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수소-강화 혼합가스 제조공정

전문가 제언: ○ 석탄과 석유 콕스와 같은 값싼 고체 탄소질의 원료를 부분산화 반응에 의해 주성분이 H2와 CO의 합성가스를 만든다. 이 합성 혼합가스 중의 수소/일산화탄소(H2/CO)의 몰 비율은 일반적으로 1이하이다. 낮은 H2/CO의 몰 비율의 합성가스를 수성가스 전환반응을 통해 CO 함량을 1vol%이하로 나추고 그 만큼 수소-함량을 높여 고부가가치의 화학원료를 생산한다는 관점에서 그 효과와 활용성에서 큰 기대를 갖게 한다.

○ 석탄과 석유콕스와 같은 고체 카본성분을 공기와 증기를 사용하여 가스화 반응시켜 합성혼합가스를 만든다. 합성혼합가스 중의 황화물과 이산화탄소의 제거단계를 거처 수소-강화의 합성혼합가스를 만든다. 수성가스 전환촉매의 선택과 수소-강화 합성혼합가스 제조공정과 공정조건은 특허 청구내용으로 원유가 생산되지 않는 우리나라의 값싼 탄소성분을 고부가 가스제품으로 전환하는 기술에 큰 참고가 될 것이다.

○ 가스화에는 갈탄, 역청탄, 무연탄, 바이오매스, 정유찌꺼기 등의 다양한 값싼 고체 탄소질 원료를 사용한다. 탄소질의 가스화는 CO와 수증기와의 전환 반응이므로 많은 량의 수증기가 필요하여 공정이 복잡하다. 이 발명에서는 이전의 공정에 비하여 첨가하는 수증기의 량을 줄여 따라서 공정이 그 만큼 간단하며 혼합가스 중의 CO 함량을 나추고 수소-함량을 높여 고부가가치의 화학원료를 생산한다는 데 큰 장점이 있다.

○ 석유원료의 대체원료 제조기술이 많이 소개되고 있으나 아직 기술적 및 경제성의 문제가 많다고 본다. 석탄과 정유 잔유분 또는 바이오매스와 같은 값싼 탄소자원을 가스화하는 합성혼합가스 제조 기술은 정제 및 순환공정이 복잡하고 보조기기가 필요하여 전체적인 경제성을 면밀히 평가해 보아야 한다. 석유가 생산되지 않는 우리나라에서 값싼 탄소자원을 이용한 합성천연가스와 합성혼합가스 제조는 매우 바람직하다.

저자: Shell International Research Maatschappij B.V.
자료유형: 특허정보