일반기술

합성가스로부터 메탄올 및 디메틸에테르 동시 제조용 촉매 및 이의 제조 방법

○발명의 정의본 발명은 합성가스로부터 메탄올 및 디메틸에테르 동시 제조용 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 CuO, ZnO 및 Al2O3를 일정비로 함유하는 Cu-Zn-Al계 산화물의 다공성 촉매로, 상기 촉매는 특정의 비표면적 및 상대적으로 기공크기가 다른 이중 세공구조를 가지고, 또한 종래 촉매의 안정성 향상을 위한 부가적인 촉매 전처리 과정 및 촉매 성형 과정에서 다른 종류의 바인더 성분의 사용 배제가 가능하여, 이산화탄소가 과량으로 존재하는 합성가스(CO/CO2/H2)로부터 메탄올 및 디메틸에테르의 동시제조가 가능하고, 부산물인 이산화탄소의 생성을 억제하면서 메탄올 및 디메틸에테르 선택도가 우수한 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것이다.○발명의 효과원유 가격 상승에 의한 고유가 시대가 향후 지속적으로 유지되는 상황하에서는 디메틸에테르의 대체연료로의 활용도 및 연료전지용 반응물 등으로의 활용이 급증할 것으로 예상되고 있다. 이러한 상황하에서는 합성가스로부터 디메틸에테르를 더욱 저렴하게 만들 수 있는 효율적인 1단 반응 공정용 혼성 촉매의 개발이 중요해지고 있으며, 본 발명에서는 기존에 보고된 제올라이트 및 고체산 촉매의 강산점을 조절하기 위하여 부가적인 촉매의 재처리 공정의 도입 없이도 본 발명에서 제시된 고표면적의 알루미나를 이용하여 이중 세공 구조의 촉매를 제조하여 사용함으로서 합성가스로부터 메탄올 및 디메틸에테르를 경제적으로 제조할 수 있는 방법을 제시하였다. 이와 함께, 상업용 촉매의 제조 관점에서는 일반적으로 상업용 불균일 촉매의 강도를 향상하기 위하여 성형 과정 중에 과량의 바인더를 사용하여 최종 촉매의 활성이 감소하거나 부산물이 변화하는 문제점이 있으나, 본 발명에서 제시한 알루미나는 바인더 및 촉매 작용을 동시에 할 수 있으므로 촉매 제조 스케일-업 과정에서 발생하는 문제가 최소화 될 수 있을 것으로 판단된다. 본 발명에서 제시한 이중 세공의 다공성 촉매는 반응물인 일산화탄소의 이산화탄소로의 수성가스 전환 반응을 억제하여 부산물의 생성을 최소화하므로 분리 비용 감소와 함께 고순도의 디메틸에테르를 경제적으로 얻을 수 있는 장점을 지니고 있다.