MgAl 2 O 4 지지체를 이용한 Pt-Sn/MgAl 2 O 4 의프로판 탈수소 활성 연구

A Study on the Propane Dehydrogenation activity of Pt-Sn catalyst using MgAl 2 O 4 support

고온에서 진행되는 프로판 탈수소 반응에서 촉매의 불활성화의 주된 원인은 코크 침적, 소결현 상이 있다. 이러한 불활성화를 줄이는 촉매를 연구하기 위해, 본 연구에서는 열적 안정성이 높은 MgAl 2 O 4 를 담체로 적용하여 프로판 탈수소 반응용 촉매로의 활용성을 확인하고자 하였다. Alcohthermal method로 MgAl 2 O 4 를 소성온도 800, 900, 1000 o C로 달리하여 제조하였고, Pt와 Sn을 공동함침법으로 담지하여 Pt-Sn/MgAl 2 O 4 촉매를 제조하였다. 열적안정성의 확인을 위해 반응온도를 고온의 650, 600 o C에서 진행하 였다. 반응실험 결과 반응온도에 상관없이 담체의 소성온도가 800 o C인 담체적용 촉매일 때 프로판 탈수소 반응 실험의 전환율과 수율이 담체소성온도가 900,1000 o C인 담체적용 촉매보다 높은 것을 확인하였고, 반응온도가 고온인 650 o C일 때는 Pt-Sn/θ-Al 2 O 3 보다도 더 높은 수율을 가지는 것을 볼 수 있었다. 특성분 석으로는 TGA, BET, XRD, CO-화학흡착, SEM-EDS 분석을 실시하였다. MgAl 2 O 4 -800 o C가 좋은 수율과 Pt분산도 및 적은 불활성화 정도의 관계를 서로 연관 지어 확인하였다.

In the propane dehydrogenation reaction proceeding at high temperature, the main cause of deactivation of the catalyst is coke deposition and sintering. In order to investigate the catalysts for reducing such inactivation, we have investigated the applicability of MgAl 2 O 4 as a carrier for the catalytic dehydrogenation reaction. MgAl 2 O 4 was prepared by Alcohthermal method at calcination temperature of 800, 900, 1000 o C, and Pt-Sn/MgAl 2 O 4 catalyst was prepared by supporting Pt and Sn by co-impregnation method. The reaction temperature was conducted at a high temperature of 650,600 o C to confirm the thermal stability. As a result of the reaction experiment, it was confirmed that the conversion rate and yield of propane dehydrogenation reaction test were higher than that of the carrier-applied catalyst having a carrier calcination temperature of 900 and 1000°C, when the carrier-applied catalyst having a calcination temperature of 800°C was used, It was found that the yield was higher than that of Pt-Sn/θ-Al 2 O 3 at 650°C. TGA, BET, XRD, CO-chemisorption, and SEM-EDS analyzes were performed for characterization. MgAl 2 O 4 - 800 o C was correlated with the relationship between good yield, Pt dispersion and low deactivation rate.