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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 25, Number 2
JKCSEZ 25(2)
April 20, 1981 

Synthesis of the Hydrocarbons from Methanol over ZSM-5 Zeolite Catalyst

ZSM-5 제올라이트 촉매상에서의 메탄올로부터 탄화수소 합성반응
Sang Eon Park, Hakze Chon

박상언, 전학제
SiO2/Al2O3 비가 높은 제올라이트 ZSM-5를 합성하여 메탄올의 탄화수소로의 전환반응을 조사하였다. 메탄올이 전환되어 올레핀, 파라핀, 시클로파라핀 및 방향족화합물이 생성되었으며 특히 방향족 화합물에 대한 큰 선택성을 보여 주었고 1,3,5-trimethylbenzene의 크기정도에 제한된 형상선택성 촉매작용임을 알 수 있었다. 수소형태(HZSM-5)가 활성이 커, 메탄올이 탈수되어 일어나는 잇단 복잡한 반응들이 산촉매반응이 주임을 보여 주었다. ZSM-5와 구조가 유사한 mordenite와 3차원구조를 지닌 faujasite 촉매에서의 메탄올의 반응으로 구조적 영향과 TPD실험에 의한 산점분포를 비교한 결과 메탄올로부터 방향족화합물에 이르기까지의 탄화수소 합성에서의 ZSM-5 제올라이트의 촉매작용은 높은 실리카함량에 기인한 강한 산성과 교차하는 세공관 구조에 의한 분자체 효과에 의한 것으로 볼 수 있다.

The conversion of methanol to hydrocarbons has been studied over synthetic ZSM-5 zeolite catalyst having high silica to alumina ratio. The conversion products were olefins, paraffins, cycloparaffins, and aromatics, and the catalyst showed especially high selectivity toward the formation of aromatics. The catalyst showed the shape-selectivity and the size of molecules in the product was limited approximately to the size of 1,3,5-trimethylbenzene. Hydrogen form(HZSM-5) was more active, indicating reactions following the dehydration of methanol seemed to be mainly catalyzed by acid sites. Comparison of the reaction characteristics and acid site distribution of the ZSM-5 catalyst with those of mordenite and faujasite type catalysts suggests that cross-linked pore channel structure and the strong acidity of the ZSM-5 catalyst are primarily responsible for the selective formation of aromatics over this catalyst.

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