KR101268832B1 - Method for reprocessing spent catalyst for alkylation of phenol - Google Patents
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Abstract
본 발명의 고가의 희귀금속인 인듐을 함유한 페놀 알킬화 반응에 사용된 폐촉매에서, 촉매 구성 성분들 각각을 회수하지 않고, 직접 새 촉매(fresh catalyst)와 동등한 활성을 발현하도록 하는, 폐촉매로부터 재현 촉매를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명은 폐촉매의 용해 단계를 포함하는 폐촉매로부터 재현 촉매의 제조 방법으로서, 상기 용해 단계에서 알카리성 용액을 사용하지 않고 질산을 사용하여 용해시키는 재현 촉매의 제조 방법을 제공한다.In the spent catalyst used in the phenol alkylation reaction containing indium, an expensive rare metal of the present invention, from the spent catalyst, without recovering each of the catalyst components, it is possible to express the activity equivalent to the fresh catalyst directly. Provided are methods for preparing the regeneration catalyst.
The present invention provides a method for producing a reproducing catalyst from a spent catalyst comprising a dissolving step of a spent catalyst, wherein the dissolving step uses a nitric acid to dissolve using an alkaline solution.
Description
본 발명은 페놀의 알킬화(메틸화) 반응에 의해서 o-크레졸 및 2,6-디메틸페놀 등을 제조하는 데 유용한 인듐(In), 철(Fe), 바나듐(V)을 필수 성분으로 함유한 인듐-철-바나듐 산화물계 페놀 알킬화 반응용 사용 후 촉매의 재활용 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 알킬화 반응에 사용되어 활성을 상실한 폐촉매를 새 촉매(fresh catalyst)와 동일 또는 동등한 활성, 선택성 및 내구성을 갖도록 재 제조 하는 방법에 관한 것이다.The present invention is an indium containing indium (In), iron (Fe), vanadium (V) as essential components, which are useful for preparing o-cresol and 2,6-dimethylphenol by the alkylation (methylation) reaction of phenol. The present invention relates to a recycling method of a spent catalyst for an iron-vanadium oxide-based phenol alkylation reaction, and more particularly, to a waste catalyst that is used in an alkylation reaction to lose activity, having the same or equivalent activity, selectivity, and durability as a fresh catalyst. Relates to a method of remanufacturing.
페놀의 위치 선택성 알킬화 반응에 의해서 제조되는 2,6-디메틸페놀(2,6-DMP) 및 o-크레졸은 엔지니어링 플라스틱인 폴리페닐렌옥사이드(PPO 또는 PPE)의 모노머로나 산화방지제, 난연제, 농·의약 중간체 등 다양하고 유용한 화합물을 제조하는 데 사용된다.2,6-dimethylphenol (2,6-DMP) and o-cresol prepared by regioselective alkylation of phenols are monomers of polyphenylene oxide (PPO or PPE), an engineering plastic, or antioxidants, flame retardants, It is used to prepare a variety of useful compounds, such as pharmaceutical intermediates.
공업적으로 활용되고 있는 페놀의 오르토(ortho) 위치 선택성 촉매는 고정상 반응물 촉매계로 산화 마그네슘계 촉매(US 4,554,266)가 이용되고 있으나 반응조건이 가혹하고 촉매의 빠른 비활성화로 재생 과정을 수시로 반복해야 하는 문제가 있다.Magnesium oxide-based catalyst (US 4,554,266) is used as a fixed-bed reactant catalyst for ortho position-selective catalysts of phenol that are industrially used. However, the reaction conditions are severe and the regeneration process has to be repeated frequently due to rapid deactivation of the catalyst. There is.
또 다른 촉매 공정으로 촉매 재생 과정을 원활하게 수행할 수 있는 유동층 촉매 공정이 개발되어 공업적으로 활용되고 있다 (JP 93,286,880).As another catalyst process, a fluidized bed catalyst process capable of smoothly performing a catalyst regeneration process has been developed and utilized industrially (JP 93,286,880).
한편, 본 발명자들은 페놀의 알킬화 반응용 촉매로서 수소화 능력을 갖는 성분을 포함한 금속 성분으로 개량된 인듐-철-바나듐 산화물계 촉매를 개발한 바 있고 (한국특허출원 2009-0043985), 상기 촉매는 온화한 반응 조건하에서도 활성, 선택성뿐만 아니라 장기 반응 안전성이 우수하여 다양한 형태의 알킬화 촉매공정에 이용될 수 있으며, 특히, 고정상 반응용 촉매로서 공업적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.On the other hand, the present inventors have developed an indium-iron- vanadium oxide-based catalyst improved by a metal component including a component having a hydrogenation capacity as a catalyst for the alkylation reaction of phenol (Korean Patent Application 2009-0043985), the catalyst is mild Under the reaction conditions, it was confirmed that not only the activity and selectivity but also the long-term reaction safety were excellent, so that it could be used in various types of alkylation catalyst processes, and in particular, it could be industrially used as a catalyst for a fixed bed reaction.
그러나 상기 촉매 또한 연속된 운전에서 촉매 활성이 반응 경과시간에 따라 감소하게 되며, 특히 반응물의 공급 조건이 LHSV=1.0hr-1 이상에서, 2,6-디메틸페놀의 생성 수율을 90% 이상 유지하는 2,6-디메틸페놀 부(rich)생산 알킬화 반응 공정 조건에서 운전할 때, 수개월의 연속운전 후에는 촉매를 재생할 필요가 있었다.However, the catalyst also in the continuous operation, the catalytic activity decreases with the elapsed time of the reaction, especially when the supply conditions of the reactants LHSV = 1.0hr -1 or more, maintaining the production yield of 2,6-dimethylphenol more than 90% When operating at 2,6-dimethylphenol rich production alkylation reaction process conditions, it was necessary to regenerate the catalyst after several months of continuous operation.
촉매가 비활성화되는 주된 원인은 반응물과 생성물이 페놀 또는 알킬페놀류인 본 반응에서는 상기 물질에 의해 열안정성이 매우 뛰어난 폴리페놀류가 촉매상에서 만들어지고, 이것의 카본화에 의해 촉매가 코킹되기 때문이며, 그 외, 반응 중이나 또는 코킹에 의해서 활성이 감소한 촉매를 반응기에 충진된 상태로 산소 또는 공기의 흐름하에서 탈 카본화 하는 재생 과정 중에 촉매 입자가 소결됨으로써 점진적으로 비활성화되고, 이러한 재생 및 운전 과정이 반복될수록 촉매 활성이 떨어지게 되며, 폐촉매화하게 된다. 다만, 본 발명에서 폐촉매라 함은 산소 또는 공기에 의한 탈 카본화 재생 과정만으로도 성능의 지속성(촉매의 수명)이 유지되지 않아 공정의 경제성을 만족시킬 수 없을 정도로 활성이 현저히 저하된 촉매 뿐 아니라, 촉매 활성이 새 촉매(fresh catalyst)에 비해 저하되어 일부 비활성화된 촉매를 포함한다.The main reason for the catalyst deactivation is that in the present reaction where the reactants and products are phenols or alkylphenols, polyphenols having excellent thermal stability are produced on the catalyst by the above substances, and the carbonization of the catalyst causes coking of the catalyst. The catalyst particles are gradually deactivated by sintering during the regeneration process of decarbonization under the flow of oxygen or air in the state of filling the reactor with the catalyst, which is reduced in activity or by coking, and the regeneration and operation process are repeated. The activity becomes inferior and it becomes a waste catalyst. However, in the present invention, the waste catalyst is not only a catalyst whose activity is significantly reduced so that the sustainability of the performance (catalyst lifetime) is not maintained even by the decarbonization regeneration process by oxygen or air as well. As a result, the catalytic activity is lowered compared to the fresh catalyst and includes some deactivated catalysts.
그러나, 희소 금속 중의 하나인 고가의 인듐이 함유된 촉매를 사용한 본 알킬화 촉매 반응 공정에서는 촉매 수명을 높이고 인듐의 재활용 비율을 높이는 것이 최종 제품에 차지하는 촉매비를 낮추는 데 중요한 변수가 된다.However, in this alkylation catalytic reaction process using a catalyst containing expensive indium, one of the rare metals, increasing the catalyst life and increasing the recycling rate of indium become an important variable in lowering the catalyst ratio of the final product.
통상적으로 폐촉매의 이용은 폐촉매로부터 유가 금속만을 회수하는 데 한정되어 있다. 그러나, 다원금속성분이 함유된 촉매, 특히 3개 이상의 다원금속성분이 함유된 촉매에서 각각의 구성 성분을 고순도로 회수하는 것은 회수 공정이 복잡하게 되고, 회수비용이 높아지게 되어 경제성이 떨어진다.In general, the use of the waste catalyst is limited to recovering only valuable metals from the waste catalyst. However, the high purity recovery of each constituent from a catalyst containing a multimetallic component, particularly a catalyst containing three or more polymetallic components, complicates the recovery process and increases the cost of recovery, thereby reducing economic efficiency.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 고가의 희귀금속인 인듐을 함유한 페놀 알킬화 반응에 사용된 폐촉매에서, 촉매 구성 성분들 각각을 회수하지 않고, 직접 새 촉매(fresh catalyst)와 동등한 활성을 발현하도록 하는, 폐촉매로부터 재현 촉매를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fresh catalyst directly without recovering each of the catalyst components from a spent catalyst used in a phenol alkylation reaction containing an indium, which is an expensive rare metal. It is to provide a method for preparing a reproducing catalyst from the spent catalyst, which allows to express the activity equivalent to the catalyst.
또한, 본 발명의 목적은 인듐-철-바나듐계 페놀 알킬화 반응에 사용된 폐촉매에서, 촉매 구성 성분들 각각을 회수하지 않고, 직접 새 촉매(fresh catalyst) 와 동등한 활성을 발현하도록 하는 폐촉매로부터 재현 촉매를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.It is also an object of the present invention to recover from the spent catalyst used in the indium-iron-vanadium-based phenol alkylation reaction without directly recovering each of the catalyst constituents and expressing the same activity as the fresh catalyst directly. It is to provide a method for producing a reproducing catalyst.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 폐촉매의 용해 단계를 포함하는 폐촉매로부터 재현 촉매의 제조 방법으로서, 상기 용해 단계에서 알카리성 용액을 사용하지 않고 질산을 사용하여 용해시키는 재현 촉매의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides a method for preparing a reproducing catalyst from a waste catalyst comprising a dissolving step of a spent catalyst, wherein the regeneration catalyst is dissolved using nitric acid in the dissolving step without using an alkaline solution. It provides a manufacturing method.
또한, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 폐촉매로부터 재현 촉매의 제조 방법으로서, 하기 (b) 용해 단계에서 알카리성 용액을 사용하지 않고 산을 사용하여 용해시키는 재현 촉매의 제조 방법을 제공한다:The present invention also provides a method for preparing a reproducing catalyst from a spent catalyst comprising the following steps, wherein in the dissolving step (b) a dissolution step is performed using an acid without using an alkaline solution.
(a) 폐촉매의 산화 및 코크 제거 단계;(a) oxidation and coke removal of the spent catalyst;
(b) 분쇄 및 용해 단계;(b) milling and dissolving;
(c) 입자 제조 단계; 및 (c) particle preparation step; And
(d) 성형 및 소성 단계.(d) forming and firing steps.
본 발명자들은 상기한 일련의 단계를 거친 폐촉매로부터 제조된 재활 촉매는 새 촉매와 활성, 선택성 및 내구성 측면에서 동등한 성능이 발현됨을 확인하고 본 발명을 완성하였다.The present inventors have completed the present invention by confirming that the rehabilitation catalyst prepared from the spent catalysts having undergone the above-described steps exhibits equivalent performance in terms of activity, selectivity and durability with the new catalyst.
본 발명의 제조 방법에 따라 폐촉매로부터 재활 촉매가 제조될 경우, 페놀의 알킬화 반응에 있어서 본 발명에 따른 재 제조 촉매는 새 촉매(fresh catalyst)와 동일한 활성, 선택성 및 내구성을 보여주었다. 이는 폐촉매의 반복 재생이 가능함을 의미하며, 고가의 희소 금속성분인 인듐을 포함한 촉매반응, 특히 인듐-철-바나듐계 페놀 알킬화 촉매반응 공정에서 최종 제품가에 차지하는 촉매비를 대폭적으로 낮출 수 있게 함으로써 공정의 경제성을 높일 수 있게 한다.When the rehabilitation catalyst is prepared from the spent catalyst according to the preparation method of the present invention, the regeneration catalyst according to the present invention showed the same activity, selectivity and durability as the fresh catalyst in the alkylation reaction of phenol. This means that it is possible to repeat the regeneration of the spent catalyst, and it is possible to drastically lower the catalyst ratio of the final product value in the catalytic reaction including the expensive rare metal component indium, especially the indium-iron-vanadium-based phenol alkylation catalysis process. It can increase the economics of the process.
도 1은 실시예에서 사용된 새 촉매의 XRD 패턴을 나타낸다.
도 2는 실시예에서 사용된 촉매의 폐촉매화 및 재산화/탈탄화 과정 후의 XRD 패턴을 나타낸다.
도 3은 실시예에서 재 제조된 촉매의 XRD 패턴을 나타낸다.1 shows the XRD pattern of the fresh catalyst used in the examples.
2 shows the XRD pattern after the waste catalyst and reoxidation / decarbonization process of the catalyst used in the examples.
3 shows the XRD pattern of the catalyst remanufactured in the examples.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에 있어서 인듐이 함유된 촉매는 인듐이 포함된 다원금속성분 촉매를 포함하며, 본 발명에서 사용되는 다원금속성분 촉매는 인듐-철-바나듐계 페놀 알킬화 촉매일 수 있으며, 하나의 실시태양으로서 하기 화학식 1로 표시되는 조성을 가진 촉매이다. Indium-containing catalyst in the present invention includes a multi-metal catalyst containing indium, the multi-metal catalyst used in the present invention may be an indium-iron- vanadium-based phenol alkylation catalyst, as an embodiment A catalyst having a composition represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
[InaFebV1Ox(A)M2(B)]In a Fe b V 1 O x (A) M 2 (B)]
상기 화학식 1에 있어서, In, Fe 및 V 등의 촉매 성분은 산화물 상태로 존재하고, a 및 b 는 V의 조성 1을 기준으로 In 및 Fe 각 성분의 원자비를 나타내는 것으로서, a는 0.05~1.0, b는 0.05~1.0 이고, x는 바나듐 성분의 조성 1을 기준으로 a, b 의 값 및 In, Fe, V 성분의 산화상태에 따라서 정해지는 수이며, M2는 알칼리토금속의 실리케이트, 알루미네이트 또는 알루미늄실리케이트 화합물 중에서 선정된 하나 이상의 성분을 나타내며, A는 촉매 모성분의 중량비를 나타내고, B는 M2의 중량비를 나타내며, A는 70∼100 범위의 값을 가지며, B는 0∼30 범위의 값을 가진다.In Chemical Formula 1, catalyst components such as In, Fe, and V are present in an oxide state, and a and b represent atomic ratios of each of In and Fe components based on composition 1 of V, where a is 0.05 to 1.0. , b is 0.05 to 1.0, x is a number determined according to the value of a, b and the oxidation state of In, Fe, V components based on the composition 1 of the vanadium component, M2 is silicate, aluminate or At least one component selected from the aluminum silicate compounds, A represents the weight ratio of the catalyst parent component, B represents the weight ratio of M2, A has a value in the range of 70-100 and B has a value in the range of 0-30. Have
또한, 본 발명에서 사용되는 인듐-철-바나듐계 페놀 알킬화 촉매의 또 다른 실시태양으로서 하기 화학식 2로 표시되는 조성을 가진 촉매이다. In addition, another embodiment of the indium iron- vanadium-based phenol alkylation catalyst used in the present invention is a catalyst having a composition represented by the following formula (2).
[화학식 2][Formula 2]
[InaFebV1M1cOx(A)M2(B)]In a Fe b V 1 M1 c O x (A) M2 (B)]
상기 화학식 2에 있어서, In, Fe, V 및 M1 등의 촉매 성분은 산화물 상태로 존재하고, M1은 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 아연(Zn), 비스무스(Bi) 및 크롬(Cr)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 나타내고, a, b 및 c는 V의 조성 1을 기준으로 In, Fe 및 M1 각 성분의 원자비를 나타내는 것으로서, a는 0.05~1.0, b는 0.05~1.0, c는 O초과 0.5이하이고, x는 바나듐 성분의 조성 1을 기준으로 a, b, c 의 값 및 In, Fe, V, M1 성분의 산화상태에 따라서 정해지는 수이며, M2는 알칼리토금속의 실리케이트, 알루미네이트 또는 알루미늄실리케이트 화합물 중에서 선정된 하나 이상의 성분을 나타내며, A는 촉매 모성분의 중량비를 나타내고, B는 M2의 중량비를 나타내며, A는 70∼100 범위의 값을 가지며, B는 0∼30 범위의 값을 가진다.In Chemical Formula 2, catalyst components such as In, Fe, V, and M1 are present in an oxide state, and M1 is cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), molybdenum (Mo), and zinc (Zn). , At least one component selected from the group consisting of bismuth (Bi) and chromium (Cr), wherein a, b, and c represent atomic ratios of each of In, Fe, and M1 components based on composition 1 of V, wherein a is 0.05 to 1.0, b is 0.05 to 1.0, c is greater than O and less than 0.5, x is determined according to the values of a, b, c and the oxidation states of In, Fe, V, and M1 components based on the composition 1 of the vanadium component. And M2 represents one or more components selected from silicate, aluminate or aluminum silicate compounds of alkaline earth metals, A represents the weight ratio of the catalytic parent component, B represents the weight ratio of M2, and A ranges from 70 to 100. Has a value and B has a value ranging from 0 to 30.
또한, 본 발명에서 사용되는 인듐-철-바나듐계 페놀 알킬화 촉매의 또 다른 실시태양으로서 하기 화학식 3으로 표시되는 조성을 가진 촉매이다.In addition, another embodiment of the indium iron- vanadium-based phenol alkylation catalyst used in the present invention is a catalyst having a composition represented by the following formula (3).
[화학식 3](3)
[InaFebV1M1cM2dOx(A)M3(B)]In a Fe b V 1 M1 c M2 d O x (A) M3 (B)]
상기 화학식 3에 있어서, In, Fe, V, M1, M2 등의 촉매 성분은 산화물 상태로 존재하고, M1은 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 아연(Zn), 비스무스(Bi) 및 크롬(Cr)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 나타내며, M2는 마그네슘, 칼슘, 바륨, 나트륨, 포타슘 등의 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속 중에서 선정된 하나 이상의 성분을 나타내며, M3는 알칼리토금속의 실리케이트, 알루미네이트 또는 알루미늄실리케이트 화합물 중에서 선정된 하나 이상의 성분을 나타내며, a, b, c 및 d는 V의 조성 1을 기준으로 In, Fe, M1 및 M2 각 성분의 원자비를 나타내는 것으로서, a는 0.05~1.0, b는 0.05~1.0, c는 0~0.5, d는 0초과 0.2이하의 범위이며, x는 바나듐 성분의 조성1을 기준으로 a, b, c, d의 값 및 In, Fe, V, M1, M2 성분의 산화상태에 따라서 정해지는 수이다. A는 InaFebV1M1cM2dOx로 이루어진 촉매 모성분의 중량비를 나타내고, B는 M3의 성분의 중량비를 나타내며, A는 70~100의 값을, B는 약 0~30 범위의 값을 갖는다. In Chemical Formula 3, catalyst components such as In, Fe, V, M1, and M2 are present in an oxide state, and M1 is cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), molybdenum (Mo), and zinc ( Zn), bismuth (Bi) and chromium (Cr) represent one or more components selected from the group, M2 represents one or more components selected from alkaline earth metals or alkali metals, such as magnesium, calcium, barium, sodium, potassium, M3 represents one or more components selected from silicate, aluminate or aluminum silicate compounds of alkaline earth metals, and a, b, c and d represent the atomic ratios of the respective components of In, Fe, M1 and M2 based on the composition 1 of V. Where a is 0.05 to 1.0, b is 0.05 to 1.0, c is 0 to 0.5, d is 0 to 0.2 or less, and x is the value of a, b, c, d based on composition 1 of the vanadium component. And a number determined according to oxidation states of In, Fe, V, M1, and M2 components. A represents the weight ratio of the catalyst parent component consisting of In a Fe b V 1 M1 c M2 d O x , B represents the weight ratio of the components of M3, A represents a value from 70 to 100, and B ranges from about 0 to 30 Has the value of.
상기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 촉매 하에서 페놀과 메탄올을 반응시키는데 있어서, 스팀 및 환원 분위기, 특히, 스팀 및 수소를 함유하는 환원분위기 하에서 알킬화 반응을 수행하게 되며, 이때, 상술한바와 같이 운전경과 시간에 따라 점차 활성이 감소하고, 폐촉매화하게 된다.In the reaction of phenol and methanol under the catalyst represented by Chemical Formulas 1 to 3, the alkylation reaction is performed under a reducing atmosphere containing steam and hydrogen, in particular, steam and hydrogen, and at this time, the operation time as described above. As the activity gradually decreases, it becomes a waste catalyst.
본 발명은 폐촉매의 산화 및 코크 제거 단계; 분쇄 및 용해 단계; 입자 제조 단계; 및 성형 및 소성 단계를 포함하는 폐촉매로부터 재현 촉매를 제조하는 방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of oxidation and coke removal of the spent catalyst; Grinding and dissolving step; Particle manufacturing step; And it provides a method for producing a reproducing catalyst from the spent catalyst comprising a molding and firing step.
본 발명에 따라 폐촉매를 재활하는데 있어서, 1 단계는 폐촉매의 산화 및 코크제거 단계이다. 촉매는 알킬화 반응 중에 환원 분위기 하에서 운전되기 때문에 촉매구성 성분들이 환원 형태로 있게 되며, 반응기로부터 폐 촉매를 제거하기 위해서는 재 산화 단계를 거치는 것이 필수적이다. 이때, 재 산화는 산소(또는 공기) 흐름 하에서 진행되기 때문에 반응기 내에서 재 산화와 함께 코크 성분을 제거할 수 있고, 또는 재 산화된 폐촉매를 반응기로부터 회수한 후, 별도의 탈탄화 과정을 수행할 수 있다.In rehabilitation of the spent catalyst according to the present invention, one step is the oxidation and coking removal of the spent catalyst. Since the catalyst is operated in a reducing atmosphere during the alkylation reaction, the catalyst components are in reduced form, and it is necessary to undergo a reoxidation step to remove the spent catalyst from the reactor. At this time, since the reoxidation proceeds under oxygen (or air) flow, the coke component may be removed together with the reoxidation in the reactor, or after the reoxidized waste catalyst is recovered from the reactor, a separate decarbonization process is performed. can do.
이때, 활성탄소형, 그라파이트형 또는 카바이드형 탄소로 존재하는 코크를 동시에 제거하기 위해서는 탈탄화 과정을 산소(또는 공기) 흐름 하에서 300~700℃, 바람직하게는 400~600℃에서 적어도 5시간 이상 수행하여야 한다. 300℃ 이하에서는 탈탄화가 완전치 않고, 700℃ 이상에서는 소결이 심하여 촉매 성분을 용해시키는데 시간이 오래 소요되어 바람직하지 않다.At this time, in order to simultaneously remove the coke existing as activated carbon, graphite or carbide carbon, the decarbonization process should be performed at 300 to 700 ° C., preferably at 400 to 600 ° C., for at least 5 hours under oxygen (or air) flow. do. Decarbonization is not complete at 300 ° C. or lower, and sintering is severe at 700 ° C. or higher, which takes a long time to dissolve the catalyst component, which is not preferable.
이후, 탈탄화 과정을 거친 폐촉매는 각 구성 성분의 용해를 원활하게 하기 위해 파쇄과정을 거치게 된다. 파쇄는 입자크기가 20mesh 이하, 바람직하게는 50mesh 이하의 크기로 분말화하는 것이 바람직하다. After that, the spent catalyst undergoes a decarbonization process in order to facilitate the dissolution of each component. The crushing is preferably powdered to a particle size of 20 mesh or less, preferably 50 mesh or less.
분말화한 폐촉매는 각 성분을 용해시키는 단계를 거치게 되는데, 통상 바나듐 산화물이나 몰리브덴 산화물 등 음이온성 산화물은 암모니아수와 같은 알칼리성 용액을 사용하여 녹이고, 금속 성분 산화물은 산을 사용하여 용해시키는 것이 일반적이나, 이와 같은 과정, 예컨대 암모니아수 용해과정 - 여과과정 - 건조 또는 여분의 암모니아수 제거 과정 - 산 용해 과정 - 구성 성분의 분리과정 등과 같은 일련의 과정은 폐촉매의 재사용 과정을 복잡하게 할 뿐만 아니라 일부 구성 성분이 금속 바나데이트 화합물 형태로 있는 폐촉매 상에서는 암모니아수에 의한 바나듐 성분의 용해도 완전하게 이루어지지 않는다.The powdered spent catalyst undergoes a step of dissolving each component. Anionic oxides such as vanadium oxide and molybdenum oxide are generally dissolved using an alkaline solution such as ammonia water, and metal oxides are generally dissolved using an acid. A series of processes, such as dissolution of ammonia water-filtration-drying or removal of excess ammonia-acid dissolution-separation of components, not only complicates the reuse of waste catalysts, but also some components. On the spent catalyst in the form of this metal vanadate compound, the dissolution of the vanadium component by the ammonia water is not completely achieved.
폐촉매의 재활방법을 단순화시키기 위해 노력하던 중 본 발명자들은 적절한 양의 산을 사용하여 용해시키는 과정에 의해서도 고성능 촉매로 재 제조할 수 있음을 발견하였다.In an effort to simplify the method of rehabilitation of the spent catalyst, the inventors have found that it can be remanufactured into a high performance catalyst even by dissolving with an appropriate amount of acid.
산의 사용량은 촉매 모성분 중 바나듐을 제외한 각 구성 금속 성분의 최고 산화상태를 기준하여 1.5~10 당량배, 바람직하게는 2~8 당량배의 산을 사용하는 것이 바람직하고, 사용하는 산은 촉매 입자 제조 후 불필요한 양이온 및 음이온의 원활한 제거를 위해서 질산을 사용하는 것이 바람직하다. 산 사용량이 상기 제시된 값보다 작을 경우 용해에 문제가 있고, 과량 사용 시에는 사용량에 비해 효과가 없고, 후처리 공정만 복잡하게 한다. The amount of acid used is preferably 1.5 to 10 equivalents, preferably 2 to 8 equivalents, based on the highest oxidation state of each constituent metal component except vanadium, and the acid used is catalyst particles. It is preferable to use nitric acid for smooth removal of unnecessary cations and anions after preparation. If the amount of acid used is less than the above-mentioned value, there is a problem in dissolution, and when used in excess, it is ineffective compared to the amount of use and only complicates the post-treatment process.
용해 과정은 진한 질산을 사용하여 실온에서 용해시키고, 이후, 응축기가 부착된 용해조에서 40~100℃, 바람직하게는 50~90℃에서 12시간 이상 용해시킨다. 이후, 다음 단계의 중화과정을 위해 여분의 질산을 제거하는 것이 바람직하며, 이를 위해 80~100℃에서 농축 과정을 수행할 수 있다.The dissolution process is dissolved at room temperature using concentrated nitric acid, followed by dissolution at least for 12 hours at 40-100 ° C., preferably 50-90 ° C., in a dissolution tank with a condenser. After that, it is preferable to remove the excess nitric acid for the next step of neutralization process, it can be carried out a concentration process at 80 ~ 100 ℃.
다음 단계는 입자제조 단계이며, 상기 질산 용해액과 암모니아수를 동시에 적가하면서 공침 과정을 수행한다. 이때 pH는 5.5~9 범위에서 중화 과정을 수행하고, 최종 pH는 6.5~8이 되도록 조절한다. 이후, 60~90℃에서 4~10시간 동안 수열 숙성하고 감온 후 여과한다. 케익은 탈 이온수나 메탄올을 사용하며 세척할 수 있다. The next step is the particle production step, and the co-precipitation process is carried out while simultaneously adding the nitric acid solution and ammonia water dropwise. At this time, the pH is neutralized in the range 5.5 to 9, and the final pH is adjusted to 6.5 ~ 8. Then, hydrothermal aging for 4-10 hours at 60 ~ 90 ℃, and then reduced temperature and filtered. The cake can be washed with deionized water or methanol.
세척된 케익은 탈 이온수에 분산 후 분무 건조법으로 건조할 수 있고, 또는 오븐 건조 과정에 의해서도 건조할 수 있다. 건조된 케익은 이후 다양한 형태로 성형될 수 있다. 한 실시태양으로, 상기 건조된 케익은 타정법으로 성형하기 위해 파쇄 과정을 수행할 수 있다. 또한, 타정법으로 성형할 경우, 필요에 따라 성형보조제가 사용될 수 있다. 성형보조제로는 공지된 결합제를 사용할 수 있으며, 예컨대 그라파이트, 이산화티탄 또는 수화된 이산화티탄, 수화된 알루미늄 또는 기타 알루미늄-함유 결합제, 규소 화합물 및 알루미늄 화합물의 혼합물, 점토 광물, 알콕시실란, 양쪽성 물질 등을 포함할 수 있다. 상기 성형보조제는 촉매 분말을 성형하는 데 사용할 수 있는 함량이라면 제한되지 않지만, 촉매 분말 중량을 기준으로 2~15중량%, 바람직하게는 3~10중량%를 사용할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 성형보조제로서 그라파이트를 바람직하게 사용할 수 있으며, 그라파이트를 2~15중량%, 바람직하게는 3~10중량%를 사용하여 균일하게 혼합하고 타정법으로 성형한다. 성형은 타정법 이외에 분무법, 압축법 등 공지된 여러가지 방법으로 성형할 수 있고, 성형체 모양은 반응기 크기, 반응형태, 반응조건 등에 따라 실린더형이나 원통형(hollow-cylinder) 등 다양한 형태 및 크기로 성형할 수 있다. 또한, 성형 촉매는 300~600℃, 바람직하게는 350~500℃에서 4~10시간 동안 소성할 수 있다.The washed cake may be dispersed in deionized water and then dried by spray drying, or may be dried by an oven drying process. The dried cake can then be molded into various forms. In one embodiment, the dried cake may be subjected to a crushing process for molding by compression. In addition, when molding by a tableting method, a molding aid may be used as necessary. Known binders may be used as molding aids, for example graphite, titanium dioxide or hydrated titanium dioxide, hydrated aluminum or other aluminum-containing binders, silicon compounds and mixtures of aluminum compounds, clay minerals, alkoxysilanes, amphoterics And the like. The molding aid is not limited as long as it can be used to mold the catalyst powder, but may be used based on the catalyst powder weight of 2 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight. In particular, in the present invention, graphite can be preferably used as a molding aid, and the graphite is uniformly mixed using 2 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, and molded by a tableting method. The molding may be formed by various known methods such as spraying or compression in addition to the tableting method, and the shape of the molded body may be shaped into various shapes and sizes, such as a cylinder type or a hollow-cylinder, depending on the reactor size, reaction type, and reaction conditions. Can be. In addition, the molding catalyst may be fired at 300 to 600 ° C, preferably at 350 to 500 ° C for 4 to 10 hours.
이하, 본 발명은 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. The following examples are illustrative of the present invention, but the present invention is not limited to the following examples.
[[ 실시예Example ]]
- 새 촉매( fresh catalyst ):[ In (0.13) Fe (0.83) Co (0.05) Cr (0.05) V 1 O x ](95) Alborex (5) Fresh catalyst catalyst ): [ In (0.13) Fe (0.83) Co (0.05) Cr (0.05) V 1 O x ] (95) Alborex (5)
상기 조성의 중공형 성형 촉매는 (OD× ID× H = 8 mm× 3 mm× 3.8mm) 비표면적(BET)이 46.8m2/g이고, XRD 패턴은 도 1과 같다.The hollow shaped catalyst having the composition (OD x ID x H = 8 mm x 3 mm x 3.8 mm) has a specific surface area (BET) of 46.8 m 2 / g, and the XRD pattern is shown in FIG. 1.
상기 조성 촉매는 1" × 120cm 크기의 벤치 규모(Bench Scale) 관형 반응기에서 운전 결과 반응온도 335~355℃, 반응 압력 상압 ~ 2기압, LHSV = 1.0hr-1 (페놀:메탄올:물 = 1:5:1 m/m/m)의 조건에서 5개월 이상 연속 운전이 가능하였다. 이 후 공기 흐름 하에서 탈탄화 과정을 거친 후 재 반응시 새 촉매에 비해서 활성 및 2,6-DMP 선택성이 약간 감소하였으나 성능이 잘 유지됨을 확인하였다.
The composition catalyst was operated in a bench scale tubular reactor having a size of 1 ″ × 120 cm. The reaction temperature was 335-355 ° C., the reaction pressure was normal to 2 atmospheres, and LHSV = 1.0 hr −1 (phenol: methanol: water = 1: 1). 5: 1 m / m / m), continuous operation was possible for more than 5 months, after which the carbonization under degassing under air flow reduced the activity and 2,6-DMP selectivity slightly compared to the new catalyst. However, it was confirmed that the performance was well maintained.
<< 폐촉매화Waste Catalyst 및 재산화/ And propertyization / 탈탄화Decarbonization 과정> Course>
상기 반응 후, 반응물 공급을 중단하고 350℃에서 12시간동안 공기 및 질소의 흐름량을 조절하면서 촉매를 재 산화시키고 탈탄화 과정을 수행하였다. 이후, 촉매를 반응기로부터 분리하고, 폐촉매화를 촉진시키고, 탈탄화 과정을 심도 있게 수행하기 위해, 튜브형 소성로에서 공기 흐름 하에 600℃에서 12시간 동안 열처리 하였다. 이렇게 처리된 촉매의 XRD패턴은 도 2와 같고, 비표면적은 5m2/g이었다.
After the reaction, the reactant was stopped and the catalyst was reoxidized and decarbonization was performed at 350 ° C. for 12 hours while controlling the flow of air and nitrogen. The catalyst was then heat treated at 600 ° C. for 12 hours under air flow in a tubular kiln in order to separate the catalyst from the reactor, promote waste catalysis, and perform the decarbonization process in depth. The XRD pattern of the catalyst thus treated was the same as that of FIG. 2, and the specific surface area was 5 m 2 / g.
<분쇄 및 용해 과정> Grinding and Dissolution Process
상기의 탈탄화 과정을 거친 중공형 성형 폐촉매를 분쇄하고 70mesh 이하로 분급하였다. 분급된 폐촉매 분말 20.0g을 교반기 및 응축기가 부착된 둥근 플라스크에 넣고 여기에 150g의 진한 질산(60%)을 조심스럽게 가하고 실온에서 12시간 동안, 80℃에서 12시간 동안 용해 과정을 수행하였다. 용해 과정 중 슬러리의 점도에 따라 탈 이온수 100g을 추가적으로 가하였다. 이후, 응축기를 제거하고 90~100℃에서 6시간 동안 농축한 후 감온하였다.
The hollow molded waste catalyst, which had undergone the above decarbonization, was pulverized and classified to 70 mesh or less. 20.0 g of the sorted waste catalyst powder was placed in a round flask equipped with a stirrer and a condenser, and 150 g of concentrated nitric acid (60%) was carefully added thereto, followed by dissolution for 12 hours at room temperature and 12 hours at 80 ° C. 100 g of deionized water was additionally added depending on the viscosity of the slurry during the dissolution process. Thereafter, the condenser was removed, concentrated at 90-100 ° C. for 6 hours, and then cooled.
<입자 제조 및 성형, 소성 과정>Particle Manufacturing, Forming, and Firing Process
상기의 슬러리액을 교반하면서 펌프를 사용하여 3ml/min 속도로 공급하고 중화제로 암모니아수 (15%) 용액을 동시에 공급하면서 공침 과정을 수행하였다. 이때, 암모니아의 공급 속도는 슬러리액의 pH가 5.5~9 범위에서 조절되도록 적가하였으며, 슬러리액의 최종 pH는 7.5였다. 이후, 공침액을 80℃에서 6시간 동안 수열 숙성하고, 감온 후 여과하였다. 필터 케익은 탈이온수 100cc로 2번, 메탄올 50cc로 2번 세정한 후 120℃에서 오븐 건조하였다. 건조된 시료는 타정 성형 후 20~40mesh 크기로 분급하고, 450℃에서 공기 분위기 하에서 5시간 동안 소성하였다. The co-precipitation process was performed while feeding the slurry solution at a rate of 3 ml / min using a pump and simultaneously supplying ammonia water (15%) solution with a neutralizer. At this time, the feed rate of the ammonia was added dropwise so that the pH of the slurry solution is adjusted in the range of 5.5 ~ 9, the final pH of the slurry solution was 7.5. Thereafter, the coprecipitation solution was hydrothermally aged at 80 ° C. for 6 hours, and then filtered after temperature reduction. The filter cake was washed twice with 100 cc of deionized water and twice with 50 cc of methanol, followed by oven drying at 120 ° C. The dried sample was classified into a size of 20 ~ 40mesh after compression molding, and calcined for 5 hours under an air atmosphere at 450 ℃.
상기 과정에 의해서 제조된 재 제조 촉매의 XRD패턴은 도 3와 같고, 비표면적은 45.0 m2/g이었다.
The XRD pattern of the remanufactured catalyst prepared by the above process is shown in FIG. 3, and the specific surface area was 45.0 m 2 / g.
<촉매 활성 조사><Catalyst activity investigation>
새 촉매(fresh catalyst)와 폐촉매로부터 재 제조한 각각의 촉매에 대해 미소(Micro)반응기에서 촉매 활성을 아래와 같이 비교하였다. 소성된 촉매 4.0g을 1/2" 관형 반응기에 충진하고, 5% H2/N2로 270℃에서 12시간동안 환원하였다. 이 후, 반응온도 340℃, 상압에서, 페놀 : 메탄올 : 물 = 1: 5: 1 m/m/m의 혼합물을 6.4ml/hr 속도로 H2(600ml/hr)와 함께 공급하면서 연속 반응을 수행하였다. 반응결과는 아래 [표1]에서와 같다.The catalytic activity in the Micro reactor was compared as follows for each catalyst remanufactured from fresh catalyst and spent catalyst. 4.0 g of the calcined catalyst was charged to a 1/2 "tubular reactor and reduced with 5% H 2 / N 2 for 12 hours at 270 ° C. Thereafter, at a reaction temperature of 340 ° C., at atmospheric pressure, phenol: methanol: water = 1: 5 A continuous reaction was carried out while feeding a mixture of 1 m / m / m with H 2 (600 ml / hr) at a rate of 6.4 ml / hr The reaction results are shown in Table 1 below.
catalyst
(hrs)
Response time
(hrs)
(%)
Phenolic conversion
(%)
상기 [표 1]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 재 제조된 재생 촉매는 새 촉매와 거의 동일 또는 동등한 수준의 페놀 전환율, 2,6-DMP 선택도를 나타냈으며, 반응 시간이 경과 후에도 상기 전환율 및 선택도가 유지되어 내구성 역시 뛰어남이 확인되었다.As can be seen in Table 1, the regenerated catalyst prepared according to the present invention showed almost the same or equivalent phenol conversion, 2,6-DMP selectivity as the new catalyst, and even after the reaction time had elapsed. The conversion and selectivity were maintained, it was confirmed that the durability is also excellent.
Claims (8)
[화학식 1]
[InaFebV1Ox(A)M2(B)]
(상기 화학식 1에 있어서, In, Fe 및 V의 촉매 성분은 산화물 상태로 존재하고, a 및 b 는 V의 조성 1을 기준으로 In 및 Fe 각 성분의 원자비를 나타내는 것으로서, a는 0.05~1.0, b는 0.05~1.0 이고, x는 바나듐 성분의 조성 1을 기준으로 a, b 의 값 및 In, Fe, V 성분의 산화상태에 따라서 정해지는 수이며, M2는 알칼리토금속의 실리케이트, 알루미네이트 또는 알루미늄실리케이트 화합물 중에서 선정된 하나 이상의 성분을 나타내며, A는 촉매 모성분의 중량비를 나타내고, B는 M2의 중량비를 나타내며, A는 70∼100 범위의 값을 가지며, B는 0∼30 범위의 값을 가진다.)
[화학식 2]
[InaFebV1M1cOx(A)M2(B)]
(상기 화학식 2에 있어서, In, Fe, V 및 M1의 촉매 성분은 산화물 상태로 존재하고, M1은 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 아연(Zn), 비스무스(Bi) 및 크롬(Cr)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 나타내고, a, b 및 c는 V의 조성 1을 기준으로 In, Fe 및 M1 각 성분의 원자비를 나타내는 것으로서, a는 0.05~1.0, b는 0.05~1.0, c는 0초과 0.5이하의 범위이며, x는 바나듐 성분의 조성 1을 기준으로 a, b, c 의 값 및 In, Fe, V, M1 성분의 산화상태에 따라서 정해지는 수이며, M2는 알칼리토금속의 실리케이트, 알루미네이트 또는 알루미늄실리케이트 화합물 중에서 선정된 하나 이상의 성분을 나타내며, A는 촉매 모성분의 중량비를 나타내고, B는 M2의 중량비를 나타내며, A는 70∼100 범위의 값을 가지며, B는 0∼30 범위의 값을 가진다.)
[화학식 3]
[InaFebV1M1cM2dOx(A)M3(B)]
(상기 화학식 3에 있어서, In, Fe, V, M1, M2의 촉매 성분은 산화물 상태로 존재하고, M1은 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 아연(Zn), 비스무스(Bi) 및 크롬(Cr)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 나타내며, M2는 마그네슘, 칼슘, 바륨, 나트륨, 포타슘으로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 성분을 나타내며, M3는 알칼리토금속의 실리케이트, 알루미네이트 또는 알루미늄실리케이트 화합물 중에서 선정된 하나 이상의 성분을 나타내며, a, b, c 및 d는 V의 조성 1을 기준으로 In, Fe, M1 및 M2 각 성분의 원자비를 나타내는 것으로서, a는 0.05~1.0, b는 0.05~1.0, c는 0~0.5, d는 0초과 0.2이하의 범위이며, x는 바나듐 성분의 조성1을 기준으로 a, b, c, d의 값 및 In, Fe, V, M1, M2 성분의 산화상태에 따라서 정해지는 수이다. A는 촉매 모성분의 중량비를 나타내고, B는 M3의 중량비를 나타내며, A는 70~100의 값을, B는 0~30 범위의 값을 가진다.). The method of claim 2, wherein the indium iron-vanadium catalyst is a catalyst having a composition represented by any one of the following Chemical Formulas 1 to 3.
[Formula 1]
In a Fe b V 1 O x (A) M 2 (B)]
(In Formula 1, the catalyst components of In, Fe, and V are present in an oxide state, and a and b represent atomic ratios of each of In and Fe components based on the composition 1 of V, where a is 0.05 to 1.0. , b is 0.05 to 1.0, x is a number determined according to the value of a, b and the oxidation state of In, Fe, V components based on the composition 1 of the vanadium component, M2 is silicate, aluminate or At least one component selected from the aluminum silicate compounds, A represents the weight ratio of the catalyst parent component, B represents the weight ratio of M2, A has a value in the range of 70-100 and B has a value in the range of 0-30. Have.)
(2)
In a Fe b V 1 M1 c O x (A) M2 (B)]
In Chemical Formula 2, the catalyst components of In, Fe, V, and M1 are present in an oxide state, and M1 is cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), molybdenum (Mo), and zinc (Zn). , At least one component selected from the group consisting of bismuth (Bi) and chromium (Cr), wherein a, b, and c represent atomic ratios of each of In, Fe, and M1 components based on composition 1 of V, wherein a is 0.05 to 1.0, b is 0.05 to 1.0, c is in the range of 0 to 0.5 or less, x is the value of a, b, c and the oxidation state of In, Fe, V, M1 components based on the composition 1 of the vanadium component. Therefore, M2 represents one or more components selected from silicate, aluminate or aluminum silicate compounds of alkaline earth metals, A represents the weight ratio of the catalyst parent component, B represents the weight ratio of M2, and A represents 70 to It has a value in the range of 100 and B has a value in the range of 0 to 30.)
(3)
In a Fe b V 1 M1 c M2 d O x (A) M3 (B)]
(In Formula 3, In, Fe, V, M1, M2, the catalyst component is present in an oxide state, M1 is cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), molybdenum (Mo), zinc ( Zn), bismuth (Bi) and chromium (Cr), at least one component selected from the group consisting of M2 represents at least one component selected from the group consisting of magnesium, calcium, barium, sodium, potassium, M3 is alkaline earth metal Represents one or more components selected from silicate, aluminate or aluminum silicate compounds, wherein a, b, c and d represent the atomic ratio of each of In, Fe, M1 and M2 based on composition 1 of V, Is 0.05-1.0, b is 0.05-1.0, c is 0-0.5, d is 0 second and 0.2 or less, x is the value of a, b, c, d, and In, Fe based on the composition 1 of a vanadium component. Is a number determined according to the oxidation state of components V, M1, and M2, where A represents the weight ratio of the catalyst mother component. , B represents the weight ratio of M3, A has a value of 70-100, B has a value in the range 0-30).
(a) 폐촉매의 산화 및 코크 제거 단계;
(b) 분쇄 및 용해 단계;
(c) 입자 제조 단계; 및
(d) 성형 및 소성 단계.A process for producing a reproducing catalyst from a spent catalyst for a phenol alkylation reaction comprising the following steps, wherein the spent catalyst is a multimetallic catalyst comprising indium, and (b) using nitric acid without using an alkaline solution in the dissolution step. Process for preparing regenerating catalyst to dissolve:
(a) oxidation and coke removal of the spent catalyst;
(b) milling and dissolving;
(c) particle preparation step; And
(d) forming and firing steps.
[화학식 1]
[InaFebV1Ox(A)M2(B)]
(상기 화학식 1에 있어서, In, Fe 및 V의 촉매 성분은 산화물 상태로 존재하고, a 및 b 는 V의 조성 1을 기준으로 In 및 Fe 각 성분의 원자비를 나타내는 것으로서, a는 0.05~1.0, b는 0.05~1.0 이고, x는 바나듐 성분의 조성 1을 기준으로 a, b 의 값 및 In, Fe, V 성분의 산화상태에 따라서 정해지는 수이며, M2는 알칼리토금속의 실리케이트, 알루미네이트 또는 알루미늄실리케이트 화합물 중에서 선정된 하나 이상의 성분을 나타내며, A는 촉매 모성분의 중량비를 나타내고, B는 M2의 중량비를 나타내며, A는 70∼100 범위의 값을 가지며, B는 0∼30 범위의 값을 가진다.)
[화학식 2]
[InaFebV1M1cOx(A)M2(B)]
(상기 화학식 2에 있어서, In, Fe, V 및 M1의 촉매 성분은 산화물 상태로 존재하고, M1은 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 아연(Zn), 비스무스(Bi) 및 크롬(Cr)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 나타내고, a, b 및 c는 V의 조성 1을 기준으로 In, Fe 및 M1 각 성분의 원자비를 나타내는 것으로서, a는 0.05~1.0, b는 0.05~1.0, c는 0초과 0.5이하의 범위이며, x는 바나듐 성분의 조성 1을 기준으로 a, b, c 의 값 및 In, Fe, V, M1 성분의 산화상태에 따라서 정해지는 수이며, M2는 알칼리토금속의 실리케이트, 알루미네이트 또는 알루미늄실리케이트 화합물 중에서 선정된 하나 이상의 성분을 나타내며, A는 촉매 모성분의 중량비를 나타내고, B는 M2의 중량비를 나타내며, A는 70∼100 범위의 값을 가지며, B는 0∼30 범위의 값을 가진다.)
[화학식 3]
[InaFebV1M1cM2dOx(A)M3(B)]
(상기 화학식 3에 있어서, In, Fe, V, M1, M2의 촉매 성분은 산화물 상태로 존재하고, M1은 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 아연(Zn), 비스무스(Bi) 및 크롬(Cr)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 나타내며, M2는 마그네슘, 칼슘, 바륨, 나트륨, 포타슘으로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 성분을 나타내며, M3는 알칼리토금속의 실리케이트, 알루미네이트 또는 알루미늄실리케이트 화합물 중에서 선정된 하나 이상의 성분을 나타내며, a, b, c 및 d는 V의 조성 1을 기준으로 In, Fe, M1 및 M2 각 성분의 원자비를 나타내는 것으로서, a는 0.05~1.0, b는 0.05~1.0, c는 0~0.5, d는 0초과 0.2이하의 범위이며, x는 바나듐 성분의 조성1을 기준으로 a, b, c, d의 값 및 In, Fe, V, M1, M2 성분의 산화상태에 따라서 정해지는 수이다. A는 촉매 모성분의 중량비를 나타내고, B는 M3의 중량비를 나타내며, A는 70~100의 값을, B는 0~30 범위의 값을 가진다.). The method for preparing a reproducing catalyst according to claim 6, wherein the indium-iron-vanadium-based phenol alkylation catalyst is a catalyst having a composition represented by one of the following Chemical Formulas 1-3:
[Formula 1]
In a Fe b V 1 O x (A) M 2 (B)]
(In Formula 1, the catalyst components of In, Fe, and V are present in an oxide state, and a and b represent atomic ratios of each of In and Fe components based on the composition 1 of V, where a is 0.05 to 1.0. , b is 0.05 to 1.0, x is a number determined according to the value of a, b and the oxidation state of In, Fe, V components based on the composition 1 of the vanadium component, M2 is silicate, aluminate or At least one component selected from the aluminum silicate compounds, A represents the weight ratio of the catalyst parent component, B represents the weight ratio of M2, A has a value in the range of 70-100 and B has a value in the range of 0-30. Have.)
(2)
In a Fe b V 1 M1 c O x (A) M2 (B)]
In Chemical Formula 2, the catalyst components of In, Fe, V, and M1 are present in an oxide state, and M1 is cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), molybdenum (Mo), and zinc (Zn). , At least one component selected from the group consisting of bismuth (Bi) and chromium (Cr), wherein a, b, and c represent atomic ratios of each of In, Fe, and M1 components based on composition 1 of V, wherein a is 0.05 to 1.0, b is 0.05 to 1.0, c is in the range of 0 to 0.5 or less, x is the value of a, b, c and the oxidation state of In, Fe, V, M1 components based on the composition 1 of the vanadium component. Therefore, M2 represents one or more components selected from silicate, aluminate or aluminum silicate compounds of alkaline earth metals, A represents the weight ratio of the catalyst parent component, B represents the weight ratio of M2, and A represents 70 to It has a value in the range of 100 and B has a value in the range of 0 to 30.)
(3)
In a Fe b V 1 M1 c M2 d O x (A) M3 (B)]
(In Formula 3, In, Fe, V, M1, M2, the catalyst component is present in an oxide state, M1 is cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), molybdenum (Mo), zinc ( Zn), bismuth (Bi) and chromium (Cr), at least one component selected from the group consisting of M2 represents at least one component selected from the group consisting of magnesium, calcium, barium, sodium, potassium, M3 is alkaline earth metal Represents one or more components selected from silicate, aluminate or aluminum silicate compounds, wherein a, b, c and d represent the atomic ratio of each of In, Fe, M1 and M2 based on composition 1 of V, Is 0.05-1.0, b is 0.05-1.0, c is 0-0.5, d is 0 second and 0.2 or less, x is the value of a, b, c, d, and In, Fe based on the composition 1 of a vanadium component. Is a number determined according to the oxidation state of components V, M1, and M2, where A represents the weight ratio of the catalyst mother component. , B represents the weight ratio of M3, A has a value of 70-100, B has a value in the range 0-30).
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