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CO2 환원 공정에 의한 합성가스의 제조

전문가 제언: ○ 탄화수소가 연소하여 생기는 최종 제품의 하나인 이산화탄소(CO2)는 화학적으로 매우 안정한 성분에 속하고 발생량도 많아서 일단 대기 중으로 방출되면 온실가스 효과를 나타내게 하는 물질이다. 이러한 CO2를 환원시켜 사용 가능한 화학 원료로 만들 수 있다면 여러 방면으로 매우 유익한 일이지만 기본적으로는 많은 에너지를 필요로 하는 공정이 된다.

○ 이 발명은 황화수소(H2S)를 사용하여 CO2를 환원시킴으로서 사용 용도가 높은 합성가스를 제조해 내기 위한 기술로, 특히 H2S의 산화를 병행하여 높은 흡열을 요하는 CO2의 환원에 필요한 열을 일부 보충하는 방법을 택하고 있다. 즉 미반응된 H2S를 산소와 반응시켜 발열 반응에 의한 열을 높은 열을 필요로 하는 CO2 환원반응의 온도를 유지하는데 이용하는 것으로 이들은 이를 복열식열반응기라고 명명하고 특히 반응기는 관형을 제안하고 있다. 그러나 발명의 명세서에는 H2S 산화에 의한 에너지 저감 효과가 분석돼 있지 않은데 아쉬움이 남는다.

○ 한편 H2S 주입 농도와 관련하여 주 반응에서 높은 CO2 전환을 요할 때는 CO2 대비 높은 농도의 H2S를 주입할 것으로 예상되지만 높은 온도구간인 1300 내지 1550℃ 구간의 반응 온도를 택하고, 높은 H2/CO 비가 요구되는 경우에는 보다 낮은 온도인 850 내지 1100℃ 온도 범위를 택할 수 있게 돼 있어서 공정 운전에 유연성을 부여하고 있다. 한편으로는 이 발명에서 합성가스의 제조 외에 제법 다양한 생성물에 대해 반응기 하류에 성분별로 4개의 분리 공정을 두고 있어서 분리된 제품의 처리까지 포함하고 있다.

○ 이 발명의 출원자는 공학 분야에서 이태리 최고이며 세계에서도 높이 랭크되는 명문인 밀라노폴리테크닉대학(Politechnic University of Milan)으로 최근 크게 발전하고 있는 CO2 환원기술의 일환이다. 이 발명이 복열식반응기를 채택하여 에너지 효율을 높이고 있기는 하나 반응 온도가 아직 높은 편이고 우리나라에 당장 필요할지는 미지수이다. 그러나 관련자들이 관심을 가지고 지켜볼 필요는 있을 것이다.

저자: POLITECNICO DI？MILANO
자료유형: 니즈특허정보