• 제목/요약/키워드: Direct Methanol Synthesis

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디메틸에테르의 직접반응 속도론 (Kinetics on Direct Synthesis Dimethyl Ether)

  • 조원일;최창우;백영순;노경호
    • 한국가스학회:학술대회논문집
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    • 한국가스학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.83-87
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    • 2005
  • The kinetics of the direct synthesis of DME was studied under different conditions over a temperature range of $220\~280^{\circ}C$, syngas ratio $1.2\~ 3.0$ All experiment were carried out over hybrid catalyst, composed to a methanol synthesis catalyst (Cu/ZnO/$Al_2O_3$) and a dehydration Catalyst ($\gamma$-Al_2O_3$) The observed reaction rate qualitatively follows a Langmiur-Hinshellwood type of reaction mechanism. Such a mechanism is considered with three reaction, methanol synthesis, methanol dehydration and water gas shift reaction. From a surface reaction with dissociative adsorption of hydrogen, methanol and water, individual reaction rate was determined

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Mo-Bi-V-Al 복합 산화물 촉매의 제조와 메탄 부분산화에 의한 메탄올 합성반응에 응용 (Preparation of Mo-Bi-V-Al Mixed Oxide Catalysts and Its Application to Methanol Synthesis by Partial Oxidation of Methane)

  • 박은석;신기석;안성환;함현식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권1호
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    • pp.41-49
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    • 2012
  • 본 연구는 메탄 부분산화에 의한 메탄올 직접 합성을 위한 촉매 개발을 목표로 수행되었다. 이를 위하여 Mo-Bi-V-Al 복합 산화물 촉매를 제조하였으며, 제조 방법에 따른 촉매 물성을 비교하고, 제조한 촉매를 이용하여 메탄올 합성반응을 수행하여 그 결과를 검토하여 보았다. 졸-겔법으로 제조한 촉매가 공침법으로 제조한 촉매보다 비표면적이 훨씬 컸다. 입자가 작고 표면적이 클수록 부분산화반응보다는 완전산화반응이나 메탄올 산화반응이 더 잘 진행되어 메탄올의 선택도는 낮아지고 이산화탄소의 선택도는 증가하였다. 졸-겔법으로 제조한 촉매가 공침법으로 제조한 촉매보다 약 $20^{\circ}C$ 정도 더 낮은 온도에서 더 높은 메탄올 선택도(13%)를 보였다. 두 방법으로 제조한 촉매의 XRD 분석 결과 두 촉매의 결정 구조가 서로 달랐다. 본 반응에서 압력이 증가할수록 완전산화 반응이 억제되고 부분산화 반응이 일어나서 메탄올의 선택도는 증가하였고 이산화탄소의 선택도는 감소하였다.

Ceria 촉매상에서 탈수가 DMC 합성에 미치는 영향 (Effect of Dehydration on DMC Synthesis over Ceria Catalysts)

  • 유지인;우제민;김현욱;박영철;박종호;문종호
    • 청정기술
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    • 제22권3호
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    • pp.196-202
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    • 2016
  • DMC (dimethyl carbonate)를 합성하기 위하여 ceria 계열의 촉매를 이용하여 반응 조건을 확인하는 연구를 수행하였다. 촉매의 합성 조건을 찾기 위하여 소성 온도와 Cu(II)의 함량을 조절하였고, 완성된 촉매는 NH3-TPD를 이용하여 반응성(산점)을 확인하였다. DMC를 합성하기 위하여, 산화카르보닐화법(oxidative carbonylation, 일산화탄소와 산소를 메탄올과 반응)과 직접합성법(direct synthesis, 이산화탄소를 메탄올과 반응)을 적용하였다. 르샤틀리에의 원리에 따라, 반응 중 생성되는 물을 제거하여 반응성(메탄올 전환율)을 향상시키고자 하였으며, 이를 위해 화학적 탈수제(chemical dehydration agent)인 2-cyanopyridine를 사용하였다. 화학적 탈수 반응을 산화카르보닐화법에 적용하였을 경우, 메탄올 전환율은 15.1%에서 38.7%, DMC 선택도는 0%에서 98.8%까지 향상되었다. 이를 직접합성법에 적용하였을 경우, 메탄올 전환율은 1.0%에서 77.8%, DMC 선택도는 41.2%에서 100.0%까지 향상되었다.

Slurry Phase Reaction of Elemental Silicon with Methanol in the Presence of Copper: Direct Synthesis of Trimethoxysilane

  • Han, Joon-Soo;Cho, Joo-Hyun;Lee, Myong-Euy;Yoo, Bok-Ryul
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권3호
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    • pp.683-686
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    • 2009
  • Slurry phase reaction of elemental silicon with methanol has been studied in the presence of copper using a small amount of cuprous chloride as an activator in DBT (dibenzyltoluene) at various temperatures from 200 ${^{\circ}C}$ to 320 ${^{\circ}C}$. Trimethoxysilane (1a) with a Si-H unit was obtained as the major product and tetramethoxysilane (1b) as the minor product. The reaction worked well using a 0.5 wt % CuCl as an activator. The optimum temperature for this direct synthesis of 1a was 240 ${^{\circ}C}$. Methoxysilanes were obtained in 95% yield with 81% selectivity to 1a from 85% conversion of elemental silicon.

4성분계 복합 산화물 촉매 이용 메탄의 부분산화에 의한 메탄올 직접 합성 (Direct Methanol Synthesis by Partial Oxidation of Methane over Four-component Mixed Oxide Catalysts)

  • 김영국;이광혁;함현식
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.446-452
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    • 2014
  • Methanol was directly produced by the partial oxidation of methane with four-component mixed oxide catalysts. Four-component(Mo-Bi-Cr-Si) mixed oxide catalysts were prepared by the co-precipitation and sol-gel methods. The catalyst prepared by the sol-gel method showed about eleven times higher surface area than that prepared by the co-precipitation method. From the $O_2$-TPD experiment of the prepared catalysts, it was proven that there exists two types of oxygen species, and the oxygen species that participates in the partial oxidation reaction is the lattice oxygen desorbing around $750^{\circ}C$. The optimum reaction condition for methanol production was $420^{\circ}C$, 50 bar, flow rate of 115 mL/min, and $CH_4/O_2$ ratio of 10/1.5, providing methane conversion and methanol selectivity of 3.2 and 26.7%, respectively.

디메틸에테르 합성 반응의 실험적 연구 (Experimental Study on the Synthesis of Dimethyl Ether)

  • 최창우;조원일;백영순;노경호
    • 공업화학
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    • 제17권2호
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    • pp.125-131
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    • 2006
  • 디메틸에테르(이하 DME)는 환경에 친화적인 새로운 청정에너지이다. 또한 DME는 다양한 에너지원으로부터 제조 되어지며, 그 에너지원으로는 천연가스, 석탄, 바이오매스, 폐플라스틱 등이 있다. 이런 DME는 LPG와 매우 유사한 성질을 특징으로 가지고 있다. 이러한 결과로 DME는 LPG, 연료전지, 발전연료, 특히 디젤의 대체 연료로 고려되고 있으며, 2010년 대체 에너지로 기대되고 있다. DME 직접합성반응의 반응속도를 측정하기 위하여 서로 다른 조건인 온도 $220{\sim}280^{\circ}C$, 합성가스 비율 1.2~3.0에서 실험을 수행하였다. 모든 실험은 혼성촉매를 사용하여 수행하였으며, 혼성촉매는 메탄올 합성 촉매와 메탄올 탈수촉매가 포함되어 있다. 반응속도는 랭미어-힌쉘우드 타입의 반응 메커니즘을 따르며, 메탄올 합성반응, 메탄올 탈수반응, 수성가스 전환반응, 이 세 가지 반응의 메커니즘을 고려하였다. 각 반응의 반응속도는 촉매상의 표면반응과 수소와 메탄올, 그리고 물의 해리흡작으로 결정하였다.

고정층 반응기에서 DME 직접합성에 관한 실험 연구 (The Experimental Study on the Direct Synthesis of DME (Dimethyl Ether) in the Fixed Bed Reactor.)

  • 최창우;조원일;주우성;이승호;백영순;노경호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.283-290
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    • 2004
  • The single-step process for conversion of syngas to DME give higher conversion than the syngas-to-methanol process. This arises because of a synergy among the three simultaneous reaction, methanol synthesis, methanol dehydration and water gas shift reaction, in the process. we would find the optimal condition of the process which these advantages. The optimal condition of DME synthesis reaction over a commercial $Cu/Zn/Al_2O_3$ catalyst and Hybrid catalyst in a fixed bed reactor. The syngas-to-dimethyl ether conversion was examined on various reaction condition (Temperature 473~553K, $H_2/CO$ ratio 1~3, Pressure 30'50atm, GHSV 1000~4000).