개량된 구리-실리카 촉매: 아닐린 및 o-톨루이딘 생산을 위한 고선택성 촉매

생성 날짜 08.26

소개: 모든 아닐린 분자 뒤에 있는 촉매

아닐린은 화학 산업에서 가장 중요한 유기 중간체 중 하나입니다. 이는 합성 염료, 고무 화학물질, 의약품 및 폴리우레탄(MDI 경유)의 출발 물질입니다. 글로벌 아닐린 수요는 계속 증가하고 있으며, 시장 규모는 2025년 95억 달러에서 2032년까지 140억 8천만 달러에 달할 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 5.77%입니다..
촉매 수소화를 통해 생산되는 모든 톤의 아닐린 뒤에는 촉매가 있습니다. 그리고 전 세계 아닐린 생산의 대부분에서 그 촉매는 개질된 구리-실리카 촉매입니다.
개질 구리-실리카 촉매(아닐린, o-톨루이딘 촉매)는 니트로벤젠을 아닐린으로, o-니트로톨루엔을 o-톨루이딘으로 기상 수소화하기 위해 설계된 풀색의 미세 구형 고체입니다. 니트로벤젠 전환율 ≥ 99.5%, 아닐린 선택도 ≥ 99%로 현대 아닐린 생산업체가 요구하는 성능을 제공합니다.
아닐린 및 o-톨루이딘 생산용 풀색 미세구형 개질 구리-실리카 촉매

개질 구리-실리카 촉매란 무엇인가?

개질 구리-실리카 촉매는 개질 실리카겔 매트릭스에 담지된 구리 기반 활성 입자로 만들어진 복합 소재입니다. 구리의 촉매 활성과 실리카겔의 높은 비표면적 및 높은 다공성을 결합하여 우수한 촉매 성능을 가진 촉매를 형성합니다.
개질 구리-실리카 촉매의 생산 및 적용은 2015년 7월에 발행되어 2016년 1월 1일에 공식 시행된 중국 산업 표준 HG/T 4828-2015를 따릅니다. 이 표준은 요구 사항, 시험 방법, 검사 규칙, 표시, 포장, 운송 및 보관을 규정합니다..
주요 특징:
  • 무독성, 무취, 불연성, 비폭발성
  • 비위험 화학물질로 분류됨
  • 외관: 풀색 미세 구형 고체
  • 높은 촉매 활성, 높은 선택도, 높은 안정성
  • 유동층 기상 수소화 공정용으로 설계됨
다공성 실리카 겔 담체에 고도로 분산된 구리 활성점을 나타내는 개질 구리-실리카 촉매의 구조

기술 사양

품질 지표
지표
외관
풀색 미세구형 고체
입자 크기, 메시
20–120
구리 함량 (Cu 기준), 중량%
16–20
겉보기 밀도, g/L
550–650
표면적, m²/g
350–450
세공 부피, mL/g
0.65–0.75
니트로벤젠 전환율, % ≥
99.5
아닐린 선택성, % ≥
99
참고: 사양은 귀하의 특정 요구 사항에 따라 맞춤 설정할 수 있습니다.

선택성이 중요한 이유: 촉매 뒤에 숨은 과학

니트로벤젠의 아닐린으로의 수소화는 일반적으로 유동층 반응기에서 수행되는 매우 발열적인 반응입니다. 반응 경로는 니트로벤젠의 두 N–O 결합의 초기 해리(Ph-NO₂ → Ph-NO → Ph-N)를 포함하며, 이어서 두 번의 연속적인 수소화 단계(Ph-N → Ph-NH → Ph-NH₂)를 거쳐 최종적으로 아닐린을 생성합니다.
모든 촉매의 과제는 선택성입니다. 부반응은 아조 화합물, 타르 및 최종 제품을 오염시키는 기타 부산물을 생성할 수 있습니다. MDI 생산에 사용되는 아닐린의 경우, 증류 후 아닐린 제품 내 잔류 니트로벤젠 농도는 5ppm 미만이어야 합니다..
개질 구리-실리카 촉매는 다음과 같은 방법으로 이 과제를 해결합니다:
1. 구리 활성 부위의 높은 분산도
실리카겔 담체는 높은 비표면적(350–450 m²/g)을 제공하여 구리 입자가 높은 분산도를 갖도록 하며, 반응에 사용할 수 있는 활성 부위의 수를 극대화합니다.
2. 조촉매 개질
크롬과 몰리브덴과 같은 촉진제의 첨가는 구리의 분산성과 안정성을 향상시켜 작동 중 구리 미세결정의 소결을 감소시킵니다. 개질된 Cu-Cr-Mo/SiO₂ 촉매는 개질되지 않은 단일 구리 촉매에 비해 현저히 높은 부하 용량을 보입니다..
3. 최적의 기공 구조
기공 부피(0.65–0.75 mL/g)와 기공 크기 분포는 반응물과 생성물의 효율적인 물질 전달을 촉진하여 부산물의 형성을 최소화합니다.
4. 열 안정성
졸-겔 유도 Cu-SiO₂ 촉매에 관한 연구는 200시간 이상 작동 후에도 결정립 크기가 그대로 유지되는 반면, 공침 촉매는 상당한 응집을 보인다는 것을 입증했습니다. 졸-겔 Cu-SiO₂는 더 높은 온도에서 아닐린 선택도가 최대 99.5%에 달하는 반면, 공침 시료는 98.5%로 감소합니다.
현대의 규산구리 촉매는 또한 재사용성을 입증하여 8회 사이클 동안 완전한 선택도를 유지했으며 9회차 실행에서 수율이 93%로 약간 감소했습니다. 니트로벤젠 환원을 위한 규모 확대 테스트는 정량적인 아닐린 생성물을 제공하여 구리 기반 촉매의 산업적 실행 가능성을 확인했습니다.

주요 응용 분야

1. 아닐린 생산

개질된 구리-실리카 촉매의 주요 응용 분야는 니트로벤젠의 유동층 기상 수소화 반응을 통한 아닐린 생산입니다. 이는 아닐린 생산의 지배적인 산업 경로로, 전 세계 생산 능력의 약 85%를 차지합니다.
개질된 구리-실리카 촉매를 사용한 아닐린 생산용 유동층 기상 수소화 반응기
이 촉매는 니트로벤젠 증기와 수소 가스가 고온에서 유동 촉매층을 통과하는 유동층 반응기에 사용됩니다. 개질된 구리-실리카 촉매는 다음을 제공합니다:
  • 니트로벤젠의 높은 전환율 (≥ 99.5%)
  • 아닐린에 대한 높은 선택도 (≥ 99%)
  • 장기 운전 기간 동안 안정적인 성능

2. o-톨루이딘 생산

이 촉매는 o-니트로톨루엔의 유동층 기상 수소화 반응을 통한 o-톨루이딘 생산에도 사용됩니다. o-톨루이딘은 염료, 살충제, 의약품 및 유기 합성에서 중요한 중간체입니다.
개질된 구리-실리카 촉매는 m-, p- 및 혼합 니트로톨루엔의 상응하는 톨루이딘으로의 수소화에도 적용될 수 있습니다.

3. 탈황

촉매 응용 외에도, 개질된 구리-실리카 겔은 석유 및 천연가스에서 황화물을 제거하는 데 사용될 수 있어 에너지 산업의 청정 생산을 지원합니다.

촉매 성능: 왜 개질된 구리-실리카인가?

요인
개질된 구리-실리카 촉매
기존 구리 촉매
활성 성분
구리 + 조촉매 (Cr, Mo)
구리만
담체
개질된 실리카 겔
실리카 겔
니트로벤젠 전환율
≥ 99.5%
더 낮음
아닐린 선택도
≥ 99%
~98.5%
열 안정성
높음 (결정립 크기 200시간 이상 안정)
낮음 (응집 발생)
부하 용량
단일 구리 대비 50–170% 높음
기준선
촉매 수명
연장됨
단축됨
개질된 Cu-Cr-Mo/SiO₂ 촉매와 상용 단일 구리 촉매를 비교한 연구에 따르면, 개질된 촉매는 단일 구리 촉매보다 50~170% 더 높은 부하 용량을 달성했으며 안정성도 크게 향상되었습니다.

포장 및 보관

표준 포장:
  • 종이 드럼
  • 순 중량: 드럼당 25 kg
보관 조건:
  • 환기가 잘 되는 건조한 곳에 보관하십시오
  • 다른 화학 물질과의 접촉을 피하십시오
  • 직사광선을 피하십시오
  • 적절한 환기를 유지하십시오
참고: 보관 중에는 다른 화학 물질과의 접촉을 피하고, 보관 구역이 잘 환기되고 건조한 상태를 유지하며, 직사광선을 피하십시오.

시장 맥락: 아닐린 수요가 촉매 수요를 견인

글로벌 아닐린 시장은 폴리우레탄 생산, 고무 화학품, 염료 및 의약품에 사용되는 MDI(메틸렌 디페닐 디이소시아네이트)에 대한 수요에 힘입어 확장되고 있습니다. 이 시장은 2025년 101억 7천만 달러에서 2030년까지 132억 7천만 달러로 연평균 성장률(CAGR) 5.5%로 성장할 것으로 예상됩니다.
아닐린 생산업체들이 생산 능력을 확장하고 공정 효율을 향상시킴에 따라 고성능 촉매에 대한 수요도 그에 따라 증가하고 있습니다. 촉매 수소화 기술의 발전은 생산 비용 구조와 불순물 프로파일을 재편하여 생산업체들이 순도 등급에서 차별화할 수 있게 하고 있습니다.
구리 대체 촉매와 같은 비용 효율적인 촉매의 개발은 환경 영향을 줄이면서 니트로벤젠 수소화 성능을 향상시켜, 개질 구리-실리카 촉매를 아닐린 생산업체에게 전략적 선택으로 만들어 줍니다.

주센켐을 선택하는 이유는?

  • 직접 제조업체:
안정적인 공급과 공장 직거래 가격.
  • HG/T 4828-2015 준수:
제품은 개질 구리-실리카 겔에 대한 중국 산업 표준을 충족합니다.
  • 높은 선택성:
아닐린 선택도 ≥ 99%, 니트로벤젠 전환율 ≥ 99.5%.
  • 입증된 성능:
안정성이 향상된 개질 Cu-Cr-Mo 제형.
  • 맞춤 설정 가능:
사양은 귀하의 특정 공정 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.
  • 기술 지원:
저희 팀은 기술 데이터와 응용 지침을 제공할 수 있습니다.
  • 빠른 배송:
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당사는 아닐린, 톨루이딘 및 정밀 화학 산업을 위한 고성능 개질 구리-실리카 촉매를 공급하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

자주 묻는 질문

Q1: 개질 구리-실리카 촉매는 무엇에 사용됩니까?
주로 니트로벤젠의 유동층 기상 수소화에 의한 아닐린 생산 및 o-니트로톨루엔의 유동층 기상 수소화에 의한 o-톨루이딘 생산을 위한 촉매로 사용됩니다. 또한 m-, p- 및 혼합 톨루이딘 생산과 석유 및 천연가스의 탈황에도 사용할 수 있습니다.
Q2: 이 촉매의 구리 함량은 얼마입니까?
구리 함량(Cu 기준)은 16–20 중량%입니다.
Q3: 니트로벤젠 전환율은 얼마입니까?
니트로벤젠 전환율은 ≥ 99.5%입니다.
Q4: 아닐린 선택성은 얼마입니까?
아닐린 선택성은 ≥ 99%입니다.
Q5: 입자 크기는 얼마입니까?
입자 크기는 20–120 메시입니다.
Q6: 이 제품은 어떤 표준을 준수합니까?
이 제품은 개질 구리-실리카 겔에 대한 중국 산업 표준 HG/T 4828-2015를 준수합니다.
Q7: 포장은 어떻게 되어 있습니까?
이 제품은 드럼당 순중량 25kg의 종이 드럼에 포장되어 있습니다.
Q8: 촉매는 어떻게 보관해야 합니까?
환기가 잘 되는 건조한 곳에 보관하십시오. 다른 화학물질과의 접촉을 피하고 직사광선을 피하십시오.
Q9: 기술 데이터 시트를 제공해 주실 수 있나요?
네, 기술 데이터 시트와 분석 성적서는 요청 시 제공해 드립니다.

문의하기

개질 구리-실리카 촉매(아닐린, o-톨루이딘 촉매)의 견적, 기술 데이터 시트 또는 샘플이 필요하시면 저희에게 연락해 주십시오:
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