초록 ▼

도료, 접착제, 전기절연재료, 바인더 및 유기합성물질의 기초원료로서 여러가지 용도로 이용되고 있는 아크릴산은 그 수요가 날로 증가하고 있다. 국내에서는 전량을 수입에 의존하다가 최근에 기술을 도입하여 일부를 생산하고 있으나 연간 이천여톤을 수입하고 있어서 이에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다. 여러가지 제조법 가운데 석유위기에 대비하여 C₁화학에 의한 아크릴산 제조용 촉매 개발에 일차목표를 두며 아울러 기존에 산업화되어 있는 프로필렌 산화법의 수율 증가를 위하여 초미세입자의 촉매개발이나 정상 또는 비정상상태의 연구를 병행하여 새로

도료, 접착제, 전기절연재료, 바인더 및 유기합성물질의 기초원료로서 여러가지 용도로 이용되고 있는 아크릴산은 그 수요가 날로 증가하고 있다. 국내에서는 전량을 수입에 의존하다가 최근에 기술을 도입하여 일부를 생산하고 있으나 연간 이천여톤을 수입하고 있어서 이에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다. 여러가지 제조법 가운데 석유위기에 대비하여 C₁화학에 의한 아크릴산 제조용 촉매 개발에 일차목표를 두며 아울러 기존에 산업화되어 있는 프로필렌 산화법의 수율 증가를 위하여 초미세입자의 촉매개발이나 정상 또는 비정상상태의 연구를 병행하여 새로운 촉매에 의한 신공정으로 유도하려고 한다. 먼저 메탄올과 초산으로부터 고수율의 아크릴산을 제조하기 위한 촉매를 설정하기 위해 V,D,Mo,Fe,Ti등의 혼합산화물계 촉매류를 제조하여 실험한 결과 티타니아를 산처리한 고체초강산 담체에 $V_2 O5-P_2 O5-H_3 PM_oO40$의 활성성분을 담지했을때 반응온도 38CoC,공간속도 7600hr-1에서 아크릴산 최고수율 56.9%를 얻었다. 반응에 활성을 보인 촉매는 고표면적과 산성점의 발달이 활성요인이었다. 이러한 결과를 기초로 보다 촉매능이 우수한 촉매계를 차기년도에 개발하고자 한다.

Abstract ▼

The oxidative condensation of methanol and acetic acid in the presence of gaseous oxygen was studied using various metal oxides as catalysts. In the screening test of catalysts, relatively good catalytic performances were obtained with vanadium-titanium binary phosphate, vanadium-zirconium binary ph

The oxidative condensation of methanol and acetic acid in the presence of gaseous oxygen was studied using various metal oxides as catalysts. In the screening test of catalysts, relatively good catalytic performances were obtained with vanadium-titanium binary phosphate, vanadium-zirconium binary phosphate and mixed oxides of V,P, and Mo and/or Fe supported on solid super-acid support. The catalyst, $V_2O_5-P_2O_5-H_3PMo_{12}O_{40}$ supported on titania treated with ammonium sulfate, was selected as the best effective catalyst. With this catalyst the maximum yields of acrylic acid and methyl acrylate were 56.1 mol% and 0.8 mol%(based on acetic acid) respectively in the reaction condition of $380^\circ C$ with a feed rate of $CH_3COOH/CH_3OH/O_2/N_2$ = 12/19/25/365 mmol/hr and 7600 $hr^{-1}$ of GHSV.

목차 Contents

• 제 1 장 서 론...13
• 제 2 장 실 험...19
• 제 1 절 사용시약 및 기기분석...19
• 제 2 절 촉매의 제조...20
• 제 3 절 실험방법...25
• 1. 반응실험...25
• 2. 산성도 측정...27
• 제 4 절 분석방법...27
• 제 3 장 결과 및 고찰...33
• 제 1 절 촉매성능실험...33
• 1. 촉매의 활성성분...33
• 2. 담체의 영향...34
• 3. 비표면적의 영향...37
• 4. 공간속도의 영향...37
• 제 2 절 촉매의 특성분석...37
• 제 4 장 결 론...57
• 제 5 장 참고문헌...59
• 부록 I. 정상 비정상 상태에서 반응 특성 연구...61
• 제 1 장 서 론...75
• 제 1 절 개요...75
• 제 2 절 문헌 조사...77
• 2-1. 촉매...77
• 2-2. 반응 기구...80
• 제 2 장 실 험...85
• 제 1 절 촉매...85
• 1-1. 촉매의 제조...85
• 1-2. 물성 시험...87
• 제 2 절 실험장치 및 실험방법...87
• 2-1. 정상상태 실험...87
• 2-2. 비정상상태 실험...92
• 제 3 장 결과 및 고찰...97
• 제 1 절 정상상태 실험...97
• 1-1. 반응온도의 영향...97
• 1-2. 프로필렌 분압의 영향...99
• 1-3. 공기분압의 영향...99
• 1-4. 수증기의 영향...99
• 제 2 절 비정상상태 실험...102
• 2-1. Redox 실험...102
• 2-2. 촉매의 비활성화 및 재생...109
• 제 3 절 고찰...113
• 제 4 장 결 론...117
• 참고문헌...119
• 제 1 장 아크릴산 제조용 초미세 금속산화물의 제조 및 특성연구...133
• 제 1 절 서 론...133
• 제 2 절 산화바나듐 합성...134
• 1. 실험방법...134
• 2. 실험결과 및 고찰...138
• 제 3 절 산화물리부덴의 합성...150
• 1. 반응장치 및 실험과정...150
• 2. 반응조건 및 결과...150
• 제 4 절 결 론...155
• 제 2 장 프로필렌 산화반응...157
• 제 1 절 서 론...157
• 제 2 절 문헌조사...159
• 1. 프로필렌 산화에 의한 아크릴산의 제조...159
• 2. 아크로레인 산화에 의한 아크릴산의 제조...166
• 제 3 절 실 험...175
• 제 4 절 결 론...191
• 참고문헌...193