KR102531990B1 - Dry autothermal reforming reactor utilization by directly exhaust gas - Google Patents

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KR102531990B1 KR1020230019384A KR20230019384A KR102531990B1 KR 102531990 B1 KR102531990 B1 KR 102531990B1 KR 1020230019384 A KR1020230019384 A KR 1020230019384A KR 20230019384 A KR20230019384 A KR 20230019384A KR 102531990 B1 KR102531990 B1 KR 102531990B1
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김지현
강태진
김진호
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Abstract

The present invention relates to a dry autothermal reforming reactor which uses flue gas and does not collect carbon dioxide. The dry autothermal reforming reactor utilizes flue gas of an industrial process as a raw material for a reformer in a process for converting low-concentration carbon dioxide from flue gas of an industrial process to produce synthetic gas on a pilot demonstration scale (20 tons per year) through non-capturing type carbon dioxide chemical conversion and implement a carbon dioxide conversion process on a scale of 10,000 tons per year. In the dry autothermal reforming reactor of the present invention, flue gas containing low-concentration carbon dioxide and methane are supplied to a first section (530) of a reaction tube (520), synthetic gas produced by autothermal reforming reaction of a second section (540) comprising a plurality of catalyst layers having different activities is discharged to a third section (550), and the catalyst layers include a low-activity catalyst (541), a middle-activity catalyst (542), and a high-activity catalyst (544).

Description

배가스를 직접 활용하는 건식 자열 개질 반응장치 {Dry autothermal reforming reactor utilization by directly exhaust gas}Dry autothermal reforming reactor utilization by directly exhaust gas}

본 발명은 배가스를 직접 활용하는 건식 자열 개질 반응장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 산업공정 배기가스의 저농도 이산화탄소를 전환하여 무포집형 이산화탄소 화학전환을 통한 파일럿 실증(연간 20톤) 규모의 합성가스를 생산하고, 연간 10,000톤 규모 이산화탄소 전환공정을 구현하기 위한 공정에서 산업공정 배가스를 개질기 원료로 활용하는 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소를 포집하는 공정이 없는 건식 자열 개질 반응장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dry autothermal reforming reactor that directly utilizes exhaust gas, and more particularly, converts low-concentration carbon dioxide in industrial process exhaust gas to generate pilot demonstration (20 tons per year) syngas through non-capture carbon dioxide chemical conversion. It relates to a dry autothermal reforming reactor without a process for capturing carbon dioxide that directly utilizes exhaust gas from an industrial process as a raw material for a reformer in a process for producing and implementing a carbon dioxide conversion process of 10,000 tons per year.

국제적인 기후변화 대응의 일환으로 진행되고 있는 온실가스 감축 노력이 더욱 강화되면서 탄소중립에서 나아가 탈탄소를 향한 넷제로(net-zero) 정책으로 이행되면서 CCUS(Carbon Capture Utilization and Storage) 기술이 2050년 탄소중립 실현을 위한 핵심기술로 부상하고 있으며, 주요 선진국을 중심으로 기술개발과 시설투자, 실증이 확대되면서 새로운 기후 관련 유망산업으로 주목받고 있다.As efforts to reduce greenhouse gas emissions, which are underway as part of international climate change response, are further strengthened, CCUS (Carbon Capture Utilization and Storage) technology moves from carbon neutrality to a net-zero policy toward decarbonization. It is emerging as a key technology for realizing neutrality and attracting attention as a promising new climate-related industry as technology development, facility investment, and demonstration are expanding around major developed countries.

탄소포집·활용·저장기술(CCUS)은 말 그대로 탄소를 포집(Capture), 활용(Utilization) 또는 저장/격리(Storage/Sequestration)하는 기술로, 포집한 이산화탄소를 '자원화'하는 것을 의미한다. Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) is a technology that literally captures, utilizes, or stores/sequestrates carbon, which means 'recycling' the captured carbon dioxide.

‘20년 10월 대한민국 국가 비전으로 2050년 탄소중립 선언 및 후속대응으로「2050 탄소중립 시나리오」(2021) 수립 추진. 국내 순배출량을 0으로 하는 2개의 시나리오를 구성함. 1) 화석발전 전면 중단 등 배출 자체를 최대한 줄이는 A안 2) 화력발전이 잔존하는 대신 CCUS 등 제거기술을 적극적으로 활용하는 B안을 발표하였다.Declaration of carbon neutrality in 2050 as the national vision of Korea in October 2020, and establishment of 「2050 Carbon Neutral Scenario」 (2021) as a follow-up response. Two scenarios are constructed with net domestic emissions set to zero. 1) Plan A, which reduces emissions as much as possible, such as total cessation of fossil power generation, and 2) Plan B, which actively utilizes removal technologies such as CCUS instead of remaining thermal power generation, was announced.

이처럼 CCUS 개발에 이목이 다시 집중되는 이유는 다음과 같음. 파리기후협정(Paris Climate Agreement)에서 약속한 대로 2050년까지 지구 온도 상승 폭을 1.5

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까지 낮추려면 재생에너지 사용의 증가와 에너지 효율화 그리고 에너지사용의 전기화(electrification) 등이 필수적이나 이는 산업 구조를 근본적으로 개편해야 가능한 것인데, 당장은 불가능하므로 단계적으로 개편하기 과정에서 CCUS 기술이 효과적인 방안으로 사용될 수 있기 때문이다.The reasons why attention is focused on CCUS development are as follows. As promised in the Paris Climate Agreement, by 2050 the global temperature rise is to be reduced by 1.5
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In order to lower it to 100%, it is necessary to increase the use of renewable energy, improve energy efficiency, and electrify energy use, but this is possible only when the industrial structure is fundamentally reformed. Since it is impossible right now, CCUS technology is an effective plan in the process of reorganization step by step. because it can be used as

탄소배출량이 높은 산업군을 가지면서 수출에 의존하는 나라일수록 유럽이나 미국에서 도입 과정에 있는 탄소국경세(Carbon border tax)의 부담을 질 뿐 아니라, 국내적으로도 탄소세가 도입되며 이에 대한 큰 경제적인 부담을 지기에 CCUS 기술에 대한 투자와 전략적인 대책이 불가피하다.Countries that have industries with high carbon emissions and rely on exports not only bear the burden of the carbon border tax, which is in the process of being introduced in Europe or the United States, but also introduces a carbon tax domestically, which has a great economic impact. Because of the burden, investment in CCUS technology and strategic measures are inevitable.

만약 CCUS 기술로 탄소 배출을 어느 정도 상쇄시킬 수 있거나 탄소 배출권 (Carbon Credit)을 획득하여 거래할 수 있게 된다면, 제2의 수입을 창출할 뿐 아니라 기업이 CCUS기술을 도입하게 하는 유인책이 될 수 있다. If CCUS technology can offset carbon emissions to some extent, or if carbon credits can be obtained and traded, it can not only create a second income, but also be an incentive for companies to adopt CCUS technology. .

탄소배출이 높은 산업군은 철강(25%), 시멘트(25%), 화학 및 석유화학 제품(30%) 순으로 이들은 우리나라가 모두 보유하면서 선도하고 있는 산업군이다. The industries with high carbon emissions are steel (25%), cement (25%), and chemical and petrochemical products (30%) in the order, and these are all industries that Korea has and is leading.

특히 연소 배가스내 CO2 및 O2 활용 화합물 생산 기술 개발 필요하고, 배가스에서 배출되는 저농도의 이산화탄소와 산소를 활용하여 이산화탄소 배출을 최소화하는 혁신 기술 개발이 필요한 시점이다.In particular, it is necessary to develop technology for producing compounds utilizing CO2 and O2 in combustion exhaust gas, and to develop innovative technology that minimizes carbon dioxide emissions by utilizing low-concentration carbon dioxide and oxygen emitted from exhaust gas.

한국 공개특허공보 제2009-0045519 호에서는 메탄 또는 천연가스를 부분산화 반응하고 부가되는 반응으로 수증기개질반응과 (역)수성가스전이반응{(reverse) water gas shift reaction, (R)WGS}에 의해 수소와 일산화탄소로 전환하면서, 피셔-트롭쉬 공정(Fischer-Tropsch Process)에 적합한 수소와 일산화탄소 비율(H2/CO≒2)을 얻는데 필요한 촉매 및 촉매층과 이를 이용한 반응조건이 개시되어 있다. In Korean Patent Publication No. 2009-0045519, methane or natural gas is partially oxidized and added by steam reforming and (reverse) water gas shift reaction {(R)WGS} While converting into hydrogen and carbon monoxide, a catalyst and catalyst layer required to obtain a hydrogen to carbon monoxide ratio (H2/CO≒2) suitable for the Fischer-Tropsch process and reaction conditions using the same are disclosed.

한국 공개특허공보 제2016-0061766호는 고체산 및 철의 혼합물을 포함하는, 메탄의 이산화탄소 개질 반응에 의한 합성가스 제조용 촉매 조성물을 제공하고, 상기 촉매 조성물이 이산화탄소 및 메탄을 분해하여 합성가스를 생산하는 단계;를 포함하는, 메탄의 이산화탄소 개질 반응에 의한 합성가스 제조방법이 개시되어 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2016-0061766 provides a catalyst composition for producing syngas by a carbon dioxide reforming reaction of methane containing a mixture of a solid acid and iron, wherein the catalyst composition decomposes carbon dioxide and methane to produce syngas A method for producing syngas by a carbon dioxide reforming reaction of methane, including the step of doing, is disclosed.

한국 공개특허공보 제2016-0107539호는 메탄의 이산화탄소 개질에 의한 수소와 일산화탄소를 제조하는 방법에서 촉매 표면에 탄소가 축적되어 촉매의 활성이 급격하게 저하되는 현상에서 코크 형성(Coke Formation) 및 탄소 축적(Carbon Deposition)을 최소화시킴으로써 촉매의 반응 안정화 및 반응 지속성을 극대화할 수 있고, 메탄 및 이산화탄소의 합성가스 전환율을 높게 유지할 수 있는 철(Fe) 입자 및 고체산 담체를 포함하는 메탄가스의 이산화탄소 개질에 의한 합성가스 생산용 촉매,이의 제조방법 및 이를 이용한 합성가스 생산 방법을 개시하고 있다. Korean Patent Publication No. 2016-0107539 discloses coke formation and carbon accumulation in a phenomenon in which carbon is accumulated on the catalyst surface and the activity of the catalyst is rapidly reduced in a method for producing hydrogen and carbon monoxide by carbon dioxide reforming of methane It is possible to maximize the reaction stabilization and reaction continuity of the catalyst by minimizing carbon deposition and to maintain a high conversion rate of methane and carbon dioxide to syngas. A catalyst for producing syngas, a method for producing the same, and a method for producing syngas using the same are disclosed.

그러나 상기 선행기술들은 본원 발명의 산업공정의 배가스 중의 이산화탄소의 농도를 높이기 위한 별도의 포집공정 없이 저농도의 이산화탄소와 산소를 포함한 배기스와 바이오메탄을 원료로 활용한 건식 자열 개질 반응을 이용한 합성가스를 생산하기 위한 산업공정 배가스와 반탄화 배가스를 개질기 원료로 활용하는 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치에 대한 기술은 개시된 바 없다.However, the prior art produces syngas using dry autothermal reforming reaction using biomethane and exhaust gases containing low concentrations of carbon dioxide and oxygen as raw materials without a separate capture process for increasing the concentration of carbon dioxide in the exhaust gas of the industrial process of the present invention. No technology has been disclosed for a carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor that directly utilizes industrial process exhaust gas and torrefied exhaust gas for reforming.

건식 자열 개질(Dry Autothermal Reforming) 장치에서는 통상적으로 반응기(개질기) 직경(diameter)이 3인치 이상이 되면 축 방향으로 반응온도 차이가 100

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이상 날 수 있다. 따라서 반응기의 중앙으로 갈수록 온도가 낮아질 수 있다. 개질기 내부의 촉매층 전/후단에 알루미나 볼 충전으로 반응구간에 전반적으로 흡열에 의한 열손실 최소화 및 안정화시킬 요구가 있다.In dry autothermal reforming devices, when the diameter of the reactor (reformer) is 3 inches or more, the reaction temperature difference in the axial direction is usually 100
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can fly Therefore, the temperature may decrease toward the center of the reactor. There is a need to minimize and stabilize heat loss due to heat absorption throughout the reaction section by filling alumina balls before and after the catalyst layer inside the reformer.

또한, 반응온도가 낮으면 코킹(coking) 발생량이 증가하므로 온도가 낮은 구간에 저활성 촉매를 투입함으로 코킹을 최소화할 필요가 있다. 개질기 외벽과 가까워서 상대적으로 온도가 높은 영역에서는 중활성 촉매를 배치함으로 전환율 상승시킬 필요가 있다. 개질기 하부 영역에서는 고활성 촉매를 둠으로 전단에서 유출단에서의 반응성을 높일 필요가 있다. 상기와 같은 촉매 배열을 통하여 반응기(개질기) 내에서의 강한 흡열반응에 기인한 온도에 따른 반응성을 최대화, 코킹 최소화를 통해 균일 조건으로 반응을 진행할 필요가 있다.In addition, since the amount of coking is increased when the reaction temperature is low, it is necessary to minimize coking by introducing a low-activity catalyst into a section where the temperature is low. In the region where the temperature is relatively high due to the proximity to the outer wall of the reformer, it is necessary to increase the conversion rate by disposing a medium-active catalyst. In the lower region of the reformer, it is necessary to increase the reactivity from the front end to the outlet end by placing a highly active catalyst. Through the catalyst arrangement as described above, it is necessary to proceed with the reaction under uniform conditions by maximizing the reactivity according to temperature due to the strong endothermic reaction in the reactor (reformer) and minimizing coking.

따라서, 이산화탄소와 메탄의 개질반응시 요구되는 높은 흡열 조건 및 반응기내에서의 온도 불균일성을 개선하기 위한 연구가 필요하며 이러한 산업공정 배기가스의 저농도 이산화탄소를 전환하여 무포집형 이산화탄소 화학전환을 통한 파일럿 실증(연간 20톤) 규모의 합성가스를 생산하고, 연간 10,000톤 규모 이산화탄소 전환공정을 구현하기 위한 공정에서 폐기물 공정에서 생산되는 메탄, 산업공정 배가스, 필요시 반탄화 배가스를 같이 개질기 원료로 활용하는 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치에 대한 기술에 대한 개발이 요구된다.Therefore, research is needed to improve the high endothermic conditions required during the reforming reaction of carbon dioxide and methane and the temperature non-uniformity within the reactor. 20 tons per year) in the process of producing syngas and implementing a 10,000 ton annual carbon dioxide conversion process, methane produced in the waste process, industrial process exhaust gas, and, if necessary, torrefied exhaust gas are used as raw materials for the reformer. It is required to develop a technology for a carbon dioxide capture-free dry autothermal reforming reactor that is directly utilized.

한국 공개특허공보 제2009-0045519 호Korean Patent Publication No. 2009-0045519 한국 공개특허공보 제2016-0061766호Korean Patent Publication No. 2016-0061766 한국 공개특허공보 제2016-0107539호Korean Patent Publication No. 2016-0107539

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서 산업공정 배기가스의 저농도 이산화탄소를 전환하여 무포집형 이산화탄소 화학전환을 통한 파일럿 실증(연간 20톤) 규모의 합성가스를 생산하고, 연간 10,000톤 규모 이산화탄소 전환공정을 구현하기 위한 공정에서 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, and converts low-concentration carbon dioxide in industrial process exhaust gas to produce pilot demonstration (20 tons per year) synthesis gas through non-capture carbon dioxide chemical conversion, and converts 10,000 tons of carbon dioxide per year. An object of the present invention is to provide a carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor that directly utilizes exhaust gas in a process for implementing the process.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명인 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치는 이산화탄소의 농도가 10vol% 이상 내지 25vol% 이하인 저농도 이산화탄소를 포함하는 배가스(Flue-gas); 메탄; 상기 배가스와 상기 메탄이 반응관(520)의 제1섹션(530);으로 공급되며, 상기 배가스 내 이산화탄소와 상기 메탄의 개질 반응을 위한 활성도가 다른 복수의 촉매층을 포함하는 상기 반응관의 제2섹션(540); 상기 제2섹션의 자열 개질 반응을 통해 생성된 합성가스가 상기 반응관의 제3섹션(550);으로 배출되는 것을 특징으로 하는 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치이다.In order to achieve this object, the present invention, a carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor directly utilizing flue gas, includes flue-gas containing low-concentration carbon dioxide having a concentration of carbon dioxide of 10 vol% or more to 25 vol% or less; methane; The exhaust gas and the methane are supplied to the first section 530 of the reaction tube 520, and the reaction tube includes a plurality of catalyst layers having different activities for reforming reaction of carbon dioxide and methane in the exhaust gas. section 540; It is a carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor that directly utilizes exhaust gas, characterized in that the syngas generated through the autothermal reforming reaction of the second section is discharged to the third section 550 of the reaction tube.

또한, 상기 촉매층은 저활성 촉매(541), 중활성 촉매(542) 및 고활성 촉매(544)로 구성되며, 상기 저활성 촉매와 상기 중활성 촉매는 상기 반응장치의 같은 높이에 동시에 위치되며, 상기 고활성 촉매는 상기 저활성 촉매와 상기 중활성 촉매와 다른 높이에 형성될 수 있다.In addition, the catalyst layer is composed of a low activity catalyst 541, a medium activity catalyst 542 and a high activity catalyst 544, and the low activity catalyst and the medium activity catalyst are simultaneously located at the same height of the reactor, The high-activity catalyst may be formed at a different height from the low-activity catalyst and the medium-activity catalyst.

또한, 상기 저활성은 CH4 전환율이 50% 이하이며, 상기 중활성은 CH4 전환율이 80% 이하이고, 상기 고활성은 CH4 전환율이 80% 이상일 수 있다. In addition, the low activity may have a CH 4 conversion rate of 50% or less, the medium activity may have a CH 4 conversion rate of 80% or less, and the high activity may have a CH 4 conversion rate of 80% or more.

또한, 상기 반응장치의 중심축을 중심으로 상기 저활성 촉매가 내부에 충진된 내부관(544);을 포함할 수 있다.In addition, an inner tube 544 filled with the low-activity catalyst around the central axis of the reaction device may be included.

또한, 상기 배가스는 상기 반응장치의 중심축을 중심으로 상기 제1섹션의 상단의 제1주입구(531);을 통해 공급되고, 상기 메탄은 상기 제1섹션의 측면의 제2주입구(532);를 통해 공급될 수 있다.In addition, the exhaust gas is supplied through the first inlet 531 at the top of the first section around the central axis of the reactor, and the methane is supplied through the second inlet 532 on the side of the first section. can be supplied through

또한, 상기 제2주입구는 상기 제1섹션 측면의 하부단에 형성되어 상기 제1주입구로 주입되는 배가스중의 산소와 상기 제2섹션의 상부단에서 반응하여 발생하는 산화반응열을 상기 제2섹션 촉매반응의 자열로 활용할 수 있다.In addition, the second inlet is formed at the lower end of the side of the first section, and the oxidation reaction heat generated by reacting oxygen in the exhaust gas injected into the first inlet at the upper end of the second section is converted into the second section catalyst. It can be used as a source of reaction.

또한, 상기 내부관은 상기 제2섹션의 상부에서 하부로 갈수록 관경이 넓어지는 콘(CONE)형일 수 있다. In addition, the inner tube may have a cone shape in which the tube diameter is widened from the top to the bottom of the second section.

또한, 상기 제1섹션과 상기 제3섹션에는 무기물 재질의 입자가 충진될 수 있다.In addition, inorganic particles may be filled in the first section and the third section.

또한, 상기 반응관의 외측에는 열손실을 방지하기 위한 단열재(400);가 형성될 수 있다.In addition, an insulator 400 for preventing heat loss may be formed on the outside of the reaction tube.

또한, 상기 반응관의 직경(DO)과 상기 내부관의 직경(DI)의 비(DI /DO)는 0 초과 내지 1 미만일 수 있다.In addition, the ratio of the diameter of the reaction tube ( DO ) to the diameter of the inner tube ( DI ) ( DI / DO ) may be greater than 0 to less than 1.

본 발명은 상기 과제의 해결 수단을 다양하게 조합한 형태로도 제공이 가능하다.The present invention can also be provided in the form of various combinations of means for solving the above problems.

본 발명의 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치는 가스에서 배출되는 이산화탄소를 바이오메탄과 배가스에 포함되어 있는 산소와 반응하는 건식자열개질 반응을 이용함으로써 건식개질의 흡열 반응에 대비 반응온도 유지성이 높으며 coke 형성을 억제할 수 있는 효과가 있다.The carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor that directly utilizes exhaust gas of the present invention reacts in preparation for the endothermic reaction of dry reforming by using a dry autothermal reforming reaction in which carbon dioxide emitted from gas reacts with biomethane and oxygen contained in exhaust gas. It has high temperature retention and has the effect of suppressing coke formation.

간접가열방식으로 열이 공급되므로 반응기(개질기)의 중심부로 갈수록 온도가 낮고, 열은 위로 올라가는 성질에 따라 반응기 상부가 열이 높고 하부는 낮아진다. Since heat is supplied by the indirect heating method, the temperature is lower toward the center of the reactor (reformer), and according to the property of heat rising upward, the upper part of the reactor has higher heat and the lower part has lower heat.

따라서, 코크(coke) 형성을 억제하기 위하여 저온 구간에 저활성 촉매를 배치하고 반응기 내부 온도 구배를 일정하게 유지하여 전환율을 높이기 위하여 고온 영역에 저/중활성 촉매, 저온 영역에 고활성 촉매를 배치한다.Therefore, in order to suppress coke formation, a low-activity catalyst is placed in the low-temperature zone, and a low/medium activity catalyst is placed in the high-temperature zone and a high-activity catalyst in the low-temperature zone to increase the conversion rate by maintaining a constant temperature gradient inside the reactor. do.

또한, 배가스 배출 후단에서 황화물 제거 후 개질 반응을 이용하기 때문에 황화물에 의한 피독 현상 제어가 가능하다.In addition, since a reforming reaction is used after removing sulfides at the rear end of exhaust gas discharge, poisoning by sulfides can be controlled.

또한, 배기가스에 포함된 이산화탄소를 이용하여 생산이 가능한 합성가스(CO2 + CH4 → 2H2)는 온실가스 감축 효과와 함께 다단계 반응을 통하여 디메틸에테르(DME) / 메틸아세테이트(MA) / 에탄올(EtOH) / 초산(AA)으로 전환이 가능하며, 이를 통하여 유용한 플랫폼 화학물질 개발이 가능하다.In addition, syngas (CO 2 + CH 4 → 2H 2 ), which can be produced using carbon dioxide contained in exhaust gas, is dimethyl ether (DME) / methyl acetate (MA) / ethanol through a multi-step reaction with greenhouse gas reduction effects. It can be converted to (EtOH) / acetic acid (AA), and through this, it is possible to develop useful platform chemicals.

또한, 저압의 반탄화열원을 이용한 공정으로 짧은 시간, 바람직하게는 7분 이내에 바이오매스를 반탄화 시키는 것이다. 이러한 공정을 거쳐 바이오매스의 수산기를 감소시켜 소수성 성질을 갖게 하여 낮은 함수율을 유지할 수 있다. 이러한 공정을 통하여 바이오매스의 저장이나 이동에서 흡습으로 인하여 발생하는 문제점을 해결할 수 있고 발열량을 향상시키고 분쇄성도 개선할 수 있다는 장점이 있다.In addition, a process using a low-pressure torrefaction heat source is to torrefy biomass within a short time, preferably within 7 minutes. Through this process, it is possible to maintain a low water content by reducing the hydroxyl group of the biomass to have a hydrophobic property. Through this process, there is an advantage in that it is possible to solve problems caused by moisture absorption in storage or movement of biomass, and to improve calorific value and grindability.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치의 수직 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제1섹션의 수평 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제2섹션의 수평 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제3섹션의 수평 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건식 자열 개질 장치의 내부 온도 프로파일 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 산업공정 배가스와 반탄화 배가스를 개질기 원료로 활용하는 건식 자열 개질장치를 포함하는 시스템 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어벨트부를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이버벨트부의 돌출부를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스크래퍼를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 개질기에서 반탄화 장치로 공급되는 열원의 일부가 선택적으로 응축기로 공급되는 산업공정 배가스와 반탄화 배가스를 개질기 원료로 활용하는 건식 자열 개질장치를 포함하는 시스템 구성도이다.1 is a vertical cross-sectional view of a carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor that directly utilizes exhaust gas according to an embodiment of the present invention.
2 is a horizontal cross-sectional view of a first section according to an embodiment of the present invention.
3 is a horizontal cross-sectional view of a second section according to an embodiment of the present invention.
4 is a horizontal cross-sectional view of a third section according to an embodiment of the present invention.
5 is an internal temperature profile graph of a dry autothermal reforming apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a system configuration diagram including a dry autothermal reformer utilizing industrial process exhaust gas and torrefied exhaust gas as raw materials for a reformer according to an embodiment of the present invention.
7 shows a conveyor belt part according to an embodiment of the present invention.
8 shows a protrusion of a conveyor belt unit according to an embodiment of the present invention.
9 shows a scraper according to an embodiment of the present invention.
10 is a system including a dry autothermal reformer using industrial process exhaust and torrefied exhaust gas in which a portion of the heat source supplied from the reformer to the torrefaction unit is selectively supplied to the condenser according to an embodiment of the present invention as raw materials for the reformer. It is a composition diagram.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, an embodiment in which a person skilled in the art can easily practice the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the detailed description of the operating principle of the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and actions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only the case where it is directly connected, but also the case where it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, including a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.

또한, 본 명세서에서 어느 실시예에 대한 한정 또는 부가사항은 특정한 실시예에 적용될 뿐 아니라, 그 외 다른 실시예들에 동일하게 적용될 수 있다.In addition, limitations or additions to any embodiment in this specification may be equally applied to other embodiments as well as to a specific embodiment.

또한, 본 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 단수로 표시된 것은 별도로 언급되지 않는 한 복수인 경우도 포함한다.In addition, what is indicated in the singular throughout the description and claims of the present invention includes plural unless otherwise noted.

본 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다. The present invention will be described as a detailed embodiment with reference to the drawings.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above information.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치의 수직 단면도이다.1 is a vertical cross-sectional view of a carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor that directly utilizes exhaust gas according to an embodiment of the present invention.

이산화탄소의 농도가 10vol% 이상 내지 25vol% 이하인 저농도 이산화탄소를 포함하는 배가스(Flue-gas); 메탄; 상기 배가스와 상기 메탄이 반응관(520)의 제1섹션(530);으로 공급되며, 상기 배가스 내 이산화탄소와 상기 메탄의 개질 반응을 위한 활성도가 다른 복수의 촉매층을 포함하는 상기 반응관의 제2섹션(540); 상기 제2섹션의 자열 개질 반응을 통해 생성된 합성가스가 상기 반응관의 제3섹션(550);으로 배출되는 것을 특징으로 하는 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치이다.Flue-gas containing low-concentration carbon dioxide having a concentration of carbon dioxide of 10 vol% or more to 25 vol% or less; methane; The exhaust gas and the methane are supplied to the first section 530 of the reaction tube 520, and the reaction tube includes a plurality of catalyst layers having different activities for reforming reaction of carbon dioxide and methane in the exhaust gas. section 540; It is a carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor that directly utilizes exhaust gas, characterized in that the syngas generated through the autothermal reforming reaction of the second section is discharged to the third section 550 of the reaction tube.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제1섹션의 수평 단면도이다.2 is a horizontal cross-sectional view of a first section according to an embodiment of the present invention.

또한, 상기 배가스는 상기 반응장치의 중심축을 중심으로 상기 제1섹션의 상단의 제1주입구(531);을 통해 공급되고, 상기 메탄은 상기 제1섹션의 측면의 제2주입구(532);를 통해 공급될 수 있다.In addition, the exhaust gas is supplied through the first inlet 531 at the top of the first section around the central axis of the reactor, and the methane is supplied through the second inlet 532 on the side of the first section. can be supplied through

또한, 상기 메탄는 제1주입구를 통해 상기 배가스와 같이 공급될 수 있다.In addition, the methane may be supplied together with the exhaust gas through the first inlet.

또한, 상기 메탄은 상기 제1섹션의 상단의 제3주입구를 통해 상기 배가스와 별도로 공급될 수 있다.In addition, the methane may be supplied separately from the exhaust gas through the third inlet at the top of the first section.

또한, 상기 배가스는 제2주입구를 통해 상기 메탄과 같이 공급될 수 있다. In addition, the flue gas may be supplied together with the methane through the second inlet.

또한, 상기 배가스는 상기 제1섹션의 측면의 제4주입구를 통해 공급될 수 있다.In addition, the exhaust gas may be supplied through a fourth inlet on the side of the first section.

또한, 상기 제2주입구는 상기 제1섹션 측면의 하부단에 형성되어 상기 제1주입구로 주입되는 배가스중의 산소와 상기 제2섹션의 상부단에서 반응하여 발생하는 산화반응열을 상기 제2섹션 촉매반응의 자열로 활용할 수 있다.In addition, the second inlet is formed at the lower end of the side of the first section, and the oxidation reaction heat generated by reacting oxygen in the exhaust gas injected into the first inlet at the upper end of the second section is converted into the second section catalyst. It can be used as a source of reaction.

또한, 상기 내부관은 상기 제2섹션의 상부에서 하부로 갈수록 관경이 넓어지는 콘(CONE)형일 수 있다.In addition, the inner tube may have a cone shape in which the tube diameter is widened from the top to the bottom of the second section.

또한, 상기 내부관은 Inconel 재질로 고온의 열에 견딜 수 있으며, 저활성 촉매가 있는 영역에도 열전달이 잘 이루어질 수 있다.In addition, the inner tube is made of Inconel material and can withstand high-temperature heat, and heat transfer can be performed well even in a region where a low-active catalyst is present.

온도에 따라 길이방향인 y축 방향에 대하여 촉매층을 배치할때는 상단에 저활성으로 하고 하단을 고활성 촉매로 배치하여야 한다. When arranging the catalyst layer in the y-axis direction, which is the longitudinal direction according to temperature, it is necessary to place a low-active catalyst at the top and a high-active catalyst at the bottom.

흡열 반응에 의하여 출구단으로 갈수록 온도가 낮아지므로 반응기 전체에서의 전환율과 반응도를 높이기 위해 하단부에 고활성 촉매를 비치해야 한다. 낮은 온도에서도 높은 반응성을 보이기 위해 중활성촉매 영역을 높이는 것이 바람직 할 것으로 판단된다.Since the temperature decreases toward the outlet end due to an endothermic reaction, a highly active catalyst must be provided at the lower end to increase the conversion rate and reactivity in the entire reactor. In order to show high reactivity even at low temperature, it is judged that it is desirable to increase the area of the medium activity catalyst.

상기 반응기의 제1섹션(LS1), 제2섹션(LS2), 제3섹션(LS3)의 길이 비는 전체 반응기 길이 (LR) 기준으로 LS1는 0.1 내지 0.8일 수 있다. 전체 반응기 길이 (LR) 기준으로 LS2는 0.1 내지 0.8일 수 있다. 전체 반응기 길이 (LR) 기준으로 LS3는 0.1 내지 0.8일 수 있다.The length ratio of the first section (L S1 ), the second section (L S2 ), and the third section (L S3 ) of the reactor may be 0.1 to 0.8 based on the total reactor length (L R ). Based on the total reactor length (L R ), L S2 may be 0.1 to 0.8. Based on the total reactor length (L R ), L S3 may be 0.1 to 0.8.

저활성촉매층와 중활성촉매층의 두께층합과 고활성촉매층의 두께비는 1:1 내지 6일 수 있다. 바람직하게 1:1내지3일 수 있다. 더욱 바람직하게는 1: 1 내지 2일 수 있다.The thickness ratio of the sum of the thicknesses of the low-activity catalyst layer and the medium-activity catalyst layer and the thickness of the high-activity catalyst layer may be 1:1 to 6. It may be preferably 1:1 to 3. More preferably, it may be 1: 1 to 2.

매우 바람직하게는 저활성촉매층 대 중활성촉매층 대 고활성촉매층의 두께비는 1:1:4일 수 있다. Very preferably, the thickness ratio of the low-active catalyst layer to the medium-active catalyst layer to the high-active catalyst layer may be 1:1:4.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제2섹션의 수평 단면도이다.3 is a horizontal cross-sectional view of a second section according to an embodiment of the present invention.

또한, 상기 촉매층은 저활성 촉매(541), 중활성 촉매(542) 및 고활성 촉매(544)로 구성되며, 상기 저활성 촉매와 상기 중활성 촉매는 상기 반응장치의 같은 높이에 동시에 위치되며, 상기 고활성 촉매는 상기 저활성 촉매와 상기 중활성 촉매와 다른 높이에 형성될 수 있다.In addition, the catalyst layer is composed of a low activity catalyst 541, a medium activity catalyst 542 and a high activity catalyst 544, and the low activity catalyst and the medium activity catalyst are simultaneously located at the same height of the reactor, The high-activity catalyst may be formed at a different height from the low-activity catalyst and the medium-activity catalyst.

또한, 상기 저활성은 CH4 전환율이 50% 이하이며, 상기 중활성은 CH4 전환율이 80% 이하이고, 상기 고활성은 CH4 전환율이 80% 이상일 수 있다.In addition, the low activity may have a CH 4 conversion rate of 50% or less, the medium activity may have a CH 4 conversion rate of 80% or less, and the high activity may have a CH 4 conversion rate of 80% or more.

상기 CH4 전환율이란, 연소배가스와의 개질을 위해 필요한 메탄이 반응하여 CO, CO2, C(coke)로 전환된 양이며, 개질 촉매의 설계에 따라 결정되어 개질공정 개발에 있어 중요 인자이다. The CH 4 conversion rate is the amount of methane required for reforming with flue gas reacted and converted into CO, CO 2 , and C (coke), and is determined according to the design of the reforming catalyst and is an important factor in developing a reforming process.

CH4 전환율 = (1-반응한 CH4의 양/공급된 CH4의 양)*100CH 4 conversion rate = (1-amount of CH 4 reacted/amount of CH 4 supplied)*100

상기 전환율 범위를 벗어나면 개질 반응이 효과적으로 진행되지 않고, 반응기의 온도가 균일하지 않는다.Outside the above conversion rate range , the reforming reaction does not proceed effectively and the temperature of the reactor is not uniform.

또한, 상기 반응장치의 중심축을 중심으로 상기 저활성 촉매가 내부에 충진된 내부관(544);을 포함할 수 있다.In addition, an inner tube 544 filled with the low-activity catalyst around the central axis of the reaction device may be included.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제3섹션의 수평 단면도이다.4 is a horizontal cross-sectional view of a third section according to an embodiment of the present invention.

또한, 상기 제1섹션과 상기 제3섹션에는 무기물 재질의 입자가 충진될 수 있다.In addition, inorganic particles may be filled in the first section and the third section.

또한, 상기 반응관의 외측에는 열손실을 방지하기 위한 단열재(400);가 형성될 수 있다.In addition, an insulator 400 for preventing heat loss may be formed on the outside of the reaction tube.

또한, 상기 반응관의 직경(DO)과 상기 내부관의 직경(DI)의 비(DI /DO)는 0 초과 내지 1 미만일 수 있다.In addition, the ratio of the diameter of the reaction tube ( DO ) to the diameter of the inner tube ( DI ) ( DI / DO ) may be greater than 0 to less than 1.

바람직하게는 0.2 내지 0.8 일수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.25 내지 0.6일 수 있다. It may be preferably 0.2 to 0.8, more preferably 0.25 to 0.6.

반응기 상부에서는 상기 반응관의 직경(DO)과 상기 내부관의 직경(DI)의 비(DI /DO)가 최대 0.5, 이중관 끝단에서는 0.3으로 될 수 있다. 반응기의 축 방향 온도편차가 상단에서 높기 때문이다.At the top of the reactor, the ratio of the diameter of the reaction tube ( DO ) to the diameter of the inner tube ( DI ) ( DI / DO ) may be 0.5 at most, and 0.3 at the end of the double tube. This is because the temperature deviation in the axial direction of the reactor is high at the top.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건식 자열 개질 장치의 내부 온도 프로파일 그래프이다.5 is an internal temperature profile graph of a dry autothermal reforming device according to an embodiment of the present invention.

도 5의 온도 프로파일 결과에서 알 수 있듯이, 반응기(개질기) 상단과 하단의의 온도차이는 약 200℃ 이상이 나며, 반응기 상단에서의 축 방향의 온도차이는 약 100℃ 이상이 난다. 따라서, 반응기 내부의 온도 편차를 최소화 하기 위한 방법이 필요하다.As can be seen from the temperature profile results in FIG. 5, the temperature difference between the top and bottom of the reactor (reformer) is about 200 ° C. or more, and the temperature difference in the axial direction at the top of the reactor is about 100 ° C. or more. Therefore, a method for minimizing the temperature deviation inside the reactor is required.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 산업공정 배가스와 반탄화 배가스를 개질기 원료로 활용하는 저탄소 반탄화 시스템 구성도이다.6 is a block diagram of a low-carbon torrefaction system utilizing industrial process exhaust gas and torrefied exhaust gas as raw materials for a reformer according to an embodiment of the present invention.

산업공정 배가스와 반탄화 배가스를 개질기 원료로 활용하는 저탄소 반탄화 시스템은 공정 중에서 생성되는 제1배가스를 제1배관(110)을 통해 배출하는 플랜트(100); 상기 제1배관과 연통되어 상기 제1배가스를 반탄화 열원으로 활용하는 반탄화장치(200); 상기 반탄화장치에서 제조되는 반탄화연료를 이용하여 제2배가스를 생성하는 버너(300); 상기 반탄화장치에서 열원으로 활용 후 제2배관(120)을 통해 공급되어 상기 제1배가스내 황산화물을 제거하기 위한 SOx제거유닛(400); 및 상기 SOx제거유닛에서 제3배관을 통해 공급되는 상기 제1배가스를 포함하는 원료로 합성가스를 생성하는 건식 자열 개질 반응장치(500);를 포함하고, 상기 개질기는 상기 제1배가스에 포함된 이산화탄소 및 산소와 추가로 공급되는 바이오메탄이 반응하여 합성가스를 생성하는 건식자열개질(Dry Autothermal Reforming) 반응기인 산업공정 배가스와 반탄화 배가스를 개질기 원료로 활용하는 저탄소 반탄화 시스템을 제공한다.A low-carbon torrefaction system utilizing industrial process exhaust gas and torrefied exhaust gas as a raw material for a reformer includes a plant 100 discharging first exhaust gas generated during a process through a first pipe 110; A torrefaction device 200 communicating with the first pipe and utilizing the first exhaust gas as a torrefaction heat source; a burner 300 generating a second exhaust gas using the torrefied fuel produced in the torrefaction device; SOx removal unit 400 for removing sulfur oxides in the first flue gas by being supplied through the second pipe 120 after being used as a heat source in the torrefaction device; and a dry autothermal reforming reactor 500 generating syngas from a raw material including the first exhaust gas supplied from the SOx removal unit through a third pipe, wherein the reformer is included in the first exhaust gas It provides a low-carbon torrefaction system that uses industrial process exhaust and torrefied exhaust gas, which is a dry autothermal reforming reactor in which carbon dioxide and oxygen and additionally supplied biomethane react to produce syngas, as raw materials for the reformer.

이산화탄소와 메탄의 건식 자열 개질(DAR)은 배가스 내 저농도 이산화탄소 및 산소를 활용하여 산업공정의 연소배가스와 바이오메탄의 생산처의 연계를 통해 연소배가스에 포함된 이산화탄소와 산소 메탄을 Dry Autothermal Reforming(DAR) 반응을 통해 합성가스의 생산이 가능하다.Dry autothermal reforming (DAR) of carbon dioxide and methane utilizes low-concentration carbon dioxide and oxygen in the flue gas to dry autothermal reforming (DAR) of carbon dioxide and oxygen methane contained in the flue gas through the linkage between the flue gas of the industrial process and the biomethane producer. Syngas can be produced through the reaction.

상기 바이오가스에서 분리한 메탄을 활용하기 위해 실증사이트에 바이오메탄 공급라인 확보되어 있으며, 소량의 산소는 메탄과 산소의 발열 반응을 유도하며, 발생한 열을 이산화탄소와 메탄의 개질 반응에 직접적으로 전달하여 강한 흡열 반응 형태에 대해 추가적인 열 에너지 전환 혹은 전달 과정을 거치지 않고 에너지 최적화된 공정개발을 통한 합성가스의 생산이 가능하다.In order to utilize the methane separated from the biogas, a biomethane supply line is secured at the demonstration site. A small amount of oxygen induces an exothermic reaction between methane and oxygen, and the generated heat is directly transferred to the reforming reaction between carbon dioxide and methane. It is possible to produce syngas through the development of an energy-optimized process without going through additional heat energy conversion or transfer process for a strong endothermic reaction.

배가스 내 산소를 활용하여 자열개질을 통해 개질 반응 촉매의 비활성 문제인 탄소 침적을 일부 억제할 수 있다. 또한, 촉매 비활성화 문제는 이산화탄소 재생 공정 도입을 통한 해결이 가능하다.Carbon deposition, which is an inactive problem of reforming reaction catalysts, can be partially suppressed through autothermal reforming by utilizing oxygen in exhaust gas. In addition, the catalyst deactivation problem can be solved by introducing a carbon dioxide recovery process.

본원 발명의 시스템은 배기가스 내 저농도 이산화탄소를 활용하여 별도의 이산화탄소 포집공정이 필요하지 않는다. The system of the present invention utilizes low-concentration carbon dioxide in exhaust gas and does not require a separate carbon dioxide capture process.

재생에너지인 바이오가스 중 메탄을 분리 활용하여 바이오메탄 공급라인을 확보된 사이트에서 구현하는 시스템이다.It is a system that separates and utilizes methane from renewable energy, biogas, and implements a biomethane supply line at a secured site.

또한, 상기 제2배가스는 제4배관(310)을 통해 상기 건식 자열 개질 반응장치의 강한 흡열 반응의 반응열원으로 공급할 수 있다.In addition, the second exhaust gas may be supplied as a reaction heat source for a strong endothermic reaction of the dry autothermal reforming reactor through the fourth pipe 310.

또한, 상기 건식 자열 개질 반응장치의 상기 반응열원으로 사용된 상기 제2배가스는 제5배관(510)을 통해 공급되어 수분을 제거하는 응축기(600);으로 공급될 수 있다.In addition, the second exhaust gas used as the reaction heat source of the dry autothermal reforming reactor may be supplied to a condenser 600 that is supplied through a fifth pipe 510 to remove moisture.

또한, 상기 제5배관에는 3way밸브(800b)가 설치될 수 있으며, 상기 3way밸브를 통해 건식 자열 개질 반응장치에서 반탄화장치로 공급되어 반탄화열원으로 사용되는 제2배가스의 일부가 선택적으로 응축기로 공급될 수 있다.In addition, a 3-way valve 800b may be installed in the fifth pipe, and through the 3-way valve, a portion of the second exhaust gas supplied from the dry autothermal reforming reactor to the torrefaction device and used as a torrefaction heat source is selectively transferred to the condenser. can be supplied with

또한, 상기 응축기에서 상기 수분이 제거된 상기 제2배가스는 제6배관(610)을 통해 상기 건식 자열 개질 반응장치의 원료로 이산화탄소를 공급할 수 있는 버퍼탱크(700)로 공급될 수 있다.In addition, the second exhaust gas from which the moisture is removed in the condenser may be supplied to the buffer tank 700 capable of supplying carbon dioxide as a raw material of the dry autothermal reforming reactor through the sixth pipe 610.

또한, 상기 건식 자열 개질 반응장치는 상기 합성가스 생성 과정 중 코크스를 추가로 생성할 수 있다.In addition, the dry autothermal reforming reactor may additionally generate coke during the process of generating the syngas.

또한, 상기 반탄화장치의 반탄화온도는 250℃ 내지 350℃이며, 상기 개질기의 반응온도는 800℃ 내지 950℃일 수 있다.In addition, the torrefaction temperature of the torrefaction device may be 250 ° C to 350 ° C, and the reaction temperature of the reformer may be 800 ° C to 950 ° C.

발전소 배가스 조성 (30 Nm3/h)이고, 이산화탄소 10vol%, N2 85vol%, O2 5vol%일 수 있으며, 바이오메탄은 3 Nm3/h로 시스템에 공급될 수 있다.Power plant flue gas composition (30 Nm 3 /h), carbon dioxide 10 vol%, N2 85 vol%, O2 5 vol%, and biomethane can be supplied to the system at 3 Nm 3 /h.

발전소 배가스 내 황화물에 의한 피독 및 오염물질에 의한 촉매 비활성화로 인하여 이산화탄소 직접활용이 어려울 수 있다. It may be difficult to directly utilize carbon dioxide due to poisoning by sulfides in power plant exhaust gas and catalyst deactivation by pollutants.

따라서, 기존에는 이산화탄소 분리/정제 후 활용하는 방법을 사용할 수 있다.Therefore, conventionally, a method of utilizing carbon dioxide after separation/purification may be used.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어벨트부를 나타낸 것이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이버벨트부의 돌출부를 나타낸 것이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스크래퍼를 나타낸 것이다.Figure 7 shows a conveyor belt part according to an embodiment of the present invention, Figure 8 shows a projection of the conveyor belt part according to an embodiment of the present invention, Figure 9 shows a scraper according to an embodiment of the present invention will be.

산업공정 배가스와 바이오가스를 건식 자열 개질 반응장치 원료로 활용하는 반탄화 시스템은 피건조물이 투입되는 투입부(210); 상기 투입부 하단에 위치하며, 상기 피건조물의 건조 및 반탄화를 위한 반탄화열원이 배출되는 복수의 관통공(212);을 포함하는 컨베이어벨트(220);와 상기 컨베이어벨트를 구동하는 구동롤러(214);를 포함하는 컨베이어벨트부(220); 상기 컨베이어벨트의 타면 하단의 위치하여 상기 관통공을 통해 배출되는 반탄화열원을 공급하기 위한 반탄화열원부(240);를 포함하며, 상기 컨베이어벨트의 일면은 돌출부(213);를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 일측면에 복수로 형성되어 있으며, 상기 돌출부에는 상기 복수의 관통공이 추가로 형성된 것을 포함하는 산업공정 배가스와 바이오가스를 건식 자열 개질 반응장치 원료로 활용하는 반탄화 시스템을 제공한다.A torrefaction system utilizing industrial process flue gas and biogas as a raw material for a dry autothermal reforming reactor includes an input unit 210 into which dry matter is input; A conveyor belt 220 including a plurality of through-holes 212 located at the lower end of the input unit and through which torrefaction heat sources for drying and torrefaction of the dried material are discharged; and a drive roller that drives the conveyor belt. Conveyor belt unit 220 including; (214); A torrefied heat source part 240 located at the lower end of the other surface of the conveyor belt and supplying a torrefied heat source discharged through the through hole, and one side of the conveyor belt includes a protruding part 213, A plurality of protrusions are formed on the one side surface, and a torrefaction system utilizing industrial process exhaust gas and biogas including a plurality of through holes additionally formed in the protrusions as a raw material for a dry autothermal reforming reactor is provided.

상기 반탄화 시스템은 반탄화기, 반탄화장치 일 수 있다.The torrefaction system may be a torrefaction machine or a torrefaction device.

상기 피건조물은 초본계 & 목본계 바이오매스, 유기성 폐자원 중 어느 하나 이상일 수 있다. The to-be-dried material may be any one or more of herbaceous and woody biomass and organic waste resources.

또한, 상기 돌출부는 상기 컨테이너벨트부에 진행방향에 따라 일부가 경사진 형태를 이루며, 상기 경사진 형태에 의해 투입되는 피건조물이 분산될 수 있다.In addition, a part of the protrusion forms an inclined shape according to the moving direction of the container belt part, and the input dry object can be dispersed by the inclined shape.

또한, 상기 돌출부 중심으로 전후좌우는 돌출되지 않는 수평 형태를 갖을 수 있다.In addition, it may have a horizontal shape that does not protrude left and right in front and rear of the protruding part.

또한, 상기 돌출부는 전면, 후면, 상면 및 측면에 상기 관통공이 형성될 수 있다.In addition, the through hole may be formed on the front, rear, top and side surfaces of the protrusion.

또한, 상기 돌출부는 단면이 직각삼각형 형태로 상기 직각삼각형의 빗변의 경사도는 45도 이상일 수 있다.In addition, the protruding portion may have a right triangle shape in cross section, and the slope of the hypotenuse of the right triangle may be 45 degrees or more.

상기 빗변은 중간부가 안쪽으로 휘어진 라운드형태를 가질 수 있다.The hypotenuse may have a round shape in which a middle portion is bent inward.

상기 돌출부의 상기 빗변의 표면에는 상기 피건조물의 흐름을 제어하기 위하여 돌출된 선형돌기가 형성될 수 있다.A protruding linear protrusion may be formed on a surface of the oblique side of the protrusion to control the flow of the object to be dried.

상기 선형돌기의 선두께는 일정하지 않을 수 있다.The head thickness of the linear protrusion may not be constant.

또한, 상기 관통공의 단면적은 상기 컨베이어벨트 면적의 2% 내지 10%일 수 있다.In addition, the cross-sectional area of the through hole may be 2% to 10% of the area of the conveyor belt.

상기 관통공의 단면적이 상기 면적 범위를 벗어나면 피건조물의 건조 및 반탄화가 효과적으로 진행되지 않을 수 있다.If the cross-sectional area of the through hole is out of the above area range, drying and torrefaction of the object to be dried may not proceed effectively.

상기 관통공의 직경은 1mm 내지 50mm일 수 있으며, 바람직하게는 5mm 내지 40mm일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10mm 내지 30mm일 수 있다. 상기 관통공의 직경을 벗어나면 피건조물의 건조 및 반탄화가 효과적으로 진행되지 않을 수 있다.The through hole may have a diameter of 1 mm to 50 mm, preferably 5 mm to 40 mm, and more preferably 10 mm to 30 mm. If the diameter of the through hole is out of range, drying and torrefaction of the object to be dried may not proceed effectively.

또한, 상기 시스템 일측에 피건조물의 건조 및 반탄화를 위한 반탄화열원의 온도 조절을 위한 온도조절수단, 피건조물의 수분함량을 측정하기 위한 수분함량측정수단을 포함하여, 상기 온도조절수단 및 수분함량측정수단과 연결되는 제어부를 포함하고, 상기 제어부를 통해 시스템의 운전시간 조정이 가능할 수 있다.In addition, a temperature control means for controlling the temperature of a torrefaction heat source for drying and torrefaction of the to-be-dried object and a moisture content measurement means for measuring the moisture content of the to-be-dried object are included on one side of the system, and the temperature control means and moisture A control unit connected to the content measurement means may be included, and the operation time of the system may be adjusted through the control unit.

또한, 상기 시스템은 피건조물에 위치 변화를 위하여 지속적 또는 단속적으로 상기 컨베이어벨트에 진동을 가하는 진동부(230);를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the system may further include a vibration unit 230 that continuously or intermittently applies vibration to the conveyor belt to change the position of the object to be dried.

상기 진동부는 상기 컨베이어벨트의 일면 하부에 접촉하여 승강하는 승강롤러일 수 있다. The vibrating unit may be a lifting roller that moves up and down in contact with a lower portion of one surface of the conveyor belt.

상기 승강롤러는 지속적 또는 단속적으로 승하강하면서 상기 컨베이어벨트를 진동시킬 수 있다.The lifting roller may vibrate the conveyor belt while continuously or intermittently moving up and down.

상기 진동부는 상기 구동롤러 사이에 상기 컨베이어벨트의 일면 하부에 접촉하여 상기 구동롤러 보다 돌출된 반구형 돌기일 수 있다.The vibrating unit may be a hemispherical projection protruding from the driving roller in contact with a lower portion of one surface of the conveyor belt between the driving rollers.

또한, 상기 컨베이어벨트의 일면 상부에 형성되어 일단이 상기 피건조물에 접하면서 상기 컨베이어벨트에 균일하게 펴주는 탄성이 있는 스크레퍼(240);를 추가로 포함할 수 있다.In addition, an elastic scraper 240 formed on one side of the conveyor belt and having one end contacting the object to be dried and spreading it uniformly on the conveyor belt may be further included.

상기 스크레퍼는 탄성이 있는 갈고리 형태로 상기 컨베이어벨트의 일면 상부 폭과 대응되게 형성될 수 있다.The scraper may be formed to correspond to the upper width of one surface of the conveyor belt in the form of an elastic hook.

상기 스크레퍼는 길이방향으로 다수의 제1갈고리가 돌출형성되고 상기 제1갈고리의 후단에 이격되어 일체로 수평형성되어 상기 제1갈고리보다 길이가 짧은 제2갈고리가 형성될 수 있다.The scraper may have a plurality of first hooks protruding in the longitudinal direction, spaced apart from the rear end of the first hook, and integrally formed horizontally to form a second hook having a shorter length than the first hook.

상기 제2갈고리의 후단에 이격되어 일체로 수평형성되어 평탄화 되지 못한 상기 피건조물을 평탄화시키는 갈고리솔이 형성될 수 있다.A hook brush may be formed at a rear end of the second hook and integrally formed horizontally to flatten the object to be dried that has not been flattened.

상기 제1갈고리는 상기 제2갈고리 및 상기 갈고리솔보다는 탄성이 낮은 재질일 수 있다. 상기 갈고리솔은 상기 제1갈고리 및 상기 제2갈고리보다 탄성이 높은 재질일 수 있다. 상기 제1갈고리 및 상기 제2갈고리는 금속 또는 탄성과 경도가 있는 플라스틱 재질일 수 있다.The first hook may be made of a material having lower elasticity than the second hook and the hook brush. The hook brush may be made of a material having higher elasticity than the first hook and the second hook. The first hook and the second hook may be made of metal or a plastic material having elasticity and hardness.

상기 제1갈고리 및 상기 제2갈고리는 끝단이 주걱형상으로 상기 컨베이어벨트의 상기 일면과 접촉하지 않고 상기 피건조물을 접촉하면서 평탄화시킬 수 있다.The ends of the first hook and the second hook have a spatula shape, and may flatten the object while contacting the object to be dried without contacting the one surface of the conveyor belt.

상기 갈고리솔은 탄성이 높은 플라스틱 재질일 수 있다.The hook brush may be made of a highly elastic plastic material.

상기 갈고리솔은 끝단이 원추형으로 상기 컨베이어벨트의 상기 일면을 접촉하면서 상기 피건조물을 평탄화시킬 수 있다.The hook brush has a conical end and can flatten the object to be dried while contacting the one surface of the conveyor belt.

또한, 상기 반탄화열원은 산업 공정 플랜트에서 배출되며, 상기 컨베이어벨트에 공급되는 온도가 250℃내지 400℃이고, 조성은 이산화탄소 8vol% 내지 15vol%, 산소 3vol% 내지 8vol% 이며, 나머지 성분은 질소를 포함하는 배가스성분으로 구성될 수 있다.In addition, the torrefaction heat source is discharged from an industrial process plant, the temperature supplied to the conveyor belt is 250 ° C to 400 ° C, the composition is carbon dioxide 8 vol% to 15 vol%, oxygen 3 vol% to 8 vol%, and the remaining components are nitrogen It may be composed of an exhaust gas component containing.

상기 기타 배가스는 질소를 주성분으로 기타 3vol% 미만의 일 수 있다. 상기 질소를 제외한 기타 배가스는 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물, 황산화물, 아르곤 중 어느 하나 이상일 수 있다.The other flue gas may be nitrogen as a main component and less than 3 vol%. Exhaust gas other than the nitrogen may be any one or more of carbon monoxide, hydrocarbons, nitrogen oxides, sulfur oxides, and argon.

상기 질소를 제외한 기타 배가스는 수증기를 포함할 수 있다. Other flue gases other than the nitrogen may include water vapor.

이러한 배가스를 열원으로 피건조물을 고형연료를 만드는 것은 공정연계를 통한 배가스를 추가활용을 통한 유용한 화합물을 생성할 수 있다.Using the exhaust gas as a heat source to make solid fuel from the dried material can produce useful compounds through additional utilization of the exhaust gas through process linkage.

발전소 배가스 내 황화물에 의한 피독 및 오염물질에 의한 촉매 비활성화로 인하여 CO2 직접활용이 어려움. 따라서, 기존에는 CO2 분리/정제 후 활용하는 방법을 사용하였다..Direct utilization of CO2 is difficult due to poisoning by sulfides in power plant exhaust gas and catalyst deactivation by pollutants. Therefore, in the past, a method of utilizing after CO2 separation/purification was used.

본 특허의 경우 배가스에서 배출되는 이산화탄소를 바이오메탄과 배가스에 포함되어 있는 산소와 반응하는 건식자열개질(Dry Authothermal Reforming, DAR) 반응을 이용함으로써 건식개질의 흡열 반응에 대비 반응온도 유지성이 높으며 coke 형성을 억제할 수 있음. 또한, 배가스 배출 후단에서 황화물 제거 후 개질 반응을 이용하기 때문에 황화물에 의한 피독 현상 제어가 가능하다. In the case of this patent, by using the Dry Authothermal Reforming (DAR) reaction in which carbon dioxide emitted from exhaust gas reacts with biomethane and oxygen contained in exhaust gas, the reaction temperature is maintained high compared to the endothermic reaction of dry reforming, and coke is formed. can suppress. In addition, since a reforming reaction is used after removing sulfides at the rear end of exhaust gas discharge, poisoning by sulfides can be controlled.

상기 반탄화열원을 과열증기일 수 있다. 상기 과열증기는 재열증기일 수 있다. 상기 과열증기의 온도는 350℃내지 500℃일 수 있다.The torrefaction heat source may be superheated steam. The superheated steam may be reheated steam. The temperature of the superheated steam may be 350 ℃ to 500 ℃.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명인 컨베이어를 이용한 건조 및 반탄화 시스템에 있어서, 상기 피건조물이 투입되는 투입단계; 투입된 상기 피건조물의 건조 및 반탄화를 위한 상기 반탄화열원이 상기 관통공을 통해 배출되는 열원공급단계; 투입된 상기 피건조물에 진동 및/또는 평탄화를 진행하는 전처리단계; 상기 돌출부를 포함하는 상기 컨베이어벨트에서 공급되는 상기 반탄화열원을 통해 상기 피건조물이 건조 및 반탄화되는 반탄화단계;를 포함하는 고형연료 제조방법이 제공될 수 있다.In the drying and torrefaction system using a conveyor according to the present invention for achieving this object, the input step of inputting the object to be dried; a heat source supply step of discharging the torrefied heat source for drying and torrefaction of the inputted object to be dried through the through hole; a preprocessing step of vibrating and/or flattening the loaded object to be dried; A solid fuel manufacturing method may be provided, including a torrefaction step of drying and torrefying the to-be-dried material through the torrefaction heat source supplied from the conveyor belt including the protrusion.

또한, 상기 반탄화열원부는 상기 컨베이어벨트의 상부롤러면과 하부롤러면 사이에 위치하거나, 상기 컨베이어벨트 하단에 위치하여 직접적으로 열원을 공급할 수 있거나, 외부에 위치하여 별도의 열원을 이동시키기 위한 관을 통해 간접적으로 열을 공급할 수 있다.In addition, the torrefaction heat source unit is located between the upper roller surface and the lower roller surface of the conveyor belt, is located at the lower end of the conveyor belt to directly supply a heat source, or is located outside and is a pipe for moving a separate heat source. Heat can be supplied indirectly through

또한, 상기 스크래퍼는 상기 컨베이어벨트부와 소정의 이격거리를 갖을 수 있으며, 상기 이격거리는 건조대상이 상기 컨베이어벨트 위에 위치할때의 크기보다 적을 수 있다.In addition, the scraper may have a predetermined separation distance from the conveyor belt unit, and the separation distance may be smaller than the size when the drying target is positioned on the conveyor belt.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 건식 자열 개질 반응장치에서 반탄화 장치로 공급되는 열원의 일부가 선택적으로 응축기로 공급되는 산업공정 배가스와 반탄화 배가스를 건식 자열 개질 반응장치 원료로 활용하는 저탄소 반탄화 시스템 구성도이다.10 is a dry autothermal reforming reactor according to an embodiment of the present invention in which a part of the heat source supplied to the torrefaction device is selectively supplied to the condenser, and industrial process exhaust gas and torrefaction exhaust gas are used as raw materials for the dry autothermal reforming reactor. It is a diagram of the low-carbon torrefaction system.

상기 열교환기에서 공급받은 물은 응축기에서 제거되고 남은 이산화탄소는 버퍼탱크를 거쳐 건식 자열 개질 반응장치의 원료로 이용될 수 있다.The water supplied from the heat exchanger is removed from the condenser, and the remaining carbon dioxide can be used as a raw material for a dry autothermal reforming reactor through a buffer tank.

또한, 상기 제3배관에는 버퍼탱크에서 건식 자열 개질 반응장치가 열원으로 이용하기 위한 이산화탄소를 공급하기 위해 3way밸브(800a)가 설치될 수 있다.In addition, a 3-way valve 800a may be installed in the third pipe to supply carbon dioxide for use as a heat source in the dry autothermal reforming reactor in the buffer tank.

또한, 반탄화를 통해 발생되는 휘발성물질(Volatile Material, VM)은 버너의 원료 및/또는 연료로 이용될 수 있다.In addition, a volatile material (VM) generated through torrefaction may be used as a raw material and/or fuel of a burner.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.Although the present invention has been described in detail through representative examples above, those skilled in the art can make various modifications to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. will understand

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by not only the claims to be described later, but also those equivalent to these claims.

100: 플랜트
110: 제1배관
120: 제2배관
130: 제3배관
200: 반탄화장치
210: 투입부
220: 컨베이어벨트부
211: 켄베이어벨트
212: 관통공
213: 돌출부
214: 구동롤러
230: 스크레퍼
240: 반탄화열원부
250: 진동부
300: 버너
310: 제4배관
400: SOx제거유닛
500: 건식 자열 개질 반응장치
510: 제5배관
520: 주반응관
530: 제1섹션
531: 제1주입구
532: 제2주입구
540: 제2섹션
541: 저활성촉매
542: 중활성촉매
543: 고활성촉매
544: 내부관
550: 제3섹션
560: 단열재
600: 응축기
610: 제6배관
700: 버퍼탱크
800a, 800b: 3way밸브100: plant
110: first pipe
120: second pipe
130: third pipe
200: torrefaction device
210: input unit
220: conveyor belt part
211: conveyor belt
212: through hole
213: protrusion
214: drive roller
230: scraper
240: torrefaction heat source
250: vibration unit
300: burner
310: 4th pipe
400: SOx removal unit
500: dry autothermal reforming reactor
510: fifth pipe
520: main reaction tube
530: first section
531: first inlet
532: second inlet
540: second section
541: low activity catalyst
542: medium activity catalyst
543: highly active catalyst
544 inner tube
550: third section
560: insulation
600: condenser
610: 6th pipe
700: buffer tank
800a, 800b: 3way valve

Claims (10)

이산화탄소의 농도가 10vol% 이상 내지 25vol% 이하인 저농도 이산화탄소를 포함하는 배가스(Flue-gas);
메탄;
상기 배가스와 상기 메탄이 반응관(520)의 제1섹션(530);으로 공급되며,
상기 배가스 내 이산화탄소와 상기 메탄의 개질 반응을 위한 활성도가 다른 복수의 촉매층을 포함하는 상기 반응관의 제2섹션(540);
상기 제2섹션의 자열 개질 반응을 통해 생성된 합성가스가 상기 반응관의 제3섹션(550);으로 배출되며,
상기 촉매층은 저활성 촉매(541), 중활성 촉매(542) 및 고활성 촉매(544)로 구성되며,
상기 저활성 촉매와 상기 중활성 촉매는 상기 반응장치의 같은 높이에 동시에 위치되며,
상기 고활성 촉매는 상기 저활성 촉매와 상기 중활성 촉매와 다른 높이에 형성되고,
상기 반응장치의 중심축을 중심으로 상기 저활성 촉매가 내부에 충진된 내부관(544);을 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치.
Flue-gas containing low-concentration carbon dioxide having a concentration of carbon dioxide of 10 vol% or more to 25 vol% or less;
methane;
The exhaust gas and the methane are supplied to the first section 530 of the reaction tube 520,
a second section 540 of the reaction tube including a plurality of catalyst layers having different activities for reforming reaction between carbon dioxide and methane in the exhaust gas;
Synthesis gas generated through the autothermal reforming reaction of the second section is discharged to the third section 550 of the reaction tube,
The catalyst layer is composed of a low activity catalyst 541, a medium activity catalyst 542 and a high activity catalyst 544,
The low activity catalyst and the medium activity catalyst are simultaneously located at the same height of the reactor,
The high activity catalyst is formed at a different height from the low activity catalyst and the medium activity catalyst,
A carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor that directly utilizes exhaust gas, characterized in that it includes; an inner tube 544 filled with the low-activity catalyst around the central axis of the reactor.
 삭제delete 제1항에 있어서,
저활성은 CH4 전환율이 50% 이하이며, 상기 중활성은 CH4 전환율이 80% 이하이고, 상기 고활성은 CH4 전환율이 80% 이상인 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치.
According to claim 1,
The low activity is a CH 4 conversion rate of 50% or less, the medium activity is a CH 4 conversion rate of 80% or less, and the high activity is a carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor that directly utilizes exhaust gas having a CH 4 conversion rate of 80% or more.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 배가스는 상기 반응장치의 중심축을 중심으로 상기 제1섹션의 상단의 제1주입구(531);을 통해 공급되고,
상기 메탄은 상기 제1섹션의 측면의 제2주입구(532);를 통해 공급되는 것을 특징으로 하는 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치.
According to claim 1,
The exhaust gas is supplied through a first inlet 531 at the top of the first section around the central axis of the reactor,
The carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor for directly utilizing exhaust gas, characterized in that the methane is supplied through the second inlet 532 on the side of the first section.
 제5항에 있어서,
상기 제2주입구는 상기 제1섹션 측면의 하부단에 형성되어 상기 제1주입구로 주입되는 배가스중의 산소와 상기 제2섹션의 상부단에서 반응하여 발생하는 산화반응열을 상기 제2섹션 촉매반응의 자열로 활용하는 것을 특징으로 하는 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치.
According to claim 5,
The second inlet is formed at the lower end of the side surface of the first section, and the oxidation reaction heat generated by reacting oxygen in the exhaust gas injected into the first inlet at the upper end of the second section is converted into the catalytic reaction of the second section. A carbon dioxide capture-free dry autothermal reforming reactor that directly utilizes flue gas, characterized in that it is used as autogenous heat.
 제1항에 있어서,
상기 내부관은 상기 제2섹션의 상부에서 하부로 갈수록 관경이 넓어지는 콘(CONE)형인 것을 특징으로 하는 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치.
According to claim 1,
The inner tube is a carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor that directly utilizes exhaust gas, characterized in that the cone shape in which the tube diameter widens from the top to the bottom of the second section.
 제1항에 있어서,
상기 제1섹션과 상기 제3섹션에는 무기물 재질의 입자가 충진된 것을 특징으로 하는 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치.
According to claim 1,
Carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor for directly utilizing exhaust gas, characterized in that the first section and the third section are filled with particles of inorganic material.
 제1항에 있어서,
상기 반응관의 외측에는 열손실을 방지하기 위한 단열재(400);가 형성된 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치.
According to claim 1,
A carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor that directly utilizes the exhaust gas formed with a heat insulating material 400 on the outside of the reaction tube to prevent heat loss.
 제1항에 있어서,
상기 반응관의 직경(DO)과 상기 내부관의 직경(DI)의 비(DI /DO)는 0 초과 내지 1 미만인 배가스를 직접 활용하는 이산화탄소 무포집형 건식 자열 개질 반응장치. According to claim 1,
The ratio (DI / DO ) of the diameter of the reaction tube ( DO ) and the diameter of the inner tube ( DI ) is greater than 0 and less than 1 , and the carbon dioxide capture type dry autothermal reforming reactor directly utilizes the exhaust gas.
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