• 제목/요약/키워드: Oxidative Dehydrogenation

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Effect of Various Supports on the Physico-chemical Properties of V-Sb Oxides in the Oxidative Dehydrogenation of Isobutane

  • Shamilov, N.T.;Vislovskiy, V.P.
    • 대한화학회지
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    • 제55권5호
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    • pp.812-818
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    • 2011
  • [ $V_{0.9}Sb_{0.1}O_x$ ]systems, bulk and deposited on different supports (five types of ${\gamma}$-aluminas, ${\alpha}$-alumina, silica-alumina, silica gel, magnesium oxide), have been tested in the oxidative dehydrogenation (ODH) of iso-butane. This statement is derived from the data obtained by a set of characterisation techniques(specific surface area measurements, X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, laser Raman spectroscopy, in situ differential scanning calorimetry and in situ diffuse reflectance-absorption infrared Fourier transform spectroscopy).

Dehydrogenation of Ethylbenzene with Carbon Dioxide as Soft Oxidant over Supported Vanadium-Antimony Oxide Catalyst

  • Hong, Do-Young;Vislovskiy, Vladislav P.;Park, Sang-Eon;Park, Min-Seok;Yoo, Jin-S.;Chang, Jong-San
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권11호
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    • pp.1743-1748
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    • 2005
  • This work presents that carbon dioxide, which is a main contributor to the global warming effect, could be utilized as a selective oxidant in the oxidative dehydrogenation of ethylbenzene. The dehydrogenation of ethylbenzene over alumina-supported vanadium-antimony oxide catalyst has been studied under different atmospheres such as inert nitrogen, steam, oxygen or carbon dioxide as diluent or oxidant. Among them, the addition of carbon dioxide gave the highest styrene yield (up to 82%) and styrene selectivity (up to 97%) along with stable activity. Carbon dioxide could play a beneficial role of a selective oxidant in the improvement of the catalytic behavior through the oxidative pathway.

Cr이 담지 된 알루미나, SBA-15 촉매에서 n-부탄의 산화적 탈수소화 반응 (Oxidative Dehydrogenation of n-Butane over Cr Catalysts Supported on Alumina and SBA-15)

  • 신진현;신진호;조득희;고문규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권3호
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    • pp.364-369
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    • 2013
  • n-부탄의 산화적 탈수소화 반응을 위한 Cr 촉매가 연구되었다. 촉매의 제조는 메조포러스 물질인 SBA-15와 ${\gamma}$-alumina 지지체로 사용되었고 지지체의 표면 위에 Cr 산화물을 담지시키는 방법은 함침법이 사용되었고, Cr의 분산성을 높이기 위하여 구조 증진제로 Ti, Zr를 분산시킨 위에 Cr을 담지하여 특성분석 하였다. 촉매특성은 XRD, FT-IR, UV-Vis, ICPAES, SEM, TEM 등을 이용하여 분석하였다. Cr 촉매에서 넓은 표면적을 가진 지지체의 효과는 전환율에 큰 차이를 보이지 않고 Ti, Zr이 증진제로 사용된 촉매의 경우 trans-2-부텐의 선택도가 높아짐을 보였다.

Effect of Carbon Dioxide in Dehydrogenation of Ethylbenzene to Styrene over Zeolite-Supported Iron Oxide Catalyst

  • 장종산;노제민;박상언;김우영;이철위
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제19권12호
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    • pp.1342-1346
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    • 1998
  • The dehydrogenation of ethylbenzene with carbon dioxide has been carried out over ZSM-5 zeolite-supported iron oxide catalyst as well as commercial catalyst (K-Fe2O3) and unsupported iron oxide (Fe3O4) for comparison. In the dehydrogenation over the ZSM-5 zeolite-supported iron oxide catalyst, ethylbenzene is predominantly converted to styrene by an oxidative pathway in the presence of excess carbon dioxide. Carbon dioxide in this reaction is found to play a role as an oxidant for promoting catalytic activity as well as coke resistance of catalyst. On the other hand, both of commercial catalyst and unsupported Fe2O4 exhibit considerable decrease in catalytic activity under the same condition. It is suggested that an active phase for the dehydrogenation with carbon dioxide over ZSM-5 zeolite-supported iron oxide catalyst would be rather a reduced and isolated magnetite (Fe3O4)-like phase having oxygen deficiency in the zeolite matrix.

이소부탄의 산화탈수소반응에 대한 여러 담지체에 따른 V-Sb 산화물 촉매 성능 효과 (Effect of Various Supports on the Catalytic Performance of V-Sb Oxides in the Oxidative Dehydrogenation of sobutane)

  • Shamilov, N.T.;Vislovskiy, V.P.
    • 대한화학회지
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    • 제55권1호
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    • pp.81-85
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    • 2011
  • 이소부탄의 산화탈수소반응(ODH)에 대한 $V_{0.9}Sb_{0.1}O_x$ 촉매계의 5가지 담지체의 촉진효과를 조사하였다. 사용된 5가지 담지체는 감마-알루미나, 알파-알루미나, 실리카-알루미나, 실리카겔, 마그네슘 산화물이다. 촉매는 사용된 담지체에 따라 그 효과가 다르게 나타났다: ${\gamma}-Al_2O_3$ > $\alpha$-$Al_2O_3$ > Si-Al-O> $SiO_2$ $\approx$MgO$\gg$unsupported. V-Sb-O 비율은 별로 촉매 활성과 선택성에 영향을 미치지 않았다. 촉매 성분들이 담지체에 골고루 잘 분포된 이유로 인해 감마-알루미나에 담지된 $V_{0.9}Sb_{0.1}O_x$ 촉매계가 성능이 제일 뛰어났다.

경질알칸의 탈수소 반응을 위한 산소활용기술 연구 동향 (Research Trends of Technology Using Oxygen for Dehydrogenation of Light Alkanes)

  • 고형림
    • 공업화학
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    • 제27권2호
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    • pp.128-134
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    • 2016
  • 최근 셰일가스의 개발로 프로판, 부탄과 같은 경질알칸으로부터 프로필렌, 부텐, 부타디엔과 같은 올레핀을 제조하는 탈수소 공정에 대한 연구와 상용화가 많이 진행되었다. 특히 직접 탈수소화 반응의 열역학적 한계를 극복하고자 산화적 탈수소 또는 선택적 수소 산화 반응과 같이 산소를 활용한 기술의 연구개발이 진행되거나, 실제 공정에 적용된 사례들도 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 경질알칸의 탈수소 반응을 위한 산소활용기술의 최근 연구동향을 가스상의 산소를 활용하는 방법과 고체산화물의 격자산소를 활용한 기술로 나누어 정리하고, 산소활용기술의 현황과 연구 개발 방향 및 향후 전망에 대해 고찰하였다. 반응물의 반응성에 따라 기체상 산소의 적용이 용이한 경우와 반응성의 조절을 위해 격자산소를 이용하는 기술로 분류할 수 있었고, 전환율을 높이면서 선택도를 낮추지 않는 기술의 개발이 주요한 목표가 되었다.

불균일계 촉매를 통한 프로판 고부가화 (Value-added Chemicals Derived from Propane Using Heterogeneous Catalysts)

  • 윤지선;서동진;박태진;조영상;서영웅
    • 청정기술
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    • 제14권2호
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    • pp.71-86
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    • 2008
  • 본고에서는 산업적으로 효용가치가 막대함에도 불구하고 아직까지 에너지원으로만 사용되고 있는 프로판을 불균일계 촉매를 사용하여 고부가화시키는 방안에 대하여 다루고자 한다. 특히 프로판으로부터 생산 가능하면서도 경제적 가치가 뛰어난 물질이라고 판단되는 프로필렌 및 아크릴로니트릴을 중심으로 서술하였다. 프로필렌의 경우 지금까지 프로판 탈수소화반응을 통하여 제조 가능하였으나 열역학적인 한계를 극복하기 위하여 산소, 이산화탄소 등의 산화제를 이용하는 산화적 탈수소화반응에 대한 현황을 논하였다. 한편 암모니아첨가 산화반응을 통하여 제조할 수 있는 아크릴로니트릴은 지금까지 출발물질로서 프로필렌을 사용하였으나 저렴한 가격에 공급이 가능한 프로판을 원료로 사용하는 경우 경제적 가치가 뛰어나다. 최근 프로판의 암모니아첨가 산화반응에 성능이 우수한 $MoVTeNbO_x$ 촉매가 개발되었지만 그에 대한 추가 연구가 필요한 실정이다. 상기 반응들에 있어서 최대의 관건은 성능이 우수한 불균일계 촉매를 개발하는 것으로서, 촉매 개발 시 파일럿 규모 이상의 공정에 적용시킬 수 있을 것으로 전망한다.

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Tubular reactor design for the oxidative dehydrogenation of butene using computational fluid dynamics (CFD) modeling

  • Mendoza, Joseph Albert;Hwang, Sungwon
    • Korean Journal of Chemical Engineering
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    • 제35권11호
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    • pp.2157-2163
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    • 2018
  • Catalytic reactors have been essential for chemical engineering process, and different designs of reactors in multi-scales have been previously studied. Computational fluid dynamics (CFD) utilized in reactor designs have been gaining interest due to its cost-effective advantage in designing the actual reactors before its construction. In this work, butadiene synthesis via oxidative dehydrogenation (ODH) of n-butene using tubular reactor was used as a case study in the CFD model. The effects of coolant and reactor diameter were investigated in assessing the reactor performance. Based on the results of the CFD model, the conversion and selectivity were 86.5% and 59.5% respectively in a fixed bed reactor under adiabatic condition. When coolants were used in a tubular reactor, reactor temperature profiles showed that solar salt had lower temperature gradients inside the reactor than the cooling water. Furthermore, higher conversion (90.9%) and selectivity (90.5%) were observed for solar salt as compared to the cooling water (88.4% for conversion and 86.3% for selectivity). Meanwhile, reducing the reactor diameter resulted in smaller temperature gradients with higher conversion and selectivity.