| 초록 |
직쇄상 파라핀의 수첨전환공정은 석유화학공정에서 중요한 역할을 차지하고 있다. 긴 사슬을 가진 직쇄상 파라핀을 제거하는 탈왁스공정은 디젤유와 윤활유의 저온성능을 향상하기 위해 필요하다. 재래식 탈왁스공정은 왁스를 황산 등의 용매에 선택적으로 용해시켜 제거하는 공정이므로 폐기물에 의한 환경문제를 유발하는 단점을 갖고 있다. 접촉 탈왁스공정은 Mobil사에 의한 MDDW(Mobil's middle distillate dewaxing)공정과 MLDW(Mobil's lube dewaxing)공정으로 상업화되어 있으며, 이 공정에서는 ZSM-5촉매의 산점을 이용한 크래킹에 의하여 왁스가 제거된다[1]. 최근에는 직쇄상 파라핀을 크래킹보다는 이성화시켜 고품질과 고수율의 윤활기유를 얻고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다[2-5]. 탈왁스공정용 촉매는 수소화-탈수소화를 위한 금속점과 탄소-탄소의 재배열을 위한 산점을 함께 지닌 이원촉매가 사용된다. 크래킹반응과 이성화반응은 동시에 일어나며 주로 산성도에 의해 어느 쪽이 우세한 반응인지의 여부가 결정된다. 높은 수소화능력과 비교적 낮은 산성도를 가진 촉매가 수첨이성화반응에서 저온성능 향상과 수율면에서 바람직한 것으로 알려져 있다. Al-MCM-41은 산성도를 가지고 있을 뿐만 아니라 표면적이 넓기 때문에 금속이 잘 분산될 것으로 기대된다. Al-MCM-41, ZSM-5, ZSM-22, SAPO-11, H-Y 및 H-β에 백금을 담지하여 제조한 이원촉매를 비교한 결과 Pt/Al-MCM-41촉매가 가장 높은 이성화선택도와 이성화수율을 나타내었다[6]. 담지 금속으로는 Pt, Pd과 같은 귀금속과 Ni, Co, Mo, W 등과 같은 전이금속이 사용된다. 본 연구에서는 Al-MCM-41에 담지된 금속의 종류와 담지량을 변화시켜 이원촉매를 제조하고 그들의 수첨이성화반응특성을 비교분석하였다. 먼저, MCM-41을 만든 뒤 Al을 후처리 합성으로 도입하여 Al-MCM-41를 제조하고, 여기에 백금, 니켈, 팔라듐의 세 가지 금속을 담지하여 Metal/Al-MCM-41촉매를 제조하고 왁스의 모델물질로 직쇄상 헥사데칸을 선정하여 수첨이성화반응을 103 bar, 350 ℃에서 수행하였다. |
