KR20100014144A - Method for separating olefin/paraffin using porous nickel phosphate and food packaging material including porous nickel phosphate - Google Patents

Method for separating olefin/paraffin using porous nickel phosphate and food packaging material including porous nickel phosphate Download PDF

Info

Publication number
KR20100014144A
KR20100014144A KR1020090069437A KR20090069437A KR20100014144A KR 20100014144 A KR20100014144 A KR 20100014144A KR 1020090069437 A KR1020090069437 A KR 1020090069437A KR 20090069437 A KR20090069437 A KR 20090069437A KR 20100014144 A KR20100014144 A KR 20100014144A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vsb
nickel phosphate
molecular sieve
olefin
paraffin
Prior art date
Application number
KR1020090069437A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101252446B1 (en
Inventor
장종산
황영규
윤지웅
Original Assignee
한국화학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국화학연구원 filed Critical 한국화학연구원
Publication of KR20100014144A publication Critical patent/KR20100014144A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101252446B1 publication Critical patent/KR101252446B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0225Compounds of Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0225Compounds of Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt
    • B01J20/0229Compounds of Fe
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0233Compounds of Cu, Ag, Au
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/027Compounds of F, Cl, Br, I
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0274Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04 characterised by the type of anion
    • B01J20/0292Phosphates of compounds other than those provided for in B01J20/048
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016Particle form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28033Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/112Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/34Specific shapes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE: An olefin/paraffin separation method using porous nickel phosphate and food packing materials containing the porous nickel phosphate are provided to recover and separate olefin and paraffin with high purity by using the porous nickel phosphate. CONSTITUTION: An olefin/paraffin separation method includes a step for passing an olefin/paraffin compound through a porous nickel phosphate molecular sieve in which metal is substituted. The nickel phosphate molecular sieve is manufactured from a reactant containing metal of 0.001-1.0 molar ratio and a phosphorus compound of 0.3-3.0 molar ratio. A food wrapping material contains the porous nickel phosphate molecular sieve.

Description

다공성 니켈포스페이트를 이용한 올레핀/파라핀 분리 방법 및 다공성 니켈포스페이트를 함유하는 식품 포장재{Method for separating olefin/paraffin using porous nickel phosphate and food packaging material including porous nickel phosphate}Method for separating olefin / paraffin using porous nickel phosphate and food packaging material including porous nickel phosphate}

본 발명은 올레핀과 파라핀 기체 혼합물로부터 올레핀과 파라핀을 분리하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 다양한 금속 이온이 치환된 다공성 니켈포스페이트를 이용한 올레핀/파라핀 분리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for separating olefins and paraffins from an olefin and paraffin gas mixture, and more particularly, to an olefin / paraffin separation method using porous nickel phosphate substituted with various metal ions.

또한, 본 발명은 식품의 부폐과정에서 발생되는 에틸렌 기체를 흡착하는 다공성 니켈포스페이트를 함유하는 식품 포장재에 관한 것이다.The present invention also relates to a food packaging material containing porous nickel phosphate adsorbing ethylene gas generated during food waste disposal.

현재, 정유 및 석유화학 산업에서 올레핀/파라핀 혼합물에서 올레핀과 파라핀의 분리는 대부분 증류에 의해서 이루어지고 있다. 상기 올레핀과 파라핀은 끓는점이 매우 유사해서 증류로 분리하기 위해서는 많은 에너지가 소모되고 증류탑의 단수가 커서 장치비가 많이 들므로 이러한 문제점을 극복하기 위해서 흡착분리공정이 연구되고 있다.Currently, the separation of olefins and paraffins from olefin / paraffin mixtures in the oil and petrochemical industries is mostly by distillation. The boiling point of the olefin and paraffin are very similar, so a lot of energy is consumed in order to separate by distillation and the number of stages of the distillation column is large, so the apparatus cost is high.

이에, 대한민국 특허발명 제828137호에 있어서, 알루미노실리카겔 및 실리카 겔, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 펠렛형태의 기질에 질산은 (AgNO3)이 담지된 흡착제를 제조하는 방법이 제안된 바 있으며, 미합중국 특허발명 제6,315,816호 및 제6,468,329호에서는, 이러한 흡착분리공정에 사용되는 흡착제는 올레핀과 π 결합을 하여 올레핀을 선택적으로 흡착하는 금속이온 (Ag+, Cu+ 등)을 비표면적이 넓은 기질 (실리카겔, 알루미나, 알루미노실리카겔, 중형다공성 물질 등)에 담지시켜서 제조하는 방법이 제안된 바 있다. 상기 금속이온 담지는 질산은(AgNO3)이나 염화구리(CuCl) 용액을 기질에 함침시킨 후에 건조함으로써 이루어진다. 또한, 대한민국 특허발명 제787210호에서는 올레핀/파라핀 분리에 적합한 흡착제로서 알루미노실리카겔에 질산은을 담지시킨 흡착제의 제조방법이 제안되었으나, 이러한 알루미노실리카겔의 작은 세공 중에서도 그 크기가 아주 작은 기공에 담지된 질산은은 올레핀과 접촉이 어렵거나 물질전달속도가 매우 느려서 실제 흡착에 작용하지 못하므로 고가의 질산은이 낭비되어 흡착제 고가의 가격 경쟁력을 현저히 개선하지 못하였다.Accordingly, in Korean Patent Invention No. 828137, a method for preparing an adsorbent in which silver nitrate (AgNO 3 ) is supported on a pellet-type substrate selected from aluminosilica gel and silica gel and mixtures thereof has been proposed. In Patent Invention Nos. 6,315,816 and 6,468,329, the adsorbents used in the adsorptive separation process are characterized by a substrate having a large specific surface area (silica gel, etc.) that binds olefins with olefins to selectively adsorb olefins (Ag + , Cu +, etc.). , Alumina, alumino silica gel, mesoporous material, and the like) have been proposed. The metal ion supported is obtained by impregnating a silver nitrate (AgNO 3 ) or copper chloride (CuCl) solution to the substrate and then drying. In addition, Korean Patent Invention No. 787210 has proposed a method for preparing an adsorbent in which aluminosilicate is loaded with silver nitrate as an adsorbent suitable for olefin / paraffin separation, but among the small pores of the alumino silica gel, the size of the adsorbent is supported. Since silver nitrate was difficult to contact with olefins or the material transfer rate was very slow, it did not act on adsorption. Therefore, expensive silver nitrate was wasted, which did not significantly improve the price competitiveness of the adsorbent.

한편, 부텐-1, 트렌스-2-부텐, 시스-2-부텐, 노말부탄, 이소부탄 등을 포함하는 C4 혼합가스로부터 C4 올레핀 (부텐-1, 트렌스-2-부텐, 시스-2-부텐 등)과 C4 파라핀 (노말부탄, 이소부탄 등)을 분리하는 기존의 방법은 주로 증류 공정이 사용되어 왔는데, C4 성분들 간의 비점 차이가 작아서 단수가 많은 증류탑을 사용하므로 에너지 및 장치비가 많이 소요된다.On the other hand, C 4 olefins (butene-1, trans-2-butene, cis-2-) from a C 4 mixed gas containing butene-1, trans-2-butene, cis-2-butene, normal butane, isobutane and the like Butene, etc.) and C4 paraffins (normal butane, isobutane, etc.) have been mainly used in the distillation process. Since the boiling point difference between the C 4 components is small, a single distillation column with a large number of energy and equipment costs is high. It takes

그 밖의 종래 기술에서 올레핀/파라핀 분리를 위하여 실리카겔, 알루미나, 알루미노실리카겔, 중형다공성 물질 등을 사용하는 것이 알려져 있으나, 올레핀/파라핀을 더 높은 효율로 분리할 수 있는 물질의 개발이 요구되고 있다.In the prior art, it is known to use silica gel, alumina, alumino silica gel, mesoporous materials, etc. for olefin / paraffin separation, but there is a need for development of a material capable of separating olefin / paraffin with higher efficiency.

한편, 최근에는 식품의 부폐과정에서 소량 발생되는 에틸렌 가스에 의해 식품의 신선도가 급격히 떨어지는 문제가 제기되고 있다. 이를 극복하기 위해 제올라이트, 숯 등을 소량 함유하는 PE(폴리에틸렌) 포장재를 사용하는 경우, 함유된 제올라이트, 숯 등이 발생되는 소량의 에틸렌 가스를 흡착하여 식품의 신선도를 개선한다는 보고가 있었으며 현재 상품화 되어 있다. 그러나 숯을 함유하는 PE 포장재는 검은색을 띄게 되어 식품 포장재로 사용시 소비자의 선택성이 떨어지게 되며, 특히 제올라이트, 숯 등을 이용하는 경우에는 에틸렌의 흡착량의 한계가 있어 흡착량이 보다 개선된 새로운 소재의 개발이 요구되고 있다. On the other hand, in recent years, a problem that the freshness of food sharply drops due to the ethylene gas generated in a small amount of food waste. In order to overcome this problem, when using PE (polyethylene) packaging material containing a small amount of zeolite, charcoal, etc., there has been a report to improve the freshness of food by adsorbing a small amount of ethylene gas generated from the containing zeolite, charcoal, etc. have. However, PE packaging material containing charcoal has a black color, which decreases the consumer's selectivity when using it as a food packaging material. Especially, when using zeolite or charcoal, there is a limit to the adsorption amount of ethylene. This is required.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 가격이 저렴하면서도 높은 효율로 분리할 수 있는 올레핀/파라핀 분리 방법을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an olefin / paraffin separation method that can be separated at a low cost and high efficiency.

또한, 식품의 부폐과정에서 발생되는 에틸렌 가스의 흡착량을 높여, 식품의 신선도를 장기간 유지할 수 있는 식품 포장재를 제공하는 것이다.In addition, by increasing the adsorption amount of the ethylene gas generated in the food waste process to provide a food packaging material that can maintain the freshness of the food for a long time.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 금속이 치환된 다공성 니켈포스페이트 분자체에 올레핀/파라핀 혼합물을 통과시키는 것을 포함하는 올레핀/파라핀 분리 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an olefin / paraffin separation method comprising passing an olefin / paraffin mixture through a metal-substituted porous nickel phosphate molecular sieve.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, it should be noted that in the drawings, the same components or parts denote the same reference numerals as much as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.As used herein, the terms "about", "substantially", and the like, are used at, or in close proximity to, numerical values when manufacturing and material tolerances inherent in the meanings indicated are intended to aid the understanding of the invention. Accurate or absolute figures are used to assist in the prevention of unfair use by unscrupulous infringers.

상기 니켈포스페이트 분자체는 니켈, 인, 산소 및 금속 성분으로 구성된 니켈포스페이트 분자체 구조를 가진 금속 함유 니켈포스페이트 분자체로서 특정 금속 이온을 높은 농도로 함유하는 다중 금속 함유 니켈포스페이트 분자체를 제조할 수 있다. 특히, 올레핀을 선택적으로 흡착할 수 있는 다양한 금속 이온, 예를 들어, Cu+, Fe2+, Ag+ 등이 높은 농도로 치환된 니켈포스페이트 분자체를 제조하여 이러한 니켈포스페이트 분자체를 이용하여 올레핀과 파라핀을 각각 분리할 수 있다. The nickel phosphate molecular sieve is a metal-containing nickel phosphate molecular sieve having a nickel phosphate molecular sieve structure composed of nickel, phosphorus, oxygen, and metal components to prepare a multi-metal-containing nickel phosphate molecular sieve containing a high concentration of specific metal ions. have. In particular, nickel phosphate molecular sieves having various concentrations of metal ions capable of selectively adsorbing olefins, for example, Cu + , Fe 2+ , Ag +, etc., are prepared to prepare olefins using such nickel phosphate molecular sieves. And paraffin can be separated respectively.

상기 금속 함유 니켈포스페이트 분자체는 금속 이온이 치환된 VSB-1와 VSB-5 분자체일 수 있으며, VSB-1와 VSB-5 분자체는 니켈과 인을 포함한 니켈포스페이트라는 나노세공 물질은 세공 입구가 24개의 산소로 구성된 나노 세공 물질이며(24-membered ring 구조) 니켈, 인, 물 및 적당한 유기 주형 물질의 존재 하에서 합성되는 것으로 알려져 있다 [C. R. Acad. Sci. Paris, vol. 2, p. 387, 1999; Angew. Chem. Int. Ed. vol. 40, pp. 2831-2834, 2001].The metal-containing nickel phosphate molecular sieve may be VSB-1 and VSB-5 molecular sieves in which metal ions are substituted, and the VSB-1 and VSB-5 molecular sieves are nickel phosphates including nickel and phosphorus. Is a nanoporous material composed of 24 oxygens (24-membered ring structure) and is known to be synthesized in the presence of nickel, phosphorus, water and suitable organic template materials [C. R. Acad. Sci. Paris, vol. 2, p. 387, 1999; Angew. Chem. Int. Ed. vol. 40, pp. 2831-2834, 2001].

우선, 상기 VSB-1은 니켈, 인 및 불소 화합물에 피리딘과 TREN (tris(2-aminoethyl) amine)이라는 염기를 가하여 합성하는 방법[C. R. Acad. Sci. Paris, vol. 2, p. 387, 1999]이 공지되어 있다. 금속을 함유한 VSB-1은 금속, 니켈, 인, 암모늄플로라이드 및 증류수로 구성된 반응물을 마이크로파를 이용하여 합성한 기술이 알려져 있다 [Chem. Mater. vol. 16, p.5552, 2004]. First, the VSB-1 is synthesized by adding a base such as pyridine and TREN (tris (2-aminoethyl) amine) to nickel, phosphorus and fluorine compounds [C. R. Acad. Sci. Paris, vol. 2, p. 387, 1999 are known. VSB-1 containing metals is known to synthesize a reactant composed of metal, nickel, phosphorus, ammonium fluoride and distilled water using microwave [Chem. Mater. vol. 16, p. 5552, 2004.

또한, 상기 VSB-5는 니켈 및 인 화합물에 1,2-에틸렌디아민부터 1,8-옥탄디아민까지의 디아민류의 염기를 가하여 합성하는 방법[J. Am. Chem. Soc., vol. 125, pp.1309 ~ 1312, 2003; Angew. Chem. Int. Ed. vol. 40, pp. 2831-2834, 2001]이 공지되어 있다. 최근에는 유기 주형물질이 존재하지 않는 상태에서도 합성한 결과가 보고된 바 있다 [Chem. Mater. vol. 16, p. 1394, 2004; 대한민국 특허발명 제525208호]. 금속을 함유한 VSB-5은 금속, 니켈, 인, 염기 혹은 염 및 증류수로 구성된 반응물을 마이크로파를 이용하여 합성한 기술이 알려져 있다 [J. Phys. Chem. B vol. 109, 845, 2005; 대한민국 특허발명 제525209호]. 또한, 대한민국 특허발명 제680889호는 다중 금속이 골격에 함유된 니켈포스페이트 분자체의 제조 방법에 대하여 기재하고 있다. The VSB-5 is synthesized by adding a base of diamines ranging from 1,2-ethylenediamine to 1,8-octanediamine to nickel and phosphorus compounds. Am. Chem. Soc., Vol. 125, pp. 1309-1312, 2003; Angew. Chem. Int. Ed. vol. 40, pp. 2831-2834, 2001 are known. Recently, synthetic results have been reported even in the absence of organic template material [Chem. Mater. vol. 16, p. 1394, 2004; Korean Patent Invention No. 525208]. VSB-5 containing metal is known to synthesize a reactant composed of metal, nickel, phosphorus, base or salt, and distilled water using microwave [J. Phys. Chem. B vol. 109, 845, 2005; Korean Patent Invention No. 525209]. In addition, Korean Patent Invention No. 680889 describes a method for producing a nickel phosphate molecular sieve in which multiple metals are contained in a skeleton.

본 발명에 사용되는, 다양한 금속이 치환된 니켈 포스페이트 분자체는 공지의 방법을 참고하여 제조될 수 있다. 바람직하게는, 대한민국 특허발명 제680889호에 개시된 제조 방법을 이용하여 제조될 수 있다. As used herein, various metal-substituted nickel phosphate molecular sieves can be prepared by reference to known methods. Preferably, it may be prepared using the manufacturing method disclosed in Korean Patent Invention No. 680889.

본 발명의 올레핀/파라핀 분리 방법은 다양한 올레핀/파라핀 혼합물의 분리에 응용될 수 있으며, 구체적으로 C2~C8 올레핀과 C1~C8 파라핀 혼합물의 분리에 응용될 수 있다. 특히, 본 발명의 올레핀/파라핀 분리 방법은 에탄/에텐, 프로판/프로펜, 부탄/부텐 등의 분리에 효율적으로 적용될 수 있다.The olefin / paraffin separation method of the present invention may be applied to the separation of various olefin / paraffin mixtures, and specifically, may be applied to the separation of C2 to C8 olefins and C1 to C8 paraffin mixtures. In particular, the olefin / paraffin separation method of the present invention can be efficiently applied to the separation of ethane / ethene, propane / propene, butane / butene and the like.

본 발명에서 사용되는 다공성 니켈포스페이트 분자체는, 니켈화합물, 니켈화합물에 대하여, 0.3 ~ 3.0 몰비의 인화합물, 0.001 ~ 1.0 몰비의 금속을 함유하는 반응물로부터 제조된 금속 함유 니켈포스페이트 분자체일 수 있다. 상기 분자체 반응물은 니켈화합물에 대하여 0.5 내지 10 몰비의 불소화합물을 더 함유할 수 있다. The porous nickel phosphate molecular sieve used in the present invention may be a metal-containing nickel phosphate molecular sieve prepared from a nickel compound, a reactant containing 0.3 to 3.0 molar ratios of phosphorus compound and 0.001 to 1.0 molar ratio of metal with respect to the nickel compound. . The molecular sieve reactant may further contain 0.5 to 10 molar ratio of the fluorine compound relative to the nickel compound.

또한, 상기 제조 방법에 의하여 특정 다중 금속 함유 니켈포스페이트 분자체를 제조할 수 있다. 구체적으로, 원료 물질로 사용되는 니켈화합물은 용매에 일부의 용해도를 갖는 것으로, 예를 들면 염화니켈수화물, 질산니켈수화물 등의 무기 니켈화합물과 니켈올레이트, 니켈옥살레이트 등의 유기 니켈화합물이 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 염화니켈육수화물이 좋다. In addition, it is possible to produce a specific multi-metal-containing nickel phosphate molecular sieve by the above production method. Specifically, the nickel compound used as a raw material has some solubility in a solvent. For example, inorganic nickel compounds such as nickel chloride hydrate and nickel nitrate hydrate, and organic nickel compounds such as nickel oleate and nickel oxalate may be used. And preferably nickel chloride hexahydrate.

또 다른 원료물질로서, 인화합물 역시 용매에 일부의 용해도를 갖는 것으로, 예를 들면 인산, 트리-부틸포스페이트 등의 무기 및 유기 인화합물이 사용될 수 있으며. 바람직하기로는 인산이 좋다. As another raw material, phosphorus compounds also have some solubility in solvents. For example, inorganic and organic phosphorus compounds such as phosphoric acid and tri-butyl phosphate may be used. Preferably, phosphoric acid is good.

원료물질로 사용되는 니켈화합물과 인화합물의 사용량에 있어, 니켈화합물에 대하여 인화합물을 0.3 ~ 3.0 몰비로 사용하여 P/Ni의 몰비가 0.3 ~ 3.0 몰비로 유지하도록 하는 것이 바람직하며, 그 몰비가 0.3 미만이면 니켈이 지나치게 많이 존재하여 나노 세공을 갖는 물질이 얻어지는 대신 세공이 없는 물질이 얻어지고 몰비가 3.0을 초과하면 지나치게 높은 인농도로 인해 나노 세공 물질이 얻어지기 어렵거나 염기 혹은 염이 다량 필요할 뿐만 아니라 결정화될 수 있는 물질도 용해되어 고체를 얻기 어려운 문제가 생긴다. In the amount of nickel compound and phosphorus compound used as raw materials, it is preferable to maintain the molar ratio of P / Ni at 0.3 to 3.0 molar ratio by using phosphorus compound at 0.3 to 3.0 molar ratio with respect to nickel compound. If the amount is less than 0.3, then nickel is present so that a material having nanopores is obtained. Instead, a material without pores is obtained. If the molar ratio exceeds 3.0, nanoporous material is difficult to obtain or a large amount of base or salt is required. In addition, the material that can be crystallized is also dissolved, a problem that is difficult to obtain a solid.

원료물질에 첨가 사용될 수 있는 금속은 전이금속, 전형금속, Ⅷ족 귀금속 및 란탄늄 중에서 선택될 수 있다. 보다 구체적으로 예를 들면 티탄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 아연 등의 전이금속, 규소, 마그네슘 등의 전형금속, 팔라듐 등의 귀금속 및 란탄 및 세륨 등의 란탄늄 중에서 선택된 2종 이상을 사용할 수 있다. 보다 바람직하기로는 전이금속이 좋으며, 특히 바람직하게는 구리, 철, 은 등이다. The metal that can be used in addition to the raw material may be selected from transition metals, typical metals, Group VIII precious metals and lanthanum. More specifically, two or more selected from transition metals such as titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, zinc, typical metals such as silicon and magnesium, precious metals such as palladium, and lanthanum such as lanthanum and cerium Can be used. More preferably, a transition metal is preferable, and copper, iron, silver, etc. are especially preferable.

상기 금속은 니켈화합물에 대하여 0.001~ 1.0 몰비로 사용되는 것이 바람직하며, 사용량이 0.001 몰비 미만이면 금속 성분의 역할을 기대하기 어렵고 1.0 몰비 초과 시에는 금속 자체끼리 뭉쳐 분자체의 세공을 막아 분자체의 특성을 가지기 어렵다. 예를 들어, Cu-VSB-5, Fe-VSB-5, 또는 Ag-VSB-5 등의 경우 Cu, Fe 또는 Ag/Ni = 20~0.1%로 치환되며, Cu-VSB-1, Fe-VSB-1, 또는 Ag-VSB-1 등의 경우 Cu, Fe 또는 Ag/Ni = 30~0.1%로 치환될 수 있다.The metal is preferably used in a molar ratio of 0.001 to 1.0 with respect to the nickel compound, and when the amount is less than 0.001 molar ratio, it is difficult to expect the role of metal components. When the molar ratio exceeds 1.0 molar ratio, the metals themselves gather together to prevent pores of the molecular sieve. Difficult to have characteristics For example, in the case of Cu-VSB-5, Fe-VSB-5, or Ag-VSB-5, Cu, Fe, or Ag / Ni = 20 to 0.1%, and Cu-VSB-1, Fe-VSB In the case of -1, or Ag-VSB-1, Cu, Fe, or Ag / Ni = 30 to 0.1% may be substituted.

상기 금속은 용매에 일부 용해도를 갖는 금속 화합물로서 첨가 사용될 수 있으며, 예를 들면 질산염(nitrate), 염화염(chloride), 초산염(acetate), 황산염(sulfate) 및 산화물(oxide) 중에서 선택된 2종 이상이 사용될 수 있으며, 보다 바람직하기로는 질산염, 염화염 및 초산염이 좋다. The metal may be used as a metal compound having some solubility in a solvent, for example, at least two selected from nitrate, chloride, acetate, sulfate, and oxide. These may be used, more preferably nitrates, chlorides and acetates.

상기 금속원은 용매에 녹여 사용하거나, 인산에 녹여 사용할 수도 있으며, 염기 혹은 염이 포함된 니켈포스페이트 분자체를 제조하는 원료가 준비된 상태에서 금속 성분을 가할 수도 있다. The metal source may be used by dissolving it in a solvent or by dissolving it in phosphoric acid, and adding a metal component in a state in which a raw material for preparing a nickel phosphate molecular sieve containing a base or a salt is prepared.

상기 니켈포스페이트 분자체에 있어서 pH 조절 물질로는 유기아민, 무기염기 또는 무기염을 사용할 수 있는데, 무기 염기가 가격 측면이나 후처리가 간단하므로 편리하다.In the nickel phosphate molecular sieve, an organic amine, an inorganic base or an inorganic salt may be used as a pH adjusting material, and the inorganic base is convenient because it is easy to price or post-treatment.

상기 유기아민으로는 예를 들면 트리에틸아민, 트리프로필아민, 디이소프로필에틸아민, 트리에탄올아민 등의 3차 아민, 디부틸아민, 디프로필아민 등의 2차 아민, 헵틸아민, 옥틸아민, 노닐아민 등의 1차 아민 및 모포린, 시클로헥실 아민, 피리딘 등의 환형 구조를 갖는 유기아민 등이 사용될 수 있다. Examples of the organic amines include tertiary amines such as triethylamine, tripropylamine, diisopropylethylamine and triethanolamine, secondary amines such as dibutylamine and dipropylamine, heptylamine, octylamine and nonyl Primary amines such as amines and organic amines having a cyclic structure such as morpholine, cyclohexyl amine, pyridine and the like can be used.

상기 무기염기 또는 무기염은 알칼리 금속과 알칼리 토금속의 수산화물 또는 산화물, 또는 암모니아류 등이 포함될 수 있는데, 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화세슘, 암모니아, 암모니아수 등이 사용될 수 있다. The inorganic base or inorganic salt may include hydroxides or oxides of alkali metals and alkaline earth metals, or ammonia, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, cesium hydroxide, ammonia, ammonia water, and the like.

상기 니켈포스페이트 분자체에 있어서 pH 조절 물질로는 보다 바람직하기로는 제조 후 열처리 과정이 생략 가능한 무기염기를 사용하는 것이고, 특히 바람직하기로는 암모니아수 및 수산화나트륨을 사용하는 것이다. 상기 무기염기, 무기염 또는 유기아민은 니켈화합물에 대하여 1.0 ~ 10.0 몰비로 사용한다.In the nickel phosphate molecular sieve, as the pH adjusting material, more preferably, an inorganic base which can omit the heat treatment process after manufacture is used, and particularly preferably, ammonia water and sodium hydroxide are used. The inorganic base, inorganic salt or organic amine is used in a molar ratio of 1.0 to 10.0 with respect to the nickel compound.

한편, 상기 니켈화합물과 인화합물의 원료물질을 무기염기 또는 무기염이 존재한 상태에서 결정화한 니켈포스페이트 분자체의 제조 시, 상기 원료물질에 특정 금속을 첨가하고 결정화시키되 니켈 혹은 인의 이온반경 보다 이온 반경이 큰 금속과 이온 반경이 작은 금속을 동시에 추가하여 치환되는 금속의 농도를 높일 수 있거나 열적 안정성이 증가된 다중 금속 함유 니켈포스페이트 분자체를 제조할 수 있다. 먼저, 니켈화합물, 인화합물, 금속, 불소화합물, 염기 혹은 염 및 용매를 일정한 몰비로 혼합한다. 그 몰비는 1.0 Ni : (0.3 ~ 3.0) P : (0.001 ~ 1.0) 금속 : (0.0 ~ 10.0) F : (1.0 ~ 10.0) 염기 혹은 염 : (10 ~ 1000) 용매의 조성으로 혼합하고, VSB-1은 pH가 2.0~6.0 가 되도록 조절하고 VSB-5는 pH가 6.0 ~ 11.0가 되도록 조절한다. 용매로는 물, 에틸렌글리콜, 이소프로판올, 부탄올 등의 알콜, 벤젠, n-헥산 등의 탄화수소, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤, 사염화탄소 및 클로로포름 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 물과 부 탄올이 좋으며, 보다 바람직하기로는 물이 가장 좋다. 다음으로는 상기 혼합물을 고온으로 가열하여 결정화한다. 결정화를 위한 반응온도는 50 ~ 300 ℃, 바람직하기로는 100~ 250 ℃가 좋으며, 보다 바람직하기로는 150 ~ 200 ℃가 더욱 좋다. 반응온도가 50 ℃ 미만이면 반응이 너무 느려 합성에 매우 긴 시간이 필요하여 현실적이지 못하며, 300 ℃를 초과하면 니켈 및 인을 함유한 미세 세공이 없는 물질이 얻어지는 문제가 발생한다. 또한 가열에 사용되는 반응기는 마이크로웨이브 또는 전기히터 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 반응은 연속 혹은 회분식 모두 가능하나, 소량 합성 시에는 회분식 반응기가 적당하며 대량 합성 시에는 연속식 반응기가 적당하며, 용매의 증발이 상당량 일어나는 경우에는 용매의 손실을 방지하기 위한 압력 반응기, 오토클레이브 등을 필요로 한다. 그 다음으로는 상기의 반응조건으로 결정화된 반응물을 냉각시켜 고액 분리 후 건조된 다중 금속이 함유된 니켈포스페이트 분자체를 얻는다. 상기 냉각온도는 0 ~ 100 ℃이며, 고체 생성물을 액체로부터 분리하는 방법은 원심분리기 혹은 감압필터를 이용하여 수행될 수 있다. 상기 열처리 온도는 200 ~ 500 ℃가 좋으며, 더욱 바람직하기로는 300 ~ 450 ℃가 더욱 좋다. 열처리 온도가 200 ℃ 미만으로 낮으면 유기물의 제거가 불충분하여 흡착 용량이 낮으며, 500 ℃를 초과하는 경우 제조된 다중 금속 함유 니켈포스페이트 분자체의 구조의 분해가 일어날 수 있다. Meanwhile, in the preparation of the nickel phosphate molecular sieve in which the raw material of the nickel compound and the phosphorus compound is crystallized in the presence of an inorganic base or an inorganic salt, a specific metal is added to the raw material and crystallized, but the ion is more than the ion radius of nickel or phosphorus. By adding a metal with a large radius and a metal with a small ionic radius at the same time, it is possible to increase the concentration of the metal to be substituted or to prepare a multimetal-containing nickel phosphate molecular sieve with increased thermal stability. First, nickel compounds, phosphorus compounds, metals, fluorine compounds, bases or salts and solvents are mixed in a constant molar ratio. The molar ratio is 1.0 Ni: (0.3 to 3.0) P: (0.001 to 1.0) Metal: (0.0 to 10.0) F: (1.0 to 10.0) Base or salt: (10 to 1000) The solvent is mixed in the composition of VSB- 1 adjusts the pH to 2.0-6.0 and VSB-5 adjusts the pH to 6.0-1.0. As the solvent, one or two or more selected from alcohols such as water, ethylene glycol, isopropanol and butanol, hydrocarbons such as benzene and n-hexane, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, carbon tetrachloride and chloroform may be used. Water and butanol are preferable, and water is more preferable. Next, the mixture is heated to high temperature to crystallize. The reaction temperature for crystallization is 50 ~ 300 ℃, preferably 100 ~ 250 ℃, more preferably 150 ~ 200 ℃. If the reaction temperature is less than 50 ℃ reaction is too slow to require a very long time for the synthesis is not practical, if the temperature exceeds 300 ℃ there is a problem that a material without a fine pore containing nickel and phosphorus is obtained. In addition, the reactor used for heating may be used, such as microwave or electric heater. The reaction of the present invention can be continuous or batch, but a small amount of synthesis is suitable for a batch reactor and a large amount of synthesis is suitable for a continuous reactor, when a significant amount of solvent evaporation pressure reactor for preventing the loss of solvent, An autoclave or the like is required. Next, the reactant crystallized under the above reaction conditions is cooled to obtain a nickel phosphate molecular sieve containing multiple metals dried after solid-liquid separation. The cooling temperature is 0 ~ 100 ℃, the method of separating the solid product from the liquid may be carried out using a centrifuge or a reduced pressure filter. The heat treatment temperature is preferably 200 to 500 ° C, more preferably 300 to 450 ° C. If the heat treatment temperature is lower than 200 ℃, the removal of the organic matter is insufficient, the adsorption capacity is low, and if it exceeds 500 ℃, the decomposition of the structure of the produced multi-metal containing nickel phosphate molecular sieve may occur.

pH 조절제로 무기염기 혹은 무기염을 사용한 경우에는 무기염기 혹은 무기염이 분자체에 존재할 정도로 강하게 결합하지 않을 뿐만 아니라, 물에 쉽게 용해되어 세척 시 쉽게 분자체로부터 제거되기 때문에 유기아민 사용시 일반적으로 후처 리 공정으로써 수행되던 열처리 공정 없이 세척 및 건조 등의 공정만 수행 하여도 순수한 다중 금속 함유 니켈포스페이트 분자체를 얻을 수 있다. When inorganic bases or inorganic salts are used as the pH adjusting agent, the inorganic bases or inorganic salts are not strongly bound to exist in the molecular sieve, and they are easily dissolved in water and are easily removed from the molecular sieve during washing. Pure multi-metal-containing nickel phosphate molecular sieve can be obtained by performing a process such as washing and drying without the heat treatment process performed as a lithography process.

본 발명의 올레핀/파라핀 분리 방법에 있어서, 상기와 같이 제조되는 특정 금속-치환 니켈 포스페이트 분자체에 올레핀/파라핀 혼합물을 통과시키며, 니켈 포스페이트 분자체는 분말, 펠렛, 막 등의 형태로 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 금속-치환 니켈 포스페이트 분자체의 분말이나 펠렛을 포함하는 흡착층을 형성하여 상기 흡착층으로 올레핀/파라핀 혼합물을 통과시킴으로써, 상기 니켈 포스페이트 분자체 내에 치환된 특정 금속 이온과 올레핀의 π-전자 간의 정전기적 인력에 의하여 올레핀이 상기 니켈 포스페이트 분자체의 세공 내에 선택적으로 흡착되어 파라핀과 분리될 수 있으며, 이후 흡착된 올레핀을 탈착시킴으로써 올레핀과 파라핀을 각각 분리 회수할 수 있다. In the olefin / paraffin separation method of the present invention, an olefin / paraffin mixture is passed through a specific metal-substituted nickel phosphate molecular sieve prepared as described above, and the nickel phosphate molecular sieve may be used in the form of powder, pellet, membrane, and the like. . For example, by forming an adsorption layer comprising powder or pellets of a specific metal-substituted nickel phosphate molecular sieve and passing the olefin / paraffin mixture through the adsorption layer, the specific metal ions and olefins substituted in the nickel phosphate molecular sieve The olefin may be selectively adsorbed in the pores of the nickel phosphate molecular sieve by the electrostatic attraction between π-electrons to separate the paraffins, and then the olefins and the paraffins may be separated and recovered, respectively, by desorbing the adsorbed olefins.

또한, 본 발명의 분리에 있어서 금속이온을 환원시키는 전처리를 하여 분리를 진행시키는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 환원된 금속종과 올레핀의 π-전자 간의 정전기적 인력을 증가시킬 수 있기 때문이다.In addition, in the separation of the present invention, it is preferable to perform the pretreatment for reducing the metal ions to proceed with the separation. This is because the electrostatic attraction between the reduced metal species and the π-electrons of the olefin can be increased.

본 발명의 올레핀/파라핀 분리 방법에 있어서, 상기 특정 금속-치환 니켈 포스페이트 분자체의 분말이나 펠렛을 포함하는 흡착층을 하나 이상 사용할 수 있다. In the olefin / paraffin separation method of the present invention, one or more adsorption layers comprising powder or pellets of the specific metal-substituted nickel phosphate molecular sieves may be used.

한편, 올레핀/파라핀 분리 조건으로는 30~100℃에서 분리하며, 압력은 1~10bar로 변압한다. 올레핀/파라핀의 유속은 1 내지 5cc/min으로 조절하며, 촉매는 0.5 내지 5g을 사용하는 것이 바람직하다.On the other hand, as the olefin / paraffin separation conditions are separated at 30 ~ 100 ℃, the pressure is transformed to 1 ~ 10bar. The flow rate of olefins / paraffins is controlled at 1 to 5 cc / min, and the catalyst is preferably used at 0.5 to 5 g.

상기의 니켈포스페이트 나노세공체는 분말 또는 성형체로 사용할 수 있다. 성형체의 형태는 펠렛, 비드, 하니컴, 메쉬 또는 막 형태가 바람직하다. 펠렛, 비드, 하니컴, 메쉬, 막 등의 성형체를 제조하기 위해서는 적정한 유기 또는 무기 바인더를 사용할 수 있으며, 첨가된 유기 또는 무기 바인더는 분말 무게의 50%를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 무기 바인더로는 실리카, 알루미나, 층상구조화합물, 금속알콕사이드, 금속할라이드 등이 사용될 수 있으며, 유기 바인더로는 1 종 이상의 알코올 및 셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴레이트 등이 바람직하다.The nickel phosphate nanoporous body can be used as a powder or a molded body. The shape of the molded body is preferably in the form of pellets, beads, honeycomb, mesh or membrane. Appropriate organic or inorganic binders can be used to produce shaped articles such as pellets, beads, honeycombs, meshes, membranes and the like, and the added organic or inorganic binders preferably do not exceed 50% of the weight of the powder. As the inorganic binder, silica, alumina, layered compounds, metal alkoxides, metal halides, and the like may be used. As the organic binder, one or more alcohols and cellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylate, and the like are preferable.

또한, 본 발명은 식품의 부폐과정에서 발생되는 에틸렌 가스를 다량 흡착함으로써 식품의 신선도를 장기간 유지할 수 있는, 다공성 니켈포스페이트를 함유하는 식품 포장재를 제공한다.In addition, the present invention provides a food packaging material containing porous nickel phosphate, which can maintain the freshness of food for a long time by adsorbing a large amount of ethylene gas generated in the process of food waste.

바람직하게는, 상기 식품 포장재에 함유되는 다공성 니켈포스페이트는 본 발명의 올레핀/파라핀 분리 방법에 사용되는 상기 금속이 치환된 다공성 니켈포스페이트이다.Preferably, the porous nickel phosphate contained in the food packaging material is the porous nickel phosphate substituted with the metal used in the olefin / paraffin separation method of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명의 올레핀/파라핀 분리 방법에 의하여 다양한 금속 이온이 치환된 다공성 니켈포스페이트 분자체를 이용하여 올레핀을 선택적으로 흡착하여 분리함으로써, 높은 순도로 올레핀과 파라핀을 각각 분리하여 회수함으로써 올레핀/파라핀 분리 공정의 효율을 향상시키는 효과가 있다.As described above, by selectively adsorbing and separating olefins by using porous nickel phosphate molecular sieve substituted with various metal ions by the olefin / paraffin separation method of the present invention, olefins and paraffins are separated and recovered with high purity, respectively. There is an effect of improving the efficiency of the / paraffin separation process.

또한, 본 발명의 방법은 고가의 비용이 들지 않으면서도 높은 분리효과를 나타내므로 경제성이 향상되는 효과가 있다.In addition, since the method of the present invention exhibits a high separation effect without expensive cost, the economic efficiency is improved.

또한, 본 발명의 다공성 니켈포스페이트를 함유하는 식품 포장재를 이용하면, 식품의 부폐과정에서 발생되는 에틸렌 가스를 다량 흡착할 수 있으므로 식품의 신선도를 장기간 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using the food packaging material containing the porous nickel phosphate of the present invention, it is possible to adsorb a large amount of ethylene gas generated in the process of food waste, there is an effect that can maintain the freshness of the food for a long time.

하기의 실시예를 통하여 좀 더 상세하게 설명하고자 한다. Through the following examples will be described in more detail.

제조예 1Preparation Example 1

Cu-VSB-5의 제조Preparation of Cu-VSB-5

염화니켈·6화물(NiCl2·6H2O) 3.40g과 염화구리(CuCl2) 0.08g을 증류수 22.89g에 녹인후, 상기 혼합용액에 85% 인산 1.02g을 적가하고 암모니아수 2.53g을 가하여 반응물의 조성이 1.0 Ni : 0.63 P : 0.17 Cu: 3.0 NH3 : 100 H2O이 되도록 하였다. 상기에서 얻어진 반응물 30g을 테프론 반응기에 담고 밀봉한 후 마이크로웨이브 반응기 (CEM, MARS5) 에서 180 ℃에서 3분간 유지하여 결정화시킨 후 25 ℃에서 냉각, 고액 분리 후 Cu-VSB-5 분자체를 얻었다. 상기에서 얻어진 Cu-VSB-5 분자체의 BET 표면적과 조성을 다음 표 1에 나타내었다.After dissolving 3.40 g of nickel chloride hexahydrate (NiCl 2 · 6H 2 O) and 0.08 g of copper chloride (CuCl 2 ) in 22.89 g of distilled water, 1.02 g of 85% phosphoric acid was added dropwise to the mixed solution, followed by addition of 2.53 g of ammonia water. The composition of 1.0 Ni: 0.63 P: 0.17 Cu: 3.0 NH 3 : 100 H 2 O. 30 g of the reaction product obtained above was encapsulated in a Teflon reactor and sealed, and then crystallized by maintaining at a microwave reactor (CEM, MARS5) at 180 ° C. for 3 minutes, cooling at 25 ° C., and separating a solid and liquid to obtain a Cu-VSB-5 molecular sieve. The BET surface area and composition of the Cu-VSB-5 molecular sieve obtained above are shown in Table 1 below.

제조예 2Preparation Example 2

Fe-VSB-5의 제조Preparation of Fe-VSB-5

염화니켈·6화물(NiCl2·6H2O)3.39g 및 염화철·4물(FeCl2·4H2O)0.143g을 증류수 24.62g에 녹인후, 상기 혼합용액에 85% 인산 1.00g을 적가하고 암모니아수 2.52g을 가하여 반응물의 조성이 1.0 Ni : 0.63 P : 0.17 Fe: 3.0 NH3 : 100 H2O이 되도록 한 후 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 Fe-VSB-5 분자체를 얻었다. 상기에서 얻어진 Fe-VSB-5 분자체의 BET 표면적과 조성을 다음 표 1에 나타내었다. 3.39 g of nickel chloride hexahydrate (NiCl 2 · 6H 2 O) and 0.143 g of iron chloride 4 water (FeCl 2 · 4H 2 O) were dissolved in 24.62 g of distilled water, and 1.00 g of 85% phosphoric acid was added dropwise to the mixed solution. 2.52 g of ammonia water was added to make the composition of the reactant 1.0 Ni: 0.63 P: 0.17 Fe: 3.0 NH 3 : 100 H 2 O, to obtain a Fe-VSB-5 molecular sieve in the same manner as in Preparation Example 1. The BET surface area and composition of the Fe-VSB-5 molecular sieve obtained above are shown in Table 1 below.

제조예 3Preparation Example 3

Ag-VSB-5의 제조Preparation of Ag-VSB-5

염화니켈·6화물(NiCl2·6H2O) 3.40g 및 염화은(AgCl) 0.086g을 증류수에 녹인후, 상기 혼합용액에 85% 인산 1.02g을 적가하고 암모니아수 2.53g을 가하여 반응물의 조성이 1.0 Ni : 0.63 P : 0.17 Ag: 3.0 NH3 : 100 H2O이 되도록 한 후 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 Ag-VSB-5 분자체를 얻었다. 상기에서 얻어진 Ag-VSB-5 분자체의 BET 표면적과 조성을 다음 표 1에 나타내었다.3.40 g of nickel chloride hexahydrate (NiCl 2 · 6H 2 O) and 0.086 g of silver chloride (AgCl) were dissolved in distilled water, and then 1.02 g of 85% phosphoric acid was added dropwise to the mixed solution, and 2.53 g of ammonia water was added. Ni: 0.63 P: 0.17 Ag: 3.0 NH 3 : 100 H 2 O and then Ag-VSB-5 molecular sieve was obtained in the same manner as in Preparation Example 1. The BET surface area and composition of the Ag-VSB-5 molecular sieve obtained above are shown in Table 1 below.

제조예 4 Preparation Example 4

Cu-VSB-1의 제조Preparation of Cu-VSB-1

상기 제조예 1과 유사하게 제조하되, 암모니아수 대신에 플루오로암모늄 1.29g을 사용하였고, 반응물의 조성은 1.0 Ni : 1.0 P : 0.22 Cu: 2.5 NH4F: 100 H2O이 되도록 하였다. 190 ℃에서 3분간 유지하여 결정화시킨 후 25 ℃에서 냉각, 고액 분리 후 Cu-VSB-1 분자체를 얻었다. 상기에서 얻어진 Cu-VSB-1 분자체의 BET 표면적과 조성을 다음 표 1에 나타내었다.Prepared similarly to Preparation Example 1, 1.29 g of fluoroammonium was used in place of ammonia water, and the composition of the reactant was 1.0 Ni: 1.0 P: 0.22 Cu: 2.5 NH 4 F: 100 H 2 O. After crystallization by holding at 190 ° C. for 3 minutes, the mixture was cooled at 25 ° C. and solid-liquid separation to obtain Cu-VSB-1 molecular sieve. The BET surface area and composition of the Cu-VSB-1 molecular sieve obtained above are shown in Table 1 below.

제조예 5 Preparation Example 5

*Fe-VSB-1의 제조 * Preparation of Fe-VSB-1

상기 제조예 2와 유사하게 실시하되, 암모니아수 대신에 플루오로암모늄 1.27g을 사용하였고 ,반응물의 조성은 1.0 Ni : 1.0 P : 0.22 Fe: 2.5 NH4F: 100 H2O이 되도록 하였다. 190 ℃에서 3분간 유지하여 결정화시킨 후 25 ℃에서 냉각, 고액 분리 후 Fe-VSB-1 분자체를 얻었다. 상기에서 얻어진 Fe-VSB-1 분자체의 BET 표면적과 조성을 다음 표 1에 나타내었다. In the same manner as in Preparation Example 2, 1.27 g of fluoroammonium was used instead of ammonia water, and the composition of the reaction was 1.0 Ni: 1.0 P: 0.22 Fe: 2.5 NH 4 F: 100 H 2 O. Crystallization was carried out at 190 ° C. for 3 minutes, followed by cooling at 25 ° C. and solid-liquid separation to obtain Fe-VSB-1 molecular sieve. The BET surface area and the composition of the Fe-VSB-1 molecular sieve obtained above are shown in Table 1 below.

제조예 6 Preparation Example 6

Ag-VSB-1의 제조Preparation of Ag-VSB-1

상기 제조예 3과 유사하게 실시하되, 암모니아수 대신에 플루오로암모늄 1.27g을 사용하였고, 반응물의 조성은 1.0 Ni : 1.0 P : 0.22 Ag: 2.5 NH4F: 100 H2O이 되도록 하였다. 190 ℃에서 3분간 유지하여 결정화시킨 후 25 ℃에서 냉각, 고액 분리 후 Cu-VSB-1 분자체를 얻었다. 상기에서 얻어진 Ag-VSB-1 분자체의 BET 표면적과 조성을 다음 표 1에 나타내었다.In the same manner as in Preparation Example 3, 1.27 g of fluoroammonium was used in place of ammonia water, and the composition of the reactant was 1.0 Ni: 1.0 P: 0.22 Ag: 2.5 NH 4 F: 100 H 2 O. After crystallization by holding at 190 ° C. for 3 minutes, the mixture was cooled at 25 ° C. and solid-liquid separation to obtain Cu-VSB-1 molecular sieve. The BET surface area and composition of the Ag-VSB-1 molecular sieve obtained above are shown in Table 1 below.

제조예 7 Preparation Example 7

VSB-5의 Cu 이온교환 촉매의 제조Preparation of Cu Ion Exchange Catalyst of VSB-5

합성된 VSB-5 3g을 1mol의 Cu 수용액 50cc에 넣고 70 ℃에서 교반하여 Cu를 이온교환 하였다. 이 방법을 3회 실시 하였으며, 이온 교환 후 25 ℃에서 냉각, 고액 분리 후 이온교환된 Cu-VSB-5 분자체를 얻었다. 상기에서 얻어진 Cu-VSB-5 분자체의 BET 표면적과 조성을 다음 표 1에 나타내었다.3 g of synthesized VSB-5 was added to 50 cc of 1 mol of aqueous Cu solution, and stirred at 70 ° C. to ion exchange Cu. This method was carried out three times. After the ion exchange, the mixture was cooled at 25 ° C., and the solid-liquid separation gave an ion-exchanged Cu-VSB-5 molecular sieve. The BET surface area and composition of the Cu-VSB-5 molecular sieve obtained above are shown in Table 1 below.

비교 제조예 1Comparative Production Example 1

VSB-5의 제조Preparation of VSB-5

염화니켈·육수화물(NiCl2·6H2O) 3.42g을 증류수에 녹인 후 85% 인산 1.01g을 적가한 후 암모니아수 2.55g을 가하여 조성이 1.0Ni : 0.63P : 3.0NH3 : 100H2O이고, pH가 7.7인 반응물을 얻었다. 상기에서 얻어진 반응물 30g을 테프론 반응기에 담고 밀봉 후 마이크로 웨이브 반응기에서 180 ℃에서 4시간 유지하여 결정화시켜, 실온(25 ℃)으로 냉각하여 고액 분리한 후 VSB-5 분자체를 얻었다. 상기에서 얻어진 VSB-5 분자체의 BET 표면적과 조성을 다음 표 1에 나타내었다. 3.42 g of nickel chloride / hexahydrate (NiCl 2 · 6H 2 O) is dissolved in distilled water, and 1.01 g of 85% phosphoric acid is added dropwise, followed by the addition of 2.55 g of ammonia water. The composition is 1.0Ni: 0.63P: 3.0NH 3 : 100H 2 O. , a reaction product having a pH of 7.7 was obtained. 30 g of the reaction product obtained above was placed in a Teflon reactor, sealed, and kept in a microwave reactor at 180 ° C. for 4 hours to crystallize. The mixture was cooled to room temperature (25 ° C.) to be solid-liquid separated to obtain VSB-5 molecular sieve. The BET surface area and composition of the VSB-5 molecular sieve obtained above are shown in Table 1 below.

비교제조예 2Comparative Production Example 2

VSB-1의 제조Preparation of VSB-1

염화니켈·육수화물(NiCl2·6H2O) 3.30g을 증류수 23.86g에 녹인 후 암모니아수 2.45g을 가하고 HF 3.29g을 추가한 후 최종적으로 85% 인산을 적가하되 반응물의 조성은 1.0 Ni : 1.0 P : 1.5 HF: 3.0 NH3: 100 H2O이 되도록 하였다. 상기에서 얻어진 반응물 30g을 테프론 반응기에 담고 밀봉 후 마이크로웨이브 오븐(CEM, MARS5)을 이용하여 180 ℃에서 1시간 유지하여 결정화시킨 후 25 ℃에서 냉각, 고액 분리 후 VSB-1 분자체를 얻었다.3.30 g of nickel chloride / hexahydrate (NiCl 2 · 6H 2 O) was dissolved in 23.86 g of distilled water, 2.45 g of ammonia water was added, and 3.29 g of HF was added. Finally, 85% of phosphoric acid was added dropwise. P: 1.5 HF: 3.0 NH 3 : 100 H 2 O. 30 g of the reaction product obtained above was placed in a Teflon reactor, sealed, and then crystallized by maintaining at 180 ° C. in a microwave oven (CEM, MARS5) for 1 hour, and then cooled at 25 ° C. and separated into a solid solution to obtain VSB-1 molecular sieve.

[표 1]TABLE 1

촉매명Catalyst Name 치환된 금속의 조성(wt%)* Composition of Substituted Metal (wt%) * BET 표면적 (m2/g)** BET surface area (m 2 / g) ** 제조예 1Preparation Example 1 Cu-VSB-5Cu-VSB-5 3.13.1 380380 제조예 2Preparation Example 2 Fe-VSB-5Fe-VSB-5 3.43.4 410410 제조예 3Preparation Example 3 Ag-VSB-5Ag-VSB-5 3.03.0 370370 제조예 4Preparation Example 4 Cu-VSB-1Cu-VSB-1 7.87.8 158158 제조예 5Preparation Example 5 Fe-VSB-1Fe-VSB-1 12.412.4 172172 제조예 6Preparation Example 6 Ag-VSB-1Ag-VSB-1 6.86.8 149149 제조예 7Preparation Example 7 Cu-VSB-5 (ion-exchange)Cu-VSB-5 (ion-exchange) 3.33.3 390390 비교제조예 1Comparative Production Example 1 VSB-5VSB-5 00 420420 비교제조예 2Comparative Production Example 2 VSB-1VSB-1 00 180180

* 치환된 금속의 조성은 EDS(Energy Dispersive Spectroscopy)를 이용하여 분석함* The composition of the substituted metal is analyzed by EDS (Energy Dispersive Spectroscopy)

** BET 표면적(m2/g)은 측정전에 300℃의 진공에서 탈수후에 측정함.** BET surface area (m 2 / g) is measured after dehydration in a vacuum at 300 ℃ before measurement.

실시예 1Example 1

제조예 1의 Cu-VSB-5를 사용하는 프로판/프로펜의 분리Separation of propane / propene using Cu-VSB-5 of Preparation Example 1

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 분리장치도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 파라핀/올레핀을 분리하기 위한 장치로 각각의 가스의 유량은 MFC(Mass Flow Controller)를 이용하여 정밀하게 조절하였으며, 유량의 방향을 결정하기 위해 6-port 밸브를 이용하여 전처리, 반응가스 안정화, 흡착 반응을 조절하였다. 촉매층 상하에는 촉매층 부피를 감소하기 위해 반응성이 없는 실리카를 사용하였다. 파라핀/올레핀 분리 시 압력을 조절하기 위해 BPR(back pressure regulator)를 사용하여 1~10bar까지 조절하였다. 흡착을 통과한 반응가스는 GC(Gas Chromatograph)의 FID를 이용하여 분석하였다. 파라핀/올레핀의 분리 분석을 위해 GC의 알루미나 컬럼을 사용하여 분석하였다.1 is a separation apparatus diagram according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to Figure 1, the device for separating the paraffin / olefin of the present invention, the flow rate of each gas was precisely controlled using MFC (Mass Flow Controller), the 6-port valve to determine the direction of the flow rate Pretreatment, reaction gas stabilization, and adsorption reaction were controlled. Above and below the catalyst layer, inert silica was used to reduce the catalyst layer volume. In order to control the pressure during paraffin / olefin separation, BPR (back pressure regulator) was used to adjust the pressure to 1 ~ 10bar. The reaction gas that passed through the adsorption was analyzed using FID of GC (Gas Chromatograph). Analysis was performed using an alumina column of GC for separation analysis of paraffins / olefins.

올레핀/파라핀을 분리하기 위해 특별히 제조된 튜브(tube)형 반응기(직경=3/8", SUS, 길이 30cm)를 사용하여 실험을 실시하였다. 프로판/프로펜을 분리하기 위한 반응조건은 40℃, 1bar에서 실시하였으며, 분리를 위한 촉매는 제조예 1의 Cu-VSB-5 분말 1g을 펠렛화하여 사용하였다. 촉매의 전처리를 위해 300℃에서 6시간동안 가열한 후, 구리(Cu)를 2가에서 1가로 환원하기 위해 200℃에서 5% 수소 분위기에서 환원하였다. 촉매의 환원 후 40℃로 냉각 시킨 후 헬륨(He)을 이용하여 퍼징(purging)하였다. 전처리가 마무리된 촉매를 가지고 프로판/프로펜/헬륨의 비가 90/5/5의 비율로 안정화 후 촉매층을 이용해서 분리하였다. 이때 유속은 30cc/min으로 일정하게 유지하였다.The experiment was carried out using a specially prepared tube reactor (diameter = 3/8 ", SUS, length 30 cm) to separate olefin / paraffin. The reaction conditions for separating propane / propene were 40 ° C. 1 bar of Cu-VSB-5 powder of Preparation Example 1 was pelletized, and heated for 6 hours at 300 ° C. for pretreatment of the catalyst, followed by copper (Cu). To reduce from monovalent to monovalent, reduced in a 5% hydrogen atmosphere at 200 ° C. After reduction of the catalyst, it was cooled to 40 ° C. and purged with helium (He). The propene / helium ratio was stabilized at a ratio of 90/5/5 and then separated using a catalyst bed, at which time the flow rate was kept constant at 30 cc / min.

실시예 2Example 2

제조예 2의 Fe-VSB-5를 사용하는 부탄/부텐의 분리Separation of Butane / Butene Using Fe-VSB-5 of Preparation Example 2

올레핀/파라핀을 분리하기 위해 특별히 제조된 튜브(tube)형 반응기(직경=3/8", SUS, 길이 30cm)를 사용하여 실험을 실시하였다. 부탄/부텐을 분리하기 위한 반응조건은 40℃, 1bar에서 실시하였으며, 분리를 위한 촉매는 제조예 2의 Fe-VSB-5 분말 1g을 펠렛화하여 사용하였다. 촉매의 전처리를 위해 300℃에서 6시간동안 가열하였으며, Fe을 환원하기 위해 200℃에서 5% 수소 분위기에서 환원하였다. 촉매의 환원 후 40℃로 냉각 시킨 후 He을 이용하여 퍼징하였다. 전처리가 마무리된 촉매를 가지고 부탄/부텐/헬륨의 비가 90/5/5의 비율로 안정화 후 촉매층을 이용해서 분리하였다. 이때 유속은 30cc/min으로 일정하게 유지하였다. 상기의 흡착도약 실험결과 Fe가 동형치환 Fe-VSB-5가 VSB-5 보다 2배의 높은 부텐 분리효능을 보여주었다. The experiment was carried out using a tube-type reactor (diameter = 3/8 ", SUS, length 30 cm) specially prepared for separating olefin / paraffin. The reaction conditions for separating butane / butene were 40 ° C., The catalyst for separation was used by pelletizing 1 g of Fe-VSB-5 powder of Preparation Example 2. The catalyst was heated at 300 ° C. for 6 hours for pretreatment of the catalyst and at 200 ° C. to reduce Fe. After the reduction of the catalyst, the catalyst was cooled down to 40 ° C. and purged with He.The catalyst layer was stabilized at a ratio of butane / butene / helium at a ratio of 90/5/5 with a pretreated catalyst. At this time, the flow rate was kept constant at 30 cc / min, and the adsorption leap experiment showed that the Fe-VSB-5 homo-substituted Fe-VSB-5 showed twice as high butene separation efficiency as VSB-5.

실시예 3 Example 3

제조예 3의 Ag-VSB-5를 사용하는 에탄/에텐의 분리 Separation of Ethane / Ethene Using Ag-VSB-5 of Preparation Example 3

올레핀/파라핀을 분리하기 위해 특별히 제조된 튜브(tube)형 반응기(직경=3/8", SUS, 길이 30cm)를 사용하여 실험을 실시하였다. 에탄/에텐을 분리하기 위한 반응조건은 40℃, 1bar에서 실시하였으며, 분리를 위한 촉매는 제조예 3의 Ag-VSB-5 분말 1g을 펠렛화하여 사용하였다. 촉매의 전처리를 위해 300℃에서 6시간동안 열처리 하였으며, 은(Ag)을 환원하기 위해 200℃에서 5% 수소 분위기에서 환원하였다. 촉매의 환원 후 40℃로 냉각 시킨 후 헬륨(He)을 이용하여 퍼징(purging)하였다. 전처리가 마무리된 촉매를 가지고 에탄/에텐/헬륨의 비가 90/5/5의 비율로 안정화 후 흡착제층을 이용해서 분리하였다. 이때 유속은 30cc/min으로 일정하게 유지하였다. 상기의 흡착도약 실험결과 은(Ag)이 동형치환 Ag-VSB-5가 VSB-5 보다 2배의 높은 에텐 분리효능을 보여주었다.The experiment was carried out using a tube-type reactor (diameter = 3/8 ", SUS, length 30 cm) specially prepared for separating olefin / paraffin. The reaction conditions for separating ethane / ethene were 40 ° C., The catalyst for separation was used by pelletizing 1 g of Ag-VSB-5 powder of Preparation Example 3. Heat treatment at 300 ° C. for 6 hours for pretreatment of the catalyst was performed to reduce silver (Ag). It was reduced in a 5% hydrogen atmosphere at 200 ° C. After reduction of the catalyst, it was cooled to 40 ° C. and purged with helium (He) .The ratio of ethane / ethene / helium with the pretreated catalyst was 90 / After stabilization at a ratio of 5/5, the adsorbent layer was separated and the flow rate was kept constant at 30 cc / min As a result of the above adsorption jump test, silver (Ag) was homo-substituted Ag-VSB-5 was VSB-5. It showed 2 times higher separation efficiency of ethene.

실시예 4Example 4

제조예 4의 Cu-VSB-1을 사용하는 프로판/프로펜의 분리Separation of propane / propene using Cu-VSB-1 of Preparation Example 4

실시예 1과 동일하되, 상기 분리를 위한 촉매로 Cu-VSB-5 대신 제조예 1의 Cu-VSB-1 1g을 사용하였다. As in Example 1, 1g of Cu-VSB-1 of Preparation Example 1 was used instead of Cu-VSB-5 as a catalyst for the separation.

실시예 5Example 5

제조예 5의 Fe-VSB-1을 사용하는 부탄/부텐의 분리Separation of Butane / Butene Using Fe-VSB-1 of Preparation Example 5

실시예 2와 동일하되, 상기 분리를 위한 촉매로 Fe-VSB-5 대신 제조예 5의 Cu-VSB-1 1g을 사용하였다. As in Example 2, 1g of Cu-VSB-1 of Preparation Example 5 was used instead of Fe-VSB-5 as a catalyst for the separation.

실시예 6Example 6

제조예 6의 Ag-VSB-1을 사용하는 에탄/에텐의 분리Separation of Ethane / Ethene Using Ag-VSB-1 of Preparation Example 6

실시예 3과 동일하되, 상기 분리를 위한 촉매로 Ag-VSB-5 대신 제조예 6의 Ag-VSB-1 1g을 사용하였다. As in Example 3, 1g of Ag-VSB-1 of Preparation Example 6 was used instead of Ag-VSB-5 as a catalyst for the separation.

실시예 7Example 7

제조예 7의 이온교환된 Cu-VSB-5를 사용하는 프로판/프로펜의 분리 Separation of propane / propene using ion exchanged Cu-VSB-5 of Preparation Example 7

올레핀/파라핀을 분리하기 위해 특별히 제조된 튜브(tube)형 반응기를 사용하여 실험을 실시하였다. 프로판/프로펜을 분리하기 위한 반응조건은 40℃, 1bar에서 실시하였으며, 분리를 위한 촉매는 제조예 7의 이온교환된 Cu-VSB-5를 1g을 사용하였다. 촉매의 전처리를 위해 300℃에서 6시간동안 열처리를 하였으며, Cu를 환원하기 위해 200℃에서 5% 수소 분위기에서 환원하였다. 촉매의 환원 후 40℃로 냉각 시킨 후 헬륨(He)을 이용하여 퍼징(purging)하였다. 전처리가 마무리된 촉매를 가지고 프로판/프로펜/헬륨의 비가 90/5/5의 비율로 안정화 후 촉매층을 이용해서 분리하였다. 이때 유속은 30cc/min으로 일정하게 유지하였다. 상기의 흡착도약 실험결과 Cu가 동형치환 Cu-VSB-5가 VSB-5 보다 3배의 높은 프로펜 분리효능을 보여주었다.Experiments were carried out using a tube-type reactor specially prepared for separating olefins / paraffins. Reaction conditions for separating propane / propene were carried out at 40 ° C., 1 bar, and 1 g of the ion-exchanged Cu-VSB-5 of Preparation Example 7 was used as a catalyst for separation. Heat treatment was performed at 300 ° C. for 6 hours for pretreatment of the catalyst, and reduction was performed at 200 ° C. under 5% hydrogen atmosphere to reduce Cu. After the reduction of the catalyst was cooled to 40 ℃ and purged with helium (He). After the pretreatment was completed, the propane / propene / helium ratio was stabilized at a ratio of 90/5/5, and then separated using a catalyst layer. At this time, the flow rate was kept constant at 30 cc / min. As a result of the adsorption leap experiment, Cu showed homopropane separation effect of 3 times higher than that of VSB-5.

실시예 8Example 8

VSB-5를 사용한 에틸렌의 흡착Adsorption of Ethylene with VSB-5

표준 부피측정 기술을 사용하여 5 내지 760토르의 압력 범위에서 작은 기체 분자의 흡착 데이터를 얻었다. 기체 흡착 실험 전에, 비교제조예 1에서 얻은 VSB-5 1.0g을 진공하에서 (< 10~5토르) 실온에서 유지한 후, 250℃의 온도로 가열하여 천천히(1K/min) 활성화시켰다. 고도의 순수한 기체를 흡착 측정을 위해 사용하였다. 760토르에서 흡착 후 압력을 감소시키면서 에틸렌의 흡탈착 실험을 진행하였다. 780토르에서 VSB-5에 흡착된 에틸렌의 양(2.1mmol/g)은 기존의 상업용 제올라이트인 제올라이트 X의 에틸렌 흡착량(2.0mmol/g) 보다 높은 것을 확인하였다. 이를 통하여 식품 포장재에 사용되는 PE 포장재 등에 혼합소재로 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.Adsorption data of small gas molecules in the pressure range of 5 to 760 Torr was obtained using standard volumetric techniques. Prior to the gas adsorption experiment, 1.0 g of VSB-5 obtained in Comparative Preparation Example 1 was maintained at room temperature under vacuum (<10 to 5 Torr), and then heated to a temperature of 250 ° C. to activate slowly (1 K / min). Highly pure gas was used for the adsorption measurement. Adsorption and desorption experiments of ethylene were conducted while reducing the pressure after adsorption at 760 Torr. It was confirmed that the amount of ethylene adsorbed to VSB-5 at 780 torr (2.1 mmol / g) was higher than the ethylene adsorption amount (2.0 mmol / g) of the existing commercial zeolite zeolite X. Through this, it could be confirmed that the PE packaging material used in the food packaging material can be used as a mixed material.

실시예 9Example 9

Cu-VSB-5를 사용한 에틸렌의 흡착Adsorption of Ethylene with Cu-VSB-5

표준 부피측정 기술을 사용하여 5 내지 760토르의 압력 범위에서 작은 기체분자의 흡착 데이터를 얻었다. 기체 흡착 실험 전에, 비교제조예 1에서 얻은 Cu-VSB-5 1.0g을 진공하에서 (< 10~5토르) 실온에서 유지한 후, 250℃의 온도로 가열하여 천천히(1K/min) 활성화시켰다. 고도의 순수한 기체를 흡착 측정을 위해 사용하였다. 760토르에서 흡착 후 압력을 감소시키면서 에틸렌의 흡탈착 실험을 진행하였다. 780토르에서 Cu-VSB-5에 흡착된 에틸렌의 양(2.3mmol/g)은 기존의 상업용 제올라이트인 제올라이트 X의 에틸렌 흡착량(2.0mmol/g) 보다 높은 것을 확인하였다. 이를 통하여 식품 포장재에 사용되는 PE 포장재 등에 혼합소재로 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.Adsorption data of small gas molecules in the pressure range of 5 to 760 Torr was obtained using standard volumetric techniques. Prior to the gas adsorption experiment, 1.0 g of Cu-VSB-5 obtained in Comparative Preparation Example 1 was maintained at room temperature under vacuum (<10 to 5 Torr), and then heated to a temperature of 250 ° C. to activate slowly (1 K / min). Highly pure gas was used for the adsorption measurement. Adsorption and desorption experiments of ethylene were conducted while reducing the pressure after adsorption at 760 Torr. It was confirmed that the amount of ethylene adsorbed to Cu-VSB-5 at 780 torr (2.3 mmol / g) was higher than the ethylene adsorption amount (2.0 mmol / g) of the existing commercial zeolite zeolite X. Through this, it could be confirmed that the PE packaging material used in the food packaging material can be used as a mixed material.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1과 동일하되, 상기 분리를 위한 촉매로 Cu-VSB-5 대신 비교제조예 1의 VSB-5를 사용하였다.Same as Example 1, VSB-5 of Comparative Preparation Example 1 was used instead of Cu-VSB-5 as a catalyst for the separation.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1과 동일하되, 상기 분리를 위한 촉매로 Cu-VSB-1 대신 비교제조예 2의 VSB-1을 사용하였다.Same as Example 1, VSB-1 of Comparative Preparation Example 2 was used instead of Cu-VSB-1 as a catalyst for the separation.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다공성 분자체를 이용한 프로판/프로펜의 시간에 따른 흡착분율을 나타내는 분리능 그래프이다. 도 2의 시간에 따른 흡착 도약(adsorption breakingthrough curve) 그래프에 따르면, 실시예 1의 Cu가 동형치환 (Cu-VSB-5) 되거나 실시예 7의 이온교환된 Cu-VSB-5(Cu-VSB-5-ion exchange)가 비교예 1의 VSB-5보다 2 ~ 3배 이상의 높은 분리능이 있음을 확인 할 수 있었다. 이는 Cu-VSB-5 구조내의 Cu(I)가 프로판에 비하여 프로펜을 선택적으로 흡착하고 있음을 확인할 수 있다.2 is a resolution graph showing the adsorption fraction over time of propane / propene using a porous molecular sieve according to a preferred embodiment of the present invention. According to the adsorption breakingthrough curve graph with time in FIG. 5-ion exchange) was found to have a resolution of 2-3 times higher than VSB-5 of Comparative Example 1. This confirms that Cu (I) in the Cu-VSB-5 structure selectively adsorbs propene as compared to propane.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 분리장치도.1 is a separator according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다공성 분자체를 이용한 프로판/프로펜의 시간에 따른 흡착분율을 나타내는 분리능 그래프.Figure 2 is a resolution graph showing the adsorption fraction over time of propane / propene using a porous molecular sieve according to an embodiment of the present invention.

Claims (9)

금속이 치환된 다공성 니켈포스페이트 분자체에 올레핀/파라핀 혼합물을 통과시키는 것을 포함하는 올레핀/파라핀 분리 방법.An olefin / paraffin separation method comprising passing an olefin / paraffin mixture through a metal substituted porous nickel phosphate molecular sieve. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 니켈포스페이트 분자체는 니켈화합물에 대하여 0.3 ~ 3.0 몰비의 인화합물; 0.001 ~ 1.0 몰비의 금속을 함유하는 반응물로부터 제조되는 것인 올레핀/파라핀 분리 방법.The nickel phosphate molecular sieve is 0.3 to 3.0 molar ratio of the phosphorus compound relative to the nickel compound; Process for the separation of olefins / paraffins prepared from reactants containing 0.001 to 1.0 molar ratio of metal. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 니켈포스페이트 분자체는 VSB-1 또는 VSB-5인 올레핀/파라핀 분리 방법.The nickel phosphate molecular sieve is VSB-1 or VSB-5 olefin / paraffin separation method. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 반응물은 니켈화합물에 대하여, 0.5 내지 10몰비의 불소화합물을 더 포함하는 것인 올레핀/파라핀 분리 방법.The reactant is an olefin / paraffin separation method further comprises a fluorine compound in a 0.5 to 10 molar ratio with respect to the nickel compound. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 금속은 철(Fe), 구리(Cu) 및 은(Ag)으로 이루어진 군에서 선택되는 하 나 이상인 올레핀/파라핀 분리 방법.The metal is olefin / paraffin separation method of at least one selected from the group consisting of iron (Fe), copper (Cu) and silver (Ag). 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 니켈포스페이트 분자체는 분말층, 펠렛 또는 막의 형태로 사용하는 올레핀/파라핀 분리 방법.The nickel phosphate molecular sieve is used in the form of a powder layer, pellet or membrane olefin / paraffin separation method. 다공성 니켈포스페이트 분자체를 함유하는 식품 포장재.Food packaging containing porous nickel phosphate molecular sieve. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 니켈포스페이트 분자체는 VSB-1 또는 VSB-5인 식품 포장재.The nickel phosphate molecular sieve is VSB-1 or VSB-5. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 금속이 치환된 다공성 니켈포스페이트 분자체를 함유하는 식품 포장재.Food packaging material containing the porous nickel phosphate molecular sieve substituted with the metal of any one of Claims 1-6.
KR1020090069437A 2008-07-31 2009-07-29 Method for separating olefin/paraffin using porous nickel phosphate and food packaging material including porous nickel phosphate KR101252446B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080074929 2008-07-31
KR20080074929 2008-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100014144A true KR20100014144A (en) 2010-02-10
KR101252446B1 KR101252446B1 (en) 2013-04-16

Family

ID=42087997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090069437A KR101252446B1 (en) 2008-07-31 2009-07-29 Method for separating olefin/paraffin using porous nickel phosphate and food packaging material including porous nickel phosphate

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101252446B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101725756B1 (en) * 2015-11-23 2017-04-14 한국화학연구원 Separation method of olefin and paraffin using organic-inorganic hybrid nanoporous materials having breathing behavior
KR102107785B1 (en) * 2019-09-04 2020-05-07 박시효 Method for manufacturing food packaging and food packaging manufactured therefrom
KR20200120834A (en) * 2019-04-12 2020-10-22 주식회사 신세계푸드 Ethylene gas adsorbent film and packaging materials including the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102202876B1 (en) * 2018-08-27 2021-01-13 한국화학연구원 Packing film for vegetables, manufacturing method of packing film for vegetables, and packing method of vegetables using the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100525209B1 (en) * 2003-08-19 2005-11-04 한국화학연구원 Metal-incorporated nanoporous materials, Metal-VSB-5 molecular sieve and their preparation methods
KR100680889B1 (en) * 2005-07-19 2007-02-08 한국화학연구원 Nanoporous multi metal-incorporated nickel phosphate molecular sieves and their preparation methods
KR100828137B1 (en) * 2007-05-09 2008-05-08 한국에너지기술연구원 Olefin selective adsorbent

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101725756B1 (en) * 2015-11-23 2017-04-14 한국화학연구원 Separation method of olefin and paraffin using organic-inorganic hybrid nanoporous materials having breathing behavior
KR20200120834A (en) * 2019-04-12 2020-10-22 주식회사 신세계푸드 Ethylene gas adsorbent film and packaging materials including the same
KR102107785B1 (en) * 2019-09-04 2020-05-07 박시효 Method for manufacturing food packaging and food packaging manufactured therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
KR101252446B1 (en) 2013-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101703359B1 (en) Binderless adsorbents and their use in the adsorptive separation of para-xylene
Wang et al. Separation of alkane and alkene mixtures by metal–organic frameworks
US8017825B2 (en) Modified ETS-10 zeolites for olefin separation
EP2860158B1 (en) Metal-containing silicoaluminophosphate molecular sieve having the rho framework structure and process for its preparation
US20220096992A1 (en) Method for the adsorptive separation of ethylene and ethane using ultramicroporous metal-organic framework
US11285455B2 (en) Organic-inorganic hybrid nanoporous material containing intramolecular acid anhydride functional group, composition for adsorption comprising the same, and use thereof for separation of hydrocarbon gas mixture
WO2015031366A1 (en) Oxygen storage and catalytic alkane conversion
TW201438807A (en) DDR type zeolites with stabilized adsorption activity
JP2011524870A (en) Reducible porous crystalline solid hybrid for separating a mixture of molecules having different degrees of unsaturation and / or number of unsaturations
KR20220034791A (en) Method for preparing mesoporous zeolite multifunctional catalyst for upgrading pyrolysis oil
US20130334460A1 (en) Titano-silico-alumino-phosphate
KR20180054030A (en) Olefin selective adsorbents and methods of selectively adsorbing olefin using porous materials with redox activity
KR101252446B1 (en) Method for separating olefin/paraffin using porous nickel phosphate and food packaging material including porous nickel phosphate
Cheng et al. Minimalistic synthesis of α-zirconium diammonium phosphate and zirconia for applications in ion exchange and catalysis
KR20160045223A (en) Method for separating and/or purifying mixtures containing olefins and acetylenes using crystalline nano-porous hybrid adsorbent
KR102186025B1 (en) A adsorbent with olefins sorption selectivity, manufacturing method of the same and method of selectively adsorbing olefin using the same
US20210362088A1 (en) Process for purifying hydrogen gas for use in fuel cells
JP2011079819A (en) Method for producing propylene
KR102090173B1 (en) Method for separating and/or purifying mixtures containing olefins and acetylenes using crystalline nano-porous hybrid adsorbent
KR101725756B1 (en) Separation method of olefin and paraffin using organic-inorganic hybrid nanoporous materials having breathing behavior
KR100803771B1 (en) Process for the preparation of molecular sieve adsorbent for selective adsorption of oxygen from air
JP2023014129A (en) Zinc oxide modified mfi type zeolite and method for manufacturing aromatic compound using the same
US20220062812A1 (en) Ethylene separations using small pore zeolite ssz-45
CN112619590B (en) Renewable hydrogen sulfide adsorbent and preparation method thereof
Nawaz et al. Selectivity and deactivation profiles of zeolite type materials in the MTO process

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20111219

Effective date: 20121218

GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160401

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180403

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 7