KR20200051474A - Zinc ferrite-based catalysts and method of preparing the same - Google Patents

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Abstract

A method for preparing a zinc ferrite-based catalyst according to an embodiment of the present application includes the steps of: obtaining a precipitate by making a metal precursor solution containing a zinc precursor, a ferrite precursor, and water touch contact with a basic solution; filtering, drying and firing the precipitate to obtain a solid sample; and preparing a catalyst by coating a composition containing the solid sample and a side reaction inhibitor on a carrier. According to the present invention, it is possible to obtain butadiene in high yield.

Description

아연 페라이트계 촉매 및 이의 제조방법{ZINC FERRITE-BASED CATALYSTS AND METHOD OF PREPARING THE SAME}Zinc ferrite catalyst and method for manufacturing the same {ZINC FERRITE-BASED CATALYSTS AND METHOD OF PREPARING THE SAME}

본 출원은 2018년 11월 5일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0134410호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.This application claims the benefit of the filing date of Korean Patent Application No. 10-2018-0134410 filed with the Korean Intellectual Property Office on November 5, 2018, the entire contents of which are incorporated herein.

본 출원은 아연 페라이트계 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present application relates to a zinc ferrite-based catalyst and a method for manufacturing the same.

석유화학 시장에서 그 수요가 점차 증가하고 있는 부타디엔을 제조하기 위한 부텐의 산화적 탈수소화 반응은 부텐과 산소가 반응하여 부타디엔과 물을 생성하는 반응으로서, 생성물로 안정한 물이 생성되므로 열역학적으로 유리할 뿐만 아니라 반응온도를 낮출 수 있다.In the petrochemical market, the oxidative dehydrogenation reaction of butene to produce butadiene, which is gradually increasing in demand, is a reaction in which butene and oxygen react to produce butadiene and water. In addition, it is possible to lower the reaction temperature.

노르말-부텐(1-부텐, 트랜스-2-부텐, 시스-2-부텐)의 산화적 탈수소화 반응은 노르말-부텐과 산소가 반응하여 부타디엔과 물을 생성하는 반응이다. 그러나, 상기 산화적 탈수소화 반응에서는 반응물로서 산소를 사용하기 때문에 완전 산화반응 등 많은 부반응이 예상되므로, 이러한 부반응을 최대한 억제하고 부타디엔의 선택도가 높은 촉매를 개발하는 것이 가장 중요한 핵심기술이다. 지금까지 알려진 부텐의 산화적 탈수소화 반응에 사용되는 촉매로는 페라이트(Ferrite) 계열 촉매, 주석 계열 촉매, 비스무스 몰리브데이트(Bismuth Molybdate) 계열 촉매 등이 있다.The oxidative dehydrogenation reaction of normal-butene (1-butene, trans-2-butene, cis-2-butene) is a reaction in which normal-butene and oxygen react to produce butadiene and water. However, in the oxidative dehydrogenation reaction, since oxygen is used as a reactant, many side reactions such as a complete oxidation reaction are expected, so it is the most important core technology to suppress such side reactions as much as possible and to develop a catalyst having a high selectivity of butadiene. Catalysts used in the oxidative dehydrogenation reaction of butenes known to date include ferrite-based catalysts, tin-based catalysts, and bismuth molybdate-based catalysts.

이 중에서 상기 페라이트계 촉매는 스피넬 구조의 2가 양이온 자리를 구성하는 금속의 종류에 따라 촉매로서의 활성이 다른데, 그 중에서도 아연 페라이트, 마그네슘 페라이트, 망간 페라이트가 부텐의 산화적 탈수소화 반응에 좋은 활성을 보이는 것으로 알려져 있으며, 특히 아연 페라이트는 다른 금속의 페라이트 촉매보다 부타디엔의 선택도가 높은 것으로 보고되고 있다[F.-Y. Qiu, L.-T. Weng, E. Sham, P. Ruiz, B. Delmon, Appl. Catal., 51권, 235쪽(1989년)].Among them, the ferrite-based catalyst has different activity as a catalyst depending on the type of metal constituting the divalent cation site of the spinel structure. Among them, zinc ferrite, magnesium ferrite, and manganese ferrite have good activity for the oxidative dehydrogenation reaction of butene. It has been reported that zinc ferrite has a higher selectivity of butadiene than ferrite catalysts of other metals [F.-Y. Qiu, L.-T. Weng, E. Sham, P. Ruiz, B. Delmon, Appl. Catal., Vol. 51, p. 235 (1989)].

부텐의 산화적 탈수소화 반응에 있어서 아연 페라이트 계열 촉매의 활용에 대해서는 보고된 바 있으며, 산화적 탈수소화 반응에 대한 아연 페라이트 촉매의 반응 활성 및 수명을 높이기 위해, 촉매에 첨가제를 처리하는 등 전처리 및 후처리를 통하여 보다 높은 수율로 부타디엔을 장기적으로 얻을 수 있다고 알려져 있다.The use of zinc ferrite-based catalysts in the oxidative dehydrogenation reaction of butene has been reported, and in order to increase the reaction activity and life of the zinc ferrite catalyst for the oxidative dehydrogenation reaction, pretreatment such as treatment with additives to the catalyst and It is known that butadiene can be obtained in the long term with higher yield through post-treatment.

다만, 부텐의 산화적 탈수소화 반응에서 COx 등의 부반응 물질의 증가가 문제가 되며, 이는 공정의 효율을 떨어뜨려 비용을 증가시킨다. 따라서, Fe2O3 결정 구조가 존재하여도 부반응을 최소화할 수 있는 방안에 대한 연구개발이 시급하다.However, in the oxidative dehydrogenation reaction of butene, an increase in side reaction materials such as CO x becomes a problem, which decreases the efficiency of the process and increases the cost. Therefore, there is an urgent need to research and develop a method to minimize side reactions even when a Fe 2 O 3 crystal structure is present.

미국 특허 공개 공보 제2013-0209351호United States Patent Publication No. 2013-0209351

본 출원은 부텐의 전환율을 높이고 부타디엔의 선택도를 높여 부타디엔을 높은 수율로 얻을 수 있는 아연 페라이트계 촉매 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.This application is intended to provide a zinc ferrite-based catalyst and a method for producing the butadiene with high yield by increasing the conversion of butene and increasing the selectivity of butadiene.

본 출원의 일 실시상태는,One embodiment of the present application,

아연 전구체, 페라이트 전구체 및 물을 포함하는 금속 전구체 용액을 염기성 수용액과 접촉시켜 침전물을 얻는 단계;A step of obtaining a precipitate by contacting a metal precursor solution containing a zinc precursor, a ferrite precursor, and water with a basic aqueous solution;

상기 침전물을 여과한 후, 건조하고 소성하여 고체 시료를 얻는 단계; 및Filtering the precipitate, followed by drying and firing to obtain a solid sample; And

상기 고체 시료 및 부반응 억제제를 포함하는 조성물을 담체에 코팅하여 촉매를 제조하는 단계를 포함하고,Comprising the step of preparing a catalyst by coating the composition containing the solid sample and the side reaction inhibitor on a carrier,

상기 부반응 억제제는 Cs, Ti, Zr, V, Nb, W, Cu, Ag, Cd 및 Sb 중 1종 이상을 포함하는 것인 아연 페라이트계 촉매의 제조방법을 제공한다.The side reaction inhibitor provides a method for producing a zinc ferrite-based catalyst comprising one or more of Cs, Ti, Zr, V, Nb, W, Cu, Ag, Cd, and Sb.

또한, 본 출원의 다른 실시상태는, 상기 아연 페라이트계 촉매의 제조방법에 따라 제조되는 아연 페라이트계 촉매를 제공한다.In addition, another exemplary embodiment of the present application provides a zinc ferrite-based catalyst prepared according to the method for preparing the zinc ferrite-based catalyst.

또한, 본 출원의 다른 실시상태는,In addition, another embodiment of the present application,

상기 아연 페라이트계 촉매를 준비하는 단계; 및Preparing the zinc ferrite catalyst; And

상기 아연 페라이트계 촉매를 부텐의 산화적 탈수소화 반응에 사용하여 부타디엔을 제조하는 단계Preparing butadiene by using the zinc ferrite catalyst in an oxidative dehydrogenation reaction of butene

를 포함하는 부타디엔의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing butadiene containing.

본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매는, 아연 페라이트계 촉매와 부반응 억제제를 포함하는 조성물을 담체에 코팅하여 제조함으로써, 촉매 내 α-Fe2O3 결정 구조를 감소시킬 수 있고, 이에 따라 촉매의 활성을 증가시킬 수 있다.The zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application may be prepared by coating a composition comprising a zinc ferrite-based catalyst and a side reaction inhibitor on a carrier, thereby reducing the crystal structure of α-Fe 2 O 3 in the catalyst. Accordingly, the activity of the catalyst can be increased.

또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매는 소량의 스팀을 사용하면서도 높은 수율로 부타디엔을 얻을 수 있다.In addition, the zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application can obtain butadiene with a high yield while using a small amount of steam.

또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매는 촉매 단위부피당 활성을 조절할 수 있어 촉매층 내부의 온도를 낮추어 반응기를 안정적으로 운전할 수 있다.In addition, the zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application can control the activity per unit volume of the catalyst, thereby lowering the temperature inside the catalyst layer to stably operate the reactor.

또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매는 폐수 발생량을 줄여서 제조 방법은 공정의 효율을 높일 수 있다.In addition, the zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application can reduce the amount of wastewater generated so that the manufacturing method can increase the efficiency of the process.

도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 부텐의 산화적 탈수소화 반응에 사용되는 반응기의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a reactor used for the oxidative dehydrogenation reaction of butene according to an exemplary embodiment of the present application.

이하, 본 출원에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present application will be described in more detail.

본 명세서에 있어서, '수율(%)'은 산화적 탈수소화 반응의 생성물인 1,3-부타디엔의 몰수를, 원료인 부텐의 몰수로 나눈 값으로 정의된다. 예컨대, 수율은 하기의 식으로 표시될 수 있다.In this specification, 'yield (%)' is defined as a value obtained by dividing the number of moles of 1,3-butadiene as a product of an oxidative dehydrogenation reaction by the number of moles of butene as a raw material. For example, the yield can be expressed by the following equation.

수율(%) = [(생성된 1,3-부타디엔의 몰수)/(공급된 부텐의 몰수)] × 100Yield (%) = [(Number of moles of 1,3-butadiene produced) / (Number of moles of butene supplied)] × 100

본 명세서에 있어서, '전환율(conversion, %)'은 반응물이 생성물로 전환하는 비율을 말하며, 예컨대, 부텐의 전환율은 하기의 식으로 정의될 수 있다.In the present specification, 'conversion rate (%)' refers to a rate of conversion of a reactant to a product. For example, the conversion rate of butene may be defined by the following equation.

전환율(%) = [(반응한 부텐의 몰수)/(공급된 부텐의 몰수)] × 100Conversion rate (%) = [(mole number of butene reacted) / (mole number of butene supplied)] × 100

본 명세서에 있어서, '선택도(%)'는 부타디엔(BD)의 변화량을 부텐(BE)의 변화량으로 나눈 값으로 정의된다. 예컨대, 선택도는 하기의 식으로 표시될 수 있다.In the present specification, 'selectivity (%)' is defined as a value obtained by dividing the amount of change in butadiene (BD) by the amount of change in butene (BE). For example, the selectivity can be expressed by the following equation.

선택도(%) = [(생성된 1,3-부타디엔 또는 COx의 몰수)/(반응한 부텐의 몰수)] × 100Selectivity (%) = [(molar number of 1,3-butadiene or COx generated) / (molar number of butene reacted)] × 100

본 명세서에 있어서, '부타디엔'은 1,3-부타디엔을 의미한다.In the present specification, 'butadiene' means 1,3-butadiene.

전술한 바와 같이, 부텐의 산화적 탈수소화 반응을 통해 1,3-부타디엔(butadiene)을 생산하는 공정의 촉매로 스피넬(spinel) 구조(AFe2O4)를 갖는 페라이트계 촉매의 활성이 좋다고 알려져 있다.As described above, it is known that the activity of a ferrite-based catalyst having a spinel structure (AFe 2 O 4 ) is good as a catalyst for the process of producing 1,3-butadiene through an oxidative dehydrogenation reaction of butene. have.

한편, 페라이트계 촉매의 경우, 2-부텐(2-butene), 특히 트랜스-2-부텐(trans-2-butene)에 대한 반응성이 비스무스-몰리브덴 촉매(Mo-Bi 촉매)보다 우수한 결과를 나타낸다고 알려져 있다. 따라서, 2-부텐의 산화적 탈수소화 반응에 Mo-Bi 촉매를 적용하더라도 본 출원과 같은 효과, 즉 부텐의 전환율 또는 부타디엔의 선택도 등의 결과가 얻어지지 않는다.On the other hand, in the case of a ferrite-based catalyst, it is known that the reactivity to 2-butene, especially trans-2-butene, shows better results than the bismuth-molybdenum catalyst (Mo-Bi catalyst). have. Therefore, even if the Mo-Bi catalyst is applied to the oxidative dehydrogenation reaction of 2-butene, the same effect as in the present application, that is, the result such as the conversion of butene or the selectivity of butadiene is not obtained.

이 때, 부텐의 산화적 탈수소화 반응에 사용되는 ZnFe2O4 촉매는 일반적으로 공침법에 의해 제조된다. 공침법은, 침전, 교반, 숙성 및 세척, 건조, 소성 과정을 거쳐 제조되는데, 균일하게 아연(Zn)과 페라이트(Fe)가 침전되는 단계가 매우 중요하다.At this time, the ZnFe 2 O 4 catalyst used in the oxidative dehydrogenation reaction of butene is generally prepared by a co-precipitation method. The coprecipitation method is prepared through precipitation, stirring, aging and washing, drying, and calcination processes, and it is very important to uniformly precipitate zinc (Zn) and ferrite (Fe).

문제는 종래의 공침법을 이용한 아연 페라이트 촉매의 합성과정에서 α-Fe2O3 상(phase)이 형성된다. α-Fe2O3 상(phase)은 부텐의 산화적 탈수소화 반응에 있어서, 낮은 부타디엔 선택도를 보이는 반면에, ZnFe2O4 상에서는 높은 부타디엔 선택도를 보인다.The problem is that α-Fe 2 O 3 phase is formed in the process of synthesis of a zinc ferrite catalyst using a conventional coprecipitation method. The α-Fe 2 O 3 phase shows a low butadiene selectivity in the oxidative dehydrogenation reaction of butene, while a high butadiene selectivity in the ZnFe 2 O 4 phase.

또한, 상기 아연 페라이트계 촉매는 이론상 ZnFe2O4의 화학식을 가지는 스피넬(spinel) 구조를 형성하고 있으며, Zn과 Fe 이외의 금속을 첨가하는 방법을 이용하여 촉매에 추가적인 기능을 부가할 수 있다. 그러나, 아연 페라이트 촉매에 추가로 금속을 첨가하는 경우에는 아연 페라이트 촉매의 고유의 결정 구조가 변화하는 현상이 발생하여 오히려 촉매 성능의 저하로 이어질 수 있다.In addition, the zinc ferrite-based catalyst theoretically forms a spinel structure having the formula of ZnFe 2 O 4 , and additional functions may be added to the catalyst by using a method of adding a metal other than Zn and Fe. However, when a metal is additionally added to the zinc ferrite catalyst, a phenomenon in which an intrinsic crystal structure of the zinc ferrite catalyst changes occurs, which may lead to a decrease in catalyst performance.

이에 따라, 본 발명자들은 부타디엔 선택도 개선을 위해 α-Fe2O3 상의 생성을 제어하여 활성을 증가시킬 수 있는 아연 페라이트계 촉매의 제조방법에 대하여 연구를 수행하였으며, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors conducted a study on a method for preparing a zinc ferrite-based catalyst capable of increasing activity by controlling the production of α-Fe 2 O 3 phase to improve butadiene selectivity, and completed the present invention.

본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매의 제조방법은, 아연 전구체, 페라이트 전구체 및 물을 포함하는 금속 전구체 용액을 염기성 수용액과 접촉시켜 침전물을 얻는 단계; 상기 침전물을 여과한 후, 건조하고 소성하여 고체 시료를 얻는 단계; 및 상기 고체 시료 및 부반응 억제제를 포함하는 조성물을 담체에 코팅하여 촉매를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 부반응 억제제는 Cs, Ti, Zr, V, Nb, W, Cu, Ag, Cd 및 Sb 중 1종 이상을 포함한다.A method of manufacturing a zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application includes: obtaining a precipitate by contacting a metal precursor solution containing a zinc precursor, a ferrite precursor, and water with a basic aqueous solution; Filtering the precipitate, followed by drying and firing to obtain a solid sample; And coating the composition containing the solid sample and the side reaction inhibitor on a carrier to prepare a catalyst, wherein the side reaction inhibitor is one of Cs, Ti, Zr, V, Nb, W, Cu, Ag, Cd, and Sb. Contains more than species.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 고체 시료는 하기 화학식 1로 표시되는 아연 페라이트계 촉매를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present application, the solid sample may include a zinc ferrite-based catalyst represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

ZnFeaOx ZnFe a O x

상기 화학식 1에서,In Chemical Formula 1,

a는 1.5 내지 2.8 이고,a is 1.5 to 2.8,

x는 양이온의 산화수에 의해 결정될 수 있다.x can be determined by the oxidation number of the cation.

상기 화학식 1에서, a는 1.6 내지 2.5일 수 있으며, 바람직하게는 1.8 내지 2.2일 수 있다.In Chemical Formula 1, a may be 1.6 to 2.5, and preferably 1.8 to 2.2.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 금속 전구체 용액 총중량을 기준으로, 상기 아연 전구체의 함량은 0.1 중량% 내지 5 중량% 일 수 있고, 0.1 중량% 내지 3 중량% 일 수 있다. 또한, 상기 금속 전구체 용액 총중량을 기준으로, 상기 페라이트 전구체의 함량은 1 중량% 내지 10 중량% 일 수 있고, 1 중량% 내지 7 중량% 일 수 있다. 상기 아연 전구체 및 페라이트 전구체의 함량이 전술한 범위를 만족하는 경우, 공침법에 의한 침전물 형성시 아연 페라이트계 촉매의 합성이 용이하다.In one embodiment of the present application, based on the total weight of the metal precursor solution, the content of the zinc precursor may be 0.1 wt% to 5 wt%, and may be 0.1 wt% to 3 wt%. In addition, based on the total weight of the metal precursor solution, the content of the ferrite precursor may be 1 wt% to 10 wt%, and may be 1 wt% to 7 wt%. When the content of the zinc precursor and the ferrite precursor satisfies the above-described range, it is easy to synthesize a zinc ferrite-based catalyst when forming a precipitate by coprecipitation.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 아연 전구체 및 상기 페라이트 전구체는 각각 독립적으로 질산염(nitrate), 암모늄염(ammonium salt), 황산염(sulfate) 및 염화물(chloride)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 또는 이의 수화물일 수 있다. 구체적으로는 질산염(nitrate) 또는 염화물(chloride), 또는 이의 수화물인 것이 바람직하다.In an exemplary embodiment of the present application, the zinc precursor and the ferrite precursor are each independently selected from the group consisting of nitrate, ammonium salt, sulfate, and chloride, or one or more types, or Hydrates thereof. Specifically, it is preferably nitrate or chloride, or a hydrate thereof.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 아연 전구체는 아연클로라이드(ZnCl2)일 수 있다. 이 경우, 아연 페라이트계 촉매의 형성이 우수하다.In one embodiment of the present application, the zinc precursor may be zinc chloride (ZnCl 2 ). In this case, the formation of a zinc ferrite catalyst is excellent.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 페라이트 전구체는 페릭클로라이드하이드레이트(FeCl3·6H2O)일 수 있다. 이 경우, 아연 페라이트계 촉매의 형성이 우수하다.In one embodiment of the present application, the ferrite precursor may be ferric chloride hydrate (FeCl 3 · 6H 2 O). In this case, the formation of a zinc ferrite catalyst is excellent.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 물은 순수(DI water)를 이용할 수 있다. 상기 순수(DI water)의 온도는 0℃ 초과 40℃ 이하일 수 있다. 바람직하게는 0℃ 초과 30℃ 이하일 수 있다. 더 바람직하게는 5℃ 이상 25℃ 이하일 수 있다. 상기 순수의 온도가 상기 범위를 만족하는 경우 침전법에 의한 촉매 생산량을 늘리고, 활성 촉매의 함량을 조절하여, 궁극적으로 산화적 탈수소화 반응에 따른 부타디엔의 선택도 및 수율의 향상을 가져올 수 있다.In one embodiment of the present application, the water may use pure water (DI water). The temperature of the DI water may be greater than 0 ° C and less than 40 ° C. Preferably, it may be greater than 0 ° C and less than or equal to 30 ° C. More preferably, it may be 5 ° C or more and 25 ° C or less. When the temperature of the pure water satisfies the above range, the production amount of the catalyst by the precipitation method is increased, and the content of the active catalyst is adjusted to ultimately improve the selectivity and yield of butadiene according to the oxidative dehydrogenation reaction.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 염기성 수용액의 pH는 7 내지 10일 수 있다. 바람직하게는 pH는 7.5 내지 9일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 아연 페라이트 촉매를 안정적으로 생성하는 효과가 있다.In one embodiment of the present application, the pH of the basic aqueous solution may be 7 to 10. Preferably, the pH may be 7.5 to 9. When the above range is satisfied, there is an effect of stably generating a zinc ferrite catalyst.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 염기성 수용액은 수산화칼륨, 탄산암모늄, 탄산수소암모늄, 수산화나트륨 수용액, 탄산나트륨 수용액 및 암모니아수로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 바람직하게는 상기 염기성 수용액은 암모니아수일 수 있다. 이 경우, 아연 페라이트계 촉매의 제조과정에서, 침전이 용이하여 촉매 입자의 형성을 우수하게 하는 효과가 있다.In one embodiment of the present application, the basic aqueous solution may be at least one selected from the group consisting of potassium hydroxide, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, aqueous sodium hydroxide solution, aqueous sodium carbonate solution and aqueous ammonia. Preferably, the basic aqueous solution may be ammonia water. In this case, during the preparation of the zinc ferrite-based catalyst, it is easy to precipitate, and there is an effect of improving the formation of catalyst particles.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 염기성 수용액의 농도는 5 중량% 내지 40 중량%일 수 있고, 8 중량% 내지 30 중량%일 수 있다.In one embodiment of the present application, the concentration of the basic aqueous solution may be 5% to 40% by weight, and 8% to 30% by weight.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 침전물을 얻는 단계는, 상기 금속 전구체 용액을 상기 염기성 수용액과 접촉 후 교반하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 교반하는 단계를 더 포함함으로써, 금속 전구체들의 침전 형성이 용이하게 되어 촉매 입자 형성이 유리하다. 상기 교반하는 단계는 상온에서 수행될 수 있고, 상기 교반하는 방법은 액상과 액상을 혼합하는 방법이라면 제한없이 사용될 수 있다. 또한, 상기 교반하는 단계의 교반시간은 30분 내지 3시간일 수 있고, 1시간 내지 2시간일 수 있다.In an exemplary embodiment of the present application, the step of obtaining the precipitate may further include agitating the metal precursor solution after contacting the basic aqueous solution. By further comprising the stirring step, precipitation of metal precursors is facilitated, and catalyst particle formation is advantageous. The stirring step may be performed at room temperature, and the stirring method may be used without limitation as long as it is a method of mixing a liquid phase and a liquid phase. In addition, the stirring time of the stirring step may be 30 minutes to 3 hours, and may be 1 hour to 2 hours.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 침전물을 여과하는 단계는 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 여과방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 감압 여과일 수 있다. 구체적으로 진공 펌프를 사용하여 감압을 걸어 여과시키는 방법일 수 있으며, 이 경우 세척 및 수분을 촉매와 분리시키는 효과가 있다. 또 다른 예는 Filter-press 장비를 이용할 수 있다. 공침 용액을 여과포에 축적한 후 증류수를 통과시키는 방법일 수 있다.In one embodiment of the present application, the step of filtering the precipitate is not particularly limited as long as it is a filtration method commonly used in the art. For example, it may be vacuum filtration. Specifically, it may be a method of filtering under reduced pressure using a vacuum pump, and in this case, there is an effect of washing and separating moisture from the catalyst. Another example could be using filter-press equipment. It may be a method of passing the distilled water after accumulating the coprecipitation solution in a filter cloth.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 침전물을 여과 후 소성하기 전에 세척하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 세척하는 단계를 더 포함함으로써, 침전물 내에 남아있는 불필요한 이온(ion)을 제거할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present application, the precipitate may be further filtered and washed before firing. By further including the washing step, it is possible to remove unnecessary ions (ions) remaining in the precipitate.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 건조하는 단계는, 상기 침전물을 여과한 후에 세척하는 단계를 거친 후, 소성하기 전에 수행될 수 있다. 상기 침전물을 건조하는 단계는 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 건조방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 건조기를 이용할 수 있고, 오븐을 이용할 수 있다. 상기 건조하는 단계는 80℃ 내지 150℃에서 건조할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present application, the drying step may be performed after filtration and washing after filtering the precipitate. The step of drying the precipitate is not particularly limited as long as it is a drying method commonly used in the art. For example, a dryer can be used and an oven can be used. The drying step may be dried at 80 ℃ to 150 ℃.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 침전물을 소성하는 단계는 80℃에서 1℃/min의 속도로 승온하여, 600℃ 내지 800℃에서 5시간 내지 10시간 유지하는 것일 수 있다. 상기 소성하는 단계는, 구체적으로 600℃ 내지 700℃, 더 구체적으로는 600℃ 내지 650℃에서 소성할 수 있다. 상기 소성하는 단계는, 구체적으로 5시간 내지 8시간, 더 구체적으로는 5시간 내지 6시간 소성할 수 있다.In one embodiment of the present application, the step of calcining the precipitate may be heated at a rate of 1 ° C / min at 80 ° C, and maintained at 600 ° C to 800 ° C for 5 to 10 hours. The calcination step, specifically, 600 ℃ to 700 ℃, may be specifically baked at 600 ℃ to 650 ℃. The calcining step may be specifically 5 to 8 hours, and more specifically 5 to 6 hours.

상기 소성하는 방법은 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 열처리 방법일 수 있다.The firing method may be a heat treatment method commonly used in the art.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 침전물을 소성하는 단계는, 소성로에 1 L/min의 공기를 주입하여 수행될 수 있다.In one embodiment of the present application, the step of calcining the precipitate may be performed by injecting 1 L / min of air into the kiln.

본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 고체 시료 및 부반응 억제제를 포함하는 조성물을 담체에 코팅하여 촉매를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 부반응 억제제는 Cs, Ti, Zr, V, Nb, W, Cu, Ag, Cd 및 Sb 중 1종 이상을 포함한다.According to an exemplary embodiment of the present application, coating the composition containing the solid sample and the side reaction inhibitor on a carrier to prepare a catalyst, wherein the side reaction inhibitor is Cs, Ti, Zr, V, Nb, W, Cu , Ag, Cd and Sb.

상기 고체 시료 및 부반응 억제제를 포함하는 조성물을 담체에 코팅하여 촉매를 제조하는 단계에서, 상기 고체 시료의 총중량을 기준으로 상기 부반응 억제제의 함량은 0.005 중량% 내지 1.8 중량% 일 수 있고, 0.008 중량% 내지 0.1 중량% 일 수 있으며, 0.008 중량% 내지 0.012 중량% 일 수 있다. 상기 부반응 억제제의 함량이 0.005 중량% 미만인 경우에는 부반응 억제제의 첨가에 대한 효과 상승이 미미할 수 있고, 상기 부반응 억제제가 과량 첨가되는 경우에는 부텐의 산화적 탈수소화 반응시 COx 증가 등의 부반응이 진행될 수 있어서 바람직하지 않다. 특히, 부타디엔 제조공정시, 부타디엔 선택도, 부타디엔 수율, COx 선택도 등을 고려하였을 때, 상기 부반응 억제제의 함량이 0.008 중량% 내지 0.012 중량%인 것이 가장 바람직하다.In the step of preparing a catalyst by coating the composition containing the solid sample and the side reaction inhibitor on a carrier, the content of the side reaction inhibitor may be 0.005% to 1.8% by weight, and 0.008% by weight based on the total weight of the solid sample. It may be from 0.1 to 0.1% by weight, it may be from 0.008% by weight to 0.012% by weight. When the content of the side reaction inhibitor is less than 0.005% by weight, an increase in the effect of adding the side reaction inhibitor may be insignificant, and when the side reaction inhibitor is added in excess, side reactions such as COx increase during oxidative dehydrogenation of butene may proceed. Is undesirable. In particular, in the butadiene manufacturing process, when considering butadiene selectivity, butadiene yield, COx selectivity, etc., it is most preferable that the content of the side reaction inhibitor is 0.008 wt% to 0.012 wt%.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 고체 시료를 담체에 담지시켜 촉매를 제조하는 단계는, 상기 고체 시료, 부반응 억제제 및 물을 포함하는 슬러리(slurry)를 제조한 후, 상기 슬러리를 담체에 코팅하는 방법으로 수행될 수 있다. 이 때, 상기 슬러리에 포함되는 고체 시료의 고형분은 1 중량% 내지 30 중량% 일 수 있다.In an exemplary embodiment of the present application, the step of preparing the catalyst by supporting the solid sample on a carrier, prepares a slurry including the solid sample, a side reaction inhibitor, and water, and then coats the slurry on a carrier It can be performed in a way. At this time, the solid content of the solid sample included in the slurry may be 1% to 30% by weight.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 부반응 억제제는 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 그 종류는 특별히 한정이 있는 것은 아니나 Cs, Ti, Zr, V, Nb, W, Cu, Ag, Cd 및 Sb 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 부반응 억제제는 Cs, Ti, Zr, V, Nb, W, Cu, Ag, Cd 및 Sb 중 1종 이상을 포함하는 산화물일 수 있다.In one embodiment of the present application, the side reaction inhibitor may be made of a metal material, and the type is not particularly limited, but Cs, Ti, Zr, V, Nb, W, Cu, Ag, Cd, and Sb 1 Species. In addition, the side reaction inhibitor may be an oxide containing one or more of Cs, Ti, Zr, V, Nb, W, Cu, Ag, Cd and Sb.

일반적으로, 철 산화물이 수소에 의해 환원되는 과정은 몇 단계로 이루어지는데, 이 때 저온에서 환원이 진행되는 경우 산소의 이동성이 증대될 수 있다. 이러한 철 산화물의 환원과정은 아연 페라이트계 촉매에도 동일하게 적용될 수 있다. 이와 관련하여 촉매의 환원 특성을 알아보기 위한 Temperature Programmed Reduction(TPR) 및 촉매 내 산소의 거동을 확인하기 위한 Temperature Programmed Reduction / Oxidation(TPRO) 분석 결과, 부반응 억제제를 첨가한 촉매가 상대적으로 1 단계 환원 및 재산화가 이루어지는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 촉매 격자 내에 산소가 상대적으로 풍부한 것을 의미할 수 있다. 따라서, 이러한 산소의 산화, 환원 특성에 의해서 부반응이 억제되는 것으로 볼 수 있다.In general, the process in which iron oxide is reduced by hydrogen consists of several steps. At this time, when the reduction proceeds at a low temperature, the mobility of oxygen may be increased. The iron oxide reduction process can be applied to the zinc ferrite-based catalyst. In this regard, as a result of Temperature Programmed Reduction (TPR) to check the reduction characteristics of the catalyst and Temperature Programmed Reduction / Oxidation (TPRO) analysis to confirm the behavior of oxygen in the catalyst, the catalyst with the side reaction inhibitor is reduced by one step And it was confirmed that the re-oxidation is made, which may mean that oxygen is relatively rich in the catalyst lattice. Therefore, it can be seen that side reactions are suppressed by the oxidation and reduction properties of oxygen.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 고체 시료 및 부반응 억제제를 담체에 코팅시키는 단계에서 담체의 크기와 모양은 반응에 사용하고자 하는 반응기 크기에 따라 변동이 가능하며 특별한 제한을 받는 것은 아니나, 지름이 2mm 내지 20mm인 구형 또는 원통형일 수 있다.In an exemplary embodiment of the present application, in the step of coating the solid sample and the side reaction inhibitor on the carrier, the size and shape of the carrier may vary depending on the size of the reactor to be used for the reaction, and is not particularly limited, but has a diameter. It may be a spherical or cylindrical 2mm to 20mm.

상기 고체 시료 및 부반응 억제제를 담체에 코팅시키는 단계는, 상기 고체 시료 및 부반응 억제제가 담체의 기공에 들어갈 수 있는 공정을 수행하는 것으로서, 상기 고체 시료 및 부반응 억제제가 담체의 겉 면적에 붙도록 하는 것뿐만 아니라, 담체의 기공에 안착하여 존재하는 것을 의미할 수 있다.The step of coating the solid sample and side reaction inhibitor on the carrier is to perform a process in which the solid sample and side reaction inhibitor enter the pores of the carrier, so that the solid sample and side reaction inhibitor adhere to the surface area of the carrier. In addition, it may mean that it is present in the pores of the carrier.

또한, 상기 코팅시키는 단계를 통해서 단위 부피당 아연 페라이트계 촉매 성분의 양을 조절하여 부텐의 산화적 탈수소화 반응속도를 조절할 수 있어 효과적인 반응열 제어가 가능할 수 있다.In addition, by controlling the amount of the zinc ferrite catalyst component per unit volume through the coating step, it is possible to control the oxidative dehydrogenation reaction rate of butene, thereby enabling effective reaction heat control.

상기 코팅시키는 단계는 다공성 담체와 슬러리를 섞은 후 교반하면서 건조시켜 담지시키거나, 담체의 기공 부피만큼의 슬러리가 함침되도록 한 다음 건조시켜 담지시킬 수 있다. 건조시키는 방법에는 특별히 한정이 있는 것은 아니나, 회전식 증발기(rotary evaporator)를 사용할 수 있다. 또한, 고체 시료의 함량을 증가시키기 위하여 앞의 과정을 수차례 반복할 수 있다.The coating step may be carried by mixing the porous carrier with the slurry and then drying while stirring, or allowing the slurry to be impregnated as much as the pore volume of the carrier and then dried to be supported. The drying method is not particularly limited, but a rotary evaporator may be used. In addition, the previous process can be repeated several times to increase the content of the solid sample.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 담체는 기공 구조를 가지고 있는 것일 수 있다. 기공 구조를 가진 담체라면 특별히 한정이 있는 것은 아니나, 상기 분쇄한 고체 시료가 담체의 기공에 들어갈 수 있는 크기의 기공을 갖는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the carrier may have a pore structure. The carrier having a pore structure is not particularly limited, but the pulverized solid sample may have pores of a size that can enter the pores of the carrier.

또한, 본 출원의 일 실시상태에 따르면 상기 담체의 기공 구조는 기공 크기가 10㎛ 내지 300㎛ 일 수 있고, 담체 전체 부피 대비 기공율이 10% 내지 50%인 것일 수 있다.Further, according to an exemplary embodiment of the present application, the pore structure of the carrier may have a pore size of 10 µm to 300 µm, and a porosity relative to the total volume of the carrier may be 10% to 50%.

상기 담체 표면에서의 기공 크기를 측정하는 방법에 대해서는 통상적으로 사용되는 기술이 이용될 수 있으며, 특별히 한정이 있는 것은 아니나 수은 세공계(mercury porosimeter)가 이용될 수 있다.For the method of measuring the pore size on the surface of the carrier, a commonly used technique may be used, and although not particularly limited, a mercury porosimeter may be used.

또한, 본 출원의 일 실시상태에 따르면 상기 담체의 기공 구조는 상기 담체가 0.005 m2/g 내지 0.5 m2/g 의 비표면적을 갖게할 수 있다.Further, according to an exemplary embodiment of the present application, the pore structure of the carrier may cause the carrier to have a specific surface area of 0.005 m 2 / g to 0.5 m 2 / g.

담체의 비표면적은 고체 시료의 담지 특성과 촉매로서의 성능과 관련이 있으며, 비표면적이 0.005 m2/g 보다 작은 경우에는 반응이 일어나는 표면을 충분히 제공할 수 없어 원하는 반응 성능을 기대하기 어렵고, 0.5 m2/g 보다 큰 경우에는 담체의 기공크기를 크게 만들기 힘들어 고체 시료를 담지하기 힘들고, 또한 반응물이 기공 내로 들어가거나 생성물이 기공 밖으로 빠져 나오기 힘들어 촉매로서의 역할을 하지 못할 수 있다. 담체의 표면적은 통상적으로 N2 흡착에 의한 BET 표면적일 수 있다.The specific surface area of the carrier is related to the supporting properties of the solid sample and the performance as a catalyst, and when the specific surface area is less than 0.005 m 2 / g, it is difficult to expect a desired reaction performance because it cannot sufficiently provide the surface where the reaction occurs, 0.5 When it is larger than m 2 / g, it is difficult to make the pore size of the carrier large, so it is difficult to carry a solid sample, and it is also difficult for the reactant to enter the pores or the product to escape out of the pores, so it may not function as a catalyst. The surface area of the carrier can typically be the BET surface area by N 2 adsorption.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 담체는 알루미나, 실리카, 알루미나/실리카, 실리콘 카비아드, 티타니아 및 지르코니아 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로는 알루미나/실리카가 포함될 수 있는데, 이는 아연 페라이트계 촉매 성분이 담체에 안정적으로 담지될 수 있는 기공 구조를 가지며 부반응을 일으키는 산점(acidic site)이 적어, 아연 페라이트계 촉매 성분과 반응하지 않아 화학적 안정성을 띌 수 있다.In one embodiment of the present application, the carrier may include one or more of alumina, silica, alumina / silica, silicon carbide, titania, and zirconia. More specifically, alumina / silica may be included, which has a pore structure in which the zinc ferrite-based catalyst component can be stably supported on a carrier, and has a small acidic site that causes side reactions, and thus does not react with the zinc ferrite-based catalyst component. Chemical stability.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 슬러리가 담지된 담체를 소성시키는 단계는 감압 건조 또는 오븐 건조 후 500℃ 내지 800℃에서 실시하는 것일 수 있다. 소성시키는 것은 다공성 담체에 담지된 아연 페라이트계 촉매 성분이 활성상을 형성하도록 하는 것을 의미할 수 있다. 500℃ 보다 낮은 온도에서 소성하는 경우에는 담지된 페라이트 성분이 활성상을 형성하지 못하여 부텐 산화 탈수소 반응에 대한 활성이 떨어지고, 800℃ 보다 높은 온도에서 소성하는 경우에는 담지된 페라이트 성분의 활성상의 표면적이 과도하게 줄어들어 부텐 산화 탈수소 반응에 대한 활성이 떨어질 수 있고 페라이트 성분과 담체가 반응하여 다른 결정상(crystalline phase)을 형성하여 선택도가 떨어질 수 있다. 구체적으로는 600℃ 내지 700℃에서 실시할 수 있다.In one embodiment of the present application, the step of firing the carrier on which the slurry is supported may be carried out at 500 ° C to 800 ° C after drying under reduced pressure or drying in an oven. Baking may mean that the zinc ferrite catalyst component supported on the porous carrier forms an active phase. When fired at a temperature lower than 500 ° C, the supported ferrite component does not form an active phase, and thus, the activity for the butene oxidation dehydrogenation reaction is lowered. When fired at a temperature higher than 800 ° C, the surface area of the supported ferrite component is Excessively reduced, the activity for the butene oxidative dehydrogenation reaction may be deteriorated, and the ferrite component and the carrier may react to form another crystalline phase, resulting in poor selectivity. Specifically, it can be carried out at 600 ° C to 700 ° C.

또한, 본 출원의 다른 실시상태는, 전술한 아연 페라이트계 촉매의 제조방법에 따라 제조되는 아연 페라이트계 촉매를 제공한다.In addition, another exemplary embodiment of the present application provides a zinc ferrite-based catalyst prepared according to the above-described method for preparing a zinc ferrite-based catalyst.

또한, 본 출원의 일 실시상태는, 상기 아연 페라이트계 촉매를 준비하는 단계; 및 상기 아연 페라이트계 촉매를 부텐의 산화적 탈수소화 반응에 사용하여 부타디엔을 제조하는 단계를 포함하는 부타디엔의 제조방법을 제공한다.In addition, an exemplary embodiment of the present application, preparing the zinc ferrite-based catalyst; And using the zinc ferrite-based catalyst for an oxidative dehydrogenation reaction of butene to produce butadiene.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 부타디엔을 제조하는 단계는, C4 유분, 스팀(steam), 산소(O2) 및 질소(N2)를 포함하는 원료를 400℃ 내지 600℃의 반응 온도, 0.0bar 내지 10bar의 압력 조건에서, GHSV(Gas Hourly Space Velocity) 50h-1 내지 400h-1의 조건으로 반응시키는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the step of preparing the butadiene comprises a reaction temperature of 400 ° C. to 600 ° C. for a raw material comprising C4 oil, steam, oxygen (O 2 ) and nitrogen (N 2 ), Under pressure conditions of 0.0bar to 10bar, it may be to react under the conditions of GHSV (Gas Hourly Space Velocity) 50h -1 to 400h -1 .

상기 C4 유분은 납사크래킹으로 생산된 C4 혼합물에서 유용한 화합물을 분리하고 남은 C4 라피네이트-1, 2, 3을 의미하는 것일 수 있으며, 에틸렌 다이머리제이션(dimerization)을 통해 얻을 수 있는 C4 류를 의미하는 것일 수 있다.The C4 oil may mean useful C4 raffinate-1, 2, 3 after separating useful compounds from the C4 mixture produced by naphtha cracking, and refers to C4 species obtained through ethylene dimerization. It may be.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 C4 유분은 n-부탄(n-butane), 트랜스-2-부텐(trans-2-butene), 시스-2-부텐(cis-2-butene), 및 1-부텐(1-butene)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 혼합물일 수 있다.In one embodiment of the present application, the C4 oil is n-butane (n-butane), trans-2-butene (trans-2-butene), cis-2-butene (cis-2-butene), and 1 It may be a mixture of 1 or 2 or more selected from the group consisting of -butene.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 스팀(steam) 또는 질소(N2)는 산화적 탈수소화 반응에 있어서, 반응물의 폭발 위험을 줄이는 동시에, 촉매의 코킹(coking) 방지 및 반응열의 제거 등의 목적으로 투입되는 희석기체이다.In one embodiment of the present application, the steam (steam) or nitrogen (N 2 ) in the oxidative dehydrogenation reaction, while reducing the risk of explosion of the reactants, while preventing the coking of the catalyst (coking) and removal of the reaction heat It is a dilution gas injected for the purpose.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 산소(O2)는 산화제(oxidant)로서 C4 유분과 반응하여 탈수소화 반응을 일으킨다.In one embodiment of the present application, the oxygen (O 2 ) reacts with a C4 fraction as an oxidant to cause a dehydrogenation reaction.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 산화적 탈수소화 반응은 하기 반응식 1 또는 반응식 2에 따라 제조될 수 있다.In one embodiment of the present application, the oxidative dehydrogenation reaction may be prepared according to Scheme 1 or Scheme 2 below.

[반응식 1][Scheme 1]

C4H8 + 1/2O2 → C4H6 + H2OC 4 H 8 + 1/2 O 2 → C 4 H 6 + H 2 O

[반응식 2][Scheme 2]

C4H10 + O2 → C4H6 + 2H2OC 4 H 10 + O 2 → C 4 H 6 + 2H 2 O

상기 산화적 탈수소화 반응으로 부탄 또는 부텐의 수소가 제거됨으로써 부타디엔(butadiene)이 제조된다. 한편, 상기 산화적 탈수소화 반응은 상기 반응식 1 또는 2와 같은 주반응 외에, 일산화탄소(CO), 또는 이산화탄소(CO2) 등을 포함하는 부반응 생성물이 생성될 수 있다. 상기 부반응 생성물은 공정 내에서 지속적인 축적이 발생하지 않도록 분리되어 계 외부로 배출되는 공정을 포함할 수 있다.Butadiene is produced by removing hydrogen from butane or butene through the oxidative dehydrogenation reaction. Meanwhile, in the oxidative dehydrogenation reaction, a side reaction product including carbon monoxide (CO) or carbon dioxide (CO 2 ) may be generated in addition to the main reaction as in Reaction Scheme 1 or 2. The side reaction product may include a process that is separated and discharged outside the system so that continuous accumulation does not occur in the process.

상기 산화적 탈수소화 반응에 사용한 반응기는 도 1에 나타내었다. 일자형 molten salt type의 반응기에 본 출원의 일 실시상태에 의한 방법에 의해 제조한 아연 페라이트계 촉매를 고정시키고, 반응기를 전기로 안에 설치하여 molten salt를 순환시켜 촉매층 외부의 온도를 일정하게 유지한 후, 반응물이 반응기 안의 촉매 층을 연속적으로 통과하면서 반응이 진행되도록 할 수 있다.The reactor used for the oxidative dehydrogenation reaction is shown in FIG. 1. After fixing the zinc ferrite catalyst prepared by the method according to an exemplary embodiment of the present application to a straight-type molten salt type reactor, and installing the reactor in an electric furnace to circulate molten salt to maintain a constant temperature outside the catalyst layer. , It is possible to allow the reaction to proceed while the reactant continuously passes through the catalyst layer in the reactor.

산화적 탈수소화 반응을 진행시키기 위한 molten salt의 온도는 250℃ 내지 550℃일 수 있으며, 구체적으로는 280℃ 내지 500℃, 더욱 구체적으로는 300℃ 내지 450℃를 유지할 수 있으며, 반응물의 주입 양은 부텐을 기준으로 공간속도 (GHSV: Gas Hourly Space Velocity)가 50 h-1 내지 500 h-1가 되도록 촉매 양을 설정할 수 있다.The temperature of the molten salt for advancing the oxidative dehydrogenation reaction may be 250 ° C to 550 ° C, specifically 280 ° C to 500 ° C, more specifically 300 ° C to 450 ° C, and the amount of reactant injected The amount of catalyst can be set so that the gas hourly space velocity (GHSV) is 50 h -1 to 500 h -1 based on butene.

전술한 바와 같이, 본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매는, 아연 페라이트계 촉매가 담지된 담체에 부반응 억제제를 코팅하여 제조함으로써 촉매 내 α-Fe2O3 결정 구조를 감소시킬 수 있고, 이에 따라 촉매의 활성을 증가시킬 수 있다.As described above, the zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application may reduce the α-Fe 2 O 3 crystal structure in the catalyst by preparing a side reaction inhibitor on a carrier carrying the zinc ferrite-based catalyst, , Accordingly, the activity of the catalyst can be increased.

또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매는 소량의 스팀을 사용하면서도 높은 수율로 부타디엔을 얻을 수 있다.In addition, the zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application can obtain butadiene with a high yield while using a small amount of steam.

또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매는 촉매 단위부피당 활성을 조절할 수 있어 촉매층 내부의 온도를 낮추어 반응기를 안정적으로 운전할 수 있다.In addition, the zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application can control the activity per unit volume of the catalyst, thereby lowering the temperature inside the catalyst layer to stably operate the reactor.

또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매는 폐수 발생량을 줄여서 제조 방법은 공정의 효율을 높일 수 있다.In addition, the zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application can reduce the amount of wastewater generated so that the manufacturing method can increase the efficiency of the process.

이하, 본 출원을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 출원에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 출원의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 출원의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 출원을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail to specifically describe the present application. However, the embodiments according to the present application may be modified in various other forms, and the scope of the present application is not interpreted to be limited to the embodiments described below. The embodiments of the present application are provided to more fully describe the present application to those skilled in the art.

<< 실시예Example >>

<< 실험예Experimental Example 1> 1>

본 출원의 일 실시상태에 따른 부반응 억제제의 첨가 시점에 따른 촉매의 활성을 검토하기 위해서, 하기와 같은 실험을 진행하였다.In order to examine the activity of the catalyst according to the addition time of the side reaction inhibitor according to an exemplary embodiment of the present application, the following experiment was conducted.

아연 페라이트계 촉매를 제조하고, 부반응 억제제로서 Zr을 하기와 같이 1.6 중량%로 각기 다른 시점에 촉매에 투입하는 실험을 진행하였다.A zinc ferrite-based catalyst was prepared, and an experiment was conducted in which Zr as a side reaction inhibitor was added to the catalyst at different time points at 1.6% by weight as follows.

1) One) 실험예Experimental Example 1-1 1-1

염화아연(ZnCl2) 0.122몰 및 염화제이철(FeCl3-6H2O) 0.243몰을 물 12.778몰에 용해시켜 금속 전구체 수용액을 제조하였다. 이 때, 상기 금속 전구체 수용액 내에 포함된 금속 성분들의 몰비는 Fe : Zn = 2 : 1 이다.Zinc chloride (ZnCl 2) to 0.122 mol and 0.243 mol of ferric chloride (FeCl 3 -6H 2 O) was dissolved in water to prepare a metal precursor solution 12.778 mol. At this time, the molar ratio of metal components contained in the aqueous metal precursor solution is Fe: Zn = 2: 1.

다음으로 암모니아수가 준비된 공침조(pH 7~9)를 준비한 뒤, 이에 상기 금속 전구체 수용액을 농도 9 중량% 내지 10 중량%의 암모니아수와 함께 침적하여 철과 아연을 공침시키는 공정을 수행하였다. 공침이 완료된 후, 충분한 공정이 이루어지도록 공침용액을 1시간 동안 교반시켰으며, 교반을 멈춘 뒤 침전물이 모두 가라앉도록 상온에서 1시간 동안 방치하여 숙성시켰다.Next, after preparing a co-precipitation tank (pH 7 to 9) in which ammonia water was prepared, a metal precursor aqueous solution was deposited with ammonia water having a concentration of 9% to 10% by weight to coprecipitate iron and zinc. After completion of co-precipitation, the co-precipitation solution was stirred for 1 hour to achieve a sufficient process, and after stopping the stirring, the precipitate was allowed to stand for 1 hour at room temperature so that the precipitates settled and aged.

교반 및 숙성이 완료된 공침 용액을 Filter-press 장비를 사용하여 여과하고, 공침물을 소성로에 넣어 650℃에서 5시간 동안 열처리하여 아연 페라이트 촉매를 제조하였다.The stirred and aged coprecipitation solution was filtered using a Filter-press equipment, and the coprecipitate was put in a calcination furnace and heat-treated at 650 ° C for 5 hours to prepare a zinc ferrite catalyst.

제조한 아연 페라이트 촉매는 분쇄 장비를 사용하여 0~400㎛, 바람직하게는 0~100㎛ 크기로 분쇄/분급을 진행하였다. 분쇄 완료된 촉매 파우더(powder)에 적정량의 H2O를 공급하여 용해하였다. 여과 증류기 내에 담체를 투입하고, 상기 용해된 슬러리(slurry)를 여과 증류기 내에 투입하여 코팅을 진행하였다.The prepared zinc ferrite catalyst was pulverized / classified to a size of 0 to 400 µm, preferably 0 to 100 µm, using a grinding equipment. An appropriate amount of H 2 O was supplied and dissolved in the pulverized catalyst powder. The carrier was introduced into the filter distiller, and the dissolved slurry was introduced into the filter distiller to perform coating.

2) 2) 실험예Experimental Example 1-2 1-2

상기 실험예 1-1에서, 상기 공침시키는 공정시 아연 전구체 및 페라이트 전구체의 중량 합을 기준으로 ZrO2를 1.6 중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일하게 수행하였다.In Experimental Example 1-1, during the coprecipitation process, ZrO 2 was added in the same manner as in Experimental Example 1-1, except that 1.6% by weight of ZrO 2 was added based on the weight sum of the zinc precursor and the ferrite precursor.

3) 3) 실험예Experimental Example 1-3 1-3

상기 실험예 1-1과 같이 아연 페라이트 촉매를 제조하였다.A zinc ferrite catalyst was prepared as in Experimental Example 1-1.

여과 증류기 내에 담체를 투입하고, ZrO2를 물에 용해시킨 슬러리를 상기 여과 증류기에 투입하여 담체에 코팅 및 소성공정을 진행하였다. 이 때, 상기 ZrO2의 함량은 담체의 총중량을 기준으로 1.6 중량% 였다. 그 후, 상기 분쇄 완료된 아연 페라이트 촉매 파우더에 H2O를 공급하여 용해한 슬러리를 담체에 추가적으로 코팅하였다.The carrier was introduced into the filter distiller, and the slurry in which ZrO 2 was dissolved in water was introduced into the filter distiller to perform coating and firing processes on the carrier. At this time, the content of ZrO 2 was 1.6% by weight based on the total weight of the carrier. Thereafter, H 2 O was supplied to the pulverized zinc ferrite catalyst powder to further coat the dissolved slurry on a carrier.

4) 4) 실험예Experimental Example 1-4 1-4

상기 실험예 1-1과 같이 아연 페라이트 촉매를 제조하였다.A zinc ferrite catalyst was prepared as in Experimental Example 1-1.

상기 분쇄 완료된 아연 페라이트 촉매 파우더(powder) 및 ZrO2를 적정량의 H2O를 공급하여 용해하였다. 이 때, ZrO2의 함량은 상기 아연 페라이트 촉매 파우더의 총중량을 기준으로 1.6 중량% 였다. 여과 증류기 내에 담체를 투입하고, 상기 용해된 슬러리(slurry)를 여과 증류기 내에 투입하여 코팅을 진행하였다.The crushed zinc ferrite catalyst powder and ZrO 2 were dissolved by supplying an appropriate amount of H 2 O. At this time, the content of ZrO 2 was 1.6% by weight based on the total weight of the zinc ferrite catalyst powder. The carrier was introduced into the filter distiller, and the dissolved slurry was introduced into the filter distiller to perform coating.

5) 5) 실험예Experimental Example 1-5: 부타디엔 제조 1-5: Butadiene production

반응기로서 지름 1.8cm의 금속 관형 반응기에 실험예 1-2 내지 1-4에서 제조된 아연 페라이트 촉매를 촉매층 부피 150cc로 고정하고, 반응물로 시스-2-부텐 40 중량%, 트랜스-2-부텐 60 중량%의 2-부텐 혼합물과 산소를 사용하였고 질소와 스팀을 유입시켰다. 상기 반응물 비는 산소/부텐 1, 스팀/부텐 8 및 질소/부텐 1의 몰비로 셋팅하였고, 스팀은 물을 340℃의 기화기에서 기화시켜 반응물과 함께 반응기에 유입시켰다.As a reactor, a zinc ferrite catalyst prepared in Experimental Examples 1-2 to 1-4 was fixed to a catalyst tube volume of 150 cc in a metal tubular reactor having a diameter of 1.8 cm, 40% by weight of cis-2-butene as a reactant, and trans-2-butene 60 A weight% 2-butene mixture and oxygen were used and nitrogen and steam were introduced. The reactant ratio was set at a molar ratio of oxygen / butene 1, steam / butene 8 and nitrogen / butene 1, and steam was vaporized in a vaporizer at 340 ° C. to enter the reactor together with the reactants.

부텐 혼합물의 양은 액체용 질량유속조절기를 사용하여 0.625 cc/min 으로 제어하였고, 산소 및 질소는 기체용 질량유속조절기를 사용하여 제어하였으며, 스팀의 양은 액체 펌프를 이용해 주입 속도를 제어하였다. 상기 반응기의 기상 공간속도(GHSV, gas hourly space velocity)는 133h-1로 설정하고 상압(압력 게이지 0)에서 하기 표 1에 기재된 온도 조건하에서 반응시켰다.The amount of the butene mixture was controlled to 0.625 cc / min using a mass flow regulator for liquid, the oxygen and nitrogen were controlled using a mass flow regulator for gas, and the amount of steam was controlled using a liquid pump. The gas hourly space velocity (GHSV) of the reactor was set to 133h -1 and reacted under normal temperature (pressure gauge 0) under the temperature conditions shown in Table 1 below.

반응 후 생성물로부터 GC(gas chromatography) 분석을 수행하여, 부텐 전환율, 부타디엔 선택도, 부타디엔 수율(Y), COx 선택도를 계산하였으며, 핫 스팟 온도는 열전대(Thermo-Couple; TC)를 이송장치에 연결한 뒤, 반응기 상단부터 하단까지 등속으로 이동시키며 주사(scan)하여 측정하였다.After the reaction, gas chromatography (GC) analysis was performed on the product to calculate butene conversion, butadiene selectivity, butadiene yield (Y), and COx selectivity. After connecting, it was measured by moving from the top of the reactor to the bottom at a constant speed and scanning.

<< GCGC 분석 조건> Analysis conditions>

① Column: HP-1(L:30m, ID:0.32mm, film:1.05m)① Column: HP-1 (L: 30m, ID: 0.32mm, film: 1.05m)

② Injection volume: 1㎕② Injection volume: 1µl

③ Inlet Temp.: 280℃, Pressure: 36.3psi, Total flow: 33.5ml/min, Split flow: 30ml/min, spilt ratio: 20.5:1③ Inlet Temp .: 280 ℃, Pressure: 36.3psi, Total flow: 33.5ml / min, Split flow: 30ml / min, spilt ratio: 20.5: 1

④ Column flow: 1.2ml/min④ Column flow: 1.2ml / min

⑤ Oven temp.: 50℃ -> 0℃(6min), 0℃(15min 유지), 0℃ -> 250℃ 승온 및 유지(40min)⑤ Oven temp .: 50 ℃-> 0 ℃ (6min), 0 ℃ (maintain 15min), 0 ℃-> 250 ℃ raising and maintaining (40min)

⑥ Detector temp.: 280℃, H2: 35ml/min, Air: 300ml/min, He: 20ml/min⑥ Detector temp .: 280 ℃, H2: 35ml / min, Air: 300ml / min, He: 20ml / min

⑦ GC Model: Agilent 6890⑦ GC Model: Agilent 6890

[표 1][Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 결과와 같이, 아연 페라이트계 촉매와 부반응 억제제를 포함하는 조성물을 담체에 코팅하여 제조하는 실험예 1-4의 경우에는, 실험예 1-2 및 실험예 1-3 대비하여 부텐 전환율 및 부타디엔 선택도가 증가하는 것을 확인할 수 있다.As in the above results, in the case of Experimental Example 1-4, which is prepared by coating a composition containing a zinc ferrite catalyst and a side reaction inhibitor on a carrier, butene conversion and butadiene are selected in comparison with Experimental Example 1-2 and Experimental Example 1-3. It can be seen that the degree increases.

<< 실험예Experimental Example 2> 2>

본 출원의 일 실시상태에 따른 부반응 억제제의 함량에 따른 촉매의 활성을 검토하기 위해서, 하기와 같은 실험을 진행하였다.In order to examine the activity of the catalyst according to the content of the side reaction inhibitor according to an exemplary embodiment of the present application, the following experiment was conducted.

아연 페라이트계 촉매를 제조하고, 부반응 억제제로서 Zr을 하기와 같이 서로 상이한 함량으로 촉매에 투입하는 실험을 진행하였다.A zinc ferrite-based catalyst was prepared, and experiments were conducted in which Zr as a side reaction inhibitor was added to the catalyst in different contents as follows.

1) One) 실험예Experimental Example 2-1 2-1

상기 실험예 1-1과 같이 아연 페라이트 촉매를 제조하였다.A zinc ferrite catalyst was prepared as in Experimental Example 1-1.

상기 분쇄 완료된 아연 페라이트 촉매 파우더(powder) 및 ZrO2를 적정량의 H2O를 공급하여 용해하였다. 이 때, ZrO2의 함량은 상기 아연 페라이트 촉매 파우더의 총중량을 기준으로 0.01 중량% 였다. 여과 증류기 내에 담체를 투입하고, 상기 용해된 슬러리(slurry)를 여과 증류기 내에 투입하여 코팅을 진행하였다.The crushed zinc ferrite catalyst powder and ZrO 2 were dissolved by supplying an appropriate amount of H 2 O. At this time, the content of ZrO 2 was 0.01% by weight based on the total weight of the zinc ferrite catalyst powder. The carrier was introduced into the filter distiller, and the dissolved slurry was introduced into the filter distiller to perform coating.

2) 2) 실험예Experimental Example 2-2 2-2

상기 실험예 2-1에서, 상기 ZrO2의 함량을 상기 아연 페라이트 촉매 파우더의 총중량을 기준으로 0.015 중량%로 조절한 것 이외에는, 상기 실험예 2-1과 동일하게 수행하였다.In Experimental Example 2-1, the content of the ZrO 2 was performed in the same manner as in Experimental Example 2-1, except that the content of the zinc ferrite catalyst powder was adjusted to 0.015% by weight.

3) 3) 실험예Experimental Example 2-3: 부타디엔 제조 2-3: Butadiene production

반응기로서 지름 1.8cm의 금속 관형 반응기에 실험예 1-1, 실험예 2-1 및 실험예 2-3에서 제조된 아연 페라이트 촉매를 촉매층 부피 150cc로 고정하고, 반응물로 시스-2-부텐 40 중량%, 트랜스-2-부텐 60 중량%의 2-부텐 혼합물과 산소를 사용하였고 질소와 스팀을 유입시켰다. 상기 반응물 비는 산소/부텐 1, 스팀/부텐 8 및 질소/부텐 1의 몰비로 셋팅하였고, 스팀은 물을 340℃의 기화기에서 기화시켜 반응물과 함께 반응기에 유입시켰다.As a reactor, a zinc ferrite catalyst prepared in Experimental Example 1-1, Experimental Example 2-1, and Experimental Example 2 was fixed to a metal tubular reactor having a diameter of 1.8 cm with a catalyst layer volume of 150 cc, and cis-2-butene 40 weight as a reactant %, Trans-2-butene 60% by weight of 2-butene mixture and oxygen were used and nitrogen and steam were introduced. The reactant ratio was set at a molar ratio of oxygen / butene 1, steam / butene 8 and nitrogen / butene 1, and steam was vaporized in a vaporizer at 340 ° C. to enter the reactor together with the reactants.

부텐 혼합물의 양은 액체용 질량유속조절기를 사용하여 0.625 cc/min 으로 제어하였고, 산소 및 질소는 기체용 질량유속조절기를 사용하여 제어하였으며, 스팀의 양은 액체 펌프를 이용해 주입 속도를 제어하였다. 상기 반응기의 기상 공간속도(GHSV, gas hourly space velocity)는 133h-1로 설정하고 상압(압력 게이지 0)에서 하기 표 1에 기재된 온도 조건하에서 반응시켰다.The amount of the butene mixture was controlled to 0.625 cc / min using a mass flow regulator for liquid, the oxygen and nitrogen were controlled using a mass flow regulator for gas, and the amount of steam was controlled using a liquid pump. The gas hourly space velocity (GHSV) of the reactor was set to 133h -1 and reacted under normal temperature (pressure gauge 0) under the temperature conditions shown in Table 1 below.

반응 후 생성물로부터 GC(gas chromatography) 분석을 수행하여, 부텐 전환율, 부타디엔 선택도, 부타디엔 수율(Y), COx 선택도를 계산하였으며, 핫 스팟 온도는 열전대(Thermo-Couple; TC)를 이송장치에 연결한 뒤, 반응기 상단부터 하단까지 등속으로 이동시키며 주사(scan)하여 측정하였다. 상기 GC 분석 조건은 전술한 실험예 1-5의 조건과 동일하다.After the reaction, gas chromatography (GC) analysis was performed on the product to calculate butene conversion, butadiene selectivity, butadiene yield (Y), and COx selectivity. After connecting, it was measured by moving from the top of the reactor to the bottom at a constant speed and scanning. The GC analysis conditions are the same as those of Experimental Example 1-5 described above.

[표 2][Table 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 결과와 같이, 본 출원의 일 실시상태인 실험예 2-1 및 2-3의 경우에는, 부반응 억제제를 첨가하지 않은 실험예 1-1 대비하여 부타디엔 선택도, 부타디엔 수율 등이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 특히, 부타디엔 제조공정시, 부타디엔 선택도, 부타디엔 수율, COx 선택도 등을 고려하였을 때, 상기 부반응 억제제의 함량이 0.008 중량% 내지 0.012 중량%인 것이 가장 바람직함을 확인할 수 있다.As in the above results, in the case of Experimental Examples 2-1 and 2-3, which is an exemplary embodiment of the present application, it was confirmed that the butadiene selectivity, butadiene yield, and the like increased compared to Experimental Example 1-1 without adding a side reaction inhibitor. Can be. In particular, in the butadiene manufacturing process, when considering butadiene selectivity, butadiene yield, COx selectivity, etc., it can be seen that the content of the side reaction inhibitor is most preferably 0.008 wt% to 0.012 wt%.

전술한 바와 같이, 본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매는, 아연 페라이트계 촉매와 부반응 억제제를 포함하는 조성물을 담체에 코팅하여 제조함으로써, 촉매 내 α-Fe2O3 결정 구조를 감소시킬 수 있고, 이에 따라 촉매의 활성을 증가시킬 수 있다.As described above, the zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application is prepared by coating a composition comprising a zinc ferrite-based catalyst and a side reaction inhibitor on a carrier, thereby reducing the α-Fe 2 O 3 crystal structure in the catalyst It is possible to increase the activity of the catalyst.

또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매는 소량의 스팀을 사용하면서도 높은 수율로 부타디엔을 얻을 수 있다.In addition, the zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application can obtain butadiene with a high yield while using a small amount of steam.

또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매는 촉매 단위부피당 활성을 조절할 수 있어 촉매층 내부의 온도를 낮추어 반응기를 안정적으로 운전할 수 있다.In addition, the zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application can control the activity per unit volume of the catalyst, thereby lowering the temperature inside the catalyst layer to stably operate the reactor.

또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 아연 페라이트계 촉매는 폐수 발생량을 줄여서 제조 방법은 공정의 효율을 높일 수 있다.In addition, the zinc ferrite-based catalyst according to an exemplary embodiment of the present application can reduce the amount of wastewater generated so that the manufacturing method can increase the efficiency of the process.

Claims (10)

아연 전구체, 페라이트 전구체 및 물을 포함하는 금속 전구체 용액을 염기성 수용액과 접촉시켜 침전물을 얻는 단계;
상기 침전물을 여과한 후, 건조하고 소성하여 고체 시료를 얻는 단계; 및
상기 고체 시료 및 부반응 억제제를 포함하는 조성물을 담체에 코팅하여 촉매를 제조하는 단계를 포함하고,
상기 부반응 억제제는 Cs, Ti, Zr, V, Nb, W, Cu, Ag, Cd 및 Sb 중 1종 이상을 포함하는 것인 아연 페라이트계 촉매의 제조방법.
A step of obtaining a precipitate by contacting a metal precursor solution containing a zinc precursor, a ferrite precursor, and water with a basic aqueous solution;
Filtering the precipitate, followed by drying and firing to obtain a solid sample; And
Comprising the step of preparing a catalyst by coating the composition containing the solid sample and the side reaction inhibitor on a carrier,
The side reaction inhibitor is Cs, Ti, Zr, V, Nb, W, Cu, Ag, Cd and Sb method for producing a zinc ferrite-based catalyst comprising at least one.
청구항 1에 있어서, 상기 고체 시료는 하기 화학식 1로 표시되는 아연 페라이트계 촉매를 포함하는 것인 아연 페라이트계 촉매의 제조방법:
[화학식 1]
ZnFeaOx
상기 화학식 1에서,
a는 1.5 내지 2.8 이고,
x는 양이온의 산화수에 의해 결정될 수 있다.
The method of claim 1, wherein the solid sample comprises a zinc ferrite-based catalyst represented by Formula 1 below:
[Formula 1]
ZnFe a O x
In Chemical Formula 1,
a is 1.5 to 2.8,
x can be determined by the oxidation number of the cation.
청구항 1에 있어서, 상기 아연 전구체 및 상기 페라이트 전구체는 각각 독립적으로 질산염(nitrate), 암모늄염(ammonium salt), 황산염(sulfate) 및 염화물(chloride)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 또는 이의 수화물인 것인 아연 페라이트계 촉매의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the zinc precursor and the ferrite precursor are each independently selected from the group consisting of nitrate (nitrate), ammonium salt (ammonium salt), sulfate (sulfate) and chloride (chloride), or a hydrate thereof Method for producing phosphorus zinc ferrite catalyst. 청구항 1에 있어서, 상기 아연 전구체는 아연클로라이드(ZnCl2)인 것인 아연 페라이트계 촉매의 제조방법.The method of claim 1, wherein the zinc precursor is zinc chloride (ZnCl 2 ). 청구항 1에 있어서, 상기 페라이트 전구체는 페릭클로라이드하이드레이트(FeCl3·6H2O)인 것인 아연 페라이트계 촉매의 제조방법.The method of claim 1, wherein the ferrite precursor is ferric chloride hydrate (FeCl 3 · 6H 2 O). 청구항 1에 있어서, 상기 염기성 수용액은 수산화칼륨, 탄산암모늄, 탄산수소암모늄, 수산화나트륨 수용액, 탄산나트륨 수용액 및 암모니아수로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 아연 페라이트계 촉매의 제조방법.The method of claim 1, wherein the basic aqueous solution is at least one selected from the group consisting of potassium hydroxide, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, sodium hydroxide aqueous solution, sodium carbonate aqueous solution and ammonia water. 청구항 1에 있어서, 상기 담체는 알루미나, 실리카, 알루미나/실리카, 실리콘 카비아드, 티타니아 및 지르코니아 중 1종 이상을 포함하는 것인 아연 페라이트계 촉매의 제조방법.The method of claim 1, wherein the carrier comprises at least one of alumina, silica, alumina / silica, silicon carbide, titania, and zirconia. 청구항 1에 있어서, 상기 고체 시료 및 부반응 억제제를 포함하는 조성물을 담체에 코팅하여 촉매를 제조하는 단계에서,
상기 고체 시료의 총중량을 기준으로 상기 부반응 억제제의 함량은 0.005 중량% 내지 1.8 중량%인 것인 아연 페라이트계 촉매의 제조방법.
The method according to claim 1, In the step of preparing a catalyst by coating the composition containing the solid sample and the side reaction inhibitor on a carrier,
The method for producing a zinc ferrite catalyst based on the total weight of the solid sample, the content of the side reaction inhibitor is 0.005% to 1.8% by weight.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따라 제조되는 아연 페라이트계 촉매.A zinc ferrite-based catalyst prepared according to any one of claims 1 to 8. 청구항 9의 아연 페라이트계 촉매를 준비하는 단계; 및
상기 아연 페라이트계 촉매를 부텐의 산화적 탈수소화 반응에 사용하여 부타디엔을 제조하는 단계
를 포함하는 부타디엔의 제조방법.
Preparing a zinc ferrite catalyst of claim 9; And
Preparing butadiene by using the zinc ferrite catalyst in an oxidative dehydrogenation reaction of butene
Method for producing butadiene containing.
KR1020190125292A 2018-11-05 2019-10-10 Zinc ferrite-based catalysts and method of preparing the same KR20200051474A (en)

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