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헤테로폴리산 촉매상에서 1- 부텐에 의한 i - 부탄의 알킬화반응
홍성희,이화영,송인규 ( Sung Hee Hong,Wha Young Lee,In Kyu Song ) 한국공업화학회 1997 공업화학 Vol.8 No.2
1-부텐과 i-부탄의 알킬화반응에 의한 i-옥탄 생성반응을 Cs 혹은 NH₄가 치환된 H₃PW_(12)O_(40) 촉매상에서 액상 및 기상으로 수행하였다. 액상알킬화반응의 경우 반응전 촉매의 전처리 온도가 헤테로폴리산 촉매의 반응성에 매우 중요한 역할을 하였다. 액상알킬화반응에서 치환염은 모산보다 매우 우수한 총수율과 i-옥탄 선택도를 보였으며, (NH₄)_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O-(40) 촉매는 Cs_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O-(40)보다 i-옥탄 선택도면에서 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 기상알킬화반응의 경우 Cs 혹은 NH₄가 치환된 H₃PW_(12)O-(40) 촉매의 활성은 촉매의 산특성(산점의 비활성화)과 관련이 있었다. 기상알킬화반응에서 반응초기에는 촉매의 강한 산특성 때문에 C_5-C_7가 주로 생성되나 반응이 진행되면서 촉매 산점의 비활성화가 진행되어 C_8 및 +C_9가 주로 생성되었다. 기상알킬화반응에서 대상 촉매중 CS_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O-(40)이 가장 우수한 총수율을 나타내었다. Liquid or gas phase alkylation of isobutane with 1-butene for i-octane production was carried out over Cs- or NHa-exchanged H₃PW_(12)O_(40). Pretreatment temperature of the catalyst played an important role on the catalytic activityof heteropoly acids in the liquid phase alkylation. Cation-exchanged H₃PW_(12)O_(40) showed a better total yield and i-octane selectivity than the mother acid in the liquid phase alkylation, and (NH₄)_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O_(40) was more efficient than Cs_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O_(40) in terms of i-octane selectivity. It was found that the acidic property (deactivation of acid sites) of the catalyst was closely related to the catalytic activity of Cs- or NH₄-exchanged H₃PW_(12)O_(40) in the gas phase alkylation. C_5-C_7 were mainly formed in the early stage of gas phase alkylation due to the strong acidic property of the catalyst, whereas C_8 and +C_9 were mainly produced as the reaction proceeded due to the deactivation of acid sites. Cs_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O_(40) showed the highest total yield in the gas phase alkylation among the catalysts examined.
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