KR102175701B1 - 고효율의 분지형 경질탄화수소류 탈수소화 촉매 제조방법 - Google Patents

고효율의 분지형 경질탄화수소류 탈수소화 촉매 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분지형 경질탄화수소 기체의 탈수소화 반응에 사용되는 촉매에 관한 것으로, 백금, 주석, 및 알칼리 금속이 상 변화된 담체에 담지된 형태를 가지며, 백금 및 주석은 단일 복합체(complex) 형태로서 촉매 외곽으로부터 일정 두께 내에 합금형태로 존재하도록 한 것을 특징으로 하는 탈수소화 촉매에 관한 것이다.

Description

고효율의 분지형 경질탄화수소류 탈수소화 촉매 제조방법{Method for producing catalysts of high efficiency for dehydrogenation of light branched hydrocarbons}
본 발명은 안정화 활성금속 복합체를 이용한 분지형 경질탄화수소류 탈수소화 촉매 제조방법, 즉 C4~C7 범위의 분지형 탄화수소의 탈수소화 촉매에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 촉매에 함유되어 있는 금속성분이 담체 표면에서 일정 두께 내에 합금형태로 존재하는 촉매를 제조하는 기술이며, 분지형 탄화수소의 탈수소반응에 사용할 경우, 낮은 탄소침적을 야기하고 높은 전환율과 선택성을 가지는 촉매에 관한 것이다. 특히 금속을 담지하는 데 있어 유기용매 및 유기산을 사용하여 높은 분산도 및 합금특성을 보이는 촉매를 제조하였다.
경질올레핀은 플라스틱, 합성고무, 의약, 화학제품의 원료 등 다양한 상업적인 용도로 이용되고 있는 물질이다. 전통적으로 경질올레핀은 원유에서 유래된 납사 등을 열분해 할 때 부산물로서 혹은 크래킹반응의 부생가스로부터 추출하고 있다. 하지만 세계적으로 경질올레핀에 대한 수요는 해마다 늘어나고 있으나, 전통적인 생산공법으로는 생산량에 한계를 보이고 있는 실정이며, 이에 따라 촉매를 이용한 탈수소 반응으로부터 경질올레핀 제조와 관련된 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 그 중 탈수소 촉매반응은 기존공정에 비해 고수율, 고순도의 생성물을 얻을 수 있는 장점이 있으며, 공정이 단순하여 제조효율도 높은 반응이다 (Yuling Shan 등, Chem. Eng. J. 278(2015), p240). 일반적으로 탄화수소의 탈수소반응은 반응물의 탄소 수에 따라 다양한 반응들이 일어나지만, 주 반응은 다음과 같이 표현될 수 있다.
분지형 파라핀 (CnH2n+2) ⇔ 올레핀 (CnH2n) + 수소 (H2)
일반적으로 탄화수소에 열에너지가 가해지면 탄소-탄소 사이의 결합강도(240KJ/mol)가 탄소-수소 사이의 결합강도(360KJ/mol)보다 낮으므로 열역학적으로 반응 개시 후 탄소-탄소 절단반응이 먼저 일어나게 되어 부반응물이 생성되고 따라서 생성물의 수율이 낮아지는 단점이 있다. 하지만 적절한 촉매를 사용하게 될 경우 탄소-탄소 절단반응을 최소화시켜 높은 수율 및 선택도를 갖는 탈수소 반응을 수행할 수 있게 된다.
본 출원인은 2017년5월11일자로 높은 재생 효율의 직쇄형 경질탄화수소류 탈수소화 촉매 제조방법을 대한민국특허청에 출원하였으며 (특허출원 제2017-58603호), 참고문헌으로 전체가 본원에 통합된다.
종래기술에 의하면 백금과 주석을 순차적으로 담지하여 제조하기 때문에 백금과 주석의 합금형태는 두 활성물질의 접촉 확률에만 의존하고, 목표 반응의 최적 백금/주석 몰비 이외에 단독으로 존재하는 백금 또는 백금/주석 몰비가 다른 합금이 동시에 존재한다. 일반적으로 탈수소화 반응의 활성점인 백금과 백금의 안정성을 향상시키는 주석이 합금형태로 존재하여야 최적 결과를 달성할 수 있지만, 종래기술로는 백금-주석 합금 외에 일부 백금단독 혹은 주석단독으로 존재하기 때문에 반응 중 부반응이 발생하는 문제점이 있었다. 또한 종래기술은 알루미나 담체 중심까지 백금과 주석이 균일하게 분포된 형태의 촉매를 사용하기 때문에, 반응 중 알루미나 내부에 침적된 탄소(코크)에 의해 촉매 활성이 감소하고, 이를 소성과정을 통해 제거한다고 하더라도 내부에 산화하지 않고 잔류하는 코크에 의해 촉매가 초기상태로 완전히 재생되지 않는 문제점이 있었다.
본 발명은 분지형 경질파라핀계 탄화수소의 탈수소화 반응 촉매에 있어서, 담체 내 활성금속들의 분포가 단독으로 위치하지 않고 합금 (alloy) 형태로 일정하게 유지시키고, 이런 합금을 촉매 표면으로부터 내부코어 사이에 일정 두께로 존재하게 하였다. 이런 구조에서는 탈수소 반응시 백금-주석의 합금형태로 인해 높은 전환율과 높은 선택성을 지니게 되며 전체적으로 탄소침적의 양이 줄어들게 된다. 또한, 중심에 합금이 존재하지 않아 탄소침적물이 생성되지 않게 되고 오로지 합금이 분포되어 있는 촉매 외곽에만 탄소침적물이 위치하게 되므로 실제 공정에서 촉매재생시, 촉매 내부에 존재하는 탄소침적물의 완전제거가 가능하게 되어 촉매의 재생성을 크게 향상시킬 수 있는 촉매 및 그 제조방법을 제공하는 것에 목적이 있다. 본 발명은, 종래기술로 직접 활성금속을 담지할 경우, 백금-주석의 합금비율이 일정하지 못하다는 것을 인지하고, 백금과 주석을 유기용매 내에서 복합체로 만들어, 이를 일정량의 유기산과 함께 담체에 담지하여, 알루미나 담체 표면으로부터 일정두께로 분포시켜 촉매를 완성하였다.
본 발명에 의하면 백금-주석 복합용액을 이용하여 담체 내에 백금과 주석의 동일한 분포를 보이게 하고, 백금-주석 합금비율을 일정하게 하여, 분지형 경질탄화수소의 탈수소반응 전환율 및 선택도를 증진시켰고, 백금-주석 합금이 담체 내부에는 존재하지 않게 제조하여 반응 중 담체 내부에 탄소침적이 최소화되고, 탄소도 전체적으로 낮게 침적되는 효과를 보았다.
도 1은 종래기술 대비 본 발명의 특징을 반응 후의 촉매 상태로서 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명 제조방법의 단계들을 순서도로서 예시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 3에서 제조한 촉매의 전자전극 미세분석(EPMA) 사진이다.
도 4는 종래기술로 제조한 촉매와 본 발명을 통해 제조한 촉매의 반응 전-후를 비교한 전자현미경 (Video microscopy) 사진이다.
본 발명은 C4~C7 범위의 분지형 탄화수소의 탈수소화 촉매에 관한 것이고, 촉매에 함유되어 있는 금속성분이 담체 내 합금형태로서 담체 표면으로부터 일정 두께로 존재하는 촉매를 제조하는 기술에 관한 것이다. 경질 탄화수소의 탈수소화 반응 촉매는 중질 탄화수소에 비해 비교적 고온에서 반응이 진행되어 열분해 및 기타 부반응으로 인해 많은 양의 코크가 생성된다. 따라서 담체의 기공크기 및 기공부피에 따른 물질전달속도가 해당반응에서는 주요한 인자가 될 수 있다. 또한 기체공간속도(GHSV: Gas Hourly Space Velocity) 즉, 반응기 내 반응물의 투입속도가 빠를 경우, 촉매 내 침적되는 탄소의 양이 급격히 늘어나게 되는데, 이 때 주기적으로 진행되는 촉매 재생 공정에서, 침적된 탄소를 쉽게 제거시킬 수 있도록 해야 하므로 담체 내 기공분포 조절은 매우 중요하다. 반응에 직접 참여하는 활성금속인 백금은 담체 내에 홀로 존재하게 되면 쉽게 코크로 덮이게 되므로 백금 주변에 항상 일정량의 보조금속 혹은 알칼리 금속이 존재하여야만 한다. 백금 주변이 아닌 독립적으로 촉매 내에 분포하게 되면 선택도와 내구성 모두 불리한 결과를 얻게 된다. 따라서 위에서 제시한 조건을 만족하는 촉매를 이용하면 탈수소화 반응 시 부반응을 억제시켜 내구성이 좋아지는 동시에 촉매 반응의 전환율 및 선택도를 향상시킬 수 있을 것이라 판단하였다. 놀랍게도 본 발명자들은 분지형 경질파라핀계 탄화수소의 탈수소화 반응 촉매에 있어서, 담체 내 활성금속들의 분포가 단독으로 위치하지 않고 합금 (alloy) 형태로 촉매 표면으로부터 내부까지 일정한 두께로 제조할 경우, 분지형 파라핀, 특히 이소부탄의 전환율, 올레핀의 선택도 및 내구성을 크게 증가시키는 촉매를 제조할 수 있음을 확인하였다. 본 발명은 유기용매를 이용하여 만들어진 합금형태의 활성금속을 일정량의 유기산 및/또는 무기산과 함께 담지시켜, 촉매 표면으로부터 일정 두께로 분포할 수 있도록 조절이 가능한 촉매를 제조하는 방법을 제시하였다. 도 1은 종래기술 대비 본 발명의 핵심 기술을 도시한 것이고, 도 2는 촉매 제조방법의 순서도를 예시한 것으로 본 발명의 방법을 포괄적으로 설명한다.
1) 안정화 백금-주석 복합용액 제조 단계
백금과 주석의 복합용액은 주석의 높은 환원성 때문에 공기 중에서 쉽게 백금의 침전을 유발한다. 따라서 복합용액 제조에 있어 용매의 선정은 매우 중요하다. 물을 용매로 사용했을 경우에는 주석이 백금을 환원시키기 때문에 백금-주석 전구체 용액이 매우 불안정한 상태로 유지되다가 결국에는 백금입자가 침전되어 전구체로서 사용이 불가한 상태가 된다. 이에 본 발명자들은 주석을 환원시키지 않는 용매를 사용하여 전구체 용액이 시간이 지나도 안정화 상태를 유지하도록 제조하였다. 먼저 백금과 주석의 전구체를 혼합하는 과정에서 유기 용매에 첨가하여 백금-주석 복합체가 깨지지 않도록 하였으며, 염산을 투입하여 산 분위기의 용액을 제조하였다. 이후 담체 내부의 침투속도를 높이기 위해 유기산을 추가로 투입하였다. 상기 유기용매는 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 아세톤, 에틸아세테이트, 아세토니트릴, 에틸렌글리콜, 트리-에틸렌 글리콜, 글리콜 에테르, 글리세롤, 소르비톨, 자일리톨, 디알킬 에테르, 테트라히드로푸란 중에 하나 혹은 두 가지를 순차적 또는 혼합용액으로 사용할 수 있다. 상기 유기산은 주로 카르복실산류의 포름산, 아세트산, 글리콜산, 글리옥실산, 옥살산, 프로피온산, 부티르산 중에 하나 또는 두 가지를 혼합용액으로 사용할 수 있다. 백금-주석 복합용액을 제조하는 동안에는 비활성가스 분위기에서 유지(aging)시켜 산소에 의한 분해를 억제하고 안정화시킨다. 이때 비활성 가스는 질소, 아르곤, 헬륨 등이 사용될 수 있으나 바람직하게는 질소가스를 사용한다.
2) 안정화 백금-주석 복합용액 및 알칼리 금속을 이용한 촉매제조 단계
담체는 기공크기와 기공부피를 크게 하기 위해 소성로에서 1000-1050℃에서 1-5시간 열처리하여 감마알루미나에서 세타알루미나로 상 변화시켜 사용하였다. 열처리온도는 담체의 결정상, 기공구조와 밀접한 관련이 있는데, 열처리 온도가 1000도 이하일 경우에는 알루미나의 결정상은 감마 및 세타가 혼재된 상태이며 담체의 기공크기가 작아 반응물이 담체 내에서의 확산속도가 낮아질 수 있고, 열처리 온도가 1050℃ 이상일 경우에는 알루미나의 결정상은 세타 및 알파 상이 혼재된 상태이며 이 때는 기공크기는 반응에 유리한 상태로 존재하지만 활성금속을 담지하는 과정에서 알파 알루미나 상에 분포하고 있는 활성금속들의 분산도가 낮아지는 단점이 있다. 활성금속 담지 과정은 다음과 같이 담체가 가지는 총 기공의 부피에 해당하는 백금-주석 복합용액을 제조하고, 분무담지법을 이용하여 담체에 함침시킨다. 함침 후에 일정 시간의 aging 과정을 거치는데, 이는 유기산에 의한 백금-주석의 알루미나 내부 침투 깊이를 조절하게 하기 위함이다. Aging 과정 후에 150-250℃ 분위기에서 촉매를 유동시키면서 급속건조공정을 진행하여, 촉매 내 잔존하는 유기용매를 대부분 제거하고, 100-150℃에서 24시간 건조과정을 거쳐 촉매 내 잔여 수분을 완전히 제거한다. 급속건조를 수행하는 이유는 백금-주석 복합용액이 알루미나 담체 내에 담지되었을 때 시간이 지남에 따라 무기산 혹은 유기용매와 함께 담체 내부로 확산되어 들어가는 것을 방지하기 위함이다. 150℃보다 낮은 온도에서의 급속건조는 금속들의 고정화의 효과가 미미하며, 250℃ 이상에서의 급속건조는 유기용매의 분해반응에 의해 금속입자들의 응집을 유발할 수 있다. 건조 후에는 질소분위기 하에서 250-400℃에서 유기물 제거를 한 후에 공기분위기 400-700℃ 범위에서 소성과정을 진행한다. 열처리 단계에서 400℃ 이하에서 열처리를 할 경우에, 담지 금속이 금속 산화종으로 변하지 않을 수 있고, 700℃ 이상에서 열처리를 하게 되면 금속간 응집현상이 발생하여, 촉매의 양에 비해 촉매 활성이 높지 않게 되는 문제가 있다. 소성 후에는 촉매 부반응 억제를 위해 알칼리 금속 담지 단계를 진행한다. 우선 칼륨을 앞선 백금-주석 복합용액과 동일한 분무담지법으로 담체 내부 기공에 담지하고, 100-150도에서 24시간 건조과정과 공기분위기 400-700도 범위에서 소성과정을 진행한다. 마지막으로 소성 후에는 400-600도 범위 내에서 수소/질소 혼합가스(4%/96%-100%/0%범위)를 이용하여 환원과정을 진행하여 최종 촉매를 얻는다. 상기 환원과정에서 환원온도가 400℃ 보다 낮으면 금속 산화종들이 완전히 환원되지 않을 수 있고, 2종 이상의 금속입자들이 합금형태가 아닌 개별금속으로 존재할 수 있다. 또한 환원온도가 600℃ 보다 높을 경우에는 2종 이상의 금속 입자간 응집 및 소결이 발생하고, 이로 인해 활성점 감소함에 따라 촉매 활성이 낮아질 수 있다. 환원은 승온단계에서부터 수소가스로 환원하는 승온환원방식이 아닌, 해당온도에 도달할 때까지 질소 분위기로 유지하다가 해당온도에 도달하면 수소가스를 주입하여 환원하는 급속고온환원방식으로 진행하였다. 승온 환원방식으로 환원을 할 경우, 백금과 주석의 환원온도가 상이하므로 환원 후에 촉매 내에서 개별적인 단일금속 형태로 존재하게 되어 코크억제와 내구성 측면에서 주석의 역할이 극대화될 수 없는 문제가 있다.
이와 같이 제조된 촉매를 다음과 같이 성능을 평가하였다. 분지형 경질파라핀 탄화수소의 올레핀 전환방법은 본 발명에 의한 탈수소화 촉매를 이용하여 이소파라핀을 포함하는 탄소원자 개수 4~7, 바람직하게는 4~5의 탄소원자 개수를 가지는 탄화수소를 수소로 희석시켜 500~680℃, 바람직하게는 570℃, 0-2기압, 바람직하게는 1.5기압, 분지형 파라핀 탄화수소의 기체공간속도(GHSV: Gas Hourly Space Velocity) 500-10000 h-1, 바람직하게는 2000-8000 h-1 인 조건 하에서 기상반응으로 수행될 수 있다. 상기 탈수소화 반응에 의해 올레핀을 생성시키는 반응기는 특별히 한정되는 것은 아니나, 반응기 내에 촉매가 충전된 형태인 고정층 촉매 반응기 (Fixed-bed catalytic reactor)를 사용할 수 있다. 또한 탈수소화 반응은 흡열반응이므로 촉매반응기가 항상 단열 (adiabatic)을 유지하는 것이 중요하다. 본 발명의 탈수소화 반응 공정은 반응조건인 반응온도, 압력, 액체 공간속도를 적절한 범위로 유지시킨 상태에서 반응을 진행하는 것이 중요하다. 반응온도가 낮으면, 반응이 진행되지 않고, 반응온도가 너무 높으면 반응압력도 이에 비례하여 높아질 뿐 아니라 코크생성, 크래킹 반응 등의 부반응이 일어나는 문제가 있다.
실시예 1: 백금-주석 동시함침법을 이용한 촉매제조
실시예 1에서 사용되는 담체는 감마 알루미나 담체 (제조사: 독일 BASF, 비표면적: 210m2/g, 기공부피:0.7cm3/g, 평균기공크기: 8.5 nm)를 1020도에서 5시간 소성하여 세타알루미나로 상전이 시킨 후 사용하였다. 상 전이된 세타 알루미나는 비표면적 92m2/g, 기공부피 0.41cm3/g, 평균기공크기 12 nm의 물리적 성질을 가지게 된다. 백금전구체로서 염화백금산(H2PtCl6)을, 주석전구체로서 염화주석(SnCl2)을 사용하였으며 에탄올 97wt%와 염산 3wt%를 용매로 준비하였다. 염화주석과 백금 전구체를 3wt%의 염산에 녹인 후, 에탄올 97wt%과 혼합하였다. 여기에 추가로 백금-주석 합금용액의 담체 내 흐름성을 주기 위하여 글리옥실산을 전체 용매양의 3wt%에 해당하는 양으로 혼합하였다. 이 후 제조된 백금-주석 복합용액을 분무담지법을 이용하여 상 전이된 세타알루미나 담체에 함침하였다. 함침 후, 상온에서 약 30분간 aging 과정을 거치고, 120℃에서 12시간 건조하여 촉매 내 유기용매와 수분을 완전히 제거한 후 공기분위기에서 550℃로 3시간 열처리 과정을 거쳐 활성금속을 고정시켰다. 다음은 질산칼륨(KNO3)을 1wt% 미만의 질산(HNO3)과 99wt%의 탈이온화된 물에 녹여 칼륨 용액을 만든 후, 분무담지법으로 백금과 주석이 함유된 알루미나의 내부 기공에 담지하였으며, 금속이 담지된 조성물을 공기분위기에서 120 ℃로 12시간 이상 건조하여 촉매 내 수분을 완전히 제거하고, 550℃에서 열처리 과정을 거쳐 금속 담지 촉매를 제조하였다. 촉매 환원과정은 step방식으로 500℃까지 공기분위기에서 승온 후 질소로 5분내지 10분 가량 퍼지하고 이어서 수소가스를 흘려 주면서 환원촉매를 제조하였다. 실시예 1에서 제조한 촉매는 백금 0.4중량, 주석 0.17중량, 칼륨8.8중량을 함유하고 있으며 활성금속의 상태를 전자전극 미세분석(EPMA)을 통해 도 3에 나타내었다. 그 결과, 백금과 주석이 촉매 내에 에그쉘 형태로 동일하게 분포한 것을 확인하였다.
비교예 1: 백금, 주석의 순차적 함침법을 이용한 촉매제조
비교예 1에서 사용되는 담체는 실시예 1과 동일하게 감마 알루미나를 1050도에서 2시간 소성하여 세타알루미나로 상전이 시킨 후 사용하였다. 주석전구체로서 염화주석(SnCl2)을 탈이온수 및 전체 용매의 5 wt%에 해당하는 무기산에 희석하여 분무담지법으로 알루미나 내부 기공에 담지하였으며, 120℃에서 12시간 이상 건조하여 수분을 완전히 제거한 후 공기분위기에서 650℃로 열처리 과정을 거쳐 활성금속을 고정시켰다. 백금전구체로서 염화백금산(H2PtCl6)을 사용하여 담체가 가지는 총 기공의 부피에 해당하는 탈이온수 및 전체 용매의 5 wt%에 해당하는 무기산에 희석하여 분무담지법으로 담체에 함침하였다. 120℃에서 12시간 건조 후, 공기분위기에서 550℃로 3시간 열처리 과정을 거쳐 활성금속을 고정시켰다. 이후 실시예 1과 같은 방법으로 칼륨을 백금과 주석이 함유된 알루미나의 내부 기공에 담지하였다. 이렇게 제조한 촉매는 백금 0.4중량, 주석 0.17중량, 칼륨8.8중량을 함유하고 있다.
실험예 1: 촉매의 성능평가
촉매 활성을 측정하기 위해 탈수소화 반응을 실시하였으며, 반응기는 고정층 반응시스템을 사용하여 평가하였다. 촉매는 관형 반응기에 1ml을 충진하고, 수소가스를 12 cc/분으로 일정하게 흘려주며 승온한 후 20분 동안 유지하였다. 이어서 반응에 사용되는 원료인 수소가스와 이소부탄가스의 비율을 0.4로 혼합한 가스를 반응기에 연속적으로 공급하였으며, 기체공간속도는 8100 h-1로 일정하게 고정하였다. 또한 촉매반응 시 발생하는 부반응을 억제하기 위해, 전체 반응물의 100ppm에 해당하는 황화수소 가스를 함께 주입하였다. 각각의 온도에서 생성된 물질은 열선이 감겨져 있는 주입라인을 통해 GC(Gas chromatography; 기체크로마토그래피)로 이동하고, FID(flame ionization detector; 화염 이온화 검출기)를 통해 정량분석을 실시하였다. 위의 실험을 590℃, 615℃에서 각각 진행하였다. 생성물에 대하여 이소부탄의 전환율과 이소부틸렌 선택도는 다음과 같은 기준에 의해 계산하였고, 이에 의해 얻어진 프로필렌의 수율로 상기 촉매들의 활성을 비교하였다.
이소부탄의 전환율 (%) = [반응 전 이소부탄 몰수-반응 후 이소부탄 몰수] / [이소부탄 몰수] ×100
이소부틸렌의 선택도 (%) = [생성물 중 이소부틸렌의 몰수] / [생성물의 몰수] ×100
이소부틸렌의 수율 (%) = [이소부탄의 전환율] x [이소부틸렌의 선택도]/100
상기 실시예1, 비교예1에서 제조한 촉매의 활성테스트 결과와 코크 침적량을 표 1에 나타내었다.
온도
(℃) 		구분 이소부탄 전환율
(%) 		이소부틸렌 선택도
(%) 		이소부틸렌 수율
(%) 		코크 침적량
(%)
590 실시예1 51.4 88.5 45.5 0.69
비교예1 46.6 87.6 40.8 1.05
615 실시예1 62.2 83.4 51.9 1.23
비교예1 56.2 82.4 46.3 1.91
결과
표 1에서 나타난 바와 같이, 반응온도가 590℃에서 615℃로 증가하면 전환율은 늘어나고 선택도가 줄어들며 코크 침적율은 높아지는 것을 알 수 있다. 활성온도가 높아짐에 따라 높은 온도에 의한 thermal cracking이 많아지면서 이러한 현상이 나타나는 것으로 보인다. 백금 주석이 합금형태로 담체 내 일정 두께에 함침된 실시예 1의 촉매가 반응온도 590℃, 615℃ 모두에서 전환율 및 선택도 측면에서 가장 우수한 활성을 보이며 코크 침적율 또한 가장 낮았다. 실시예 1의 경우, 백금과 주석이 담체 표면에 500㎛ 동일 두께로 분포되어있어, 백금-주석 합금형태로 존재하기 때문에, 단독 백금 및 주석에 의한 부반응도 억제되어 높은 전환율과 선택도를 보인다. 하지만, 비교예 1의 촉매는 순차적 함침법으로 제조되었으며, 동시함침법 대비 낮은 전환율과 선택도를 보였다. 이는 백금과 주석이 함께 함침되지 않고 순차적으로 함침되어 실시예 1에 비해 백금-주석 합금비율이 낮기 때문이며 단독 백금에 의한 코크 역시 많이 생기는 것을 확인할 수 있다.

Claims (7)

  1. 분지형 경질탄화수소 기체의 탈수소화 반응에 사용되는 촉매에 있어서, 백금, 주석, 및 알칼리 금속이 상 변화된 담체에 담지된 형태를 가지며, 백금 및 주석은 단일 복합체(complex) 형태로서 촉매 외곽으로부터 일정 두께 내에 합금형태로만 존재하는 것을 특징으로 하는 탈수소화 촉매.
  2. 제1항에 있어서, 백금 및 주석 복합체에서 백금 대 주석의 몰비는 0.5-3.0인 것을 특징으로 하는, 탈수소화 촉매.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 촉매는 상기 단일 복합체가 촉매 외곽으로부터 200-600㎛ 두께로 분포되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 탈수소화 촉매.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 담체는 알루미나, 실리카, 제올라이트 및 이들의 복합성분으로 이루어진 군으로부터 선택하는 것을 특징으로 하는 탈수소화 촉매.
  6. 탈수소화 조건에서 분지형 탄화수소 기체를 제1항 내지 제2항 중 어느 하나의 항에 기재된 촉매와 접촉시키는 단계를 포함하는 분지형 탄화수소 탈수소화 방법.
  7. 제6항에 있어서, 탄화수소 기체는 4개 내지 7개의 탄소 원자를 보유하는 탈수소화 가능한 탄화수소 기체를 포함하는, 방법.
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