화학연, AI·실험으로 '폐플라스틱 열분해유' 속 경질 올레핀 생산 저해 요인 규명

AI 요약

한국화학연구원 김도경 박사팀과 한국기술교육대 김태용 교수팀은 실제 폐플라스틱 열분해유에 질소·황·염소·산소계 불순물 13종을 각각 첨가해 2024년 확보한 제올라이트 촉매로 경질 올레핀 생산량과 생성물 분포 변화를 비교한 결과, 황·염소·산소계 영향은 상대적으로 작았지만 일부 질소계 화합물, 특히 2-메틸피리딘이 촉매 성능을 크게 떨어트린 반면 벤조니트릴은 영향이 적었다고 밝혔습니다. 연구팀은 머신러닝 포텐셜(MLP) 기법을 통해 일부 질소계 불순물이 제올라이트 촉매의 반응 자리를 우선 점유해 탄화수소의 반응 기회를 줄여 생산량을 감소시키며, 불순물 농도가 높을수록 성능 저하가 커지고 반응 온도를 올리면 영향이 완화된다는 작동 원인을 규명했습니다. 반복 사용으로 성능이 떨어진 촉매는 재생 처리로 초기 성능을 회복했으며 이번 연구는 불순물의 총량뿐 아니라 종류까지 고려해 원료 적합성을 평가할 근거를 마련했다는 점에서 의미가 있고 연구 성과는 ACS Catalysis 4월 표지 논문으로 게재되었습니다.