Hβ-zeolite 촉매상에서 Toluene 의 불균등화 반응

초록

Toluene의 Disproportionation 반응은 여러 산촉매에 대하여 검토되어 왔고 ZSM-5촉매상에서는 형상선택적 촉매 기능이 발현되는 것으로 알려져 있다. ZSM-5촉매는 특이한 세공구조와 높은 SiO2/Al2O3비를 갖기 때문에 내열성과 내산성이 크고 쉽게 비활성화 되지 않는다. 이에 쉽게 환원되지 않는 B, Mg, P산화물을 가지고 ZSM-5의 세공 크기와 산성도를 변형시키므로서 toluene의 반응생성물중 p-xylene에 대한 선택성을 크게 높일 수 있었다. 알루미늄 추출 및 양이온 교환에 의하여 유효세공 크기를 조절한 Mordernite촉매상에서 m-xylene 및 Trimethylbenzene의 반응에 있어 형상 선택적인 촉매현상이 나타남은 이미 보고된 바 있다. 본 연구에서는 Hβ, HY0-zeolite를 Toluene Disproportionation 반응에 적용하였을 때 생성물중의 p-xylene에 대한 선택성에 대해 미치는 영향을 검토하였다. Toluene의 Disproportionation 반응에서는 촉매의 침착이 현저하여 촉매의 활성이 감소하기 쉬우므로 반응시간의 경과에 따른 전환율 및 p-선택성에 대한 변화를 관찰하였다. 또한 Hβ-zeolite(12-ring)는 세공의 크기가 Y형 zeolite와 유사하므로 각각을 촉매로 사용하였을 때 반응온도, 접촉시간 등의 영향을 살펴보고, 인담지 방법등으로 modification하였을때의 p-선택성의 증가여부를 산점의 강도와 견주어 비교 검토하고자 하였다.