프로필렌 직접산화반응 촉매용 지지체 및 이를 포함하는 프로필렌 직접산화 반응용 촉매
SUPPORT OF CATALYST FOR DIRECT OXIDATION OF PROPYLENE TO PROPYLENE OXIDE AND CATALYST PREPARED THEREFROM
특허 요약
슬러리 방법을 통한 은, 전이 금속 산화물 증진제 및 담체를 함유하는 촉매를 제조함에 있어 특정 방법에 따라 제조된 지지체(담체) 및 특정 전이 금속 산화물 증진제를 적용하여 프로필렌과 산소로부터 프로필렌 옥사이드를 기존 방법으로 제조된 촉매보다 높은 수율로 제조할 수 있도록 하는 프로필렌 직접산화 반응용 촉매가 개시된다.
청구항
번호청구항
1

프로필렌 직접산화반응 촉매용 지지체 제조방법에 있어서,(i) 지르코늄 옥사이드 전구체를 용매에 용해시켜 지르코늄 옥사이드 전구체 용액을 제조하는 단계;(ii) 상기 지르코늄 옥사이드 전구체 용액에 염기성 수용액을 첨가하여 상기 지르코늄 옥사이드 전구체 용액의 pH를 812로 조절하는 단계;(iii) 상기 (ii) 단계에서 제조된 용액을 1050˚C의 온도에서 100010000rpm의 속도로 124시간 동안 교반한 후 여과하여 고체 침전물을 수득하는 단계; 및(iv) 상기 고체 침전물을 건조하여 고형 물질을 수득하는 단계;를 포함하여,X-선 회절 분석 결과 하기 계산식에 따라 계산된 단사정계(monoclinic) 결정상의 비율이 0.70~0.95인 지지체를 제조하는 방법.[계산식]단사정계(monoclinic) 결정상 피크 높이/(단사정계(monoclinic) 결정상 피크 높이+정방정계(tetragonal) 결정상 피크 높이)

2

제1항에 있어서, 상기 지르코늄 옥사이드 전구체는 나이트레이트계 전구체, 클로라이드계 전구체, 브로마이드계 전구체, 아세테이트계 전구체 및 아세틸아세토네이트계 전구체로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 방법.

3

제1항에 있어서, 상기 용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 및 이의 혼합액으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.

4

삭제

5

삭제

6

프로필렌의 직접산화 반응으로부터 프로필렌 옥사이드를 제조하기 위해 사용되는 지지화 은 촉매 제조방법으로서, 상기 지지화에 사용되는 담체는 하기 (i) 내지 (iv) 단계를 포함하여 제조되고, 촉매 증진제로 몰리브덴 옥사이드(MoO3) 및 텅스텐 옥사이드(WO3)를 포함하는 방법:(i) 지르코늄 옥사이드 전구체를 용매에 용해시켜 지르코늄 옥사이드 전구체 용액을 제조하는 단계;(ii) 상기 지르코늄 옥사이드 전구체 용액에 염기성 수용액을 첨가하는 단계;(iii) 상기 (ii) 단계에서 제조된 용액을 교반한 후 여과하여 고체 침전물을 수득하는 단계; 및(iv) 상기 고체 침전물을 건조하여 고형 물질을 수득하는 단계.

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제6항에 있어서,상기 은은 전체 촉매에 대하여 5~30중량% 함량으로 포함된 것을 특징으로 하는 방법.

8

제6항에 있어서,상기 증진제는 전체 촉매에 대하여 1~20중량% 함량으로 포함된 것을 특징으로 하는 방법.

9

제6항에 있어서,상기 몰리브덴 옥사이드 및 텅스텐 옥사이드는 1:99~99:1 중량비로 포함된 것을 특징으로 하는 방법.

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(a) 용매에 은 전구체를 용해시켜 은 전구체 용액을 제조하는 단계;(b) 상기 은 전구체 용액에 금속 산화물 전구체로 몰리브덴 옥사이드 전구체 및 텅스텐 옥사이드 전구체를 용해시켜 은-금속 산화물 전구체 용액을 제조하는 단계;(c) 상기 은-금속 산화물 전구체 용액에 하기 (i) 내지 (iv) 단계를 포함하여 제조되는 지지체를 첨가하여 은-금속 산화물 전구체/지지체 슬러리를 제조하는 단계; 및(d) 상기 슬러리를 교반 후 건조하여 수득된 고형 물질을 열처리하여 촉매를 제조하는 단계;를 포함하는 프로필렌 직접산화 반응용 촉매의 제조방법:(i) 지르코늄 옥사이드 전구체를 용매에 용해시켜 지르코늄 옥사이드 전구체 용액을 제조하는 단계;(ii) 상기 지르코늄 옥사이드 전구체 용액에 염기성 수용액을 첨가하는 단계;(iii) 상기 (ii) 단계에서 제조된 용액을 교반한 후 여과하여 고체 침전물을 수득하는 단계; 및(iv) 상기 고체 침전물을 건조하여 고형 물질을 수득하는 단계.

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제10항에 있어서,상기 용매는 아민류, 산류 및 글리콜류로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기용매와 물의 혼합 수용액인 것을 특징으로 하는 방법.

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제10항에 있어서,상기 은 전구체는 은 옥사이드, 은 나이트레이트, 은 카보네이트, 은 아세테이트, 은 옥살레이트, 은 락테이트, 은 시트레이트 및 은 프로피오네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 방법.

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제10항에 있어서,몰리브덴 옥사이드 전구체 및 텅스텐 옥사이드 전구체는 각각 독립적으로 나이트레이트계 전구체, 클로라이드계 전구체, 아세테이트계 전구체 및 암모늄계 전구체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 방법.

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제10항에 있어서,상기 열처리는 100600℃에서 18시간 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.

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제6항의 방법으로 제조되는 촉매 존재 하에 프로필렌의 직접산화 반응을 통해 프로필렌 옥사이드를 제조하는 방법.

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제15항에 있어서,상기 프로필렌의 직접산화 반응은 전체 원료 중 상기 프로필렌이 1050부피%, 산소가 525부피% 및 불활성 기체 2585부피% 이고, 공간속도(GHSV; Gas Hourly Space Velocity)가 1,00020,000h-1인 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.

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제15항에 있어서,상기 프로필렌의 직접산화 반응은 300600℃의 온도 및 상압50기압의 압력 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.