담지 촉매를 이용한 디메틸카보네이트의 제조방법
METHOD FOR PREPARING DIMETHYL CARBONATE USING SUPPORTED CATALYST
특허 요약
본 발명의 디메틸카보네이트의 제조방법은 세륨 옥사이드(CeO 2 ) 및 징크 옥사이드(ZnO) 중 1종 이상 포함하는 금속산화물 담체에 담지된 촉매를 포함하는 담지 촉매 존재 하에, 메탄올 및 이산화탄소를 반응시키는 단계를 포함하며, 상기 촉매는 니켈 옥사이드(NiO) 및 지르코늄 옥사이드(ZrO 2 )의 금속산화물 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 담지 촉매는 산-염기 특성이 향상되어 메탄올과 이산화탄소로부터 디메틸카보네이트를 고수율로 제조할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

세륨 옥사이드(CeO2) 40 내지 99 몰% 및 징크 옥사이드(ZnO) 1 내지 60 몰%를 포함하는 금속산화물 담체에 담지된 촉매를 포함하는 담지 촉매 존재 하에, 메탄올 및 이산화탄소를 반응시키는 단계를 포함하며,상기 촉매는 니켈 옥사이드(NiO) 및 지르코늄 옥사이드(ZrO2)의 금속산화물 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디메틸카보네이트의 제조방법.

2

삭제

3

제1항에 있어서, 상기 담지 촉매 중, 상기 촉매의 함량은 1 내지 15 중량%이고, 상기 금속산화물 담체의 함량은 85 내지 99 중량%인 것을 특징으로 하는 디메틸카보네이트의 제조방법.

4

제1항에 있어서, 상기 담지 촉매는,(a) 세륨 옥사이드 전구체 및 징크 옥사이드 전구체를 1종 이상 용해시킨 제1 전구체 용액에 암모니아 수용액을 가하여 침전물을 형성하는 단계;(b) 상기 침전물을 여과, 건조, 및 소성하여 금속산화물 담체를 제조하는 단계;(c) 상기 금속산화물 담체에 니켈 옥사이드 전구체 및 지르코늄 옥사이드 전구체를 1종 이상 용해시킨 제2 전구체 용액에 넣어 함침시키는 단계; 및(d) 상기 결과물을 건조 및 소성하여 담지 촉매를 제조하는 단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 디메틸카보네이트의 제조방법.

5

제4항에 있어서, 상기 세륨 옥사이드 전구체, 상기 징크 옥사이드 전구체, 상기 니켈 옥사이드 전구체 및 상기 지르코늄 옥사이드 전구체는 각각 독립적으로 각 금속의 나이트레이트계, 클로라이드계, 브로마이드계, 아세테이트계 및 아세틸아세토네이트계 화합물을 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 디메틸카보네이트의 제조방법.

6

제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전구체 용액의 용매는 각각 독립적으로 물 및 알코올을 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 디메틸카보네이트의 제조방법.

7

제4항에 있어서, 상기 침전물이 제조되는 상기 제1 전구체 용액 및 상기 암모니아 수용액의 혼합 용액의 pH 범위는 7 내지 11인 것을 특징으로 하는 디메틸카보네이트의 제조방법.

8

제4항에 있어서, 상기 (b) 단계 및 (d) 단계의 소성은 각각 독립적으로 400 내지 1,000℃에서 수행하는 것을 특징으로 하는 디메틸카보네이트의 제조방법.

9

제1항에 있어서, 상기 반응은 130 내지 200℃의 온도 및 10 내지 200 bar의 압력 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 디메틸카보네이트의 제조방법.

10

제1항에 있어서, 상기 반응은 흡수제 존재 하에 수행되는 것을 특징으로 하는 디메틸카보네이트의 제조방법.

11

제10항에 있어서, 상기 흡수제는 분자체(molecular sieve), 실리카겔, 활성탄, 및 알루미나겔 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디메틸카보네이트의 제조방법.

12

제11항에 있어서, 상기 분자체는 기공 크기가 3 내지 10 Å인 것을 특징으로 하는 디메틸카보네이트의 제조방법.

13

제11항에 있어서, 상기 분자체는 입자 크기가 4 내지 12 메쉬(U.S. mesh)인 것을 특징으로 하는 디메틸카보네이트의 제조방법.

14

세륨 옥사이드(CeO2) 40 내지 99 몰% 및 징크 옥사이드(ZnO) 1 내지 60 몰%를 포함하는 금속산화물 담체; 및상기 금속산화물 담체에 담지된 촉매;를 포함하며,상기 촉매는 니켈 옥사이드(NiO) 및 지르코늄 옥사이드(ZrO2)의 금속산화물 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 담지 촉매.

15

삭제

16

제14항에 있어서, 상기 담지 촉매 중, 상기 촉매의 함량은 1 내지 15 중량%이고, 상기 금속산화물 담체의 함량은 85 내지 99 중량%인 것을 특징으로 하는 담지 촉매.