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본 기술은 담지체에 메탈로센 촉매를 담지하여 일반적인 알루미녹산의 사용 없이 알루미늄알킬을 조촉매로 하여 폴리올레핀을 중합하고, 이를 이용하여 초고분자량의 폴리에틸렌을 중합하는 것에 관한 것이다.몬트모릴로나이트를 무기화합물로 이온교환시켜 기존의 메탈로센 촉매의 중합에 이용될 수 있도록 몬트모릴로나이트를 변경시키는 것이다.
하이드레이트 촉진제를 0.5에서 6 mol% 포함하는 수용액을 -1에서 30oC, 1에서 6.0MPa의 온도, 압력조건에서 혼합가스와 반응시켜 가스 하이드레이트를 형성시키고, 이를 다시 해리시켜 농축된 가스를 얻으며 이 과정을 2내지 4회 반복하여 특정성분의 가스를 순도 99.7% 이상으로 분리/회수한다.공정의 운전을 위해서 0.5에서 6.0 mol%의 촉진제를 포함하는 물만이 사용되므로 무해공정이고 추가적 운전비용이 거의 없는 저에너지 소모형 공정이다. 99.7%이상의 고순도 가스를 얻을 수 있다.
본 발명은 석유화학공업, 특히 중질유 분해과정에서 발생하는 폐유체촉매성 분해(fluid catalytic cracking, FCC)촉매를 탈산제 및 발열제의 제조시 충진재로 사용하기 위한 것이다.탈산제 및 발열제의 원료로써 분철만을 사용하게 되면 탈산 및 발열재료로써의 우수한 작용효과를 얻을 수 없으므로, 대개 보수·보온 효과가 좋은 무기질재료인 충진재와 혼합하여 사용되어진다. 즉 충진재로는 나무가루, 아타팔기트(Mg5Si18O2·H2O), 아타팔가스 클레이, 소성질석(vermiculite)등이 사용되어지나, 이들 재질은 고가이므로 발열제의 가격상승의 요인이 되었다. 따라서 저렴하면서도 종래의 충진재와 같은 효과를 가지는 충진재 원료를 필요로 하나 이에 대한 연구가 활발하지 못하였다. 따라서 본 발명자는 정유회사의 중질유 분해과정에서 발생하는 폐유체촉매성 분해촉매(이하 폐FCC촉매라 한다)가 기존의 석유화학 계통의 촉매와는 달리 담체 중의 금속성분을 촉매로 하는 것이 아니고, 제오라이트(zeolite)를 이용한 중질유 분해, 즉 중질유 분해공정 중에 바나듐, 니켈 등이 제오라이트의 표면에 축적· 확산되어 중질유를 분해하고 결국 촉매기능이 저하되어 폐기되는 폐기물이고, 현재 그 활용범위는 시멘트원료, 도자기 및 벽돌제조용으로 극히 제한적으로 사용되고 있는 반면, 폐FCC촉매가 제오라이트이기 때문에 기공도가 크고, 비교적 열용량이 커 보온성이 좋고, 보습성이 크다는 점에 착안하여 종래의 충진재를 대체하여 폐FCC촉매를 사용하고자 하는 것이다. 즉, 본 발명은 사용 후 대개 폐기되는 폐FCC촉매를 발열제 및 탈산제 제조시 철분과 혼합되는 충진재로 활용하므로서 발열제 및 탈산제의 가격을 낮출 수 있도록 하여 저렴한 원료의 안정공급을 보장하고, 폐기되는 공해물질을 부가가치를 높여 재활용하므로서 환경오염을 줄이는데 그 목적이 있다.본 발명은 석유화학 공정의 중질유의 경질화공정에서 발생 폐기되는 폐FCC촉매를 사용하여 현재 발열제 및 탈산제에 사용되는 충진재를 대체하기 위한 것으로, 폐FCC촉매와 분철, NaCl용액, 수분, 활성탄을 혼합하여 발열제 혹은 탈산제를 얻을 수 있다. 따라서 종래 저가로 판매되거나 폐기되었던 폐FCC촉매를 새로운 소재로 재활용하므로서 공해물질을 줄이고, 환경오염을 방지하는 동시에 저렴한 가격의 발열제 및 탈산제를 얻을 수 있는 것이다.
본 발명은 석유화학공장의 중질유분해공정중에 발생하는 폐(廢) 유동상 촉매성분해(Fluid Catalytic Cracking, 이하 FCC라 한다) 촉매를 이용하여 기체상세슘(Cs)의 포집재로 사용하기 위한 것이다.정유회사의 중질유 분해과정에서 발생하는 폐FCC촉매는 기존의 석유화학 계통의 촉매와는 달리 담체중의 금속성분을 촉매로 하는 것이 아니고 제오라이트(zeolite)를 이용한 중질유 분해용이다. 즉, 중질유 분해공정 중에 바나듐, 니켈 등이 제오라이트의 표면에 축적·확산되어 촉매 기능이 저하되어 폐기되는 물질로써 현재 시멘트원료, 도자기 및 벽돌제조용으로 극히 제한적인 곳에만 사용되므로 본 발명자는 상기 폐 FCC촉매의 새로운 용도개발을 위한 여러가지 방법을 모색하던 중, 상기 폐FCC촉매의 성분이 주로 제오라이트이며, 또한 Si/Al=2.2인점과 기공도가 비교적 크므로 세슘·알루미늄규산염을 제조할 수 있는 알루미늄규산염을 대체할 수 있는 원료로 사용할 수 있다는 것에 착안하여 상기 FCC폐촉매를 이요하여 기체상 세슘의 포집재로 사용하므로써 자원재활용 및 고부가의 기능재로서 재활용할 수 있도록 하였다.이처럼 본 발명의 목적은 정유회상의 중질유 분해과정에서 사용후 폐기되는 FCC촉매가 실리카 및 알루미나 성분이 다량으로 들어있어 알루미늄규산염을 대체할 수 있는 물질이므로 이를 기체상 세슘의 포집재로 사용하므로서 경제성, 생산성, 작업성을 향상시키고, 폐촉매의 재활용으로 자원의 부가가치를 높이며, 환경오염원 해소와 저렴한 원료의 안정공급까지 보장하는 기체상 세슘의 포집재를 제공하고자 하는 것이다.FCC 폐촉매의 성분은 화학적 성분으로 주성분이 중량퍼센트로 이산화규소(SiO2) 60∼70％, 산화알루미늄(Al2O3) 25∼32％, 철(Fe) 0.1∼0.5％, 니켈(Ni) 0.1∼0.4％, 바나듐(Fe) 0.1∼0.4％이며, 입자분포도에 있어서 10㎛이하는 31.6％, 60-80㎛이하는 66.3％, 80-95㎛이하는 83％, 95-110㎛이하는 95％, 110-130㎛이하는 100％이다. 또한 BET 표면적(㎡/g)이 138, ABD(g/ml)는 0.856을 나타내고 있다.[표1]이와같이 폐FCC촉매가 실리카 및 알루미나 성분이 다량으로 들어있는 알루미늄 규산염원료물질이므로 화학적 성분이나 물리적 특성에 있어서 핵분열 생성물중 기체상세슘의 포집재로 적합한 성질을 지니고 있어 상기 폐FCC촉매를 분쇄하여 그대로 세슘의 포집재로써 사용하거나, 또는 분쇄한 분말을 500∼1000℃에서 금속성분만을 산화시킨 뒤 이를 세슘의 포집재로써 사용할 수 있다.
본 고안은 질소화합물의 저감을 위한 선택적 촉매환원용 촉매지지체에 관한 것으로, 특히 허니컴 지지체 위에 귀금속과 제올라이트를 2개층으로 코팅하여 질소화합물을 효과적으로 저감하기 위한 촉매환원용 촉매지지체에 관한 것이다.종래 질소화합물의 저감을 위한 선택적 촉매환원용 촉매로는 특허출원 10-1995-0049115호에 기재된 바와같이 담체 기재 표면에 형성된 제1 다공질 담지층과 상기 제1 다공질 담지층 표면에 적층되며 적어도 백금을 담지한 제22 다공질 담지층으로 이루어지는 산소를 과잉으로 함유한 배기가스로부터 질소 산화물을 정화하기 위한 배기가스 정화용 촉매에 있어서 상기 제1 다공질 담지층을 알칼리 금속, 알칼리 토류금속 및 희토류 원소에서 선택되는한 종류 이상의 NOx 흡장재와, 팔라듐만을 담지한 것이 안출되어있다.상기와 같은 배기 가스 정화용 촉매는 배기가스중의 NOx를 정화하기 위한 것으로, 담체기재와 담체기재 표면에 형성되는 NOx 흡착재인 Ba과 Pd을 담지한 제 1다공질 담지층과 제 1다공질 담지층표면에 적층되며 Pt을 담지한 2다공질 담지층으로 이루어지는 것을 특징으로 하며 Pt이 NO를 효율좋게 산화하여 NO₂로 하고, Pd는 사용 후에도 고분산으로 담지되며, NO₂등의 Ba으로의 출입구로서 가능하기 때문에 NOx의 흡수방출이 원활히 실행되며, 그 결과 NOx정화기능이 향상되는 효과를 갖는다.그러나, 최근 SCR촉매 개발에 있어서, 환원제를 이용한 NO의 환원반응으로 연구가 진행되고 있는 실정임을 감안할 때에, 상기된 배기 가스 정화용 촉매는 NOx흡착효과가 낮아 NO의 제거효율이 떨어지고, 이로인해 운전비용이 증가하여 경쟁력이 약화될 수 밖에 없는 단점을 갖는 것이다.본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안한 것으로, 허니컴 지지체 위에 귀금속과 제올라이트를 2개층으로 코팅하여 탄화수소에 의해 NO를 질소와 물로 환원시켜 질소화합물을 효과적으로 저감할 수 있도록 하기 위한 촉매환원용 촉매지지체를 제공하기 위한 것이다.본 고안 촉매환원용 촉매지지체(1)는 허니컴 지지체(10) 위에 귀금속(20)과 제올라이트(30)를 2개층으로 코팅한 구성을 갖는 것으로, 산소 존재하에서 탄화수소에 의한 NOx의 환원반응에서는 허니컴 지지체(10)의 상부, 제 1층에 코팅된 귀금속촉매층(20)은 제올라이트층(30)을 통과한 NO를 NO₂로 산화시키는 산화기능을 하게 되며, 제 2층에 코팅된 제올라이트는 환원제로 사용된 탄화수소를 흡착하여 NO₂를 환원시키게 된다. 상기 본 고안 촉매환원용 촉매지지체(1)의 허니컴 지지체(10)에는 금속산화물이 코팅되어질 수도 있다.도 1은 본 고안에 따른 바람직한 실시예의 선택적 촉매환원용 촉매지지체의 일부단면도를 도시한 것으로, 허니컴 지지체(10)와 그 상부에 형성되는 귀금속 촉매층(20), 그리고 상기 귀금속 촉매층(20) 위에 형성되는 탄화수소 흡착층, 즉 제올라이트층(30)으로 이루어져 있다.이때 허니컴(Honeycomb) 지지체는 세라믹 구조체를 사용하였으며, 귀금속 촉매로는 Pt 또는 Au 중에서 어느 하나를 선택적으로 사용하였고, 제올라이트는 H-mordenite(HM) 또는 Cu-mordenite(CuM)를 사용하였다.
개발된 열 촉매 가열 장치는 탄화수소의 일차 소재 사용 할때 촉매 열을 발생하게 하는 장치 시리즈를 생산하기 위해 설계되었다. 동 장치는 다음과 같은 프로세스로 작동이 되어진다. 즉 연료방출 후 3-4 분 이내에 5~7g 연료가 촉매표면을 발화시킨다. 다음 약 140-180도씨에서 촉매의 부분워밍업이 이루어지고, 약 380-420도씨에서 촉매 자체 열이 발생하게 된다. 이상과 같은 발열 방법 이외도 다양한 발영 방법들의 적용이 가능하다. 동 장치에 포함되어 있는 2.5 리터 용량의 물탱크는 48시간동안 지속적으로 작동되게 하기 위해 개발되었다. 교환 가능한 촉매의 수명은 2000시간이다.다양한 소비 전력 (1~30kW)의 사용과 장치의 구조 설계 변경 가능하여 고객의 다양한 요구에 적절한 대응이 가능한 것이 동 장치의 특징중의 하나이다. 350-950도씨 큰 차이의 온도 범위를 커버하며 촉매는 백금을 포함하지 않으며, 금속과 섬유 소재이다. 연료는 다양한 탄화수소를 사용한다. 기타 유사 장치에 비해 2~3배 낮은 전력소모 특성이 있으며, 가열기의 원료소비량은 다른 가열기보다 3~5배 낮다. 가열기 보통 가격 은 350루블 (12달러) 이며, 외국 유사 장치에 비해 7~8배 낮은 가격이다. 동 촉매 가열기는 주입기가 있는 물탱크와 노즐과 덮개가 있는 건조실로 구성되어 있는 단일block이다.
본 발명은 국내에 다량으로 부존하고 있는 천연의 클리놉틸로라이트형 제올라이트로 된 폐플라스틱 분해용 촉매 및 이 촉매를 이용한 폐플라스틱의 분해방법에 관한 것이다. 본 발명의 클리놉틸로라이트형 제올라이트 촉매는 망상형의 3차원 입체 구조로서, 산소 원자 하나를 공유하는 (Si, Al)O4의 테트라히드랄 구조를 가지며, Si/Al비가 4 이상이며 알칼리 금속, 알칼리 토금속류 및 결정수인 물분자를 포함한다. 본 발명의 촉매를 이용하는 경우, 기존의 단순 열분해에 비해서 낮은 분해 온도, 분해 생성물의 높은 선택도 등의 장점을 얻을 수 있으며, 폐플라스틱으로부터 부가가치가 높은 화학 물질을 회수할 수 있으며, 이에 따라서 난분해성 폐플라스틱에 의한 환경오염을 방지하는 효과도 동시에 얻을 수 있다.본 발명에서는 망상형의 3차원 입체 구조로서, 산소 원자 하나를 공유하는 (Si, Al)O4의테트라히드랄 구조를 가지며, Si/Al비가 4 이상이며 알칼리 금속, 알칼리 토금속류 및 결정수인 물분자를 포함하는, 천연의 클리놉틸로라이트 (clinoptilolite)형 제올라이트로 된 폐플라스틱 분해용 촉매가 제공된다.상기 알칼리 금속은 Na 및 K를 포함하며, 상기 알칼리 토금속류는 Ca, Mg를 포함할 수 있다.본 발명에서는 또한, 폐플라스틱을 분해반응기에 넣고 상기 폐플라스틱에 대해 2-40중량%의 천연 클리놉틸로라이트형 제올라이트 촉매를 혼합하여 300 내지 500℃, 바람직하기로는 400-500℃에서 질소분위기에서 반응시켜 액체 생성물과 기체 생성물을 별도로 포집하며, 상기 천연 클리놉틸로라이트형 제올라이트 촉매가 망상형의 3차원 입체 구조로서 산소 원자 하나를 공유하는 (Si, Al)O4의 테트라히드랄 구조를 가지며, Si/Al비가 4 이상이며 알칼리 금속, 알칼리토금속류 및 결정수인 물분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱의 분해방법이 제공된다.
오존층 파괴의 주 원인으로 알려진 사염화탄소 및 이를 포함하는 염화탄화수소류(chlorinated hydrocabons)의 제거방법 중 일반적인 촉매를 이용한 탈염소수소화반응은 전환율과 클로로포름으로의 선택도면에서는 우수한 반면, 반응 중에 발생하는 반응열에 의해 촉매의 비활성화가 급속히 진행되어서 상업적인 공정의 도입이 어려운 단점이 있어 상업화가 지연되고 있는 실정이다.본 기술은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결한 것으로 탄화수소의 비균등화반응을 처음으로 사염화탄소 처리에 적용하고 이에 적합한 촉매계를 선정하여 탈염소수소화반응에서 발열에 의한 촉매의 비활성화 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법을 제공한다.즉 본 기술은 사염화탄소와 메탄 또는 알코올을 200∼800℃ 온도에서 촉매를 사용하여 비균등화 반응시켜 염화탄소류를 생성시키는 과정을 포함하는 사염화탄소의 처리방법을 제공한다.본 기술은 종래기술의 문제점을 해결한 것으로 탄화수소의 비균등화반응을 처음으로 사염화탄소 처리에 적용하고 이에 적합한 촉매계를 선정하여 탈염소수소화반응에서 발열에 의한 촉매의 비활성화 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법을 제공한다.본 기술에서는 사염화탄소와 메탄 또는 알코올을 200∼800℃ 온도에서 촉매를 사용하여 비균등화 반응시켜 염화탄소류를 생성시키는 과정을 포함하는 사염화탄소의 처리방법을 제공한다.본 기술은1)비균등화 반응을 사염화탄소의 처리방법에 적용하고2)이에 적합한 촉매 시스템을 선정하여 보다 온화한 조건에서 쉽게 사염화탄소를 처리할 수 있도록 하며,3)더불어 메틸클로라이드, 메틸렌클로라이드, 클로로포름 등과 같은 유용한 산물을 얻을 수 있도록 한다.
본 발명은 재생성을 높일 수 있는 마그네슘계 탈황 흡수제 및 제조방법에 관한 것으로, 특히 본 발명에 따른 마그네슘계 탈황 흡수제는 중진잔사유 탄화수소 분해 공정(RFCC) 및 유동 접촉식 탄화수소분해공정(FCC), 기타 유사공정에서 사용될 수 있는 것으로 보다 상세하게는, S0₂를 흡수하는 MgO에 흡수력 증진성분으로 Ce 는 Co 첨가물 및 재생성 증진 성분으로 Fe, Ti를 첨가한 형태를 기본으로 하며, 본 발명에 따른 마그네슘계 탈황 흡수제의 제조방법은 공침법, 합침법 및 겔혼합법을 병행하여 제조한 것을 특징으로 한다.본 발명에 따른 마그네슘계 탈황 흡수제 및 마그네숨게 탈황 흡수제 제조방법에 따르면, 종래의 S0₂흡수제의 높은 탈황 능력 유지하면서도 Fe의 첨가에 의한 빠른 재생이 가능하여 탈황제의 재사용이 용이하여 공정에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 대표적 휘발유 생산공정인 FCC 및 RFCC공정 뿐만 아니라 S0x가 발생하는 여려러 공정에 적용가능하며 유해 산화항 가스를 배출하는 분야에서 별도의 장비설비 없이도 기능성 첨가물로서 사용가능하다.아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정,변경,부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야할 것이다.(특히 본 발명에 따른 마그네슘계 탈황 흡수제는 중진잔사유 탄화수소 분해 공정(RFCC) 및 유동 접촉식 탄화수소분해공정(FCC), 기타 유사공정에서 사용될 수 있는 것으로 보다 상세하게는, S0₂를 흡수하는 MgO에 흡수력 증진성분으로 Ce 는 Co 첨가물 및 재생성 증진 성분으로 Fe, Ti를 첨가한 형태를 기본으로 하며, 본 발명에 따른 마그네슘계 탈황 흡수제의 제조방법은 공침법, 합침법 및 겔혼합법을 병행하여 제조한 것을 특징으로 한다.)
본 발명은 키랄[이미노포스포라닐]페로센 리간드, 키랄[이미노포스포라닐]페로센 리간드를 포함하는 비대칭 촉매 수소화 반응용 촉매 화합물 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 키랄[이미노포스포라닐]페로센 리간드는 비대칭 촉매 수소화 반응에 사용되어 광학적 순도가 높은 화합물을 제조할 수 있다. 비대칭 촉매 수소화 반응에 의한 화합물의 제조에 있어서, 본 발명에 따른 키랄[이미노포스포라닐]페로센 리간드를 포함하는 로듐 화합물을 촉매로 사용하면 광학적 순도가 높은 화합물을 제조할 수 있다. 본 발명은 키랄[이미노포스포라닐]페로센 리간드, 키랄[이미노포스포라닐]페로센 리간드를 포함하는 비대칭 촉매 수소화 반응용 촉매 화합물 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 키랄[이미노포스포라닐]페로센 리간드는 비대칭 촉매 수소화 반응에 사용되어 광학적 순도가 높은 화합물을 제조할 수 있다. 비대칭 촉매 수소화 반응에 의한 화합물의 제조에 있어서, 본 발명에 따른 키랄[이미노포스포라닐]페로센 리간드를 포함하는 로듐 화합물을 촉매로 사용하면 광학적 순도가 높은 화합물을 제조할 수 있다.
*원리 및 구성본 발명은 촉매, 흡착제, 촉매 담체, 이온교환 및 기체 저장 등에 사용될 뿐만 아니라 나노미터 정도의 크기의 공간(나노스페이스)을 가져 게스트(guest)분자를 담거나 분리하는데 사용될 수 있는 다공성 물질 및 기능성 세라믹으로 사용되는 혼합 금속산화물의 제조 방법에 관한 것이다.보다 자세하게는 다공성 물질 및 호합 금속산화물의 제조 시 마이크로파를 열원으로 이용하고, 연속교반식 반응기(CSR)를 사용하고, 온도는 반응물, 용매와 생성물로 구성된 슬러리의 온도를 직접 측정하여 제어하고 압력은 기상의 압력을 측정하여 제어함으로써 운전안전성과 재현성을 높이고, 체류 시간의 조절이 용이해지며 생산량 증가 등을 달성할 수 있는 제조 방법 및 이러한 제조 방법을 달성할 수 있는 다공성 물질 및 혼합 금속산화물 제조용 연속식 제조 장치를 제공한다.본 발명에 따라 다공성 물질 및 혼합 금속산화물을 포함한 물질의 제조에 있어서, 1)마이크로파를 열원으로 이용하고, 연속교반식 반응기를 사용하고, 온도는 반응물, 용매와 생성물로 구성된 슬러리의 온도를 직접 측정하여 제어하고 압력은 기상의 압력을 측정하여 제어하여 반응을 진행함으로써 고온에서도 연속식으로 안정적으로 다공성 물질 및 혼합 금속산화물을 제조할 수 있다.2)제조 시간의 감소, 생산성 증가, 에너지 절약, 반응기 용량의 감소 등이 이루어 질 수 있으며 환경적 및 경제적으로 유리한 합성법이 될 수 있다. 3)이러한 다공성 물질은 촉매, 촉매 담체, 흡착제, 기체 저장, 이온교환 및 나노 반응기 및 나노 물질 제조에 활용 될 수 있다. 4)페톱스카이트의 하나인 BaTiO3는 적층세라믹콘덴서 등 전자세라믹으로써 사용될 수 있다.
-본 발명은 리파제 효소촉매 하에 라세믹(racemic) 알킬 락테이트를 카르보닐 공여체와 반응시켜 알킬 R-락테이트의 수산기만을 입체 선택적으로 카르보닐화하는 단계를 포함하는 알킬 S-(L)-락테이트 및/또는 알킬 R-(D)-0-아실락테이트의 제조방법으로, 본 발명은 기존의 방법에 비하여 수율 및 광학적 순도가 높은 알킬 S-(L)-락테이트 및 알킬 R-(D)-0-아실락테이트를 제조할 수 있으므로 산업적으로 유용하게 활용될 수 있다.*화학식에서 R은 C1 내지 C10의 포화 또는 불포화 알킬,또는 알킬 치환된 아릴 또는 헤테로아릴을 의미한다.-리파제를 이용하여 라세믹 알킬 락테이트의 카르복실 에스테르기를 입체 선택적으로 가수분해하여 분리하거나(미국 특허 제 5,605,833호), 히드록시 에스테르 그룹을 입체 선택적으로 가수분해하여 분리하는 방법이 보고되었으나, 이 방법들은 계면활성제를 사용하기 때문에 환경오염의 소지가 있고, 기질 당 사용되는 리파제의 양이 많은 단점이 있다. 또한 라세믹 알킬 락테이트의 알킬 그룹이 t-부틸인 경우를 제외하고는 카르보닐화 RS 광학 이성질체의 분리 효율이 낮다. 이에 본 발명자들은 수율과 순도가 낮고 비경제적인 기존의 R-(D)-0-락트산유도체 제조방법의 문제점을 해결하고자 예의 연구한 결과, 라세믹 알킬락테이트로부터 리파제를 이용하여 수율 및 광학적 순도가 높은 알킬 S-(L)-락테이트 및 알킬 R-(D)-0-아실락테이트를 제조 및 정제하는 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.-기존의 방법에 비하여 수율 및 광학적 순도가 높은 알킬 S-(L)-락테이트 및 알킬 R-(D)-0-아실락테이트를 제조할 수 있고, 이들은 또한 간단히 분리될 수 있어, 본발명의 방법은 산업적으로 유용하게 활용될 수 있다.
-본 발명은 다핵으로 연결된 구조를 갖는 Ru 및 Os계 전이금속 착화합물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전이금속 착물은 공기 및 수분에 보다 안정하며, 극성용매 및 극성 작용기를 포함하는 단량체에 대한 안정성이 우수하여 고리형 올레핀의 개환 복분해 중합(Ring Opening Methathesis Polymerization) 반응시 우수한 중합활성을 보여준다.-본 발명은 수분, 공기, 열에 대한 안정도가 우수한 다핵으로 연결된 구조의 살리실알디민계 루테늄 또는 오스뮴 카르벤 착화합물 및 이를 이용하여 고리형 올레핀을 개환 복분해 반응에 의하여 중합체를 제조하는 방법 및 제조된 중합체에 관한 것이다.본 발명은 지금까지의 루테늄 카르벤 촉매는 수분이나 공기 등에 매우 민감하여 보관시에도 아르곤으로 충진된 글로브박스에 보관하여야 하고 복분해 반응에의 이용시에도 반응에 앞서 사용하는 용매 내의 수분과 산소 함량을 낮추기 위한 조작을 필수적으로 수행하여 왔으나, 본 발명에 따른 전이금속 착화합물 촉매는 공기나 수분에 대한 안정도가 기존의 촉매에 비해 우수하므로 촉매의 보관이 용이할 뿐만 아니라 복분해 반응시에도 별다른 조작없이 촉매를 사용할 수 있는 장점이 있다.또한 기존의 RuCl₂(=CHPh)(PCy₃)₂촉매에 대비하여서 매우 향상된 열적 안정성을 보여주고 있어 고온에서의 올레핀 복분해 반응에도 안정적으로 사용할 수 있으며 여러가지 작용기들로 인하여 긴 반응시간을 요하는 반응에도 안정적으로 사용할 수 있으며, 본 발명에 따른 양이온성 루테늄 카르벤 화합물은 노보넨의 중합에 있어 우수한 활성을 보였다.
*원리 및 구성본 발명은 리파제를 이용하여 락타이드로부터 알킬 락테이트를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 리파제 효소 촉매 하에 라세믹 락타이드 또는 이의 R- 또는 S-이성질체를 알콜리시스 반응시켜 알킬 SS-0-락틸락테이트 및/또는 알킬 R-(D)-락테이트를 제조하는 방법에 관한 것이다. *배경락트산 및 그 유도체는 식품, 의약, 가죽 및 섬유 등의 산업 분야에 널리 이용되며, 최근에는 전문 의학품 및 친환경 생분해 물질 등에 주로 사용되는 폴리락트산의 원료로 중요한 의미를 가지고 있다. 따라서, 락트산 및 그 유도체의 산업적으로 이용 가능한 제조 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.락트산은 L- 및 D- 또는 S- 및 R- 의 광학 이성질체로 나뉘며, S-(L)-락트산 유도체는 천연물로서 미생물의 발효에 의해서 쉽게 얻을 수 있으나, R-(D)-락트산유도체는 그 제조가 매우 어렵다. R-(D)-락트산 유도체는 상기의 여러 산업분야에서 S-(L)-락트산 유도체들로 치환할 수 없는 제제를 만들기 위한 출발 물질로서 그 수요가 증가하고 있기 때문에, 높은 수율 및 광학적 순도를 지닌 R-(D)-락트산 유도체를 제조하는 방법의 개발이 요구되고 있다.*종래기술기존에 보고된 R-(D)-락트산 유도체의 다양한 제조 방법들을 살펴보면, 락트산을 생산하는 균주의 돌연변이체 중에서 (D)-락트산을 생산하는 균주를 스크리닝 하는 방법, 락세믹 락트산을 화학적으로 분해하여 D-락트산을 분리하는 방법 및 세균의 할리도하이드롤레이즈를 이용하여 L-2-클로로프로피온산 을 D-락트산으로 치환하는 방법등이 보고 되었으나, 이들은 D-락트산의 수율이 낮고 절차가 복잡하거나 생산 균주의 성장 속도가 느리다는 단점이 있다.*특징 및 장점1)기존의 방법에 비하여 수율 및 광학적 순도가 높은 알킬 락테이트를 제조할 수 있음.2)산업적으로 유용하게 활용될 수 있음.3)바이오촉매를 이용하여 환경친화적으로 키랄 물질을 제조하는 방법으로써 산업화할 가능성이 매우 높음.
*원리 및 구성본 발명은 당류를 수소화하여 당알콜을 제조하는 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 실리카 입자로 안정화된 나노 크기의 산화구리 촉매를 이용함으로써 온화한 조건하에서 당류로부터 당알콜을 고선택성 및 고수율로 장기간 안정적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.*배경솔비톨, 만니톨, 말티톨 및 자일리톨 등의 당알콜은 식료품, 화장품 및 제약품의 원료, 특히 감미료로, 또한 폴리우레탄의 합성원료 등으로 다양하게 사용된다. 당알콜을 제조하는 방법으로는 화학적인 수소화 촉매법과 생물공학적인 미생물 발효법 등이 있으나, 촉매 존재 하에 당류를 수소화하여 당알콜을 제조하는 것이 가장 단순하고 경제적인 것으로 평가되고 있어, 대부분의 당알콜은 상업적으로는 수소화 촉매법으로 제조되고 있다. 당을 수소화하여 당알콜을 제조하는데 사용되는 촉매로서, 일반적으로는 라니 촉매(니켈계)가 사용되고 있으며, 귀금속촉매를 사용하는 방법도 제안되고 있다.*종래기술라니 촉매는 일부의 금속(예를 들면, 알루미늄, 아연 및 실리콘)을 니켈, 구리, 코발트 및 철과 같은 촉매금속과 합금시킨 후, 알칼리로 처리하여 활성화시킨 촉매이다. 일반적으로, 당류의 수소화 반응은 금속촉매 분말을 당류 수용액에 분산시켜 비교적 저온, 고압에서 배치(batch)식으로 수행한다. 유럽특허 제A 39,981호와 미국특허 제3,741,776호는 분말형 라니 니켈계 촉매를 사용하여 락티놀이나 말티톨 등의 당알콜을 제조하는 배치식 불연속공정을 제안하고 있다. 그러나, 수소화반응 후 촉매를 반응용액으로부터 분리하는 단계가 필요할 뿐만 아니라, 반응기 용량에 비해 생성량이 작아서 반응장치와 저장탱크의 크기가 상대적으로 큰 장치가 요구되며 공정의 복잡함으로 인해 에너지소비가 크고, 인력비용이 높아져서 경제성이 낮은 편이다.이러한 단점을 해결하기 위하여 고정층(fixed bed)용 라니 니켈촉매가 개발되었다. 일본특개 제1975-099987호에서는 니켈, 코발트 및 구리 침전형 촉매를 배합하여 분말촉매금속/알루미늄 합금을 합성하고 바인더로서 감마-알루미나를 사용하여 성형한 후에, 알칼리로 활성화하여 라니 촉매를 제조하는 방법을 제안하고 있다. 또한 일본특개 제1972-27888호에서는 촉매금속 합금을 합성하고, 냉각된 용매에 용융된 합금을 적가하여 활성화하여 고정층용 라니 촉매를 제조하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 이러한 촉매의 경우, 효율적인 수소화를 위해 촉매의 밀도를 증가시켜야 하며 촉매층 내의 반응물의 흐름을 원활하게 하기 위해서 촉매입자 크기를 정밀하게 조절하여야 하는 데 어려움이 있어 촉매수율과 반응성이 낮다는 문제가 있다.*특징 및 장점본 발명은 열안정성, 반응선택성 및 활성이 우수한 산화구리 복합체 수소화촉매를 이용하여 온화한 조건하에서 당으로부터 당알콜을 고선택성 및 고수율로 장기간 안정적으로 제조하는 방법을 제공하고 있다.
*원리 및 구성본 발명은 방향족 카르복시산의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코발트/망간/브롬 촉매의 존재하에 아세트산을 용매로 사용하면서 알킬방향족 화합물을 산소 함유 기체로 산화반응시켜 반응물에 대응하는 방향족 카르복시산을 제조하는데 있어서, 반응계에 브롬화사프로필암모늄염(tetrapropylammonium bromide, TPA-Br)과 같은 브롬화알킬암모늄염과 이산화탄소를 일정량 첨가함으로써, 종래의 코발트/망간/브롬 촉매계 반응활성을 획기적으로 향상시킬 뿐만 아니라 부산물의 생성을 저감시켜, 반응물의 알킬기 수에 대응하는 카르복시기를 가진 생성물, 즉 원하는 생성물의 수율을 극대화할 수 있는 개량된 방향족 카르복시산의 제조방법에 관한 것이다.*배경방향족 카르복시산의 제조시 코발트/망간/브롬 촉매계를 기초로한 종래의 기술들은 아직까지 부반응의 증가, 촉매의 가격, 운전의 용이성 및 촉매의 침전 등과 같은 측면에서 개선의 필요성들이 요구되고 있다. 더 나아가 방향족 카르복시산의 제조를 위한 반응시간의 단축은 생산성 향상 및 원가경쟁력 등을 크게 증가시킬 수 있기 때문에, 이를 목적으로 반응활성이 향상된 효율적인 촉매계의 개발이나 다른 공정상의 개선을 위한 노력이 꾸준히 진행되어 오고 있다. 그러나, 아직까지 기초 촉매계로서 코발트/망간/브롬 촉매계보다 우수한 다른 촉매계의 발견은 이루어지지 않고 있으며, 코발트/망간/브롬 촉매계를 기초로 다른 물질들을 첨가하는 방법에 의해 반응활성을 향상시키는 방법이 꾸준히 연구되고 있다.본 발명에 따른 알킬방향족 화합물의 액상산화에 의한 방향족 카르복시산의 제조방법은 1)코발트/망간/브롬 촉매의 존재하에 아세트산을 용매로 사용한 액상에서 알킬방향족 화합물을 산화반응시켜 알킬기의 수에 대응하는 카르복시기를 가진 방향족 카르복시산을 제조하는 과정에서, 브롬화사프로필암모늄염과 같은 브롬화알킬암모늄염과 이산화탄소를 반응계에 동시 첨가하여 반응활성을 획기적으로 향상시킬 뿐만 아니라 2)부산물의 생성을 저감시켜 원하는 생성물의 수율을 극대화할 수 있으며, 3)부분산화 중간체를 제거하여 고순도의 방향족 카르복시산을 제조하는데 필수과정인 정제과정을 거치지 않고, 4)고순도의 생성물을 직접 제조할 수 있는 가능성을 제시하는 효과가 있다.
*원리 및 구성본 발명은 헥사플루오로프로필렌옥사이드의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헥사플루오로프로필렌(HFP)이 포함된 유기상과 산화제가 포함된 수용액상을 상전이 촉매하에서 액체-액체 계면 반응을 수행함에 있어, 상기 상전이 촉매와 함께 불소계 계면활성제를 첨가하여 유기상과 수용액상의 계면에서의 반응면적을 넓혀 반응성을 향상시킴으로써 기존의 방법에 비해 헥사플루오로프로필렌옥사이드의 전환율을 월등하게 향상시킬 뿐만 아니라 반응초기의 발열반응으로 인한 온도 상승효과를 줄임으로 반응온도를 일정하게 유지시키는 효과를 가진 헥사플루오로프로필렌옥사이드의 제조방법에 관한 것이다.*배경일반적으로 헥사플루오로프로필렌옥사이드(HFPO)는 불소계 화합물에 대한 화학적 안정성, 열적 내구성, 내마모성 및 투명성을 증가시키는 효과가 있어 불소계 화합물에 다양한 용도로 적용되어 왔다*종래기술일반적으로 헥사플루오로프로필렌옥사이드(HFPO)는 유기상과 수용액상의 2상(two phase)의 액체-액체의 계면 반응에 의해 제조되는 바, 상전이 촉매, 활성산소 공급원인 차아염소산염이 포함된 수용액상과 헥사플루오로프로필렌(HFP)이 포함된 유기상을 일정비율로 혼합하게 되면 상전이 촉매에 의해 두 상간의 계면에서 반응이 진행됨으로써 제조된다. 일반적인 헥사플루오로프로필렌옥사이드의 제조방법에서는 헥사플루오로프로필렌이 포함된 유기상이 차아염소산염 수용액에 대한 부피비가 0.9 부피% 정도로 낮게 혼합되어 수중유적(Oil-in-Water)의 형태로 존재하게 되므로, 기체 상태의 헥사플루오로프로필렌이 액체형태로 흡수가 용이하지 않게 된다. 또한, 유기상/수용액상의 비율을 높게 유지할 경우 활성산소의 공급이 줄어들게 되므로 헥사플루오로프로필렌과 활성산소의 반응을 위한 최적의 유기상/수용액상의 비율이 필요하다.*특징 및 장점1)수용액상과 유기상의 액체-액체반응에서 상전이 촉매에 의해 계면에서의 헥사플루오로프로필렌옥사이드 합성시 불소계 계면활성제를 사용.2)두 상사이의 계면을 넓혀주므로 이들의 반응성을 크게 향상시킴.3)불소계 계면활성제의 양과 원료비의 조절로 목표로하는 화합물로의 전환율을 높일 수 있음.4)HFPO는 불소계 화합물에 대한 화학적 안정성, 열적 내구성, 내마모성 및 투명성을 증가시키는 효과가 있음.5)전기분해용 이온 교환막으로 사용되는 Nafion(Dupont), 불소계 이온교환막 제조용 불화에테르계 고분자 Flemion(Asahi Glass)의 핵심원료로서 그 응용분야가 넓음.
*원리 및 구성본 발명은 아크로니트릴의 수율이 향상된 니트릴화합물 제조용 혼합산화물 촉매와 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 다른 조성 및 제조방법에 의해 형성된 코아(core)부분과 쉘(shell)부분의 이중구조를 가지고 있으며 올레핀이나 파라핀 등의 가암모니아 산화반응에 의한 니트릴화합물의 제조시 촉매로 사용되어 우수한 촉매활성을 나타내는 다음 화학식 1로 표시되는 코아-쉘 구조를 갖는 혼합산화물 촉매와 이의 제조방법에 관한 것이다.[화학식 1][BinAaBbQqRrOx][(100-z)%FefNigMomOy + z%SiO2]상기 화학식 1에서: A는 붕소, 인 및 몰리브덴 중에서 선택된 1종 이상의 원소이고; B는 원자가 1∼2를 갖는 1종 이상의 원소이고; Q는 원자가 3∼6을 갖는 1종 이상의 원소이고; R는 귀금속 원소로서 원자가 0∼6을 갖는 1종 이상의 원소이고; m가 1일 때, n은 0.001∼3이고, a는 0∼3이고, b는 0∼3이고, q는 0∼3이고, r는 0.0001∼5이고, f는 0.01∼5이고, g는 0.1∼5이고, z는 0∼90이며; x 및 y는 코아(core)부분과 쉘(shell)부분에서 다른 성분에 의해 원자가를 맞추기 위해 정해지는 값이다.*배경아크릴로니트릴은 니트릴류 고무, 프라스틱류, 섬유, 수지 등의 원료로 사용되고 있다. 종래에는 아크릴로니트릴을 제조하기 위하여 아세틸렌 또는 에틸렌 옥사이드를 HCN과 반응시켜 제조하였지만, 원료가 고가(高價)이어서 경제성에 문제점을 갖고 있었기 때문에 새로운 공정으로 대체되어야만 하였다.본 발명에 따른 코아-쉘 구조를 갖는 니트릴화합물 제조용 복합산화물 촉매는 코아부분과 쉘부분을 구성하는 촉매의 조성이 상이함은 물론 이의 제조방법도 슬러리방법과 함침방법으로 서로 상이하게 설정되어 있어 기존의 가암모니아 산화반응에서 사용되어온 산화물 촉매와는 그 조성 및 촉매 구조가 전혀 상이함을 쉽게 알 수 있다. 특히 쉘부분에 A 성분원소를 비롯하여 B 성분원소로 원자가 1∼2를 가지는 원소와 Q 성분원소로 원자가 3∼6을 가지는 원소가 첨가 보완하고 여기에 R 성분원소로서 귀금속을 미량으로 첨가한 경우 촉매의 활성을 크게 하는 효과와 더불어 코아내부에서 쉘로의 전자이동을 원활하게 해주어 서로간의 상승효과(synergy effect)를 증가시킨 것이 큰 특징이다. 촉매활성에 있어서도 화학적 조성은 서로 같을지라도 이의 제조방법에 따라 활성에서 커다란 차이를 나타낸다.올레핀 및 파라핀의 가암모니아 산화반응에 의한 니트릴 화합물 제조용 촉매로 매우 유용하다.
*원리 및 구성본 발명은 알킬방향족 탄화수소의 탈수소화 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바나듐(V)과 철(Fe)이 동시에 함유된 불균일계 고체촉매 존재 하에서 이산화탄소를 산화제로 사용하는 알킬방향족 탄화수소의 탈수소화 방법으로, 기존의 수증기를 사용하는 탈수소화 방법에 비해 열역학적 평형개선 효과에 의한 반응온도 절감 및 탄화수소 전환율 향상, 그리고 에너지 절감 효과를 동시에 얻을 수 있는 알킬방향족 탄화수소의 탈수소화 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명에 따른 탈수소화 공정에 이용되는 이산화탄소는 고순도 제품을 이용하는 것은 물론 석유화학 산화 및 개질공정에서에서 배출되는 무정제 상태의 이산화탄소를 추가 정제없이 사용하더라도 상기한 효과를 얻을 수 있으므로 산업적으로 그 효용가치는 더욱 우수하다.*배경방향족 올레핀계 화합물은 화학산업 분야에서 고분자 단량체 및 원료물질로 널리 이용되고 있다. 방향족 올레핀계 화합물은 일반적으로 알킬방향족 탄화수소를 탈수소반응하여 제조하고 있다. 일반적으로 탄화수소 탈수소 공정은 탄화수소 및 촉매의 선택에 따라 생성물의 수율 및 선택성이 결정되고, 코킹으로 인한 비활성화 억제 및 촉매수명 향상 등을 목적으로 다양한 희석제 또는 산화제를 선택 사용하고 있다. 예를 들면, 에틸벤젠과 같은 방향족 탄화수소는 활성 향상과 촉매수명 향상을 위해 수증기를 희석제로 사용한 탈수소 공정이 널리 활용되고 있다. 그리고, 프로판 및 C8∼C12 범위의 선형 지방족 탄화수소의 경우는 코킹에 의한 촉매 비활성화가 특히 심해서 열역학적인 평형이 불리한데도 불구하고 촉매수명 향상을 위해 수소를 희석제로 사용하고 있다. 또한, 1-부텐으로부터 1,3-부타디엔으로의 탈수소 공정에서는 산화제로서 공기 또는 산소를 이용하고 있다.*종래기술에틸벤젠 탈수소 공정은 탈수소 공정을 대표하는 것으로, 이로부터 제조되는 스티렌은 합성고무, ABS 수지, 폴리스티렌 등의 단량체 및 원료물질로 활용되는 석유화학 산업에서 매우 중요한 화합물이며, 매년 수요증대로 인해 생산량이 계속 증가되고 있는 추세에 있다. 스티렌은 공업적으로 철산화물 촉매 상에서 과량의 수증기를 공급하는 에틸벤젠의 탈수소화 공정에 의해 주로 생산되고 있다. 대부분의 에틸벤젠의 탈수소화 공정은 단열 또는 등온 반응기에서 550 ∼ 650 ℃의 반응온도, 상압 이하의 압력 조건에서 에틸벤젠에 수증기를 과량 첨가하여 운전되고 있다. 그리고 벌크형태의 K-Fe2O3 계열의 촉매가 이 공정의 상용촉매로 적용되고 있다. 그러나, 이 공정은 과량의 초가열된 수증기를 사용함으로 인해 생성물의 분리를 위한 냉각과정에서 수증기의 응축에 의해 많은 에너지 손실을 야기하고, 그리고 에틸벤젠 탈수소 반응이 열역학적으로 제한을 받는 흡열반응이기 때문에 고수율의 스티렌을 얻는데 한계가 있다. *특징 및 장점1)사용되는 촉매의 비활성화는 최대한 억제하여 알킬방향족 탄화수소의 전환율 및 방향족 올레핀의 선택도를 크게 향상.2) 반응온도를 저하시킴.3)공업적으로 적용하는데 특히 유용함.
*기술개요- 윤활유첨가제 : 오일의 성능향상을 위해 첨가하는 화학물질 예) 청정분산제, 산화방지제, 마모방지제, 방청제, 극압제, 점도지수향상제, 유동성향상제,- 오일에 % ~ ppm 단위로 첨가하여 오일의 부족한 물성을 보완*개발상태1)1982년-1988년 (7년) : 과기부, 경인화학 ㈜ 의 공동참여로 기술개발2)내연기관용 첨가제 3종 분리분석,3)5종의 실험실적 합성 (1L 규모 ~ 5L 규모)4)5종의 첨가제에 대한 벤취규모 (20L) 및 Pilot 규모 (1톤 규모)5)API SG급 엔진오일 인중시험 의뢰*경쟁기술과의 차별점1)현재 국내에서 윤활유첨가제를 상업적으로 생산하는 업체는 전무함.2)국내에서는 외국 첨가제 업체의 대리점 형태로 국내 자동차엔진유 제조업체 를 상대로 첨가제를 판매하고 있음.3)국내 자체개발이므로 수요업체의 요구에 즉각적으로 대처할 수 있는 기동성 및 trouble-shooting이 용이함. 4)원료 국산화율이 높고 물류비용이 적어 가격적으로 유리할 수 있음*특징 및 장점1)국내 최초 자동차 엔진오일용 첨가제 5종 국산화 기술개발2)미국 API (미석유협회) 엔진오일 인증 취득을 위한 첨가제 배합기술 확보 미 API SG급/SH급 가솔린엔진유 인증 시험 실시 3)첨가제 합성을 위한 원료 국산화율 : 80% 이상4)국내 자체 개발로 수요자가 원하는 등급의 제품 생산 가능 5)관련특허 보유 5건