Kinetic Study of Copper Hydrotalcite Catalyst in Methanol Steam Reforming

메탄올 수증기 개질반응에서 구리가 함침된 하이드로탈사이트 촉매를 이용한 키네틱 연구

The reaction rate of a catalyst for producing hydrogen using the methanol steam reforming reaction was studied. It was prepared by impregnating copper, which is often used in methanol synthesis, as the main active metal, using hydrotalcite, which has excellent porosity and thermal stability, high specific surface area, weak Lewis acid point, and basicity, as a support. Activation energy and Pre-exponential factors were identified. In this study, the activation energy of the hydrotalcite catalyst impregnated with 20 wt% copper was calculated to be 97.4 kJ/mol and the Pre-exponential was 5.904 × 10¹⁰. Process simulation was performed using the calculated values and showed a similar tendency to the experimental results.

메탄올 수증기 개질 반응을 이용하여 수소를 제조하는 촉매의 반응 속도에 대해서 연구하였다. 다공성 및 열적 안정성이 우수하고, 높은 비표면적, 약한 루이스 산점과 염기성을 가지고 있는 하이드로탈사이트를 지지체로 하여 메탄올 합성 시 자주 사용되는 구리를 주 활성금속으로 함침시켜서 제조하였으며, 제조된 촉매의 고유한 활성화 에너지 및 전 지수 인자에 대해서 파악하였다. 본 연구에서는 20wt%의 구리가 함침된 하이드로탈사이트 촉매에서 활성화 에너지는 97.4 kJ/mol, 전 지수 인자는 5.904 × 10¹⁰으로 계산되었으며, 계산된 값을 이용하여 공정모사를 수행한 결과는 실험결과와 유사함을 보여주었다.