KR101418910B1 - Apparatus for recycling light oil and system for manufacturing synthetic fuel using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 경유 재순환 장치 및 그를 갖는 합성연료 제조 시스템에 관한 것으로, 슬러리 기포탑 반응기(slurry bubble column reactor; SBCR)에서 생성되는 경유를 재순환시켜 반응기로 안정적으로 공급하면서 경유의 유량을 정밀하게 제어하면서 공급하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 합성연료 제조 시스템은 슬러리 기포탑 반응기와 경유 재순환 장치를 포함한다. 슬러리 기포탑 반응기는 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 합성반응으로 탄화수소 화합물을 생성한다. 그리고 경유 재순환 장치는 슬러리 기포탑 반응기에서 배출되는 기체 생성물로부터 경유를 분리하고, 분리한 경유를 증발시켜 합성가스와 함께 슬러리 기포탑 반응기로 공급한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas oil recycling apparatus and a synthetic fuel production system having the gas oil recycling apparatus, . The synthetic fuel production system according to the present invention comprises a slurry bubble column reactor and a gas oil recirculation device. The slurry bubble column reactor produces a hydrocarbon compound in a Fischer-Tropsch synthesis reaction. The gas oil recirculation system separates the light oil from the gaseous product discharged from the slurry bubble column reactor, evaporates the separated light oil and supplies it to the slurry bubble column reactor together with the syngas.
Description
본 발명은 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 합성반응을 이용하여 합성연료 제조 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬러리 기포탑 반응기(slurry bubble column reactor; SBCR)에서 생성되는 알코올을 포함하는 경유를 재순환시켜 사용하는 경유 재순환 장치 및 그를 갖는 합성연료 제조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a synthetic fuel production technique using a Fischer-Tropsch synthesis reaction, and more particularly to a process for producing synthetic fuels using a Fischer-Tropsch synthesis reaction, more particularly, And a synthetic fuel production system having the same.
산업화 이후로 석유에 대한 수요는 꾸준히 증가하고 있는 반면, 석유의 매장량은 제한되어 있기 때문에, 석유의 공급이 수요를 따라가지 못하는 시점(피크오일, peak oil)이 필연적으로 도래하게 되며, 많은 학자들이 이러한 피크오일이 이미 도래했거나 조만간 도래할 것으로 예측하고 있다. 따라서 피크오일이 도래한 이후 발생할 경제/사회적 위기 및 충격을 최소화하기 위해, 원유 의존도를 줄이는 기술의 개발과 더불어 원유의 부족한 부분을 원유 이외의 원료에서 제조하여 보충하기 위한 합성석유 제조기술의 개발에 대한 관심이 커지고 있다.Since industrialization, demand for petroleum has steadily increased. However, since oil reserves are limited, it is inevitable that the supply of oil will not meet demand (peak oil, peak oil), and many scholars It is predicted that such a peak oil has already arrived or will soon arrive. Therefore, in order to minimize the economic and social crisis and impact that will occur after the arrival of peak oil, the development of synthetic oil production technology to manufacture and replenish scarce parts of crude oil other than crude oil Interest is growing.
대표적인 합성석유 제조기술 중의 하나인 석탄간접액화(indirect coal liquefaction)는 석탄가스화 및 정제를 통해 얻어진 합성가스(H2+CO)를 피셔-트롭쉬 합성반응을 통해 합성연료인 액상합성석유로 전환하는 공정으로, 석탄의 청정활용이라는 측면과 고부가가치산물을 얻을 수 있다는 측면에서 매우 유망한 기술이다. 특히 석탄은 매장량이 풍부하고, 전세계적으로 고루 분포해 있을 뿐만 아니라, 가격이 싸다는 장점을 지니고 있다.Indirect coal liquefaction, one of the most representative synthetic petroleum production technologies, converts synthetic gas (H 2 + CO) obtained through coal gasification and refining into liquid synthetic oil, a synthetic fuel through the Fischer-Tropsch synthesis reaction It is a very promising technology in terms of clean utilization of coal and high value-added products. In particular, coal is rich in reserves, is distributed throughout the world, and has the advantage of being cheap.
피셔-트롭쉬 합성반응은 1923년 독일의 화학자 피셔(Fischer)와 트롭쉬(Tropsch)가 석탄의 가스화에 의해 합성가스로부터 합성연료를 제조하는 기술을 개발한데서 처음 시작되었다. 피셔-트롭쉬 합성반응은 촉매를 사용하여 합성가스를 탄화수소로 전환하는 반응인데, 여기서 사용되는 촉매는 활성도가 높은 촉매일수록 일반적인 생산성의 지표인 탄소 수가 5 이상인 탄화수소의 생산성을 높이고, 전체적인 탄소 효율을 높일 수 있다. The Fischer-Tropsch synthesis reaction began in 1923 when German chemists Fischer and Tropsch developed a technique for producing synthetic fuels from syngas by coal gasification. The Fischer-Tropsch synthesis reaction is a reaction in which a syngas is converted to a hydrocarbon by using a catalyst. The catalyst used herein is a catalyst having high activity, which increases productivity of hydrocarbons having a carbon number of 5 or more, which is an index of general productivity, .
피셔-트롭쉬 합성반응에 활성을 보이는 물질로는 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 루테늄(Ru) 등의 Ⅷ그룹 금속물질이 보고되고 있다. 그 중에서 철(Fe)계 촉매는 낮은 제조단가, 우수한 성능, 수성-가스전환반응(WGS, Water-Gas Shift)에도 활성을 보인다는 점 때문에 석탄간접액화와 연계된 피셔-트롭쉬 합성반응에 특히 장점을 보인다.As a material showing activity in the Fischer-Tropsch synthesis reaction, metal compounds of Group VIII metals such as iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni) and ruthenium (Ru) have been reported. Among them, iron (Fe) -based catalysts are particularly suitable for the Fischer-Tropsch synthesis reaction associated with indirect indirect liquefaction because of their low production cost, excellent performance, and activity in water-gas shift (WGS) It looks good.
이러한 피셔-트롭쉬 합성반응의 주생성물로 다양한 사슬길이의 탄화수소로 이루어진 왁스가 생성된다. 특히 철 촉매를 이용하는 경우에는 주생성물인 왁스 이외에 부산물로서 알코올, 에테르(ether), 에스테르(ester), 케톤(ketone) 등과 같은 산화 화합물이 다량 발생한다.As a main product of such a Fischer-Tropsch synthesis reaction, a wax composed of hydrocarbons of various chain lengths is produced. In particular, when an iron catalyst is used, a large amount of oxidizing compounds such as alcohol, ether, ester, ketone and the like is produced as a by-product in addition to the main product wax.
피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 합성가스의 제조에는 주로 슬러리 기포탑 반응기(이하 '반응기'라 함)가 사용되고 있다. 이러한 반응기에서는 기상의 반응물(합성가스)이 촉매 및 생성물로 구성되어 있는 연속 상을 통과하면서 반응이 이루어진다. 이 때 반응물(합성가스)과 촉매간의 균일한 접촉 및 분산을 통한 물질전달 속도는 반응 효율을 결정하는 변수로서 매우 중요시된다. 또한 반응기 내에서의 기체 체류량을 증진시킴으로써 반응 효율을 향상시킬 수 있다.A slurry bubble column reactor (hereinafter referred to as " reactor ") is mainly used for the synthesis of synthesis gas using the Fischer-Tropsch synthesis reaction. In this reactor, the reaction takes place while the gaseous reactant (synthesis gas) passes through the continuous phase composed of the catalyst and the product. At this time, the mass transfer rate through uniform contact and dispersion between the reactant (synthesis gas) and the catalyst is very important as a parameter for determining the reaction efficiency. Further, the reaction efficiency can be improved by increasing the gas holding amount in the reactor.
한편 반응기에서 생성되는 산화 화합물은 반응기 내부에서의 기체 체류량을 증진시키는 효과가 있기 때문에, 알코올 공급기를 추가적으로 설치하여 반응기에 추가적으로 알코올 성분을 넣어주는 방법을 고려해 볼 수 있다.On the other hand, since the oxidizing compound produced in the reactor has an effect of increasing the gas holdup amount in the reactor, it is possible to consider adding a further alcohol feeder and adding an alcohol component to the reactor.
하지만 이 경우 반응기에 알코올 성분을 넣어줄 수 있는 알코올 공급기를 별도로 구비해야 했다. 반응기가 동작하는 동안 알코올 공급기를 통하여 연속적으로 알코올을 공급해 주어야 하지만, 한정된 양을 갖고 있는 알코올 공급기는 주기적으로 교체해 주어야 하기 때문에, 알코올 공급기의 교체 시 반응기의 동작을 잠시 중단해야 하는 문제가 발생된다.In this case, however, the reactor had to be provided with an alcohol feeder to feed the alcohol. Alcohol must be continuously supplied through the alcohol feeder during operation of the reactor, but since the alcohol feeder having a limited amount must be replaced periodically, there is a problem that the operation of the reactor must be temporarily stopped when the alcohol feeder is replaced.
따라서 본 발명의 목적은 알코올 공급기를 별도로 구비하지 않더라도 피셔-트롭쉬 합성반응을 통하여 반응기에서 생성되는 알코올이 포함된 경유를 재순환시켜 반응기로 안정적으로 공급할 수 있는 경유 재순환 장치 및 그를 갖는 합성연료 제조 시스템을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas-oil recirculation device capable of stably supplying a gas-oil containing alcohol produced in a reactor through a Fischer-Tropsch synthesis reaction to a reactor without recourse to an alcohol feeder, .
본 발명의 다른 목적은 반응기로 재순환되어 공급되는 경유의 유량을 정밀하게 제어하여 공급할 수 있는 경유 재순환 장치 및 그를 갖는 합성연료 제조 시스템을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a light oil recirculation apparatus and a synthetic fuel production system having the same, which can precisely control and supply the flow rate of gas oil recirculated to the reactor.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 경유 공급부, 합성가스 공급부 및 챔버 모듈을 포함하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치를 제공한다. 상기 경유 공급부는 반응기에서 배출되는 기체 생성물로부터 알코올을 함유하는 경유를 분리하고, 분리한 경유를 공급한다. 상기 합성가스 공급부는 합성가스를 공급한다. 그리고 상기 챔버 모듈은 상기 경유 공급부로부터 경유를 공급받아 저장하며, 저장된 경유를 증발시키고, 증발된 경유를 상기 합성가스 공급부로부터 공급되는 합성가스와 함께 상기 반응기로 공급하는 챔버를 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a gas oil recirculation system of a synthetic fuel production system including a light oil supply part, a syngas supply part and a chamber module. The light oil supply part separates light oil containing alcohol from the gaseous product discharged from the reactor, and supplies separated light oil. The syngas supply part supplies syngas. The chamber module includes a chamber for supplying and storing light oil from the light oil supply unit, for evaporating the stored light oil, and supplying the vaporized light oil to the reactor together with the synthesis gas supplied from the synthesis gas supply unit.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치는, 상기 경유 공급부로부터 경유를 상기 챔버로 공급하고, 상기 챔버로 공급된 경유를 증발시키고, 상기 합성가스 공급부로부터 상기 챔버로 합성가스를 공급하여 증발된 경유를 합성가스와 함께 상기 챔버에서 상기 반응기로 공급하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The gas oil recirculation apparatus according to the present invention is characterized in that the gas oil recirculation apparatus supplies the light oil from the light oil supply unit to the chamber, evaporates the light oil supplied to the chamber, supplies the synthesis gas from the synthesis gas supply unit to the chamber, And a control unit for controlling the supply of the gas to the reactor in the chamber.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치에 있어서, 상기 챔버 모듈은 상기 챔버, 가열부, 압력 측정부를 포함할 수 있다. 상기 챔버는 상기 경유 공급부로부터 경유를 공급받아 저장하며, 저장된 경유의 증발이 이루어진다. 상기 가열부는 상기 챔버를 가열하여 상기 챔버에 저장된 경유를 증발시킨다. 그리고 상기 압력 측정부는 상기 챔버의 내부 압력을 체크한다. 이때 상기 제어부는 상기 압력 측정부에서 측정된 압력이 상기 반응기의 압력과 동일하면, 상기 챔버에서 증발된 경유를 포함하는 합성가스를 상기 반응기로 공급한다.In the gas oil recirculation apparatus according to the present invention, the chamber module may include the chamber, the heating unit, and the pressure measurement unit. The chamber receives and stores light oil from the light oil supply unit, and the stored light oil is evaporated. The heating unit heats the chamber and evaporates light oil stored in the chamber. The pressure measuring unit checks the internal pressure of the chamber. At this time, if the pressure measured by the pressure measuring unit is equal to the pressure of the reactor, the control unit supplies the synthesis gas containing the light oil vaporized in the chamber to the reactor.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 가열부를 통한 상기 챔버의 온도 제어를 통하여 상기 경유의 증발 속도를 제어할 수 있다.In the light oil recirculation apparatus according to the present invention, the control unit may control the evaporation rate of the light oil through the temperature control of the chamber through the heating unit.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 경유의 상기 반응기로의 유입속도를 상기 챔버의 온도와 상기 챔버를 통과하는 합성가스의 유속 제어를 통해 결정할 수 있다.In the gas oil recirculation apparatus according to the present invention, the control unit may determine the flow rate of the light oil into the reactor through the temperature of the chamber and the flow rate of the synthesis gas passing through the chamber.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치에 있어서, 상기 합성가스 공급부는 합성가스 저장부, 제1 공급라인, 제2 공급라인 및 질량유량계(mass flow controller; MFC)를 포함할 수 있다. 상기 합성가스 저장부는 합성가스를 저장한다. 상기 제1 공급라인은 상기 합성가스 저장부와 상기 반응기를 연결하며, 상기 합성가스를 상기 반응기로 공급한다. 상기 제2 공급라인은 상기 합성가스 저장부와 상기 챔버를 연결하며, 상기 챔버로 상기 합성가스를 공급한다. 그리고 상기 질량유량계는 상기 제1 및 제2 공급라인에 각각 설치되어 상기 제1 및 제2 공급라인을 통과하는 합성가스의 유량을 제어한다. 이때 상기 제어부는 상기 챔버의 압력이 상기 반응기의 압력과 동일한 압력으로 상승하도록 상기 제2 공급라인을 통하여 합성가스를 상기 챔버로 공급할 수 있다.In the gas oil recirculation apparatus according to the present invention, the syngas supply unit may include a syngas storage unit, a first supply line, a second supply line, and a mass flow controller (MFC). The syngas storage part stores syngas. The first supply line connects the syngas reservoir to the reactor and supplies the syngas to the reactor. The second supply line connects the syngas reservoir to the chamber and supplies the syngas to the chamber. And the mass flowmeter is installed in each of the first and second supply lines to control the flow rate of the synthesis gas passing through the first and second supply lines. The control unit may supply syngas to the chamber through the second supply line such that the pressure of the chamber rises to a pressure equal to the pressure of the reactor.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 공급라인에 각각 설치된 상기 질량유량계의 제어를 통하여 상기 챔버 및 상기 반응기로 공급되는 가스의 유량을 제어할 수 있다.In the gas oil recirculation apparatus according to the present invention, the control unit may control the flow rate of the gas supplied to the chamber and the reactor through the control of the mass flowmeter provided in each of the first and second supply lines.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 압력 측정부에서 측정된 압력이 상기 반응기의 압력과 동일할 때까지 상기 챔버에서 상기 반응기로의 증발된 경유를 포함하는 합성가스의 공급을 차단할 수 있다.In the gas oil recirculation apparatus according to the present invention, the control unit may block the supply of the synthesis gas including the vaporized light oil from the chamber to the reactor until the pressure measured by the pressure measurement unit is equal to the pressure of the reactor .
본 발명에 따른 경유 재순환 장치에 있어서, 상기 챔버 모듈은 상기 챔버와 상기 반응기를 연결하는 제3 공급라인을 더 포함할 수 있다. 이때 상기 제어부는 상기 압력 측정부에서 측정된 압력이 상기 반응기의 압력과 동일할 때까지 상기 제3 공급라인을 통한 상기 챔버에서 상기 반응기로의 증발된 경유를 포함하는 합성가스의 공급을 차단할 수 있다.In the gas oil recirculation apparatus according to the present invention, the chamber module may further include a third supply line connecting the chamber and the reactor. At this time, the control unit may block the supply of the synthesis gas including the vaporized light oil from the chamber to the reactor through the third supply line until the pressure measured at the pressure measurement unit is equal to the pressure of the reactor .
본 발명에 따른 경유 재순환 장치에 있어서, 상기 제3 공급라인에는 상기 챔버에서 상기 반응기 쪽으로 제1 밸브와 제2 밸브가 순차적으로 설치된다. 상기 제1 밸브와 제2 밸브 사이의 상기 제3 공급라인에 상기 제1 공급라인이 연결되어 있다.In the gas oil recirculation apparatus according to the present invention, the first valve and the second valve are sequentially installed in the third supply line from the chamber toward the reactor. And the first supply line is connected to the third supply line between the first valve and the second valve.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 챔버의 압력이 상기 반응기의 압력보다 낮으면, 상기 제1 밸브는 차단하고 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 제1 공급라인을 통하여 합성가스를 상기 반응기로 공급할 수 있다. 상기 제어부는 상기 챔버의 압력이 상기 반응기의 압력과 동일하면, 상기 제1 공급라인을 통한 합성가스와, 상기 제1 밸브를 개방하여 상기 제3 공급라인을 통하여 증발된 경유를 포함하는 합성가스를 상기 반응기로 공급할 수 있다.In the gas oil recirculation apparatus according to the present invention, when the pressure of the chamber is lower than the pressure of the reactor, the control unit interrupts the first valve and opens the second valve to open the synthesis gas through the first supply line Can be fed to the reactor. Wherein the control unit controls the flow of the synthesis gas through the first supply line and the synthesis gas including the light oil evaporated through the third supply line by opening the first valve when the pressure of the chamber is equal to the pressure of the reactor Can be fed to the reactor.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 제2 밸브를 통과하여 상기 반응기로 공급되는 합성가스의 총 유량을 제1 밸브의 개폐 여부와 무관하게 일정하게 유지할 수 있다.In the light oil recirculation apparatus according to the present invention, the control unit may maintain the total flow rate of the synthesis gas supplied through the second valve to the reactor to be constant regardless of whether the first valve is opened or closed.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치에 있어서, 상기 경유 공급부는 상기 반응기에서 배출된 후 중유가 분리된 기체 생성물을 열교환 및 밀도차를 통하여 경유와 물로 분리할 수 있다.In the gas-oil recirculation apparatus according to the present invention, the gas-oil supply unit may separate the gaseous product separated from the heavy oil into gas oil and water through heat exchange and density difference after being discharged from the reactor.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치는 상기 챔버로 불활성가스를 공급하는 불활성가스 공급부를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 제어부는 상기 합성가스 공급부를 통하여 합성가스가 챔버로 공급될 때, 상기 불활성가스 공급부를 통하여 상기 챔버로 상기 불활성가스를 공급할 수 있다.The gas oil recirculation apparatus according to the present invention may further include an inert gas supply unit for supplying the inert gas to the chamber. At this time, when the synthesis gas is supplied to the chamber through the synthesis gas supply unit, the control unit may supply the inert gas to the chamber through the inert gas supply unit.
본 발명은 또한 전술된 경유 재순환 장치와, 슬러리 기포탑 반응기를 포함하는 합성연료 제조 시스템을 제공한다. 이때 상기 슬러리 기포탑 반응기는 상기 경유 재순환 장치로부터 합성가스 또는 경유가 포함된 합성가스를 공급받아 피셔-트롭쉬 합성반응으로 탄화수소 화합물을 생성한다.The present invention also provides a synthetic fuel production system comprising the above-described gas oil recirculation device and a slurry bubble column top reactor. At this time, the slurry bubble column reactor receives a synthesis gas containing synthesis gas or diesel oil from the gas oil recycle apparatus, and generates a hydrocarbon compound by a Fischer-Tropsch synthesis reaction.
본 발명에 따른 합성연료 제조 시스템은 상기 슬러리 기포탑 반응기에서 배출되는 상기 기체 생성물로부터 중유를 분리하는 중유 분리부를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 경유 공급부는 상기 중유가 분리된 기체 생성물을 열교환 및 밀도차를 통하여 경유와 물로 분리할 수 있다.The synthetic fuel production system according to the present invention may further include a heavy oil separator for separating heavy oil from the gaseous product discharged from the slurry bubble column reactor. At this time, the light oil supplying unit may separate the gaseous product separated from the heavy oil into light oil and water through heat exchange and density difference.
그리고 본 발명은 또한, 슬러리 기포탑 반응기와 경유 재순환 장치를 포함하는 합성연료 제조 시스템을 제공한다. 상기 슬러기 기포탑 반응기는 피셔-트롭쉬 합성반응으로 탄화수소 화합물을 생성한다. 그리고 상기 경유 재순환 장치는 상기 슬러리 기포탑 반응기에서 배출되는 기체 생성물로부터 알코올을 함유하는 경유를 분리하고, 분리한 경유를 증발시켜 합성가스와 함께 상기 슬러리 기포탑 반응기로 공급한다.The present invention also provides a synthetic fuel production system comprising a slurry bubble column reactor and a gas oil recirculation device. The sludge gas turbo-column reactor produces a hydrocarbon compound in a Fischer-Tropsch synthesis reaction. The diesel oil recycling apparatus separates the light oil containing alcohol from the gaseous product discharged from the slurry bubble column reactor, evaporates the separated light oil and supplies it to the slurry bubble column reactor together with the syngas.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치는 피셔-트롭쉬 합성반응을 통하여 반응기에서 생성되는 알코올이 포함된 경유를 증기 유입을 이용하여 재순환시켜 반응기로 안정적으로 공급할 수 있다. 즉 본 발명에 따른 경유 재순환 장치는 피셔-트롭쉬 합성반응을 통해 생성된 기체 생성물로부터 알코올이 포함된 경유를 분리하고, 분리한 경유를 증발시켜 합성가스와 함께 반응기로 공급할 수 있다. 또한 반응기가 구동하는 동안 경유가 계속적으로 생성되기 때문에, 경유의 재순환을 통하여 반응기를 연속적으로 구동시킬 수 있다.The light oil recycling apparatus according to the present invention can stably supply the light oil containing alcohol generated in the reactor through the Fischer-Tropsch synthesis reaction to the reactor by recirculating it using the steam inflow. That is, the gas oil recirculation apparatus according to the present invention can separate the light oil containing alcohol from the gaseous product produced through the Fischer-Tropsch synthesis reaction, evaporate the separated light oil and supply it to the reactor together with the synthesis gas. Since the light oil is continuously generated during the operation of the reactor, the reactor can be continuously driven through the recirculation of the light oil.
본 발명에 따른 경유 재순환 장치는 반응기로 재순환되어 공급되는 경유의 유량을 안정적으로 제어하여 공급할 수 있기 때문에, 안정적인 피셔-트롭쉬 합성반응을 유도하여 합성연료의 생산을 안정화시킬 수 있다. 즉 알코올은 극소량으로도 반응기 성능에 크게 영향을 미치기 때문에, 불필요하게 다량의 경유가 반응기로 공급되는 것도 문제를 초래할 수 있다. 이러한 측면에 본 발명에 따른 경유 재순환 장치는 챔버의 온도와 챔버에 유입되는 합성가스의 유속 제어를 통하여, 챔버를 통하여 반응기로 공급되는 경유의 유량을 정밀하게 제어할 수 있다.Since the gas oil recirculation apparatus according to the present invention can stably control and supply the flow rate of the light oil supplied through recycling to the reactor, stable Fischer-Tropsch synthesis reaction can be induced to stabilize the production of the synthetic fuel. That is, even a very small amount of alcohol greatly affects the performance of the reactor, so that unnecessary supply of a large amount of light oil to the reactor may cause problems. In this respect, the diesel oil recycling apparatus according to the present invention can precisely control the flow rate of light oil supplied to the reactor through the chamber through the control of the temperature of the chamber and the flow rate of the synthesis gas flowing into the chamber.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경유 재순환 장치를 갖는 합성연료 제조 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 합성연료 제조 시스템을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 경유 재순환 장치를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환을 통한 합성연료 제조 방법에 따른 흐름도이다.
도 5는 도 4의 경유 재순환 장치를 이용한 경유 재순환 방법에 따른 상세 흐름도이다.1 is a block diagram showing a synthetic fuel production system having a gas oil recirculation apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view showing the synthetic fuel production system of Fig. 1; Fig.
FIG. 3 is a view showing the light oil recirculation apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a flowchart of a synthetic fuel production method using light oil recirculation in a synthetic fuel production system according to an embodiment of the present invention.
5 is a detailed flowchart according to the gas recirculation method using the gas recirculation apparatus of FIG.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents And variations are possible.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 피셔-트롭쉬 합성반응을 통하여 생성된 탄화수소 화합물에 포함된 산소 농도를 살펴보면 표 1과 다음과 같다. 여기서 TOS는 스트림 상의 시간(time on stream)을 의미한다.The oxygen concentration in the hydrocarbon compound produced through the Fischer-Tropsch synthesis reaction is shown in Table 1 below. Where TOS means time on stream.
(196 TOS)Diesel
(196 TOS)
먼저 반응기 내부에 잔류하고 있는 왁스에 포함된 산소 농도는 반응 시간에 비례하여 증가하나, 일정 시간이 경과된 이후에 0.60% 정도로 일정해 짐을 알 수 있다. 반면에 탄화수소 화합물 중 경유에 포함된 산소 농도는 왁스보다 훨씬 많은 3.65%를 함유하고 있는 것을 확인할 수 있다.First, the concentration of oxygen contained in the wax remaining in the reactor increases in proportion to the reaction time, but it is found to be about 0.60% after a certain period of time has elapsed. On the other hand, it can be seen that the concentration of oxygen contained in the diesel oil among the hydrocarbon compounds contains 3.65%, much more than the wax.
이것은 알코올과 같은 산화 화합물이 대부분 저분자량(낮은 끓는점)의 형태로 분포하고 있음을 시사한다. 즉 대부분의 산화 화합물은 왁스와 함께 반응기 내부에 체류하기 보다는 경유의 형태로 기체 생성물과 함께 반응기 밖으로 유출된다.This suggests that oxidized compounds such as alcohols are mostly distributed in the form of low molecular weight (low boiling point). That is, most of the oxidizing compounds, along with the wax, escape out of the reactor together with gaseous products in the form of light oil rather than staying inside the reactor.
따라서 본 발명에서는 피셔-트롭쉬 합성반응을 통하여 반응기에서 생성되는 알코올이 포함된 경유를 재순환시켜 반응기로 안정적으로 공급할 수 있는 경유 재순환 장치 및 그를 갖는 합성연료 제조 시스템을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention provides a gas-oil recirculation system and a synthetic fuel production system having the gas-oil recirculation system capable of stably supplying the gas-oil containing alcohol produced in the reactor through the Fischer-Tropsch synthesis reaction to the reactor through recirculation.
경유 재순환 장치로서 고압으로 운전되는 반응기로 경유를 제공해야 하기 때문에, 먼저 고압에서 운전 가능한 액체 펌프(liquid pump)를 사용하는 방안을 고려하였다. 이러한 액체 펌프는 합성연료 제조 시스템에 추가되는 형태로서 간단하게 연결하여 사용할 수 있는 이점이 있다.As the gas recirculation system, the light oil must be supplied to the reactor operated at high pressure. Therefore, a method of using a liquid pump capable of operating at high pressure was considered. Such a liquid pump is an addition to the synthetic fuel production system and has an advantage that it can be simply connected and used.
하지만 액체 펌프는 실제 공정에서의 활용에는 많은 제약이 따른다. 즉 액체 펌프는 연속적으로 운전해야 한다는 점에서 공정의 복잡성을 초래하고 공정의 안정성을 저해하는 요인이 될 수 있다. 또한 알코올은 극소량으로도 반응기의 성능에 크게 영향을 미치기 때문에, 액체 펌프를 통하여 불필요하게 다량의 경유를 재순환시키는 것은 문제를 초래할 수 있다. 이러한 측면에서 경유의 유량을 정밀하게 제어할 수 있어야 하는데, 일반적인 고압으로 운전되는 액체 펌프로 한계가 있다.However, the liquid pump has many limitations in practical application. In other words, the liquid pump has to be operated continuously, resulting in process complexity and a factor that hinders the stability of the process. In addition, since very small amount of alcohol greatly affects the performance of the reactor, recycling an unnecessarily large amount of light oil through a liquid pump may cause problems. In this respect, the flow rate of light oil must be precisely controlled, which is limited by the liquid pump operating at normal high pressure.
따라서 본 발명의 실시예에서는 반응기에서 생성되는 알코올이 포함된 경유를 재순환시켜 사용하되, 반응기로 재순환되어 공급되는 경유의 유량을 정밀하게 제어하여 공급할 수 있는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은, 경유 재순환 장치(90) 및 그를 갖는 합성연료 제조 시스템(100)을 제공하고자 한다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the light oil containing alcohol generated in the reactor is recycled, and it is possible to precisely control and supply the flow rate of gas oil recirculated to the reactor, , A gas recirculation device (90), and a synthetic fuel production system (100) having the same.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경유 재순환 장치(90)를 갖는 합성연료 제조 시스템(100)을 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram showing a synthetic
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 합성연료 제조 시스템(100)은 반응기(10) 및 경유 재순환 장치(90)를 포함하며, 반응기(10)에서 생성된 기체 생성물로부터 분리한 경유를 증기 유입을 이용하여 반응기(10)로 재순환시킨다. 여기서 반응기(10)는 피셔-트롭쉬 합성반응으로 탄화수소 화합물을 생성한다. 그리고 경유 재순환 장치(90)는 반응기(10)에서 배출되는 기체 생성물로부터 경유를 분리하고, 분리한 경유를 증발시켜 합성가스와 함께 반응기(10)로 공급한다. 이때 경유에는 알코올이 포함되어 있다.1, a synthetic
본 실시예에 따른 경유 재순환 장치(90)는 반응기(10)에서 생성된 기체 생성물로부터 경유를 분리하고, 분리한 경유를 증발시켜 합성가스와 함께 반응기(10)로 공급하여 경유를 재순환시킨다. 이러한 경유 재순환 장치(90)는 경유 공급부(40), 합성가스 공급부(60) 및 챔버 모듈(50)을 포함하며, 불활성가스 공급부(70) 및 제어부(80)를 더 포함할 수 있다. 제어부(80)는 경유 재순환 장치(90)와, 반응기(10)를 포함하여 합성연료 제조 시스템(100)의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다.The gas
그리고 본 실시예에 따른 합성연료 제조 시스템(100)은 반응기(10)에서 배출되는 기체 생성물로부터 중유를 분리하는 중유 분리부(30)를 더 포함할 수 있다. 중유 분리부(30)를 통과한 기체 생성물은 경유 재순환 장치(90)의 경유 공급부(40)로 제공된다.The synthetic
이와 같은 본 실시예에 따른 경유 재순환 장치(90)를 포함하는 합성연료 제조 시스템(100)에 대해서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 2는 도 1의 합성연료 제조 시스템(100)을 보여주는 도면이다. 그리고 도 3은 도 1의 경유 재순환 장치(90)를 보여주는 도면이다.The synthetic
반응기(10)는 반응기 본체(11), 가스 분산기(13), 필터링 부재(15), 가열 부재(17) 및 냉각 부재(19)를 포함한다.The
가스 분산기(13)는 반응기 본체(11)의 내부에 설치되어 경유 재순환 장치(90)로부터 제공되는 합성가스 또는 경유를 함유하는 합성가스를 제공받아 균일한 기포 입자로 변환시켜 반응기 본체(11) 내부의 슬러리 안으로 분산시켜 제공한다. 이때 가스 분산기(13)는 제공받은 가스를 버블링을 통해 균일한 기포 입자로 변환시킬 수 있도록, 반응기 본체(11)의 저부에 설치하는 것이 바람직하다.The
반응기 본체(11)는 합성가스와 피셔-트롭쉬 합성반응하는 촉매를 함유하는 슬러리(오일, 왁스)가 저장되어 있다. 반응기 본체(11)에 저장된 슬러리에 포함된 촉매는 피셔-트롭쉬 합성반응 및 워터 가스 쉬프트(water gas shift) 반응에 대해 활성을 갖는 것으로, 획득되는 합성연료의 성분에 따라 철, 코발트, 구리, 칼륨, 세슘, 나트륨, 몰리브덴, 텅스텐, 아연, 니켈, 루비듐, 로듐, 팔라듐으로 이루어진 군으로부터 일종 또는 이종이상 혼합되어 구성될 수 있다.The reactor
또한 촉매는 반응기 본체(11) 내에 고르게 분사되기 위해서 0.1㎛ 내지 200㎛의 입도 분포를 가질 수 있다. 이는 입자 크기가 0.1㎛보다 작을 경우, 필터링 부재(15)에 의해서 걸러지지 않기 때문에 촉매의 유출을 야기할 수 있다. 반대로 200㎛보다 클 경우에는, 촉매의 침전 현상이 강하게 나타나고 반응기 본체(11) 내에 촉매 입자의 고른 분산이 어렵기 때문에 바람직하지 않다.In addition, the catalyst may have a particle size distribution of 0.1 mu m to 200 mu m so as to be evenly injected into the
필터링 부재(15)는 피셔-트롭쉬 합성반응에 의해 생성된 합성연료를 배출시키고 촉매는 필터링하는 기능을 한다. 필터링 부재(15)는 반응기 본체(11)의 내부 상측에 배치되어 촉매는 필터링하고 반응에 의해 생성된 합성가스를 포함하는 왁스만을 왁스 저장부(20)로 유출시키는 기능을 한다. 필터링 부재(15)와 왁스 저장부(20)를 연결하는 배관(16)에는 개폐용 밸브(18)가 설치될 수 있다.The filtering
이러한 필터링 부재(15)는 일반 스테인리스 재질로 구성될 수 있으며, 기공크기가 0.1㎛ 내지 10㎛ 범위로 구성될 수 있으며, 가장 바람직하게는 기공 크기 1㎛인 것이 바람직하다. 기공 크기 1㎛의 필터링 부재(15)를 사용하였을 경우, 반응기 본체(11) 내에 촉매입자는 거르고 선택적으로 합성연료만을 수거할 수 있다.The filtering
가열 부재(17) 및 냉각 부재(19)는 반응기 본체(11)가 합성연료 생성에 적합한 온도, 예컨대 250℃ 내지 300℃를 유지할 수 있도록, 반응기 본체(11)를 가열 또는 냉각한다. The
그리고 반응기 본체(11) 내에서 미반응 합성가스 및 반응에 의해 생성된 기체 생성물은 반응기 본체(11)의 상단에 연결된 유출관을 통하여 중유 분리부(30)로 제공한다. 여기서 기체 생성물과 왁스는 모두 피셔-트롭쉬 합성반응에 의한 탄화수소 생성물이라는 점에서 유사하지만, 기체 생성물은 반응조건에서 기상의 형태를 갖고, 왁스는 액상의 형태를 취한다는 점에서 차이가 있다. The unreacted synthesis gas and the gaseous products produced by the reaction in the reactor
반응기 본체(11)에서 생성된 왁스는 필터링 부재(15)에 의해 필터링되어 반응기 본체(11) 밖으로 배출되며, 왁스 저장부(20)는 필터링되어 외부로 배출되는 왁스를 제공받아 저장한다.The wax generated in the reactor
중유 분리부(30)는 반응기 본체(11)에서 배출된 기체 생성물에서 중유를 분리한다. 즉 반응기 본체(11)에서 배출된 기체 생성물에 포함된 중유를 끊는점을 이용하여 분리한다. 즉 기체 생성물을 150℃ 내지 300℃ 사이에서 응축시켜 중유를 분리한다.The heavy oil separator (30) separates the heavy oil from the gaseous product discharged from the reactor main body (11). That is, by using the point of breaking the heavy oil contained in the gaseous product discharged from the reactor
그리고 경유 재순환 장치(90)는 중유 분리부(30)로부터 중유가 분리된 기체 생성물을 공급받아 경유를 분리한 후, 분리한 경유를 증발시켜 합성가스와 함께 반응기 본체(11)로 공급한다.The gas
이러한 경유 재순환 장치(90)는 경유 공급부(40), 합성가스 공급부(60) 및 챔버 모듈(50)을 포함한다. 경유 공급부(40)는 반응기(10)에서 배출되는 기체 생성물로부터 경유를 분리하고, 분리한 경유를 챔버 모듈(50)로 공급한다. 합성가스 공급부(60)는 합성가스를 반응기(10) 또는 챔버 모듈(50)로 공급한다. 그리고 챔버 모듈(50)은 경유 공급부(40)로부터 경유를 공급받아 저장하며, 저장된 경유를 증발시키고, 증발된 경유를 합성가스 공급부(60)로부터 공급되는 합성가스와 함께 반응기(10)로 공급한다. 챔버 모듈(50)은 경유, 합성가스 및 불활성가스가 공급되는 챔버(51)를 포함한다. 그 외 경유 재순환 장치(90)는 제어부(80) 및 불활성가스 공급부(70)를 더 포함할 수 있다.This
제어부(80)는 경유 재순환 장치(90)를 포함한 합성연료 제조 시스템(100)의 전반적인 제어 동작을 수행한다. 제어부(80)는 마이크로프로세서를 내장한 장치로서, 일반적인 컴퓨터로 구현되거나 전용 장치로 구현될 수 있다. 이러한 제어부(80)는 경유 공급부(40)로부터 경유를 챔버(51)로 공급하고, 챔버(51)로 공급된 경유를 증발시키고, 합성가스 공급부(60)로부터 챔버(51)로 합성가스를 공급하여 증발된 경유를 합성가스와 함께 챔버(51)에서 반응기 본체(11)로 공급하도록 제어할 수 있다.The
경유 공급부(40)는 열교환기(41), 경유 저장부(43), 물 저장부(45), 필터(47), 배압 조절기 밸브(48; back pressure regulator(BPR)) 및 배출 밸브(49)를 포함한다. 열교환기(41)는 중유 공급부(30)에서 제공된 기체 생성물의 온도를 150℃ 이하로 떨어뜨려 기체 생성물을 경유와 물로 분리한다. 열교환기(41)를 통과하여 분리된 경유는 경유 저장부(43)에 저장되고, 물은 물 저장부(45)에 저장된다. 그리고 나머지는 필터(47), 배압 조절기 밸브(49) 및 배출 밸브(49)를 거쳐 외부로 배출된다. 이때 분리된 경유에는 알코올이 포함되어 있다.The light
이와 같이 경유 공급부(40)는 기체 생성물에 포함된 경유를 150℃ 이하에서 응축시켜 분리하고, 분리한 경유는 경유 저장부(43)에 저장한다. 경유 공급부(40)는 제어부(80)의 제어에 따라 경유 저장부(43)에 저장된 경유를 챔버 모듈(50)의 챔버(51)로 제공한다.In this way, the light
합성가스 공급부(60)는 제어부(80)의 제어에 따라 합성연료의 제조에 필요한 합성가스를 반응기(10) 또는 챔버(51)로 제공한다. 이러한 합성가스 공급부(60)는 합성가스 저장부(69), 제1 공급라인(61), 제2 공급라인(63) 및 제1 및 제2 질량유량계(65,67; Mass Flow Controller; MFC)를 포함한다. 합성가스 저장부(69)는 반응기(10) 및 챔버(51)로 공급할 합성가스를 저장한다. 제1 공급라인(61)은 합성가스 저장부(61)와 반응기(10)를 연결하며, 합성가스를 반응기(10)로 공급하는 라인이다. 제2 공급라인(63)은 합성가스 저장부(61)와 챔버(51)를 연결하며, 합성가스를 챔버(51)로 공급하는 라인이다. 그리고 제1 및 제2 질량유량계(65,67)는 제1 및 제2 공급라인(61,63)에 각각 설치되어 반응기(10) 및 챔버(51)로 공급되는 합성가스의 유량을 제어한다.The synthesis
이때 제어부(80)는 챔버(51)의 압력이 반응기(10)의 압력과 동일한 압력으로 상승하도록 제2 공급라인(63)을 통하여 합성가스를 챔버(51)로 공급한다. 제어부(80)는 제1 및 제2 공급라인(61,63)에 각각 설치된 제1 및 제2 질량유량계(65,67)의 제어를 통하여 챔버(51) 및 반응기(10)로 공급되는 합성가스의 유량을 제어한다.At this time, the
챔버 모듈(50)은 챔버(51), 가열부(53) 및 압력 측정부(55)를 포함한다. 챔버(51)는 경유 공급부(40)로부터 경유를 공급받아 저장하며, 저장된 경유의 증발이 이루어진다. 가열부(53)는 챔버(51)를 가열하여 챔버(51)에 저장된 경유를 증발시킨다. 그리고 압력 측정부(55)는 챔버(51)의 내부 압력을 체크한다. 이때 가열부(53)는 제어부(80)의 제어에 따라 전원 공급부(59)로부터 전원을 공급받아 챔버(51)를 가열한다. 제어부(80)는 챔버(51)에 설치된 열전대(57; thermocouple)가 감지한 온도를 수신하여, 가열부(53)의 구동을 제어하여 챔버(51)의 온도를 조절한다.The
챔버(51)는 제3 공급라인(52)을 통하여 반응기(10)의 가스 분산기(13)에 연결된다. 제3 공급라인(52)에는 챔버(51)에서 반응기 본체(11) 쪽으로 제1 밸브(54) 및 제2 밸브(56)가 순차적으로 설치되어 있다. 제1 밸브(54)와 제2 밸브(56) 사이의 제3 공급라인(52)에 제1 공급라인(61)이 연결되어 있다.The
여기서 제어부(80)는 압력 측정부(55)에서 측정된 압력이 반응기(10)의 압력과 동일할 때까지 제1 밸브(54)를 닫아 챔버(51)에서 반응기(10)로 증발된 경유를 포함하는 합성가스가 공급되는 것을 차단한다. 제어부(80)는 압력 측정부(55)에서 측정된 압력이 반응기(10)의 압력과 동일하면, 제1 밸브(54)를 열어 챔버(51)에서 가스 분산기(13)로 합성가스와 증발된 경유를 함께 공급한다. 제어부(80)는 가열부(53)를 통한 챔버(51)의 온도 제어를 통하여 경유의 증발 속도를 제어할 수 있다. 제어부(80)는 경유의 반응기(10)로의 유입속도를 챔버(51)의 온도와 챔버(51)를 통과하는 합성가스의 유속 제어를 통하여 결정할 수 있다.The
그리고 불활성가스 공급부(70)는 챔버(51)로 불활성가스를 공급한다. 불활성가스 공급부(70)는 불활성가스 저장부(71), 제4 공급라인(73) 및 제3 밸브(75)를 포함한다. 불활성가스 저장부(71)는 챔버(51)로 공급할 불활성가스를 저장한다. 제4 공급라인(73)은 불활성가스 저장부(71)와 챔버(51)를 연결하며, 불활성가스를 챔버(51)로 공급하는 라인이다. 그리고 제3 밸브(75)는 제4 공급라인(73)에 설치되어 불활성가스 저장부(71)에서 챔버(51)로의 불활성가스의 공급을 개폐한다. 이때 제어부(80)는 합성가스 공급부(60)를 통하여 합성가스를 챔버(51)로 공급할 때, 불활성가스 공급부(70)를 통하여 챔버(51)로 불활성가스를 함께 공급할 수 있다. 이때 불활성가스는 챔버(51)의 압력을 높이는 기능과, 챔버(51)에서 배출되는 합성가스와 경유의 함량을 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 불활성가스로는 헬륨, 네온, 아르곤, 질소 등이 사용될 수 있다.The inert
이와 같이 불활성가스 공급부(70)와 챔버(51)를 연결하는 제4 공급라인(73)에는 불활성가스의 공급량을 조절하는 제3 밸브(75)가 설치되어 있다. 챔버(51)와 반응기(10)를 연결하는 제3 공급라인(52)에는 챔버(51)에서 반응기(10) 쪽으로 제1 밸브(54) 및 제2 밸브(56)가 순차적으로 설치되어 있다. 제1 밸브(54)와 제2 밸브(56) 사이의 제3 공급라인(52)에 제1 공급라인(61)이 연결되어 있다.The
따라서 제어부(80)는 제1 내지 제3 밸브(54,56,75), 제1 및 제2 질량유량계(65,67)의 제어를 통하여 반응기(10)로 제공될 총 합성가스의 유량과 경유의 유량을 제어한다.Therefore, the
한편 본 실시예에 따른 왁스 저장부(20), 중유 분리부(30), 경유 저장부(43) 및 물 저장부(45)는 각각 저장된 물질을 외부로 배출할 수 있는 배출 밸브(20a,30a,43a,43b,43c,45a)가 설치되어 있다. 특히 경유 저장부(43)에는 배출관(42)과, 배출관(42)에서 분기되어 챔버(51)에 연결된 경유 공급관(44)이 연결되어 있다. 배출관(42)에는 분기된 경유 공급관(44)의 분기 지점을 기준으로 양쪽에 제1 및 제2 배출 밸브(43a,43b)가 설치되어 있다. 경유 공급관(44)에는 제3 배출 밸브(43c)가 설치되어 있다. 경유 저장부(43)에서 챔버(51)로 경유를 공급하는 경우, 제어부(80)의 제어에 따라 제1 및 제3 배출 밸브(43a,43b)는 개방하고, 제2 배출 밸브(43b)는 닫는다. 경유 저장부(43)에 저장된 경유를 외부로 배출하는 경우, 제어부(80)의 제어에 따라 제1 및 제2 배출 밸브(43a,43b)는 개방하고, 제3 배출 밸브(43c)는 닫는다.The
본 실시예에 따른 합성연료 제조 시스템(100)은 제어부(80)의 제어에 따라 경유를 재순환시키면서 합성연료를 제조한다.The synthetic
먼저 합성연료 제조 시스템(100)을 초기 시동하는 단계에서, 제어부(80)는 제1 질량유량계(65)의 제어를 통하여 합성가스를 직접 제1 공급라인(61) 및 제3 공급라인(52)을 통하여 반응기(10)의 가스 분산기(13)에 제공한다. 이때 제1 밸브(54)는 닫혀 있으며, 제2 밸브(56)는 개방된 상태를 유지한다. 제1 공급라인(61) 및 제3 공급라인(52)의 압력은 반응기 본체(11)의 압력과 동일한 상태를 유지할 수 있도록, 제어부(80)는 제1 질량유량계(65)의 제어를 통하여 합성가스의 유량을 제어한다.The
반응기(10)의 가동에 따라 기체 생성물이 생성되고, 경유공급부(40)는 기체 생성물로부터 경유를 분리하고, 분리한 경유를 경유 저장부(43)에 저장한다. 제어부(80)는 경유 저장부(43)에서 챔버(51)로 소정 양의 경유를 제공한다.Gas product is produced in accordance with the operation of the
제어부(80)는 가열부(53)를 가동시켜 챔버(51)를 소정 온도로 가열하여 경유를 증발시킨다. 제어부(80)는 합성가스 공급부(60)와 불활성가스 공급부(70)를 통하여 합성가스와 불활성가스를 챔버(51)로 공급하여 챔버(51)의 압력을 상승시킨다. 이때 제어부(80)는 제2 질량유량계(67)의 제어를 통하여 챔버(51)로 합성가스를 공급하고, 제3 밸브(75)를 개방하여 제4 공급라인(73)을 통하여 불활성가스를 챔버(51)로 공급한다. 제어부(80)는 가열부(53)의 제어를 통하여 챔버(51)의 온도를 조절할 수 있기 때문에, 이를 통하여 경유의 증발 속도를 조절할 수 있다.The
그리고 제어부(80)는 측정된 압력이 반응기 본체(11)의 압력과 동일한 지의 여부를 판단한다. 이때 챔버(51)의 압력은 압력 측정부(55)가 측정하며, 측정된 압력은 제어부(80)로 전송된다. 판단 결과 챔버(51)의 압력이 반응기 본체(11)의 압력에 도달하지 않은 경우, 제어부(80)는 제1 밸브(54)의 닫힌 상태를 유지한다. 반면에 판단 결과 동일한 경우, 제어부(80)는 제1 밸브(54)를 개방하여 증발된 경유를 포함하는 합성가스를 제3 공급라인(52)을 통하여 반응기(10)의 가스 분산기(13)에 공급한다. 이때 제1 공급라인(61)을 통하여 합성가스가 반응기(10)로 제공되고 있는 상태이기 때문에, 제1 밸브(54)를 개방하여 챔버(51)의 증발된 경유를 포함하는 합성가스를 반응기(10)로 제공하는 경우, 제1 공급라인(61)을 통하여 공급되는 합성가스의 유량에서 제1 밸브(54)를 통하여 공급되는 합성가스의 유량만큼 차감하여 공급할 수 있다. 즉 챔버(51) 내부에서 증발된 경유는 합성가스와 함께 반응기의 가스 분산기(13)로 공급된다. 제어부(80)는 반응기(10)로 유입되는 증발된 경유의 유입 속도를 챔버(51)의 온도와 챔버(51)를 통과하는 합성가스의 유속으로 조절할 수 있기 때문에, 증발된 경유의 미세 유량에 대한 정밀 제어가 가능하다.Then, the
이와 같이 본 실시예에 따른 경유 재순환 장치(90)는 피셔-트롭쉬 합성반응을 통하여 반응기(10)에서 생성되는 알코올이 포함된 경유를 분리한 후 재순환시켜 반응기(10)로 안정적으로 공급할 수 있다. 즉 본 실시예에 따른 경유 재순환 장치(90)는 피셔-트롭쉬 합성반응을 통해 생성된 탄화수소 화합물로부터 알코올이 포함된 경유를 분리하고, 분리한 경유를 증발시켜 합성가스와 함께 반응기(10)로 공급할 수 있다. 또한 반응기(10)가 구동하는 동안 경유가 계속적으로 생성되기 때문에, 본 실시예에 따른 합성연료 제조 시스템(100)은 경유의 재순환을 통하여 반응기(10)를 연속적으로 구동시킬 수 있다.In this way, the gas
본 실시예에 따른 경유 재순환 장치(100)는 반응기(10)로 재순환되어 공급되는 경유의 유량을 안정적으로 제어하여 공급할 수 있기 때문에, 안정적인 피셔-트롭쉬 합성반응을 유도하여 합성연료의 생산을 안정화시킬 수 있다. 즉 알코올은 극소량으로도 반응기(10)의 성능에 크게 영향을 미치기 때문에, 불필요하게 다량의 경유가 반응기(10)로 공급되는 것도 문제를 초래할 수 있다. 이러한 측면에 본 실시예에 따른 경유 재순환 장치(80)는 챔버(51)의 온도와 챔버(51)에 유입되는 합성가스의 유속 제어를 통하여, 챔버(51)를 통하여 반응기(10)로 공급되는 경유의 유량을 정밀하게 제어할 수 있다.Since the gas
이와 같은 본 실시예에 따른 경유 재순환 방법과, 그를 이용한 합성연료 제조 방법에 대해서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 합성연료 제조 시스템(100)의 경유 재순환을 통한 합성연료 제조 방법에 따른 흐름도이다. 그리고 도 5는 도 4의 경유 재순환 장치(90)를 이용한 경유 재순환 방법에 따른 상세 흐름도이다.The light oil recirculation method and the synthetic fuel production method using the same according to the present embodiment will now be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. Here, FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a synthetic fuel through gas oil recirculation of the synthetic
먼저 S10단계에서 경유 재순환 장치(90)는 합성가스 공급부(60)에서 반응기(10)로 직접 합성가스를 공급한다. 즉 제어부(80)는 제2 밸브(56)를 개방시킨 상태에서, 제1 질량유량계(65)의 제어를 통하여 합성가스를 반응기(10)로 공급한다. 제1 밸브(54)는 닫혀 있다.First, in step S10, the gas
다음으로 S20단계에서 반응기(10)는 공급된 합성가스를 이용하여 피셔-트롭쉬 합성반응으로 왁스와 기체 생성물을 포함하는 탄화수소 화합물을 생성한다. 생성된 왁스는 필터링 부재(15)를 통하여 필터링되어 반응기(10) 외부의 왁스 저장부(20)로 배출되어 저장된다. 생성된 기체 생성물은 반응기(10)의 상단의 배출관을 통하여 경유 분리부(30)로 공급된다. 이때 반응기(10) 내에서의 피셔-트롭쉬 합성반응은 일반적으로 알려진 기술이기 때문에, 왁스와 기체 생성물의 생성과 관련된 구체적인 설명은 생략한다. Next, in step S20, the
다음으로 S30단계에서 중유 분리부(30)는 반응기(10)에서 배출된 기체 생성물에서 중유를 분리한다. 즉 중유 분리부(30)는 중유와 경유의 끊는점 차이를 이용하여 기체 생성물에서 중유를 분리한다.Next, in step S30, the
이어서 S40단계에서 경유 재순환 장치(90)는 중유가 분리된 기체 생성물에서 경유를 분리하고, 분리한 경유를 증발시켜 합성가스와 함께 반응기(10)에 공급함으로써, 반응기(10)에서 생성된 경유를 재순환하여 사용할 수 있다.In the next step S40, the gas
그리고 S50단계에서 경유 재순환 장치(90)는 경유의 재순환을 포함한 합성연료의 제조 공정의 종료 여부를 판단한다. 예컨대 경유 재순환 장치(90)의 제어부(80)로 종료 신호가 입력되었는 지의 여부로부터 종료 여부를 판단할 수 있다.In step S50, the light
S50단계의 판단 결과 종료 신호가 입력되지 않은 경우, 합성연료 제조 시스템(100)은 S20단계부터 다시 시작한다. S20단계의 판단결과 종료 신호가 입력된 경우, 합성연료 제조 시스템(100)은 합성연료의 제조 공정을 종료한다.If it is determined in step S50 that no end signal has been input, the synthetic
이때 S40단계에 따른 경유의 재순환 공정을, 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the recirculation process of the light oil according to the step S40 will be described in detail with reference to FIG.
S41단계에서 경유 재순환 장치(90)는 중유가 분리된 기체 생성물을 열교환하여 경유와 물로 분리한다. 즉 열교환기(41)는 중유 공급부(30)에서 제공된 기체 생성물의 온도를 150℃ 이하로 떨어뜨려 기체 생성물을 경유와 물로 분리한다. 열교환기(41)를 통과하여 분리된 경유는 경유 저장부(43)에 저장되고, 물은 물 저장부(45)에 저장된다. 그리고 나머지는 필터(47)와 배압 조절기 밸브(49)를 거쳐 합성연료 제조 시스템(100)의 외부로 배출된다. 이때 분리된 경유에는 알코올이 포함되어 있다.In the step S41, the gas
다음으로 S43단계에서 경유 재순환 장치(90)는 분리한 경유를 챔버(51)에 공급한다. 즉 경유 공급부(40)는 제어부(80)의 제어에 따라 경유 저장부(43)에 저장된 경유를 챔버(41)로 제공한다. 이때 제1 밸브(54)는 닫힌 상태를 유지한다.Next, in step S43, the gas
다음으로 S45단계에서 경유 재순환 장치(90)는 챔버(51)에서 반응기(10)로 공급될 경유의 유속에 맞게 챔버(51)를 가열하여 경유를 증발시킨다. 즉 제어부(80)는 가열부(53)를 통한 챔버(51)의 가열 온도를 조절함으로써, 챔버(51) 내에서 증발되는 경유의 증발 속도를 조절한다. 제어부(80)는 경유의 증발 속도 조절을 통해 챔버(51)로 공급될 경유의 유속, 즉 경유의 유량을 제어한다.Next, in step S45, the gas
다음으로 S47단계에서 경유 재순환 장치(90)는 챔버(51)에서 반응기(10)로 공급된 경유의 유속에 맞게 합성가스와 불활성가스의 유속을 조절하여 챔버(51)에 공급한다. 즉 제어부(80)는 합성가스 공급부(60)와 불활성가스 공급부(70)를 통하여 합성가스와 불활성가스를 챔버(51)로 공급하여 챔버(51)의 압력을 상승시킨다. 이때 제어부(80)는 제2 질량유량계(67)의 제어를 통하여 챔버(51)로 합성가스를 공급하고, 제3 밸브(75)를 개방하여 제4 공급라인(73)을 통하여 불활성가스를 챔버(51)로 공급한다. 불활성가스로는 헬륨, 네온, 아르곤, 질소가스 등이 사용될 수 있으며, 본 실시예에서는 질소가스를 사용하는 예를 개시하였다. 물론 제어부(80)는 제1 밸브(54)의 닫힌 상태를 그대로 유지한다.Next, in step S47, the gas
다음으로 S48단계에서 경유 재순환 장치(90)는 챔버(51)의 압력이 반응기(10)의 압력과 동일한 지의 여부를 판단한다. 즉 합성가스 공급부(60) 및 불활성가스 공급부(70)를 통해 합성가스와 불활성가스가 챔버(51)로 공급되기 때문에, 챔버(51)의 내부 압력은 상승하게 된다. 제어부(80)는 챔버(51)의 내부 압력이 반응기(10)의 내부 압력에 도달하였는 지의 여부를 판단한다. 이와 같이 압력을 체크하는 이유는, 챔버(51)의 내부 압력과 반응기(10)의 내부 압력에 도달해야 챔버(51)로부터 증발된 경유를 포함하는 합성가스를 반응기(10)로 제공할 수 있기 때문이다.Next, in the step S48, the gas
S48단계의 판단 결과 동일하지 않는 경우, 즉 챔버(51)의 압력이 반응기(10)의 압력보다 낮은 경우, 경유 재순환 장치(90)는 S47단계를 반복하여 수행한다. 즉 경유 재순환 장치(90)는 챔버(51)의 내부 압력을 상승시키는 S47단계를 계속적으로 수행한다.If it is determined that the pressure in the
그리고 S48단계의 판단 결과 동일한 경우, 즉 챔버(51)의 압력이 반응기(10)의 압력에 도달한 경우, S49단계에서 경유 재순환 장치(90)는 챔버(51)로부터 증발된 경유를 포함하는 합성가스를 반응기(10)로 공급한다. 이때 제어부(80)는 제1 밸브(54)를 개방하여 챔버(51)로부터 증발된 경유를 포함하는 합성가스를 제3 공급라인(52)을 통해 반응기(10)의 가스 분산기(13)로 공급한다.When the pressure in the
한편 제1 공급라인(61)을 통하여 합성가스가 반응기(10)로 제공되고 있는 상태이기 때문에, 제1 밸브(54)를 개방하여 챔버(51)의 증발된 경유를 포함하는 합성가스를 반응기(10)로 제공하는 경우, 제1 공급라인(61)을 통하여 공급되는 합성가스의 유량에서 제1 밸브(54)를 통하여 공급되는 합성가스의 유량 만큼 차감하여 공급할 수 있다. 즉 제1 밸브(54)의 개폐와 무관하게, 제2 밸브(56)를 통하여 반응기(10)로 공급되는 합성가스의 총 유량이 일정하게 공급될 수 있도록, 제어부(80)는 제1 및 제2 질량유량계(65,67)를 제어할 수 있다.On the other hand, since the synthesis gas is being supplied to the
이와 같이 반응기(10)에서 생성되는 기체 생성물에 포함된 경유의 재순환을 통해서, 재순환되는 경유에 포함된 알코올의 양을 정밀하게 제어하여 반응기(10)에 연속적으로 제공할 수 있다.Thus, the amount of alcohol contained in the recirculated light oil can be precisely controlled and continuously supplied to the
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
10 : 반응기 20 : 왁스 저장부
30 : 중유 분리부 40 : 경유 공급부
41 : 열교환기 43 : 경유 저장부
45 : 물 저장부 47 : 필터
49 : 배압 조절기 밸브 50 : 챔버 모듈
51 : 챔버 52 : 제3 공급라인
53 : 가열부 54 : 제1 밸브
55 : 압력 측정부 56 : 제2 밸브
60 : 합성가스 공급부 61 : 제1 공급라인
63 : 제2 공급라인 65 : 제1 질량유량계
67 : 제2 질량유량계 69 : 합성가스 저장부
70 : 불활성가스 공급부 71 : 불활성가스 저장부
73 : 제4 공급라인 75 : 제3 밸브
80 : 제어부 90 : 경유 재순환 장치
100 : 합성연료 제조 시스템10: Reactor 20: Wax storage part
30: heavy oil separator 40: light oil supplier
41: heat exchanger 43: light oil storage unit
45: water storage part 47: filter
49: backpressure regulator valve 50: chamber module
51: chamber 52: third supply line
53: heating section 54: first valve
55: pressure measuring part 56: second valve
60: Synthetic gas supply unit 61: First supply line
63: second supply line 65: first mass flow meter
67: second mass flow meter 69: synthesis gas storage section
70: Inert gas supply unit 71: Inert gas storage unit
73: fourth supply line 75: third valve
80: control unit 90: gas recirculation device
100: Synthetic Fuel Production System
Claims (14)
합성가스를 공급하는 합성가스 공급부;
상기 경유 공급부로부터 경유를 공급받아 저장하며, 저장된 경유를 증발시키고, 증발된 경유를 상기 합성가스 공급부로부터 공급되는 합성가스와 함께 상기 반응기로 공급하는 챔버를 구비하는 챔버 모듈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치.A light oil supply unit for separating light oil containing alcohol from gaseous products discharged from the reactor and supplying separated light oil;
A syngas supply unit for supplying syngas;
A chamber module for supplying and storing light oil from the light oil supply part, for evaporating the light oil to be stored, and for supplying vaporized light oil to the reactor together with the synthesis gas supplied from the synthesis gas supply part;
And a second fuel supply line connected to the second fuel supply line.
상기 경유 공급부로부터 경유를 상기 챔버로 공급하고, 상기 챔버로 공급된 경유를 증발시키고, 상기 합성가스 공급부로부터 상기 챔버로 합성가스를 공급하여 증발된 경유를 합성가스와 함께 상기 챔버에서 상기 반응기로 공급하도록 제어하는 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치.The method according to claim 1,
Supplying the synthesis gas from the synthesis gas supply unit to the chamber to supply the vaporized light oil together with the synthesis gas to the reactor from the chamber, supplying the light oil from the light oil supply unit to the chamber, evaporating the light oil supplied to the chamber, And a control unit
Further comprising: a fuel tank for supplying fuel to the fuel tank;
상기 경유 공급부로부터 경유를 공급받아 저장하며, 저장된 경유의 증발이 이루어지는 상기 챔버;
상기 챔버를 가열하여 상기 챔버에 저장된 경유를 증발시키는 가열부;
상기 챔버의 내부 압력을 체크하는 압력 측정부;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 압력 측정부에서 측정된 압력이 상기 반응기의 압력과 동일하면, 상기 챔버에서 증발된 경유를 포함하는 합성가스를 상기 반응기로 공급하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치.3. The apparatus of claim 2,
A chamber for supplying and storing light oil from the light oil supply unit and evaporating the stored light oil;
A heating unit for heating the chamber to evaporate light oil stored in the chamber;
And a pressure measuring unit for checking the internal pressure of the chamber,
Wherein the control unit supplies the synthesis gas containing the light oil vaporized in the chamber to the reactor when the pressure measured by the pressure measurement unit is equal to the pressure of the reactor.
상기 가열부 및 압력 측정부를 통한 상기 챔버의 온도 제어를 통하여 상기 경유의 증발 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치.The apparatus of claim 3,
And the evaporation rate of the light oil is controlled through temperature control of the chamber through the heating unit and the pressure measuring unit.
상기 경유의 상기 반응기로의 유입속도를 상기 챔버의 온도와 상기 챔버를 통과하는 합성가스의 유속 제어를 통해 결정하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치.5. The apparatus of claim 4,
Wherein the flow rate of the light oil into the reactor is determined by controlling the temperature of the chamber and the flow rate of the synthesis gas passing through the chamber.
합성가스를 저장하는 합성가스 저장부;
상기 합성가스 저장부와 상기 반응기를 연결하며, 상기 합성가스를 상기 반응기로 공급하는 제1 공급라인;
상기 합성가스 저장부와 상기 챔버를 연결하며, 상기 챔버로 상기 합성가스를 공급하는 제2 공급라인;
상기 제1 및 제2 공급라인에 각각 설치되어 상기 제1 및 제2 공급라인을 통과하는 합성가스의 유량을 제어하는 질량유량계(Mass Flow Controller; MFC);를 포함하며,
상기 제어부는 상기 챔버의 압력이 상기 반응기의 압력과 동일한 압력으로 상승하도록 상기 제2 공급라인을 통하여 합성가스를 상기 챔버로 공급하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치.6. The fuel cell system according to claim 5,
A syngas storage part for storing syngas;
A first supply line connecting the syngas storage part to the reactor and supplying the synthesis gas to the reactor;
A second supply line connecting the synthesis gas storage unit and the chamber, and supplying the synthesis gas to the chamber;
And a mass flow controller (MFC) installed in each of the first and second supply lines for controlling a flow rate of the synthesis gas passing through the first and second supply lines,
Wherein the control unit supplies synthesis gas to the chamber through the second supply line so that the pressure of the chamber rises to the same pressure as the pressure of the reactor.
상기 제1 및 제2 공급라인에 각각 설치된 상기 질량유량계의 제어를 통하여 상기 챔버 및 상기 반응기로 공급되는 가스의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치.7. The apparatus of claim 6, wherein the control unit
Wherein the flow rate of the gas supplied to the chamber and the reactor is controlled through the control of the mass flowmeter provided in the first and second supply lines, respectively.
상기 챔버와 상기 반응기를 연결하는 제3 공급라인;을 더 포함하며,
상기 제3 공급라인에는 상기 챔버에서 상기 반응기 쪽으로 제1 밸브와 제2 밸브가 순차적으로 설치되며, 상기 제1 밸브와 제2 밸브 사이의 상기 제3 공급라인에 상기 제1 공급라인이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치.7. The apparatus of claim 6,
And a third supply line connecting the chamber and the reactor,
Wherein the third supply line is provided with a first valve and a second valve sequentially from the chamber toward the reactor and the first supply line is connected to the third supply line between the first valve and the second valve Wherein the gas-liquid separator is a gas-liquid separator.
상기 챔버의 압력이 상기 반응기의 압력보다 낮으면, 상기 제1 밸브는 차단하고 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 제1 공급라인을 통하여 합성가스를 상기 반응기로 공급하고,
상기 챔버의 압력이 상기 반응기의 압력과 동일하면, 상기 제1 공급라인을 통한 합성가스와, 상기 제1 밸브를 개방하여 상기 제3 공급라인을 통하여 증발된 경유를 포함하는 합성가스를 상기 반응기로 공급하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치.9. The apparatus according to claim 8,
The first valve is closed and the second valve is opened to supply the synthesis gas to the reactor through the first supply line when the pressure of the chamber is lower than the pressure of the reactor,
A syngas containing the syngas through the first supply line and the light oil evaporated through the third supply line by opening the first valve is supplied to the reactor when the pressure of the chamber is equal to the pressure of the reactor And the supply of the fuel is stopped.
상기 제2 밸브를 통과하여 상기 반응기로 공급되는 합성가스의 총 유량을 제1 밸브의 개폐 여부와 무관하게 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치.10. The apparatus according to claim 9,
Wherein the total flow rate of the synthesis gas supplied to the reactor through the second valve is kept constant regardless of whether the first valve is opened or closed.
상기 반응기에서 기체 생성물이 배출되고 이로부터 중유가 분리된 후, 열교환 및 밀도차를 통하여 경유와 물로 분리하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치.2. The fuel cell system according to claim 1,
Wherein the gaseous product is discharged from the reactor and the heavy oil is separated therefrom, and then separated into light oil and water through heat exchange and density difference.
상기 챔버로 불활성가스를 공급하는 불활성가스 공급부;를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 합성가스 공급부를 통하여 합성가스가 상기 챔버로 공급될 때, 상기 불활성가스 공급부를 통하여 상기 챔버로 상기 불활성가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템의 경유 재순환 장치.12. The method according to any one of claims 1 to 11,
And an inert gas supply unit for supplying an inert gas into the chamber,
Wherein the control unit supplies the inert gas to the chamber through the inert gas supply unit when syngas is supplied to the chamber through the syngas supply unit.
상기 경유 재순환 장치로부터 합성가스 또는 경유가 포함된 합성가스를 공급받아 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 합성반응으로 탄화수소 화합물을 생성하는 슬러리 기포탑 반응기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템.12. A diesel oil recycling apparatus according to any one of claims 1 to 11,
A slurry bubble column reactor for producing a hydrocarbon compound by a Fischer-Tropsch synthesis reaction by supplying a synthesis gas containing syngas or light oil from the gas oil recirculation device;
≪ / RTI >
상기 슬러리 기포탑 반응기에서 배출되는 기체 생성물로부터 알코올을 함유하는 경유를 분리하고, 분리한 경유를 증발시켜 합성가스와 함께 상기 슬러리 기포탑 반응기로 공급하는 경유 재순환 장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성연료 제조 시스템.A slurry bubble column reactor for producing a hydrocarbon compound by a Fischer-Tropsch synthesis reaction;
A gas oil recirculation device for separating light oil containing alcohol from the gaseous product discharged from the slurry bubble column reactor and for evaporating the separated light oil to supply it to the slurry bubble column reactor together with syngas;
≪ / RTI >
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