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평가점수A

액상반응을 이용한 dme합성

저작시기 2006.11 |등록일 2006.11.09 한글파일한컴오피스 (hwp) | 24페이지 | 가격 3,500원

소개글

약 20~30년 전만 해도 가정, 빌딩 회사에서 주로 석탄, 나무, 석유 연료를 사용하여 왔다. 이러한 연료를 필요한 장소로 이송한다든지 연소 후 발생되는 환경오염 물질 처리의 불편함을 생각할 때 천연가스의 등장은 국민들로 하여금 편리함, 깨끗함 윤택함을 더욱 느끼게 했다. 이러한 이유로 천연가스의 보급은 날로 증가하여 원유를 대체할 만한 중요한 차세대 연료로 자리 매김을 하고 있다. 이러한 천연가스를 단순한 연료로 사용하는 것 이외에 친환경적인 수송용 에너지로서 원유 대체 화학 원료로서 활용하기 위해 세계 여러 나라들이 노력하고 있으며, 특히 산업발전과 더불어 에너지의 사용이 증가하고 있는 시점에서 환경 친화적 에너지를 안정적으로 공급하는 것이 매우 중요하게 되었다.
현재 사용되고 있는 연료인 디젤은 대기 오염이란 환경문제를 앓고 있고, LPG(Liquefied patroleum gas)는 수요팽창으로 가격상승이 예상되고, LNG(Liquefied natural gas)는 중..소규모 가스전에서의 사업성 문제를 앓고 있다. DME(Dimethyl Ether)는 이러한 문제들을 어느 정도 어우를수 있는 차세대 신규 연료이다. 이러한 DME는 상류 측면에서 중소 규모 가스전의 DME화로 보다 수송하기 쉬운 형태로 전환하여 소비지에 공급하므로 가스전의 개발 촉진효과를 기대할수 있고, 중류측면에서 DME의 물성이 LPG에 유사하여 수송.저장.공급에 이르기까지 LPG 인프라를 대부분 사용할수 있으며, LNG보다도 중류 투자비가 저렴하여 기술적 대응이 용이하다. 하류 측면세서는 연소할 때 입자성 오염 물질이 거의 배출되지 않는 특성을 지녀 연소성이 높아 연료, 개질원료, 미래 화학원료로서의 사용 가능서이 높다. 따라서 상류부터 하류 측면까지 많은 장점을 가진 원료이다.
특히 최근 디젤연료의 배출사스 대책강화를 둘러싼 환경문제가 예상회로 빠르게 움직이고 있어 DME 연료는 다음 세대의 친환경연료로 자리 매김을 할수 있을 것으로 보이며, 특히 개발도상국에서 에너지 소비증가와 높은 디젤연료의 대체 연료로 상당히 많이 사용될것으로 전망된다.

목차

1. 서론 1
2. 이론적 배경 7
2-1. 촉매 재료 7
2-2. DME의 일반적 물성 8
2-3. 연료로서의 DME 특성 10
2-4. DME 연소 및 활용특성 13
2-5. DME의 시장성 16
3. 실험 19
3-1. 촉매재료 19
3-2. 실험장치 19
3-3. 실험방법 21
4. 분석 22
4-1. 분석장치 22
4-2. 검량선 그리기 24
5. 결과 및 고찰 29
5-1. cerium 처리에 의한 반응 전환율 변화 29
5-2. 촉매량에 따른 전환율 변화 32
5-3. 원료 메탄올의 순도에 따른 전환율 변화 34
5-4. 반응시간에 따른 전환율 변화 36
5-5. 반응 kinetic 38
6. 결론 43

참고문헌 44

여백을 없애느랴 페이지수가 맞지 않습니다. 총 24쪽

본문내용

엄격해진 환경규제로 청정에너지의 개발이 요구되고 있으며 디메틸 에테르는 기존의 디젤연료를 대체할 수 있는 차세대 에너지로서 주목받고 있다. 이에 따라 메탄올 탈수법에 의한 DME 생성 연구가 활발히 진행되고 있으나 메탄올 탈수 촉매로 많이 사용되는 감마알루미나는 넓은 온도영역에서 반응활성과 DME 선택성이 우수하나, 물이 존재하는 경우 물에 의해 반응활성이 급격히 저하되는 특성이 있다. 그러나 ZSM-5는 반응활성이 우수하여 물이 존재하여도 물이 탄화수소와 같은 부산물의 생성을 억제하여 촉매의 활성을 유지하는데 도움을 주기는 하나 촉매 자체의 활성이 너무 강하기 때문에 DME에서 반응이 더욱 진행되어 탄화수소와 같은 부산물이 생성되는 것을 억제할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 ZSM-5의 산도를 적절히 조절하기위하여 cerium으로 처리한 새로운 촉매를 제조하였다. 반응온도, 반응시간 등을 변화시켜 새로운 촉매의 성능을 알아보았고, 다음의 반응 속도식을 얻었다.

여기서, , 이다. 촉매의 양을 증가시킬수록 DME로의 전환율이 증가하였다. 부산물의 생성이 없는 최적의 촉매 조건은 ZSM-5를 5 awt%의 cerium으로 피독 처리했을 때였다. 또한 제조된 신촉매는 원료 메탄올의 순도에 영향을 받지 않았다. 따라서 비교적 저가인 저급의 메탄올을 원료로 사용할 수 있기 때문에 이에 따른 경제적 효과를 기대할 수 있다.

참고 자료

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