탄소계 촉매를 이용한 프로판 분해 반응에 의한 수소 생산
윤석훈·한기보·이종대·박노국·류시옥·이태진†·윤기준*·한귀영*
영남대학교디스플레이화학공학부, 국가지정연구실
712-749 경북경산시대동 214-1
*성균관대학교화학공학과
440-746 경기도수원시장안구천천동 300 (2005년 9월 8일접수, 2005년 11월 22일채택)
Hydorgen Production by Catalytic Decomposition of Propane Over Cabon-Based Catalyst
Suk Hoon Yoon, Gi Bo Han, Jong Dae Lee, No-Kuk Park, Si Ok Ryu, Tae Jin Lee†, Ki June Yoon* and Gui Young Han*
National Research Laboratory, School of Chemical Engineering & Technology, Yeungnam University, 214-1, Dae-dong,Gyeongsan 712-749, Korea
*Department of Chemical Engineering, SungKyunkwan University, 300, Cheoncheon-dong, Jangan-gu, Suwon 440-746, Korea (Received 8 September 2005; accepted 22 November 2005)
요 약
카본블랙을이용한프로판분해는메탄보다분해가용이하여효과적인수소생산방법으로알려졌다. 특히, 프로판 직접분해반응에의한수소생산은 CO나 CO2와같은부산물이생성되지않으므로환경친화적인수소생산기술이 다. 본연구에서는국내에서상용화되어시판되고있는활성탄및카본블랙을탄소계촉매로사용하여프로판직 접분해반응특성을조사하였다. 프로판의직접분해반응은대기압하, 500~1,000oC 온도영역에서실험이수행되 었으며, 프로판분해반응에의한생성물로수소뿐만아니라메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌등의부산물의생성이확 인되었다. 이러한부산물들은고온으로갈수록줄어들어 상대적으로수소수율이증가함을 알수있었다. 다양한 상용촉매를프로판분해반응에적용하여본결과로서 DCC N330을촉매로이용하였을경우, 750oC에서 22.47％ 의수소수율을얻었다.
Abstract −It is reported that a method for the hydrogen production from the propane decomposition using carbon black as a catalyst is more effective than from the methane decomposition. Since the by-products like CO and CO2 are not produced by the direct decomposition of propane, it is considered as an environmentally sustainable process. In this study, hydrogen was produced by the direct decomposition of propane using either commercial activated carbon or car- bon black at atmospheric pressure in the temperature range of 500-1,000oC. Resulting products in our experiment were not only hydrogen but also several by-products such as methane, ethylene, ethane, and propylene. Hydrogen yield increased as temperature increased because the amount of those by-products produced in the experiment was inversely proportional to temperature. The achieved hydrogen yield at 750oC with commercial DCC N330 catalyst was 22.47％
in this study.
Key words: Hydrogen, Propane, Decomposition, Carbon Black
1. 서 론
급속한산업발전으로에너지수요가증가하는가운데, 석유를대 체할수있는차세대에너지원으로써수소가많은관심을받고있 다. 지구온난화의주원인인이산화탄소등의생성에따른문제를근 본적으로해결하는방법은화석연료의소비를억제하는것이지만,
산업발전에따른에너지소비량의신장으로화석연료의사용은계속 이어질전망이다. 따라서화석연료를이용함에있어이산화탄소의 생성을억제할수있는방법으로도수소에너지의이용이더욱필요 하다. 기존의수소제조방법은석유나천연가스등과같은화석연
료의수증기개질(steam reforming) 방법이었으나, 이과정에서일
산화탄소나이산화탄소와같은부산물이생성된다. 최근온실가스 와같은부산물을생성하지않고수소를생산하는방법으로탄화수 소류화석연료의직접분해가연구되고있다.
†To whom correspondence should be addressed.
E-mail: [email protected]
CH4→ C + 2H2 △Ho = 75.6 kJ/mol (1)
반응식 (1)과같은메탄의직접분해에의한수소생산은약 15％ 에해당하는수소만을연소시킴으로써필요한에너지를공급받을 수있다. 이과정에서는클린카본을얻을수있으며, 일산화탄소또 는이산화탄소는생성되지않는다[1]. 메탄의직접분해로부터수소
를생산하는연구가다수보고되고있다[2, 3]. 메탄의직접분해에
이용되는촉매로서주성분이니켈, 철등인전이금속촉매가알려졌 으나, 이들전이금속촉매는탄소침적에의한활성저하가빠르게진 행될뿐만아니라촉매재생을위한코킹연소과정에서 CO나 CO2
방출이야기되므로이러한단점을보완할수있는촉매의개발이
필요하다[4]. 이러한측면에서최근에활성탄및카본블랙등의탄
소촉매를사용하여메탄을직접분해를시도하는연구가보고되었
다[5-7]. 탄소계촉매를이용할경우일산화탄소와이산화탄소가생
성되지않을뿐만아니라촉매의재생과정이필요없으며, 부산물 로얻어지는탄소를활용할수있다는장점을가지고있다.
수소생산을위한직접분해용탄화수소류화석연료로서프로판은
다음과같은장점을지니고있다. (1) 연료로서수소중량밀도(HGD,
hydrogen gravimetric density: 18.2 wt％)가높으며 (2) 연료로부터 수소추출이용이하다. (3) 가격이싸며적용분야가광범위한특징을
가진다. (4) 수소중량밀도가높기때문에반응시스템을더욱간단
하게할수있다. 수소중량밀도는 CNG 5.0, LNG 8.5, gasoline 9.4,
액체수소 11.2, 프로판 12.0으로각각알려져있는데, 프로판이상
대적으로높은 H/C 비(2.67)를가지며상온및상대적인저압에서
액체상태로저장할수있기때문에가장높은수소중량밀도를가 진다. 분해반응으로수소 1몰을추출하는데요구되는에너지의양 은메탄 37.8, 프로판 26.0, 가솔린−24 kJ/mol이다. 이는메탄의수
증기개질반응에서요구되는 63.3 kJ/mol에비해서탄화수소의분
해반응이에너지절약차원에서유리하다는또다른장점이있다.
메탄의 C-H 결합에너지(440 kJ/mol)에비하여상대적으로약한프
로판의 C-H 결합(402.2 kJ/mol) 때문에다소쉽게분해될수있다. (5) 촉매반응기로이송시상온및상압에서기체상태이므로연료펌
프가필요하지않다[8]. 이와같은여러가지장점들때문에프로판
을탄화수소의촉매분해에적용하기유리한연료로판단된다. 이상 에서나열한것과같은여러가지장점이있음에도불구하고프로 판의직접분해에의한다양한생성물에대한해석이용이하지않아 많은연구가되지않았다. 프로판분해반응에서기대되는생성물은 수소와클린카본이외에도메탄, 에탄, 에틸렌등이있다.
C3H8→3C + 4H2 △Ho= 103.9 kJ/mol (2)
C3H8→CH4+ C2H4 △Ho= 81.3 kJ/mol (3)
프로판은메탄보다수소와클린카본으로의분해반응(반응식(2))
이쉽게일어난다는장점이있는대신에열역학적으로더욱용이한 메탄과에탄으로의분해반응(반응식(3))이동시에진행되기때문에 선택적인프로판의분해반응을위한촉매선정이중요하다.
본연구에서는프로판의직접분해반응에탄소계촉매를적용함에 따른수소의생산효율이조사되었다. 이들촉매의반응성은촉매를 사용하지않은프로판열분해반응과수소생산효율이비교되었다.
2. 실험방법 2-1.촉매
본연구에서사용된촉매들은상업적으로시판되고카본블랙과 활성탄으로서, 카본블랙은 DCC N330(동양제철화학(주)), HAF N330(코리아카본블랙(주)), Black Pearls 1100, Black Pearls 2000 (Cabot, USA), 활성탄은 CCN-CI(제일활성탄소), PL-DR(대림탄소), GAC(신광화학공업(주))이사용되었다. 탄화텅스텐은 (주)ENcat으로 부터공급받았다. 공급받은카본블랙 4종, 활성탄 3종, Tungsten carbide 1종의특성을 Table 1에나타내었다.
2-2.프로판의촉매분해 실험
반응물로서 99.5 vol％의프로판이사용되었으며, 반응기는외경
10 mm인석영재질의 U자관반응기가사용되었다. 반응기의중앙
부분에약 0.5 g의카본블랙류를촉매로충전시켰으며, 촉매가충전
된반응기는버티컬형태의전기로에세워서장착하였다. 프로판은 전기로의온도를설정온도까지승온한후유입시켰으며, 이때프로 판의유량은 MFC(mass flow controller)에의해서약 25 ml/min 정 도로조절되었다. 반응온도는촉매층에열전대를설치하여온도조 절기로조절되었으며 500~1,000oC 범위에서실험이수행되었다. 촉
매층을통과한반응물과생성물의조성은 TCD(thermal conductivity
detecter)가장착된 G.C(gas chromatograph, DONAM DS6200)를반
응기출구에 online으로연결하여분석되었다. G.C의운반기체는 Ar
을사용하였으며, 분리관은수소, 메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌, 프
로판등을분리할수있는 Hayesep Q가충전된칼럼이사용되었다.
2-3. TGA실험
프로판의직접분해에의한수소생산에서온도에따른탄소계촉 매의활성을조사하기위하여프로판의직접분해온도에따른생성 되는카본의침적정도를열중량분석기로조사하였다. 프로판의직 접분해에의해침적되는카본의무게증가율은 Cahn Balance(CAHN
Table 1. Commercially available carbon based catalysts in the cracking of propane
Type Supplier Trade Name Surface Area (m2/g)
Carbon Black DC Chemical Co., Ltd. DCC N330 85
Korea Carbon Black Co., Ltd. HAF N330 79
Cabot, USA Black Pearls 1100 240
Cabot, USA Black Pearls 2000 1,475
Activated carbon Jeilsanup CCN-CI 498
Daelim Carbon Industry Co., Ltd PL-DR 946
Shinkwang Chem.Ind.Co., Ltd. GAC 95
Tungsten carbide ENcat WC -
D-200, CAHN Instruments)로측정되었다. 탄소계촉매로 0.5 g의
Black Pearls 1100을사용하여반응온도를 600oC, 650oC, 700oC
로변화시켜실험이수행되었으며, 프로판의유량은반응성실험과 같은 25 ml/min으로조절되었다.
3. 결과 및 고찰 3-1.열역학평형계산
프로판의분해에서기대되는기체생성물은수소, 메탄, 에틸렌,
에탄, 프로필렌등으로알려졌다. 체류시간및반응온도를증가시키 면생성물중에서에틸렌, 에탄, 프로필렌등이수소, 메탄, 카본으 로다시해리될것으로예견된다. 궁극적으로프로판분해에서기 대되는최종기체생성물은수소와소량의메탄이다. 이를이론적 으로확인하기위하여프로판분해반응에대한열역학적평형계산 을수행하였다.
프로판분해공정의열역학적평형계산에따른생성물기체조성 을 Fig. 1에나타내었다. 압력조건에따른 500~1,200oC의온도영역 에서의기체조성을구할수있었다. 계산된평형조성이온도와압 력에크게의존함을알수있다. 프로판분해반응이흡열반응이며,
부피가증가하는반응이므로수소효율을높이려면높은온도와낮 은압력의반응조건에서조업하는것이좋다.
프로판분해반응이평형에도달하지못할경우에는아래의반응
(3)식과 (4)식에의하여여러가지부반응들에의해서다양한기체 생성물들이생성된다. 그뿐만아니라생성된에틸렌과수소가반 응하여에탄이합성될수도있다.
C3H8↔C3H6+ H2 △H = 124.3 kJ/mol (4)
3-2. 프로판의 열분해
프로판분해반응에서촉매를사용하지않고열분해에의한생성 물분포를 Fig. 2에나타내었다. 반응온도가 550~1,000oC인영역에 서프로판열분해반응을수행한결과, 반응물인프로판뿐만아니라 수소, 메탄, 에틸렌, 에탄, 극미량의프로필렌이생성되었다. 열역학 적평형에도달하기전까지의탄화수소생성물들의생성량은 CH4
>C2H4>C2H6>C3H6로관찰되었다. 이는엔탈피측면에서반응식 (3)
이제일유리하고반응식 (4)는제일불리함을나타내고생성된올 레핀들은쉽게파라핀으로전환됨을시사한다. 950oC 이상의반응 온도에서는기체생성물이수소와메탄만이관찰되어열역학적평 형에서예측한바와일치하지만평형에도달하기에는전화율이낮 다고할수있다.
프로판의열분해가너무쉽게진행되는것으로나타나 500~750oC
의온도영역에서프로판의열분해및카본촉매에의한직접분해의 효과를비교해보았다. Fig. 3과 Fig. 4에카본촉매인 BP-1100을사 용하여프로판의직접분해한반응과촉매를사용하지않은열분해 반응에대하여온도에따른각각의반응물인프로판과생성물인수
소의 mass data의변화를나타내었다. 열분해반응에비해카본촉
매를사용한직접분해반응은분명히전화율도소량증가하고수소 의수율도증가함을알수있었다.
3-3.프로판분해용탄소계촉매의 스크린테스트
여러가지탄소계촉매를이용하여프로판의직접분해반응을수 행하였다. 탄소계촉매를사용하는아이디어는프로판의직접분해
Fig. 1. Gas composition in thermodynamic equilibrium of the propane decomposition process.
Fig. 2. Product distribution for non-catalytic thermal cracking of pro- pane as a function of reactor temperature.
Fig. 3. Mass spectrometer signal of C3H8 for non-catalytic thermal and catalytic cracking of propane.
반응이생성되는탄소자체가촉매역할을하는자동촉매반응이라는 것에서출발하고있다. 상용으로시판되고있는다양한탄소계촉 매들에서가장적합한촉매를선정하고자촉매스크린테스트를수 행하였다. 사용된탄소계촉매로서활성탄류 3종, 카본블랙류 4종 그리고 WC(tungsten carbide)로총 8가지종류가사용되었다. 반응 온도와공간속도는 750oC와 50 ml/g·min으로각각고정하였으며,
특별히비중이가장큰 WC를촉매로사용한경우에는같은온도
조건에서 25 ml/g·min의공간속도로실험을수행하였으며, 이들실
험결과를 Table 2에나타내었다.
전화율측면에서는시험된촉매들이비슷한값을보이고있지만,
특히생성물분포에서수소의조성비는분명한차이를보이고있다.
대체로활성탄류에비해서는카본블랙류가수소수율이높게나타 났는데, 본연구의목적에는카본블랙류의촉매가적합함을알수
있다. 또한나노크기(−100 nm)의 WC도수소수율에서매우높은
값을나타내어새로운촉매로서의가능성을보이고있다. 촉매의비 활성화측면에서도활성탄류는초기에급격한감소를보이는데반 하여카본블랙과탄화텅스텐을촉매로사용한경우에는전화율이 거의일정한값을나타내는것으로나타났다.
3-4.반응조건변화에따른촉매의 성능평가
전화율과수소수율이비교적높게나타난 BP-1100을사용하여반
응온도를변화시켜촉매반응성을조사하였다. 반응온도에따른생성 물분포의변화를 Fig. 5에나타내었다. 낮은온도인 500oC에서는촉 매를사용하지않은열분해반응이관찰되지않는반면에 BP-1100 촉 매를사용하면수소가생성됨을알수있다. 모든온도에서촉매를사 용함으로써분명히전화율과수소수율이동시에증가할뿐만아니라 메탄을비롯한다른탄화수소생성물은다소감소함을알수있다.
700oC에서프로판열분해반응에의해생성된카본과수소의반
응성에대한결과를 Fig. 6에나타내었다. 이러한반응에서의탄화
수소생성량은 C2H4>C3H8>CH4>C2H6크기순서로나타났다. 열분 해에의한카본의반응성은촉매분해에의해생성된카본의반응성
에비하여현저히낮았다. 열분해에의해생성된카본은 XRD 분석
에서무정형으로나타났지만반응전후의촉매를 XRD로분석한결 과, 카본블랙피크만이관찰되어촉매분해에의해생성되는카본이 카본블랙임을알수있다.
Fig. 4. Mass spectrometer signal of H2 for non-catalytic thermal and catalytic cracking of propane.
Table 2. Comparison of product distribution, conversion, and hydrogen yield over various carbon-based catalysts at 750oC
Catalyst Mole fractiona Conv.b H2 yieldc H2/C
ratio H2 CH4 C2H4 C2H6 C3H8
Activated carbon GAC 26.33 46.35 18.54 2.93 5.86 87.55 15.97 0.77
CNN-CI 27.74 44.73 18.16 2.86 6.51 86.16 17.12 0.80
PL-DR 27.29 45.51 18.37 2.93 5.90 87.41 16.65 0.79
Carbon black BP-1100 34.09 44.05 14.87 3.07 3.92 91.42 21.36 0.84
BP-2000 32.93 44.28 14.07 3.66 5.06 88.81 20.51 0.81
HAF N330 30.01 43.49 16.31 3.10 7.08 84.87 18.89 0.81
DCC N330 37.77 42.96 14.84 3.02 1.41 96.63 22.47 0.88
WC 33.23 40.72 17.10 2.88 6.08 86.63 21.10 0.89
aMole fraction of i (species) = , (i: H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H8)
bC3H8 Conversion =
cH2 yield =
Fj−in: entering mole flow rate of species, j, [mol/min]
Fj−out: exit mole flow rate of species, j, [mol/min]
Fi
Ftotal
--- ×100 FC3H8–in F– C3H8–out
FC3H8–in
--- 100× FH2–out
4 F× C3H8–in
--- 100×
Fig. 5. Product distribution from catalytic and thermal cracking of pro- pane as a function of temperature.
3-5. TGA분석
반응온도에따른 BP-1100 촉매상에침적되는카본의생성량을
Cahn balance로측정한결과를 Fig. 7에나타내었다. Fig. 7에서의기 울기가카본생성속도를나타내므로온도가증가할수록프로판의분 해속도가커짐을알수있다. 프로판분해반응에서계산된카본생 성속도의활성화에너지는 150 kJ/mol 정도였으며, 이는메탄분해반 응의활성화에너지 200 kJ/mol 보다적은수치를나타낸다. 이러한 결과로부터프로판의분해가메탄의분해보다훨씬쉽다는것을알 수있다.
반응온도를 850oC, 950oC, 1,000oC로증가시키면전화율은모 두 100％이며, 반응초기의생성물분포가 850oC에서수소(62.56％),
메탄(37.39％), 에틸렌(0.05％); 950oC에서수소(86.17％), 메탄
(13.83％); 1,000oC에서수소(94.5％), 메탄(5.5％)으로나타나수소 수율이급격히증가하지만 Fig. 1의열역학적평형값에는여전히도 달하지못함을알수있다.
500oC의낮은온도에서생성물은수소만이관찰되었으며, 열역 학적평형계산에서상당히높은온도에서도메탄이존재하며주생
성탄화수소가메탄인것으로미루어보아다음과같은프로판의분 해반응기구를예측할수있었다. 프로판분해반응에서먼저프로판 이수소와카본으로분해되어생성된카본이수소화반응으로메탄 과같은탄화수소를생성하는단계를거치는반응기구이다.
C3H8→ C2H5 + CH3 → 3C + 4H2 → 2C + CH4 + 2H2
(5)
위의반응기구는 Otsuka 등[9, 10]의연구결과에서도보고된바
있다. 이들은 C-C 및 C-H 결합의결합해리에너지를고려할경우
C-H의분해가더잘일어나고이후탄소의수소화에의해서메탄
이생성될수있다고보고하였다.
Fig. 6에서생성된카본의수소화에의한다양한탄화수소의생
성은확인할수있다. 이와같이프로판분해에의한카본생성과생 성된카본의수소화에의한탄화수소의생성이경쟁적으로진행된 다고볼수있어반응온도에따라생성물분포가현저히변화됨을
예견할수있다. C-H 결합강도의차이에의해서파라핀계의분해속
도는 C3H8>C2H6≫CH4크기순서이므로상당한고온에서도메탄 은여전히생성물로존재하게된다.
3-6.촉매의비활성화거동조사
750oC에서의활성탄과카본블랙촉매를이용한각각의프로판
분해반응에서반응시간에따른프로판전화율과생성물분포의변
화를 Table 3에나타내었다. 아울러촉매의유무에따른반응성비
교를위하여열분해에의한결과도함께나타내었다. 활성탄촉매 경우에는반응초기에전화율이급격하게감소하다가정상상태를유 지하는데반하여카본블랙촉매경우에는반응시간전반에걸쳐매 우안정한전화율을유지하고있다. 활성탄촉매는, 반응초기에발 생하는전화율의급격한감소는활성탄에존재하는미량의광물질 영향으로생각된다. 또한, 이러한광물질에생성된카본이침적됨으 로써전화율을감소시키는것으로여겨진다. 그러나앞에서도언급 하였듯이활성탄류촉매는열분해에비하여원하는촉매반응에서 의역할이없으므로적합한촉매계로선정할수없다.
적합한촉매로선정된카본블랙촉매에대해서는활성의저하는 거의없지만반응시간에따른생성물분포는현저하게변화하고있 다. Fig. 4의 Mass data와 Table 3에나타낸것과같이시간에따라 수소는점차감소하고메탄과에틸렌이증가하는경향을보이며궁 극적으로열분해에의한생성물분포와비슷함을알수있다.
BP-1100 촉매를이용한프로판촉매분해반응에서 950oC의반응
성결과를 Fig. 8에나타내었다. 반응후 4시간동안의활성은 100％ 로유지되지만생성물분포는현저히변화되어수소는 86.17％에서
66.89％로감소하였으며이에메탄은증가함을알수있다. 그러나
같은 온도(950oC)에서의열분해결과로서수소(51.57％), 메탄
(47.95％), 에틸렌(0.48％)의생성물분포보다는수소수율이여전히 높게나타났다. 이러한결과로부터온도가높을수록탄소계촉매효 과가극대화됨을시사하고있으며, 생성물의조성에서도수소와메 탄만이존재하여생성물간의분리등이용이하여생산된수소의 가치를더욱높일수있음을알수있다.
생성물중에서수소생성량이반응시간에따라서서히감소하는 경향을보이는원인은다음과같이설명될수있다. 먼저생성되는 카본이촉매표면의활성점을덮어버리는것을고려할수있고, 또한 침적되는생성카본에의해반응기체적이서서히감소하여반응기체
Fig. 6. The formation of hydrocarbons at 700oC in the hydrogena- tion of carbon deposited from propane catalytic cracking.
Fig. 7. The amount of carbon deposited from propane over BP-1100 catalyst.
의체류시간을감소시키기때문이라고여겨진다. 또다른이유로
Fig. 1에서예견할수있는것처럼프로판의촉매분해에서침적되는
카본에의해상승한반응압력이평형적으로불리하게작용하기때문 인것으로여겨진다. 이와같이고정층반응기에서활성은지속적으 로일정하게유지되지만생성물분포에서생성된카본의침적에의 한수소수율의점진적감소는필연적으로동반되게된다.
4. 결 론
프로판분해반응은흡열반응이면서부피가증가하는반응으로수
소의수율을높이기위해서는고온저압의반응조건에서의운전이 유리하다. 수소수율을극대화하기위해서는가능한열역학적평형 에도달하는반응이이루어지는것이가장좋으나, 본반응에서는 메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌그리고프로판등의다양한부산물들 이생성되므로평형에도달하지못해수소수율이높지않음을알 수있다. 프로판열분해반응을수행한결과, 예측한바와같이수소 이외에다양한부산물들이생성되어평형에도달하지못한결과로 서열역학적평형에서의예상된결과는차이가있었다. 활성탄보다 카본블랙을촉매로이용할경우, 직접분해에의해생성된카본은촉 매를비활성화일으키지않음과동시에촉매로작용하여더욱높은 효율의수소생산을기대해볼수있었다. 열분해및촉매분해를수 행하여반응온도에따른반응성결과를살펴볼때두가지반응에 서모두온도가증가할수록프로판전화율과수소수율이증가하였 다. 그러나열분해보다촉매분해에의한수소생산에서더욱높은 프로판전화율과수소수율을얻을수있었다. 따라서본연구에서 프로판분해반응에서는열분해보다는촉매분해가더욱효과적인수 소생산방법이라할수있다. 또한, 프로판직접분해에서이용가능 한탄소계촉매중에서도카본블랙이수소생산에더욱효과적인촉 매라할수있겠다.
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2. Muradov, N., “Thermocatalytic CO2-free Production of Hydro- Table 3. Variation of conversion and product distribution as function of time on stream over activated carbon and carbon black catalysts at 750oC
Activated Carbon(GAC) (min)Time Conversion
(％) Mole fraction
H2 CH4 C2H4 C2H6 C3H8
0 97.56 45.61 43.32 6.45 3.64 0.98
11 86.40 29.79 44.09 16.88 2.92 6.32
22 81.14 18.49 48.88 19.89 3.12 9.61
32 83.28 21.38 48.00 19.36 2.98 8.28
42 86.16 25.53 46.29 18.80 2.79 6.59
51 86.73 26.28 46.14 18.67 2.63 6.27
105 87.55 26.33 46.35 18.54 2.93 5.86
120 86.78 25.79 46.41 18.69 2.83 6.27
Carbon Black(BP-1100)
0 91.85 42.62 39.21 11.98 2.79 3.40
10 92.16 39.52 41.53 12.68 2.94 3.33
21 89.34 35.56 43.30 13.84 2.98 5.21
31 90.55 36.15 42.72 13.88 3.12 4.14
44 91.49 36.14 43.17 14.06 2.92 3.71
59 91.42 34.09 44.05 14.87 3.07 3.92
76 89.29 28.90 46.46 16.65 3.06 4.93
87 90.13 28.03 47.19 17.17 3.06 4.54
99 91.85 30.29 46.08 17.15 2.81 3.66
111 91.78 29.56 46.41 17.59 2.74 3.71
Thermal Cracking
0~120 88.84 27.12 46.24 18.61 2.83 5.19
Fig. 8. Product distribution and conversion over BP-1100 catalyst at 950oC.
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