이산화탄소 개질공정에 의한 합성가스 제조

전문가 제언

○ 천연가스의 주성분인 메탄은 에너지로 사용될 뿐만 아니라 기초화학의 원료로도 사용되기 때문에 그 중요성이 커지고 있다. 메탄은 가장 안정적인 탄화수소 중의 하나이기 때문에 이를 활성화시켜 유용한 화합물질로 전환하고자 하는 연구가 지속적으로 수행되어 왔다.

○ 특히 메탄을 이산화탄소 고정을 위한 환원제로 활용하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있는데 지구상에서 가장 풍부한 수소 함유 화합물의 하나인 메탄을 환원제로 이용하는 이산화탄소 접촉 개질반응(CDR, Carbon Dioxide Reforming)은 지구온난화 문제를 해결하기 위한 방법 중의 하나로서 또한 탄소 자원의 재활용 측면에서 중요한 연구가 될 것으로 전망된다.

○ 수증기를 이용하여 탄화수소의 접촉 개질을 통해 수소 함량이 높은 합성가스를 얻는 수증기 개질반응(SR, Steam Reforming)은 1926년에 독일의 BASF, 1930년에 미국의 Exxon에서 처음으로 이용된 후부터 현재까지 광범위하게 사용되고 있는데 이 공정의 촉매 개발, 열역학 연구 및 공업적 공정 개선을 위한 많은 연구들이 수행되어 왔다.

○ 또한 이산화탄소의 개질반응을 위한 많은 우수한 촉매계통들이 개발되고 있는데 기존의 수증기 개질과의 공정 유사성으로 인해 상용화가 가능성이 높은 것으로 평가되고 있다. 이산화탄소 개질반응은 반응물인 이산화탄소와 메탄이 모두 온실가스라는 측면에서 이중으로 온실가스를 삭감하는 효과가 있으며 일산화탄소 함량이 높은 합성가스(CO, H2)를 얻을 수 있고 메탄올의 합성원료로 사용되기 때문에 기존의 수증기 개질반응을 대체할 수 있는 방안으로 제시되고 있다.

○ 이산화탄소 개질반응의 촉매로는 니켈과 코발트가 잘 알려져 있으며 또한 8족 전이금속들이 이산화탄소 개질반응에 높은 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 담체에 따라 활성도가 다르며 특히 피독 해결이 중요한 과제가 되고 있다. 이러한 촉매연구는 우리나라에서도 많은 연구가 이루어져 이미 선진국 수준에 진입해 있으며 출연연구소 및 대학을 중심으로 지금까지도 많은 연구가 지속되고 있다.

저자

Fuyuki YAGI

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2012

권(호)

91

잡지명

日本エネルギ―學會誌

과학기술
표준분류

에너지

페이지

274~278

분석자

오*섭

분석물

• 이산화탄소 개질공정에 의한 합성가스 제조.pdf [238,990 byte]

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