제올라이트와 활성탄에서의 황화합물 선택 흡착에 의한 경유 탈황
박정근·고창현·
Vinay M. Bhandari
·이용택*·김종남†한국에너지기술연구원분리공정연구센터
305-343 대전시유성구장동 71-2
*충남대학교화학공학과
305-764 대전시유성구궁동 220 (2005년 7월 20일접수, 2005년 9월 1일채택)
Desulfurization of Diesel by Selective Adsorption of Sulfur Compounds over Zeolite and Activated Carbon
Jung Geun Park, Chang Hyun Ko, Vinay M. Bhandari, Yongtaek Lee* and Jong-Nam Kim
†Separation Process Research Center, Korea Institute of Energy Research, 71-2, Jang-dong, Yuseong-gu, Daejeon 305-343, Korea
*Department of Chemical Engineering, Chungnam National University, 220, Gung-dong, Yuseong-gu, Daejeon 305-764, Korea (Received 20 July 2005; accepted 1 September 2005)
요 약
흡착식경유탈황을위하여 Y 제올라이트와활성탄에서의황화합물흡착특성을분석하였다. n-옥탄에 BT, DBT, 4,6- DMDBT가각각 50 ppmw씩포함된모사경유와상용경유를이용한회분식흡착에서금속이온(Cu2+, Ni2+)이교환된 제올라이트흡착제들이모사경유에서는우수한황화합물흡착성을보였으나상용경유에서는활성탄이더우수한흡착 능력을나타냈다. 모사경유에벤젠을첨가하였을때, 벤젠의함량이증가할수록 Ni-Y 제올라이트에서의황흡착량은급 감하였는데, 활성탄에서는황흡착량에큰영향을받지않았다. 활성탄에서의파과실험에서황화합물의평형흡착이일 어나도록상용경유를최적조건의유속으로주입하였을때에활성탄 1 g은황농도 186 ppmw인상용경유를 15 ml까 지처리할수있었다. 다양한용매를이용한활성탄재생실험에서톨루엔이가장우수한재생능력을나타냈다.
Abstract −We have investigated Y zeolite and activated carbon for an adsorptive desulfurization of diesel. In batch experiments, cation (Cu2+, Ni2+) exchanged Y zeolites showed high equilibrium adsorption capacity for sulfur compounds in model diesel, which contained BT, DBT and 4,6-DMDBT of each 50 ppmw in n-octane. But the cation exchanged Y zeolites lost its capacity in commercial diesel (186 ppmw). On the other hand, activated carbon showed reasonable adsorption capacity for sulfur compounds in both model and commercial diesel. The adsorption capacity of sulfur on Ni- Y zeolite was decreased with the increase of benzene concentration in model diesel but the sorption capacity on acti- vated carbon was insensitive to aromatic concentration. In breakthrough test, activated carbon of 1 g could treat 15 ml of commercial diesel with 186 ppmw sulfur. Toluene showed good solvent for regenerating activated carbon among sev- eral solvents.
Key words:Desulfurization, Diesel, Y Zeolite, Adsorption, Activated Carbon
1. 서 론
대도시대기오염은자동차배기가스가주원인(서울의경우대기 오염의 85％)으로서세계적으로수송연료인경유와휘발유의황화 합물규제가심화되고있다. 우리나라도 2006년이후부터는경유의 황함량이현행 430 ppmw에서 30 ppmw 이하로규제될예정이고[1],
2010년부터는 15 ppmw 이하로제한될것으로예측된다.
현재널리사용되고있는수송용연료의황성분제거기술은수첨
탈황공정(HDS: hydrodesulfurization)으로서연료에수소를첨가하 여 고온(300oC 이상), 고압(20-100기압)에서 Co-Mo/Al2O3또는
Ni-Mo/Al2O3촉매를이용하여황화합물중의황을황화수소로전
환하여제거한다[2]. 이공정은 thiol이나 sulfide의제거에는효과적 이지만 4,6-dimethyldibenzothiophene와같이 4, 6위치의메틸기로 인하여황과촉매의접근에입체장애가있는황화합물은제거가
용이치않다. HDS 공정으로앞으로강화될환경보전법을충족시키
기위해서는촉매반응기의부피를 3배이상증가시켜야하고[3],
더높은온도및압력에서의운전, 수소다소비등으로장치비및 운전비가증가하며, 불포화탄화수소의포화로옥탄가도감소한다.
†To whom correspondence should be addressed.
E-mail: [email protected]
따라서수첨탈황공정을대체할여러기술들중의하나로흡착탈황 공정이개발되고있다.
미국의 Conoco-Phillips사는휘발유의흡착탈황공정(S-Zorb)을
2001년에상용화하였다. 이공정은황화합물이포함된가솔린을소 량의수소와혼합하여가열, 증발시켜유동층흡착탑으로도입하여 서황성분을흡착제로제거하고, 사용된흡착제는재생탑으로옮겨 져서산소와반응하여재생되면서 SO2를배출한다. 운전조건은고 온(400-440oC), 고압(7-35 atm)이다. 황성분이 1,500 ppmw 포함된
FCC 납사를 10 ppmw 까지제거할수있다고보고하였다[4].
최근 Yang 등은제올라이트를금속이온과교환시켜황화합물과
π-착합체결합으로경유에서선택적인황화합물제거가가능한흡 착제를연구하였다[5]. π-착합체(complexation) 결합은물리흡착에
서주로일어나는 Van der Waals Force보다강해황화합물에대해
큰흡착능력과높은선택성을가진다. 또한, 공정에서단순히온도 나압력의증감에따라쉽게결합이깨지므로흡착제의재생이용
이하다[6]. 하지만, π-착합체를기반으로하는흡착제를상용경유에
적용할경우, 황화합물이방향족화합물이나올레핀과경쟁하므로 황화합물흡착능력이감소하는경향을보였다[7]. 이를극복하고자
Yang 등은 guard bed로활성탄을사용하기도했다. 활성탄과 π-착
합체기반의 Cu-Y 흡착제를동시에사용할경우황흡착량이증가
했다. 활성탄으로미리경유내에함유된다량의방향족화합물과 상대적으로큰분자의황화합물을일차적으로처리하므로써π-착합 체의유도가용이하도록하였다[5].
본연구에서는경유의고심도흡착탈황에적합한흡착제개발을 위하여금속이온(Cu2+, Ni2+)이교환된 Y 제올라이트흡착제와활 성탄에대한황화합물의흡착특성을회분식흡착실험및파과실험 을통하여분석하였다.
2. 실 험
2-1.흡착제제조
본연구에서사용된흡착제는 Y 제올라이트및 금속이온으로 교환된 Y 제올라이트, 금속이담지된알루미나, 실리카겔, 활성탄 등이다. 제올라이트흡착제인 Ni-Y와 Cu-Y는 Na-Y 제올라이트
(Si/Al=2.37, Aldrich)를기질로하여질산니켈염(Ni(NO3)2), 질산구 리염 (Cu(NO3)2) 용액상에서이온교환함으로써제조하였다. 이온교 환시에각각의금속질산염의양은 Y 제올라이트양이온교환양의
3배로하여용액상에서 3시간동안교반하였다. 교반후이온교환
되지않았던여분의금속질산염을제거해주기위해충분한양의증 류수(약 2L)로수차례세척하였다. 이온교환효율을높이기위해교 반과세척과정을 3회반복실시하였다. 이온교환은상온에서진행하 였고 Cu2+, Ni2+의가수분해에의한침전을피하기위해용액은 pH 5
를유지하도록하였다[8]. 세척이끝난시료는수분제거를위해서
80oC 진공오븐에서 5시간동안건조해이온교환된제올라이트를얻 을수있었다. Ni/Al2O3는알루미나에니켈을 20％담지시켜제조하
였다. Na-Y(Aldrich), 실리카겔, TAKEDA사의 시판 활성탄인
GH2X(AC1)와 CALGON사의활성탄인 C30-53(AC2)은특별한처리 없이 200oC 오븐에서 24시간동안건조한후실험에사용하였다.
2-2.시약및모사경유 제조, 상용경유
경유에함유된황화합물중에서 HDS 공정에의해서제거가용이치
않은내화황화합물(refractory sulfur compound)인 benzothiophene (BT), dibenzothiophene(DBT), 4,6-dimethyldibenzothiophene(4,6-DMDBT)
등에대한여러흡착제의흡착특성을분석하기위하여 n-옥탄에
BT(Aldrich, 95％), DBT(Aldrich, 98％), 4,6-DMDBT (Aldrich, 97％)
를각각 50 ppmw씩섞어서황농도가총 150 ppmw이되는모사
경유를제조하였다. 상용경유는대전인근주유소에서직접구입하 여실험에사용하였다.
2-3.회분식흡착실험
충분히건조된흡착제들은원하는입자크기(300-425µm)로형
성한후 0.5 g씩각회분식용기에넣고 Table 1에제시된조건에따
라열처리를하였다. 열처리후각각의용기를상온으로냉각시킨
다음에제조된황농도 150 ppmw의모사경유또는 186 ppmw의상
용경유 10 ml를용기로주입하였다. 모사및상용경유가주입된용
기는상온, 상압에서 1시간동안교반시킨후샘플을채취하여 GC- FPD(flame photometric detector)로분석하였다.
2-4.파과실험
황화합물의활성탄에대한동적흡착특성을파악하고자파과실험 을수행하였다. 외부노출에의한수분이나유기화합물의흡착을막 기하기위해 Fig. 1과같이열처리와파과실험을 in-situ로진행할 수있도록실험장치를제작하였다. 실험에사용된관은내부가보 이는투명한석영관으로내경 0.4 cm, 외경 0.6 cm, 길이 30 cm이 다. 이석영관내부에 300-425µm의크기로분쇄한활성탄 1 g을 충전시키고 200oC 헬륨분위기에서열처리를수행하였다. 열처리 후상온으로냉각시키고흡착제가충전된석영관내부의공기를
Table 1. Activation condition of each adsorbent used in batch test
Adsorbents Activation condition
Na-Y 350oC, Helium
Cu-Y 450oC, Helium
Ni-Y 350oC, Helium
Silica gel 150oC, Helium
AC1AC2 200oC, Helium
200oC, Helium
20 wt％ Ni/Alumina 200oC, Helium
Fig. 1. Schematic diagrams of adsorption experimental apparatus;
(a) batch experimental apparatus, (b) breakthrough experimen- tal apparatus.
제거시키기위해서황성분이제거된 n-옥탄을충분히흘려보냈다.
석영관내부의공기제거가완료되면밸브조작으로상용경유를주 입하여실험을진행하였다. 파과실험은상온, 상압에서수행되었고 석영관내부로주입되는상용경유의유량은 0.2 ml/min으로일정하 게유지하였다. 파과실험동안정기적으로흡착층을통과한상용 경유를채취하였고이를 GC-FPD로분석하였다.
2-5. GC분석
회분식흡착실험과파과실험동안얻어진샘플의황농도분석은
SUPELCO 24158 SPB-1 칼럼과 flame photometric detector(FPD)
가장착된 HP6890 기체크로마토그래피(GC)를이용하였다. 세가지
황화합물인 BT, DBT, 4,6-DMDBT을각각 n-옥탄에녹여 GC에주 입함으로써각각의황화합물에대한체류시간을확인하였고, 표준 용액으로각황화합물의농도를정량화하였다. 모사경유는앞의세 가지황화합물의농도가각각 50 ppmw이되도록 n-옥탄에섞어서 제조하였다. Fig. 2는 GC-FPD로분석한모사경유와상용경유에대 한크로마토그램이다. 본연구에서구입한상용경유에서는 BT와
DBT는검출되지않았으며 4,6-DMDBT가황화합물의대부분을차
지하였다. 모사경유에서는 GC-FPD로각각의황화합물에대해봉 우리넓이와농도에대한상관관계식을구할수있어서파과된샘 플에대한정확한황농도의계산이가능했지만, 상용경유는수많은 황화합물들이함유되어있어서모든황화합물에대한봉우리넓이 와농도의상관관계를구할수없으므로상대적인농도를유추하기 위해서크로마토그램에나타난총면적의비율을사용하였다. 즉,
상용경유의초기 total area를 C0로하고각샘플에대한 total area
를 Ci로한후 Ci/C0로농도를계산하였다. 3. 결과 및 고찰
3-1.회분식흡착실험을통한황흡착특성 분석
다양한종류의흡착제중에서우수한황제거능력을가지는흡착
제를선별하기위해서회분식흡착실험을하였다. Fig. 3에황농도
가 150 ppmw인모사경유에대한여러가지흡착제들의황흡착능
력을나타냈다. 그림에서표시된황농도는회분식흡착이끝난후 에남아있는용액내의황농도를표시한것으로용액내의황농도 가낮을수록흡착제가황화합물을효과적으로흡착한것을의미한 다. Y 제올라이트(Na-Y)와니켈, 구리이온이교환된 Y 제올라이
트(Ni-Y, Cu-Y)들은모사경유의황화합물흡착능력이뛰어남을확
인하였다. 황화합물의구조, 분자크기에관계없이 BT, DBT, 4,6-
DMDBT 모두에대해서우수한흡착선택성을나타냈다. 활성탄(그
림에서 AC1, AC2)은 BT보다분자량이큰 DBT, 4,6-DMDBT를 더많이흡착하였다. 실리카겔과니켈금속이담지된알루미나(Ni/
Al2O3)에서는황흡착능력이거의없었다.
반면에 Fig. 4와같이상용경유의회분식흡착실험에서는활성
탄이가장높은황화합물흡착능력을나타냈으며, AC1이 AC2보다 우수하였다. 모사경유에서우수한흡착능력을보였던금속이온이교 환된제올라이트들은사실상황화합물을거의흡착하지못했다. 상 용경유는황화합물과 n-옥탄으로만이루어진모사경유와는달리탄 화수소와함께상당량의방향족화합물, 올레핀, 소량의수분과질 소산화물등을포함하고있다. 금속이온이교환된제올라이트흡착 제들이모사경유와달리상용경유에서황화합물흡착능력이변화된 이유는이러한구성성분의영향인것으로판단된다.
Fig. 2. GC-FPD chromatogram of model and commercial diesel.
Fig. 3. Effect of adsorbents on sulfur adsorption of treated model die- sel in batch adsorption: vertical axis represented remaining sulfur concentration.
3-2.방향족화합물의영향분석
본실험에서는선행된회분식흡착실험에서나타난결과를보다 정확히이해하고자니켈이온이교환된 Y 제올라이트(Ni-Y)와상용 경유에대해서우수한흡착능력을보인활성탄을대상으로방향족 화합물농도에따른황화합물흡착특성을회분식흡착에의해서조
사하였다. Fig. 5는황농도 150 ppmw인모사경유에방향족화합물
인벤젠농도를 0.0, 0.5, 5.0, 25 v/v％로증가시키면서 Ni-Y와활성 탄의황화합물흡착량변화를나타낸것이다.
Ni-Y의경우첨가된벤젠의양이증가할수록황흡착량은급격히 감소하였다. 모사경유에 0.5 vol％벤젠첨가시벤젠이존재하지 않은모사경유에서의황흡착량대비약 72％감소하였다. 5 vol％
벤젠첨가시약 98％가감소했고, 25 vol％벤젠첨가시에는황화
합물의흡착능력을완전히상실하는것으로나타났다. 이에대한 원인은벤젠과황화합물간에경쟁흡착이일어났기때문으로판단된 다. 금속이온이교환된제올라이트는황화합물뿐아니라방향족화
합물과도π-착합체결합을하는것으로알려졌다[9]. 미시간대학의
Yang 교수연구팀은이론적인계산을통해서 Y 제올라이트에이온
교환된 Cu+와방향족화합물및황화합물간의흡착에너지를비교 해, Cu+ 이온이교환된 Y 제올라이트가황화합물에대한흡착에너 지가더크므로, 황화합물에대해보다더선택성이있다고보고했
다[10]. 실제상용경유내에함유된방향족화합물의비는 Table 2
에제시된 15.7-47.2 vol％사이로, ppm 단위로함유된황화합물에
비해 1,000배이상많은양이다. 비록황화합물이방향족화합물보
다더큰선택성을가진다하더라도방향족화합물의농도가상대
적으로매우높기때문에, Ni-Y내π-착합체흡착점의대부분을방
향족화합물이차지하게되어, 황화합물흡착량감소를야기한것 으로판단된다. 이러한실험결과를통해서π-착합체를기반으로하 는금속이온이교환된제올라이트는방향족화합물이 20％이상 포함된상용경유에적용될경우높은황흡착량을기대하기어려울 것으로판단된다.
반면활성탄은모사경유내방향족화합물인벤젠의농도가증가 하더라도황화합물의흡착량감소는크지않았다. 벤젠이첨가되지 않은모사경유에대한황화합물흡착량과비교해서 5 vol％벤젠 첨가시 95％의흡착량을유지했으며 25 vol％벤젠첨가시에 90％ 이상흡착량을유지했다. 선행된상용경유의회분식흡착실험에서 금속이온이교환된제올라이트들에비해활성탄이우수했던것과 동일한원인이며, 활성탄이상용경유의상온흡착식탈황에적합한 흡착제일것으로판단된다.
3-3.파과실험을통한활성탄의황 흡착특성분석
회분식실험에서상용경유의황화합물흡착에효과를보인활성 탄의동적흡착특성을파악하기위해서파과실험을실시하였다. Fig. 6
은활성탄의상용경유파과곡선이다. 본실험에서, 0.2 ml/min의유 속으로상용경유를활성탄이충전된석영관에주입시켰으며, 이때
활성탄단위 g당약 5 ml의상용경유를처리할수있다. 상용경유
를 5 ml 이상통과시킬경우황화합물이파과됨을확인하였다. 계
속된실험에서황화합물이흡착제에포화한상태에서파과되었는지 를확인하기위하여상용경유의누적통과량이 7 ml인시점에서상 용경유유입을중단시킨다음 16시간동안유지하였다가다시상용 경유를주입하였는데, 처리된상용경유에서다시황농도가줄어들 었다. 이는활성탄에서의황화합물흡착속도가느려서, 상용경유의 주입유속에따라처리할수있는상용경유의양이달라질수있음
Fig. 5. Effect of benzene content in model diesel on sulfur reduction.
Table 2. Typical aromatic composition of commercial diesel fuels[5]
Typical Composition (vol％)
Total Aromatics Benzene Toluene Xylene Ethylbenzene Cumene
15.7-47.2 0-0.02 0-0.18 0.04-0.71 0.02-0.7 0.01-0.06
(31.8) (0.01) (0.05) (0.15) (0.04) (0.02)
*Average values are shown in parentheses.
Fig. 4. Effect of adsorbents on sulfur adsorption of treated commer- cial diesel in batch adsorption: vertical axis represented rela- tive sulfur concentration of remaining commercial diesel.
을의미한다. Fig. 7과같이상용경유가흡착제와접촉하는시간을 최적화했을경우 Fig. 6과달리파과흡착량이증가하는것을확인 하였다. 실험에사용된상용경유의유속은 Fig. 6에서행한실험조
건과동일하게 0.2 ml/min였다. 하지만, 이유속으로연속해서실험
을진행하지않고 15분간흘려서총 3 ml의상용경유를채취한후
2시간동안유입을차단하였다. 즉, ‘0.2 ml/min 유속으로 3 ml 채 취후 2시간유입중단’의과정을반복하면서실험을진행하였다. 이 렇게흡착제와상용경유간의접촉시간을최적화하는방법을통해서
활성탄 1 g으로황농도 186 ppmw인상용경유를 15 ml까지처리할
수있었다. 상용경유의주입흐름을차단하지않고진행된파과실
험에비해활성탄의흡착량이약 3배증가한결과이다. Hernandez-
Maldonado와 Yang은활성탄의황화합물에대한흡착능력과선택
성이매우적다고보고했다[5]. 기존연구자들은느린활성탄의흡
착속도로인해이러한결론에도달한것으로판단된다. 하지만,
본실험에서흡착속도를고려한파과실험을통해서활성탄의우수 한흡착능력을확인하였다. 이러한활성탄의흡착특성을해석하 기위해활성탄구조의이해가중요하다. 활성탄은층이불규칙적 으로쌓여있는불완전한상태인난층구조(turbostratic structure)로,
결정이불규칙적으로배열되는것에의하여생긴세공과비결정부 분이흡착에관여한다고생각된다. 황화합물분자가적층내에서흡 착이이루어지는데구조상황원자주위에탄소육원환축합층과유사 한형태인방향족링이적층내에서상호작용하므로써흡착이이루어
진다고판단된다[11]. 본실험에서는황원자주위에방향족링의수
가증가할수록황화합물의구조는활성탄의구조와유사해지므로,
계면에서더강한상호작용이일어날것이며, 따라서흡착력은더클 것으로추측된다. n-옥탄에 BT, DBT, 4,6-DMDBT을각각 50 ppmw
씩녹여제조된 150 ppmw 모사경유의회분식흡착실험은 BT보
다큰분자인 DBT와 4,6-DMDBT에더선택성을가지므로이러한
근거를뒷받침해주고있다.
3-4.용매의용출에의한활성탄재생
흡착질로포화흡착된활성탄은압력강하, 가열, 다른물질로세정
(용매추출등), 생물학적방법등으로재생한다[11-15]. 특히열적재
생방법이가장많이사용되나, 재생시활성탄표면에흡착한유기 물이열에의해탄화되므로탄화분이재생전활성탄에비해증가 하며, 탄화분이세공을막는경우도발생하므로흡착성능의복원 이쉽지않다[16].
본활성탄의재생실험은화학적용매에의한추출방법을이용 하였다. 활성탄의재생에대한연구는극성과무극성으로구분하여 총 6가지용매(톨루엔, 벤젠, MTBE, 에탄올, n-옥탄, 사이클로핵산)를 사용하였다. 재생실험은파과실험과같은한조건에서활성탄
1 g을사용하여 200oC에서열처리를수행한후액체펌프로상용경
유를흡착탑으로주입시켜황화합물로활상탄을포화흡착시켰다.
그후, 용매의유속을 0.4 ml/min으로일정하게유지하면서흡착탑으
로주입시켜서배출되는용매의황화합물농도를 GC-FPD로분석하 였다.
Fig. 8에서보이듯이본실험에사용된 6가지용매중에서톨루엔
이가장우수한재생제였다. 흡착제단위 g당 20 ml의톨루엔사용 으로약 90％의활성탄재생능력을보였고, 60 ml의톨루엔사용시 거의 100％에가까운재생이이루어졌다. 톨루엔다음으로벤젠이 우수하였으며, 나머지 MTBE, 에탄올, n-옥탄, 사이클로핵산은재 생능력이매우약한것으로나타났다. 톨루엔과벤젠은활성탄과유 사한전자공명구조로되어있어다른용매에비해재생이우수한 것으로판단되며, 톨루엔은메틸기에의해벤젠보다더극성을 가짐으로써벤젠보다우수한재생능력을보였다고생각된다.
3-5.톨루엔을이용한반복재생
가장우수한재생능력이있는톨루엔을이용한반복재생과그에
따른황화합물흡착량변화를 Fig. 9에도시하였다. 본실험역시파
과실험과같은한조건에서이루어졌으며, 활성탄의열처리는파 과실험전단한번이루어졌다. 열처리가완료된흡착제를상온으 로냉각시킨후, 흡착탑내부에존재하는공기를제거해흡착효과 를극대화할목적으로, 황성분이제거된 n-옥탄을흡착탑으로충분
Fig. 6. Breakthrough curve of sulfur for commercial diesel using acti- vated carbon.
Fig. 7. Breakthrough curve of sulfur for commercial diesel using acti- vated carbon with interruption of feeding for two hours after every sampling treated diesel of 3 ml.
히흘려보냈다. 이후, 주입된 n-옥탄과같은방향으로유량을 0.2 ml/
min으로유지시키며상용경유를주입하여흡착탑을통과해서나온
경유를채취하여 GC-FPD로분석하였다. 활성탄이완전포화가이
루어지면, 다시톨루엔을 0.4 ml/min 유속으로주입시키는방법으로,
총 3회파과실험과총 2회의재생을하여활성탄의재생에따른황 흡착량변화를측정하였다. 첫번째재생후상용경유로파과실험
을수행해본결과 13 ml/g의경유처리능력을보였으며, 두번째
재생시, 첫번째재생후파과실험에서얻은결과보다약간감소
한 12 ml/g을보였다. 이는초기활성탄의황화합물흡착량에대해
서각각 87％와 80％에해당하며, 같은활성탄사용으로반복재생 의가능성을확인하였다. 반복되는재생실험과파과실험으로, 활 성탄은황화합물에대한흡착능력이서서히감소하는것으로나타 났다.
4. 결 론
모사경유의회분식흡착실험을통해, 금속이온이담지된제올 라이트는분자내에서황원자의구조적인위치나분자의전반적인 크기와무관하게황화합물에대해서타흡착제에비해우수한선택 성과흡착량을보였다. 금속이온이담지된제올라이트는특히, 4,6-
DMDBT에대해매우우수한제거능력을보였다. 활성탄은 BT보
다 DBT와 4.6-DMDBT에서큰선택성을가지는것으로나타났다.
반면상용경유의회분식흡착실험에서는, 활성탄이타흡착제에비 해단연우수하였으며, 모사경유에서황화합물에대해우수한선택
성을가진 Ni-Y와 Cu-Y에서는거의흡착이일어나지않는것으로
나타났다. 이러한흡착특성은, 방향족화합물의영향때문인것으로 드러났다. 모사경유내벤젠농도를증가시키면서 Ni-Y와활성탄의 황화합물흡착량을측정한결과, 벤젠의농도가증가할수록 Ni-Y의 흡착량은급감하였다. 반면활성탄의황흡착량감소는크지않았다.
즉, Ni-Y의흡착량감소는, 모사경유에포함된벤젠의농도가증가
할수록제올라이트내에더많은π-착합체흡착점을벤젠이차지하 기때문으로판단된다. 활성탄은첨가된벤젠이황화합물흡착에크 게관여하지않는것으로나타났다.
활성탄의동적흡착량(파과흡착량)은상용경유의유속에따라크 게달라졌는데, 이는활성탄내부에서의황화합물흡착속도가느리 기때문으로판단된다. 상용경유의주입유량이최적일때, 활성탄 은단위 g당 15 ml(2 mg S/g ads.) 의상용경유의처리가가능하였
다. 이는활성탄 1 g으로약 2 mg의황을흡착할수있음을의미한
다. 활성탄의재사용가능성을확인하고자여러가지용매를사용 한재생실험에서, 톨루엔이가장우수한재생용매였으며, 3회재생 에도초기황화합물흡착량대비 80％이상을유지하는것으로나 타났다.
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