초록 ▼

- 석유화학 공정의 폐이산화탄소를 추가정제없이 산화제로 활용 에틸벤젠 탈수소 평형 완화 기술로서 KRICT-DECSO Process (Dehydrogenation of Ethylbenzene with Carbon Dioxide as Soft Oxidant)를 개발 - 새로운 에틸벤젠 탈수소 기술로서 이산화탄소 산화제 활용공정의 효율성, 평형수율 향상, 에너지 절약효과 등을 확인 (기대효과: 국내 스티렌 공정 적용시 이산화탄소 재활용에 의한 연간 이산화탄소 58만 탄소톤 감소, 에너지 절약에 의한 연간 32만 탄소톤 절감) - 다성분

- 석유화학 공정의 폐이산화탄소를 추가정제없이 산화제로 활용 에틸벤젠 탈수소 평형 완화 기술로서 KRICT-DECSO Process (Dehydrogenation of Ethylbenzene with Carbon Dioxide as Soft Oxidant)를 개발 - 새로운 에틸벤젠 탈수소 기술로서 이산화탄소 산화제 활용공정의 효율성, 평형수율 향상, 에너지 절약효과 등을 확인 (기대효과: 국내 스티렌 공정 적용시 이산화탄소 재활용에 의한 연간 이산화탄소 58만 탄소톤 감소, 에너지 절약에 의한 연간 32만 탄소톤 절감) - 다성분계 철산화물 담지촉매를 개발하여 이산화탄소 전환율 42%에 동일한 스티렌 수율을 얻는데 기존공정 대비 $40\circ$C 이상의 반응온도를 절감하고 스티렌 선택성을 기존 상업용 촉매보다 최소 2% 이상 향상시키는 탈수소 촉매 기술을 확보하였음. - 기존 수증기 탈수소 공정을 이산화탄소 산화제 공정으로 전환할 경우 에너지 절감효과가 33%로서 60만톤 스티렌 공장을 기준 에너지 절감 금액 연간 약 73억원으로 환산되었고 스티렌 선택성 향상에 연간 47억원의 부가가치 향상효과가 예측되었음. - Grain boundary에서 nanocrystallite로 구성된 다성분계 철산화물이 함유된 나노형 탈수소 촉매를 적용, 촉매성형 조건을 타정법과 사출성형법을 이용하여 최적화 제조된 촉매를 협동연구기관에서 파일롯 연구를 수행하도록 3회에 걸쳐 제공. - 촉매와 공정에 대해 이미 1단계에서 2건의 미국특허 등록 및 2단계에서 석유화학 공정 이산화탄소 부산물의 산화제 활용기술에 대한 2건의 국내 특허와 4건의 국내외 특허를 출원중임. 그밖에 4편의 SCI 저널 논문게재와 5회의 국제학술회의 논문발표 실적

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서초록...3
• 요약문...4
• 목차...8
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...10
• 제 1절 연구개발의 목적...10
• 제 2절 이산화탄소 활용연구의 필요성...11
• 제 3절 연구개발의 내용 및 범위...14
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...16
• 제 1절 이산화탄소 산화제 개념의 발전...16
• 제 2절 이산화탄소 산화제 활용연구 현황...21
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...46
• 제 1절 에틸벤젠 탈수소화 공정 및 촉매 현황...46
• 제 2절 실험실 규모의 촉매 제조...55
• 제 3절 촉매 성능 평가 및 특성 분석 방법...55
• 제 4절 이산화탄소 활용 에틸벤젠 탈수소화 반응 결과...62
• 제 5절 에틸벤젠 탈수소 촉매의 특성규명...77
• 제 6절 파일롯 규모의 탈수소 촉매제조 및 성형...95
• 제 7절 현장 파일롯 장치 설치 및 운전...125
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...134
• 제 1절 연구개발 결과 요약...134
• 제 2절 연구개발 목표 달성도...138
• 제 3절 연구개발의 대외 기여도...139
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...144
• 제 6 장 수집한 해외과학기술 정보...146
• 제 7 장 참고문헌...147