피독 금속 제거를 통한 RFCC 폐촉매 재생

Abstract

부가가치가 낮은 중질유를 cracking하여 부가가치가 큰 가솔린으로 전환시키는 공정을 RFCC(resid fluidized catalytic cracking) 공정이라 하고, 여기에 사용되는 촉매를 RFCC 촉매라 한다. 공정 중에 촉매는 resident time에 비례하여 중질유 중에 존재하는 금속(V, Ni, Fe, Cu, Na등)에 의해 poisoning된다. 그 중에서 가장 유해한 vanadium(V)은 주 활성성분인 zeolite 구조를 파괴하고, pore blocking하여 conversion을 낮추고, gasoline 수율을 떨어뜨리며 dehydrogenation 반응으로 수소와 coke 발생량을 증가시킨다. nickel(Ni)은 가장 크게 dehydrogenation 반응을 촉진하여 수소와 coke 발생량을 증가시킨다. iron(Fe) 또한 수소와 coke 발생량을 증가시킨다. RFCC 공정에서는 일정한 활성 및 선택성을 유지하기 위해 E-cat(Equilibrium catalyst)을 빼내고 fresh 촉매를 공급한다. 제거된 E-cat에서 금속성분(V, Ni, Fe)을 제거하여 촉매의 활성 및 선택성을 회복시켜 다시 공정에 사용하기 위한 공정을 Demet process라 한다. 본 실험에서는 Demet III, IV 공정을 변형하여 LG-Caltex 정유(주)의 RFCC 공정에 상용되는 LC-3R 촉매에 적합한 재생공정을 최적화하려고 한다.