고체산 촉매에서의 1-펜텐의 골격이성화반응

홍성수; 우희철; 이근대

Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.7, No.5, 902-912, October, 1996

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고체산 촉매에서의 1-펜텐의 골격이성화반응

The Skeletal Isomerization of 1-Pentene over Solid Acid Catalysts

홍성수, 우희철, 이근대

초록

여러 가지의 고체산 촉매에 의한 1-펜텐의 골격이성화 반응에서 반응활성, 선택도, 반응메카니즘 및 촉매의 산의 세기와 촉매활성과의 관계를 연구하였다. 여러 가지의 고체산 촉매중에서 천연제올라이트가 가장 높은 활성을 보여주었고, 불소나 황산으로 처리된 η-알루미나는 변형되지 않은 경우에 비해 활성이 크게 증가하였다. 한편 반응온도가 증가할수록 이소펜텐의 수율이 증가하였고, 접촉시간의 증가에 따라 이소펜텐의 수율이 증가하였다. 그러나 높은 반응온도와 아주 긴 접촉시간에서는 크래킹 반응의 생성물이 증가하였다. 금속이온으로 치환된 천연제올라이트에서의 활성은 감소하였고, 이것은 금속이온의 polarizing power와 관계가 있는 것으로 나타났다. 암모니아 승온탈착실험 결과에 의하면 촉매의 활성은 촉매의 산의 세기와 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다.

In the skeletal isomerization of 1-pentene over various solid acid catalysts, we have studied catalytic reactivity, selectivity, reaction mechanism and the relation between acid strength of catalysts and catalytic activity. Natural zeolite shows highest activity among the all catalysts and the modified η-alumina with fluorine and sulfuric acid shows higher activity than unmodified η-alumina. The yield of isopentene increases with increasing temperature and increasing contact time. However the cracking produces increase at the high temperature and very high contact time. In addition, the activity of natural zeolite exchanged with metal cation decreases and shows good relation with the polarizing power of metal cation. According to the result of ammonia TPD, the acid strength of catalysts has an effect on catalytic activity.

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