Transcript 촉매공학01
촉매란 무엇인가? • Catalyst, Catalysis : Berzelius (1836) • : 분해하다, 파괴하다 • 군중 속의 폭동 주동자 • 중매인 • IUPAC : 반응 도중 소모됨 없이 반응속도를 증가 시키는 물질 • 활성화에너지 : Positive & Negative Catalyst ART에서 SCIENCE (Surface Science) The First World War (1914-1918) 영국•프랑스•러시아 (연합국) 독일•오스트리아 (동맹국) 유럽전쟁에서 세계전쟁으로 발전 (1917년 독일에 대한 선전포고와 함께 미국참전) 러시아 혁명 히틀러의 나치즘 촉매 관점에서 본 제1차 세계대전 14C초 초석(硝石)을 원료로 하는 화약제조 기술의 발명 초석으로부터 질산제조 질산으로부터 화약제조 세계대전을 준비한 독일의 촉매기술 • 전쟁의 필수요소: 무기, 연료, 식량 • Fritz Haber: 수소와 질소로부터 암모니아 합성 • Carl Bosch: Fe 촉매 개발, 암모니아 합성 공정의 상업화 • 암모니아로부터 농업용 비료 생산 • Fischer-Tropsch: 석탄으로부터 합성 석유 제조 (1926년) 촉매기술 관련 노벨상 수상자 연도 1909 1912 1919 1926 1932 1963 1994 2001 2005 2007 수상자 Ostwald Sabatier Haber Zsigmondy Langmuir Ziegler & Natta Olah Knowles, Noyori, Sharpless Chauvin, Grubbs, Schrock Ertl 연구업적 Catalytic Reaction Rate Catalytic Hydrogenation of Organic Compounds Ammonia Synthesis Heterogeneous Nature of Colloids Surface Chemistry and Langmuir Isotherm Polymerization Catalysts Carbocation Formation Mechanism (HF+SbF5) Chiral 화합물의 선택적 합성 Olefin Metathesis Molecular Level Surface Chemistry 세계 주요 촉매개발 역사 연도 개발자/개발사 1877 1909 1926 1935 1953 1954 1955 1956 1960 1960 1976 1980 1985 1992 Friedel & Craft Haber Fischer Ipatieff Ziegler Natta SASOL Phillips Wacker Chem. SOHIO Mobil Oil Sinn Kaminsky Beck 개발내용 AlCl3, Alkylation Ammonia Synthesis 합성석유 벤젠의 알킬화반응 Ethylene 중합촉매 개발 (HDPE) Propylene 중합촉매 개발 (PP) 유동층 Fischer-Tropsch 공정 상용화 담지 크롬 촉매에 의한 HDPE 생산 Ethylene으로부터 Acetaldehyde 제조 Acetonitrile 생산 ZSM-5, MTG (Methanol to Gasoline) Homogeneous Polymerization Catalyst Metallocene 촉매, Olefin 중합 MCM-41 (중형기공 Aluminosilicate) 합성 국내 주요 촉매개발 사례 개발공정 개발주체 아크릴산 제조 촉매개발 대기환경촉매개발 Claus Plant Tail Gas 처리 공정 개발 저온 촉매 연소기 개발 폴리부텐 제조 공정 개발 CFC 대체 물질 개발 PTMEG 제조 촉매공정 개발 Transalkylation 촉매 공정 개발 LG화학 SK(주) 포항산업과학연구원 한국에너지기술연구소 (주) 대림산업 KIST Korea PTG (주) SK (주) 촉매와 석유화학공업 에너지 촉매공정 • 정유공정 • 접촉분해 (Catalytic Cracking) • 접촉개질 (Catalytic Reforming) • 메탄올합성 (CO+H2) • 메탄올로부터 탄화수소 합성 환경 촉매공정 • 탈질공정 • 탈황공정 • 탈할로겐공정 • 질소산화물 제거공정 • 이산화탄소의 수소화 석유화학 촉매 공정 • 알킬화, 탈알킬화 • 이성화 • 수화반응, 탈수반응 • 수소화, 탈수소화 • 부분산화반응 • 중합촉매공정