), 225 (2004)
- Sun CM, Li G, Appl. Catal. A: Gen., 402(1-2), 196 (2011)
- Kim J, Kim JY, Park E, Han J, Kwon TS, Park YK, Jeon JK, Appl. Chem. Eng., 25(1), 66 (2014)