일반기술

니트릴화합물 제조용 혼합산화물 촉매와 이의 제조방법

*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.