KR20030065483A - 비열 무음 및 펄스 코로나 방전 반응기에서 메탄 및황화수소의 전환방법 - Google Patents

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Abstract

원료공급 가스(12)로부터 수소(18)를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 반응기(14)를 제공하고, 이 반응기(14)내에 반응기 벽(16)을 배치하며, 이 반응기(14)로 원료공급 가스(12)를 도입하며, 또 원료공급 가스를 반응기내에서 반응시켜 수소(18)를 생성하는 것을 포함한다. 반응기(14)를 사용한 수소(18)의 제조장치(10)도 또한 제공된다.

Description

비열 무음 및 펄스 코로나 방전 반응기에서 메탄 및 황화수소의 전환방법{Conversion of methane and hydrogen sulfide in non-thermal silent and pulsed corona discharge reactors}
아세틸렌의 합성의 기본적인 동기는 화학적 중간체로서 그의 가치로부터 기인한다. 1900년대 초, 아세틸렌은 염소화 용매, 무수 아세트산 및 산 뿐만 아니라 아세톤의 제조에서 원료로서 사용되었다. 1930년대 부터 아세틸렌은 합성 고무, 아세트산비닐 및 PVA와 PVC에 필요한 염화비닐 단량체, 수성 페인트, 드라이 클리닝 용매 및 에어로졸 살충제와 같은 다양한 중합체의 제조를 위한 출발물질로서 사용되었다.
아세틸렌의 상업적인 제조를 위해 2가지 기본적 경로가 문헌에 기재되어 있다:
●탄소를 사용한 석회의 환원으로부터 형성된 탄화칼슘의 가수분해
산화칼슘은 가장 안정한 금속 산화물중의 하나이다. 이하의 반응을 이용한 탄화칼슘의 생성은 상당량의 에너지 소모를 요한다.
초기 기술진보의 대다수가 환원로의 개발에 관한 것이라는 것은 놀랍지 않다. 가수분해반응:은 고도의 발열반응이다. 아세틸렌의 분해를 방지하기 위해서는 온도 조절이 필수적이다.
●고온에서 탄화수소, 특히 메탄의 크래킹
보다 최근, 아세틸렌을 제조하기 위한 크래킹 방법이 상당한 관심을 끌고 있다. 메탄은 흔히 직접원료로 사용되며; 다른 탄화수소 공급원은 쉽사리 입수할 수 없다. 일부 수법이 문헌에 기재되어 있다; 그러나 이들 대부분의 방법에는 2개의 주요 제한이 공통적으로 존재한다. 첫째, 아세틸렌은 반응생성물에 의해 현저히 희석된다. 예컨대 다음 반응을 생각해보자:
메탄 전환율 100%일 때 아세틸렌의 최대 가능 농도는 25 체적%(25vol%)이다. 둘째, 아세틸렌 제조가 열역학적으로 바람직하기 위하여, 반응온도는 약 2000 °K 보다 높아야한다. 이 온도에서, 아세틸렌으로의 전환이 신속하다; 그러나, 아세틸렌이 탄소와 수소로 순차적으로 분해하는 것도 또한 빠르다. 분명히, 아세틸렌 중간체의 회수는 생성물 가스를 신속하게 급냉시키는 것을 요한다. 이것은 가스의 열용량이 낮기 때문에 실제로는 어려운 일이다
탄화수소를 크래킹하여 아세틸렌을 생성하는 문헌에 개시된 몇 개의 열적 방법은 다음을 포함한다:
● 전기아크: 이 방법은 가스를 적합한 반응온도로 가열하는 비교적 쉬운 가열법을 제공한다. 그러나 뜨거운 대역이 부분적으로 불균일해서 과도한 생성물 분해를 초래하게된다.
● 부분적 산화: 원료는 충분한 산화가스와 조합되어 소망하는 반응온도를 달성하고 유지하는데 요구되는 열에너지를 방출한다. 산소를 사용하는 것에 의해 생성물 희석이 최소화될 수 있지만, 가스의 급냉은 여전히 어렵다.
● 재생 열분해: 이 방법에서는 내열성물질 형상의 구조가 산화 가스의 단속적 흐름을 통하여 가열된다. 산화가스 유량에 상응하는 기간 동안에, 탄화수소는 가열된 표면과 접촉하여 흡열반응적 열분해 크래킹을 거친다.
● 서브머지드 불꽃: 불꽃은 액체 탄화수소의 용적내에서 제공된다. 반응에 필요한 고온은 불꽃 영역에서 달성된다. 급냉은 신속하다.
다른 열적 방법- 예컨대, 마찰전기 방전 및 레이저 조사도 더욱 최근에 특허문헌에 개시되었다. 레이저 조사의 경우 값비싸고 부식우려가 있는 반응 챔버가 필수적이고; 또 마찰전기 방전은 위험한 압력 변화를 포함할 수 있다.
열적 방법의 결점을 극복하기 위해 비열 방전이 시도되어 왔다. 이러한 비-균형 플라즈마는 이들의 생성에 이용된 메카니즘, 인가가능한 압력 범위 및 전극 기하에 따라서 5개의 뚜렷한 그룹으로 나눠진다. 이들은 다음과 같다:
● 글로우 방전: 이것은 흔히 평면전극 사이에서 생기는 저압력 현상이다. 저압 및 대량 유량은 화학공업적 적용을 심각하게 제한한다.
● 코로나 방전: 비균질 전극 기하를 이용함으로써 고압에서의 방전안정성을 허용한다. 흔히 연소가스 및 대기오염물질의 세정 등에 이용하기 위해 몇 개의 특정 작용영역, 예컨대 ac 또는 dc 및 펄스가 문헌에 기재되어 있다. 메탄으로부터 아세틸렌을 제조하기 위해 dc 코로나 방전을 이용하는 것도 기재되어 있다. 그러나 AC/DC 코로나 방전은 에너지 소비가 높아서 불충분하다. 메탄으로부터 아세틸렌을 제조하기 위해 펄스 코로나 방전을 이용하는 것은 본 특허출원의 구체예중의 하나이다.
● 무음 방전: 이 작업 영역에서는, 전극중의 하나 또는 양쪽이 유전층으로 덮여있다. 정현(또는 시간 변화) 전압을 인가하면 펄스 코로나 방전 시스템에서 관측되는 것과 유사한 펄스 전계 및 마이크로방전을 초래한다.
● RF 방전: 이러한 시스템에서는, 전극이 방전 체적의 필수부분이 아니다. 비열(또는 비평형) 조건은 저온에서만 기대되는 반면에, 고온에서는 앞서 논의된 제한이 있고 또 화공 공정에서 목적하는 제조속도가 높은 열적 플라즈마가 기대될 수 있다.
● 마이크로파 방전: RF 방전 시스템과 유사하게, 전극은 방전 체적의 필수 부분이 아니다. 적용된 전자기장의 파장은 방전 체적의 치수에 필적하게되며 다른커플링 메카니즘을 요한다. 메탄으로부터 아세틸렌을 제조하기 위해 마이크로파 에너지를 이용하는 것에 관해서는 몇 개의 특허가 간행되어 있다. 방전체적 및 펄스화 마이크로파 에너지 공급원내에서 사용된 금속/비금속 복합체(연신된 구조의 구조물)가 개시되어 있다. 방전 체적에서 유사한 특징을 이용하지만 연속적인 마이크로파 에너지 공급원을 이용하는 것도 또한 기재되어 있다. 기타 촉매물질도 방전 체적내에서 사용되고 있다. 방전체적내에서 촉매/반응물로서 활성탄의 사용도 개시되어 있다. 방전 체적내에서 촉매 펠릿의 사용은 내부 표면상에서 탄소의 퇴적을 초래할 수 있으므로, 작업을 단속적으로 만든다. 또한 마이크로파 에너지를 사용하여도 플라즈마를 생성하지만; 이 플라스마는 촉매가 부하된 반응기에 도입되었다.
상술한 비열 플라즈마를 비교하면, 글로우 방전에서 전자는 적용된 계로부터 에너지를 얻는 것을 알 수 있다. 저압력으로 인하여, 중성 종과의 충돌이 드물다. 반응성 이온 및 화학종을 생성하는 경향은 제한된다. 안정한 상태는 본질적으로, 반응기내의 봉입 벽(enclosure wall)과 다른 표면상에서 전자에 의해 초래된 에너지 손실에 의해 조절된다. 이 상황은 RF 및 마이크로파 방전에서와 유사하다. 코로나 및 무음 방전에서, 상황은 완전히 다르다; 이들은 본 특허출원에서 예시한 동작 방식이다. 빠른 전자들은 에너지를 시스템내의 다른 분자에게 전달한다. 전극 기하 및 구조는 스파크 생성 또는 아크 생성을 방지한다. 반응이온 및 화학종의 생성 경향이 아주 높다.
본 발명은 고급 C2및 C3탄화수소의 제조, 및 메탄과 황화수소를 함유하는 공급 스트림으로부터 수소를 회수함과 동시에 수반되는 원소 황의 제조에 관한 것이고, 보다 상세하게는 본 발명은 메탄으로부터 아세틸렌을 제조하는 신규 방법 및 생성물과 반응물의 가스성 혼합물로부터 멤브레인 벽을 통하여 수소를 연속적으로 회수하는 것에 의한 무음 및 펄스 코로나 방전 반응기에서 황화수소로부터 수소와 원소 황을 제조하는 것에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 작성된 비열 무음 및 펄스 코로나 방전 반응기에서 메탄을 전환시키기 위한 장치와 방법의 개략도, 및
도 2는 본 발명에 따라 작성된 비열 무음 및 펄스 코로나 방전 반응기에서 황화수소를 전환시키기 위한 장치와 방법의 개략도.
요약
본 발명은 아세틸렌의 제조방법에 관한 것이다. 이 방법은 메탄으로 구성된 원료공급 가스를 제공하고, 이 원료공급 가스를 반응기에 도입하고, 상기 반응기내에 반응기 벽을 위치시키고, 원료공급 가스를 상기 반응기내에서 다음 반응식으로 반응시키는 것을 포함한다:
본 발명은 또한 아세틸렌을 제조하기 위한 장치를 포함한다. 이 장치는 메탄으로 구성된 원료공급 가스, 반응기내에서 원료공급 가스를 반응시키기 위한 반응기 및 상기 반응기내에서 다음 반응이 일어나게 배치된 반응기 벽을 포함한다:
본 발명은 또한 원료공급 가스로부터 수소를 제조하는 방법을 포함한다. 이 방법은 반응기를 제공하고, 상기 반응기내에 반응기 벽을 배치하며, 상기 반응기에 원료공급 가스를 도입하며, 또 상기 원료공급 가스를 반응기내에서 반응시켜 수소를 생성하는 것을 포함한다.
본 발명은 또한 수소 및 원소 황을 제조하는 방법을 포함한다. 이 방법은 황화수소(H2S)로 구성된 원료공급 가스를 제공하고, 이 원료공급 가스를 반응기에 도입하며, 상기 반응기내에 반응기 벽을 배치시키고, 또 상기 원료공급 가스를 반응기에서 하나 이상의 하기 반응에 따라 반응시키는 것을 포함한다:
본 발명은 또한 수소 및 원소 황을 제조하기 위한 장치를 포함한다. 이 장치는 황화수소(H2S)로 구성된 원료공급 가스, 반응기내에서 원료공급 가스를 반응시키기 위한 반응기 및 하나 이상의 하기 반응이 생기는 반응기에 배치된 반응기 벽을 포함한다:
본 발명은 그 안에 멤브레인이 배치되고 동축 또는 기타 가스 유량 패턴을 받는 비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기 또는 무음 배리어(barrier) 반응기의 이용에 관한 것이다. 본 발명은 정제된 수소의 수집을 가능하게하며 상당한 에너지 및 전환율 이점이 제공된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명은 메탄을 원료공급 가스(12)로서 사용하여 아세틸렌(11)(및 기타 C2및 C3탄화수소)을 제조하기 위한 (10)에 표시된 장치 와 방법, 및 무음 방전 및 비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기(14) 모두에서 원료공급 가스(12)로서 황화수소(H2S)를 사용하여 원소 황 및 수소를 제조하기 위한 (10)에 표시된 장치와 방법에 관한 것이다. 본 발명은 무음 방전 반응기 또는 비열 펄스 코로나 반응기를 사용할 수 있다는 것이 중요하다.
원료공급 가스(12)는 산성 천연가스 스트림 및 아세틸렌(11)을 제조하는 생산시설에서 구입할 수 있고 또 수소 및 원소 황은 가스 발생지 근처에서 얻을 수 있다. 비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기(14)내에서 아세틸렌(11)을 제조하기 위한 기본적인 전체 반응은 다음과 같다:
비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기(14)내에서, 전환반응은 하기 반응식에 따라 강력한 전자에 의해 메탄 및 황화수소의 해리를 통하여 진행할 것으로 기대된다:
라디칼 종의 재결합은 다음 반응을 초래한다:
비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기(14)에서 고전압 펄스는, 상당한 에너지를 이온에 부여함없이, 우선적으로 전자를 가속시키는 단명 마이크로방전을 생성한다. 비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기(14)내의 고전압 펄스는 전력소모도 감소시킨다. 또한, 대부분의 적용 에너지는 비교적 대량의 이온 보다는 전자를 가속시킨다. 더 큰 반응기 체적도 가능하다.
비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기(14)는 수소(18)를 선택적으로 투과시키는 멤브레인 재료, 예컨대 팔라듐 피복된 물질, 특히 탄소로 제조된 반응기 벽(16)을 갖는다. 반응기 벽(16)을 통하여 수소(18)를 연속적으로 제거하면 상기 반응(a)를 진행시켜 완료시킨다. 멤브레인 재료는 백금 등과 같은 내부식성 물질로 피복될 수 있다.
본 발명의 장치와 방법을 예시하는 개략도가 도 1에 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 개념을 더욱 유리하게 이용하기 위해 고안된 다른 배치도 본 발명의 범위내에 속한다는 것을 유념해야한다.
도 2에 도시하고 상술한 바와 같이, 본 발명은 또한 비열 펄스 코로나 반응기(14)에서 황화수소(13)를 원소 황(13)과 수소(18)로 전환시키는 것을 포함한다.재생기(도시되지 않음)로부터 얻은 H2S, CO2및 CH4는 비열 펄스 코로나 반응기(14)에 대한 주요 공급원을 형성한다. 비열 펄스 코로나 반응기(14)에서 원소 황(22)과 수소(18)의 회수는 주로 하기 반응을 기초로한다:
반응(6)에 따른 H2S의 해리가 중요하다. 황의 형성은 반응(7)에 의하여 생긴다. 반응(8) 및 (9)는 수소의 형성에 관련된다. 비열 펄스 코로나 반응기(14)에 대한 원료공급 가스는 H2S 및 CO2로 구성되기 때문에, 다음 반응이 생길 수 있다:
이 방법은 연료가치의 H2S가 CO 및 H2로 변형되는 뚜렷한 이점을 갖는다; 이 합성 가스는 실질적으로 연소되어 공정의 에너지 요건을 충족한다. CO2는 COS의 형성을 유발하지만, 적합한 작업조건의 선택에 의해 그 제조를 최소화할 수 있다.
상기 기재된 반응 및 방법들은 황화수소를 함유하는 스트림으로부터 황을 회수하기 위해 널리 사용되는 클라우스(Claus) 화학 및 작업을 대체하는 것으로 볼 수 있다.
본 발명의 장치 및 방법(10)의 이점은 분명하다:
● 본 발명은 비교적 싼 공급원으로부터 아세틸렌( 및 기타 C2및 C3탄화수소)(11)과 원소 황(22) 및 수소(18)를 제조한다. 공급가스(12)의 값비싼 예열과 가압화를 요하지 않는다. 수소(18) 분리가 비교적 간단하다.
● 본 발명은 동시에 수소(18)의 제조를 가능하게한다. 연료가치의 메탄은 청정연소성 수소형태로 회수된다. 수소(14)는 상기 방법이 탈황유닛과 조합되어 이용된다면 석유 정제에도 사용될 수 있다. 다르게는, 수소(14)는 연료전지 기술을 이용하여 청정 전기를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 다른 가스와 함께 메탄, 황화수소 또는 이들 혼합물에 대해 이용될 수 있다. 수소 이외의 생성물은 작업조건 및 공급 혼합물 조성에 따라 다를 것이다. 또한 본 발명은 연료전지 이용에도 용이하게 사용될 수 있다.
본 발명의 상술한 예의 기재와 예시된 바람직한 구체예는 도면 및 상세한 기술에 의해 설명되며, 다양한 변형과 다른 구체예도 가능하다. 본 발명을 설명하고 기재하고 예시하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 한 동등한 변형이 가능함은 당업자라면 잘 숙지하고 있을 것이며, 본 발명의 범위는 종래기술에 의해 배제되는 것을 제외하고는 청구범위에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명은 본 명세서에 기재된 특정 요소가 없더라도 적합하게 실시될 수 있다.

Claims (51)

  1. 메탄으로 구성된 원료공급 가스를 제공하고,
    상기 원료공급 가스를 반응기에 도입하고,
    반응기 벽을 상기 반응기내에 배치시키고,
    원료공급 가스를 상기 반응기내에서 반응식
    으로 반응시키는 것을 포함하는 아세틸렌의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응기는 비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기 및 무음 방전 반응기로 구성된 군으로부터 선택되는 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 원료공급 가스가 산성의 천연가스 스트림으로부터 수집되는 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 반응기내의 반응이 하기 반응식에 따라 강력한 전자에 의한메탄의 해리를 통하여 실시되는 제조방법:
  5. 제4항에 있어서, 라디칼종의 재결합은 하기 반응식에 따라 실시되는 제조방법:
  6. 제1항에 있어서, 반응기에 고전압 펄스를 더 포함하며, 이때 고전압 펄스는 상당한 에너지를 이온에 부여함없이 전자를 가속시키는 단명 마이크로방전을 생성하는 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 반응기 벽은 멤브레인 재료로 구성되며, 이 멤브레인 재료는 멤브레인 재료를 통하여 수소를 연속적으로 제거하도록 수소의 선택적인 투과를 허용하는 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 멤브레인 재료는 팔라듐 피복된 물질 및 탄소로 구성된 군으로부터 선택되는 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 멤브레인 재료는 내부식성 물질로 피복되는 것을 더 포함하는 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 내부식성 물질이 팔라듐 물질로부터 구성되는 제조방법.
  11. 메탄으로 구성된 원료공급 가스;
    반응기내에서 상기 원료공급 가스를 반응시키기 위한 반응기; 및
    상기 반응기내에서 반응식이 실시되도록 반응기내에 배치된 반응기 벽을 포함하는 아세틸렌의 제조장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 반응기는 비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기 및 무음 방전 반응기로 구성된 군으로부터 선택되는 제조장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 원료공급 가스가 산성의 천연가스 스트림으로부터 수집되는 제조장치.
  14. 제11항에 있어서, 반응기내의 반응이 하기 반응식에 따라 강력한 전자에 의한 메탄의 해리를 통하여 실시되는 제조장치:
  15. 제14항에 있어서, 라디칼종의 재결합은 하기 반응식에 따라 실시되는 제조장치:
  16. 제11항에 있어서, 반응기에 고전압 펄스를 더 포함하며, 이때 고전압 펄스는 상당한 에너지를 이온에 부여함없이 전자를 가속시키는 단명 마이크로방전을 생성하는 제조장치.
  17. 제11항에 있어서, 반응기 벽은 멤브레인 재료로 구성되며, 이때 멤브레인 재료는 멤브레인 재료를 통하여 수소를 연속적으로 제거하도록 수소의 선택적인 투과를 허용하는 제조장치.
  18. 제17항에 있어서, 멤브레인 재료는 팔라듐 피복된 물질 및 탄소로 구성된 군으로부터 선택되는 제조장치.
  19. 제18항에 있어서, 멤브레인 재료는 내부식성 물질로 피복되는 것을 더 포함하는 제조장치.
  20. 제19항에 있어서, 내부식성 물질이 팔라듐 물질로부터 구성되는 제조장치.
  21. 반응기를 제공하고;
    상기 반응기내에 반응기 벽을 배치하며;
    원료공급 가스를 상기 반응기에 도입하며; 또
    원료공급 가스를 상기 반응기내에서 반응시켜 수소를 생성하는 것을 포함하는 원료공급 가스로부터 수소를 제조하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 반응기는 비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기 및 무음 방전 반응기로 구성된 군으로부터 선택되는 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 원료공급 가스가 산성의 천연가스 스트림으로부터 수집되는 방법.
  24. 제21항에 있어서, 메탄 및 황화수소로 구성된 원료공급 가스는 비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기내에서 다음 반응식
    으로 반응하여 수소를 생성하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 비열 플라즈마 코로나 반응기내의 반응은 하기 반응식에 따라서 강력한 전자에 의한 메탄의 해리를 통하여 실시되는 방법:
  26. 제25항에 있어서, 라디칼 종의 재결합은 하기 반응식에 따라 실시되는 방법:
  27. 제21항에 있어서, 황화수소(H2S)로 구성된 원료공급 가스는 하기 반응식에 따라서 반응기내에서 반응되어 수소를 생성하는 방법:
  28. 제27항에 있어서, 반응기내의 반응은 하기 반응식에 따라 강력한 전자에 의한 황화수소의 해리를 통하여 실시되는 방법:
  29. 제21항에 있어서, 반응기에서 고전압 펄스를 더 포함하며, 이때 고전압 펄스는 상당한 에너지를 이온에 부여함없이 전자를 가속시키는 단명 마이크로방전을 생성하는 방법.
  30. 제21항에 있어서, 반응기 벽은 멤브레인 재료로부터 작성되며, 이때 멤브레인 재료는 멤브레인 재료를 통하여 수소를 연속적으로 제거하도록 수소의 선택적인 투과를 허용하는 방법.
  31. 제27항에 있어서, 멤브레인 재료는 팔라듐 피복된 물질 및 탄소로 구성된 군으로부터 선택되는 방법.
  32. 제31항에 있어서, 멤브레인 재료는 내부식성 물질로 피복되는 것을 더 포함하는 방법.
  33. 제32항에 있어서, 내부식성 물질이 팔라듐 물질로부터 구성되는 방법.
  34. 황화수소(H2S)로 구성된 원료공급 가스를 제공하고;
    상기 원료공급 가스를 반응기에 도입하며;
    상기 반응기내에 반응기 벽을 배치시키고; 또
    상기 원료공급 가스를 반응기에서 하나 이상의 하기 반응으로 반응시키는 것을 포함하는 수소 및 원소 황의 제조방법:
  35. 제34항에 있어서, 상기 반응기는 비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기 및 무음 방전 반응기로 구성된 군으로부터 선택되는 제조방법.
  36. 제34항에 있어서, 상기 원료공급 가스가 산성의 천연가스 스트림으로부터 수집되는 제조방법.
  37. 제34항에 있어서, 반응기내의 반응이 하기 반응식에 따라 강력한 전자에 의한 메탄의 해리를 통하여 실시되는 제조방법:
  38. 제34항에 있어서, 반응기에서 고전압 펄스를 더 포함하며, 이때 고전압 펄스는 상당한 에너지를 이온에 부여함없이 전자를 가속시키는 단명 마이크로방전을 생성하는 제조방법.
  39. 제34항에 있어서, 반응기 벽은 멤브레인 재료로부터 구성되며, 이때 멤브레인 재료는 멤브레인 재료를 통하여 수소를 연속적으로 제거하도록 수소의 선택적인 투과를 허용하는 제조방법.
  40. 제39항에 있어서, 멤브레인 재료는 팔라듐 피복된 물질 및 탄소로 구성된 군으로부터 선택되는 제조방법.
  41. 제40항에 있어서, 멤브레인 재료는 내부식성 물질로 피복되는 것을 더 포함하는 제조방법.
  42. 제41항에 있어서, 내부식성 물질이 팔라듐 물질로부터 구성되는 제조방법.
  43. 황화수소(H2S)로 구성된 원료공급 가스;
    반응기내에서 상기 원료공급 가스를 반응시키기 위한 반응기; 및
    상기 반응기에 배치된 반응기 벽을 포함하며, 상기 반응기 속에서 하나 이상의 하기 반응이 실시되는 수소 및 원소 황의 제조장치:
  44. 제43항에 있어서, 상기 반응기는 비열 펄스 플라즈마 코로나 반응기 및 무음 방전 반응기로 구성된 군으로부터 선택되는 제조방법.
  45. 제43항에 있어서, 상기 원료공급 가스가 산성의 천연가스 스트림으로부터 수집되는 제조방법.
  46. 제43항에 있어서, 반응기내의 반응이 하기 반응식에 따라 강력한 전자에 의한 메탄의 해리를 통하여 실시되는 제조방법:
  47. 제43항에 있어서, 반응기에서 고전압 펄스를 더 포함하며, 이때 고전압 펄스는 상당한 에너지를 이온에 부여함없이 전자를 가속시키는 단명 마이크로방전을 생성하는 제조방법.
  48. 제43항에 있어서, 반응기 벽은 멤브레인 재료로 작성되며, 이때 멤브레인 재료는 멤브레인 재료를 통하여 수소를 연속적으로 제거하도록 수소의 선택적인 투과를 허용하는 제조방법.
  49. 제48항에 있어서, 멤브레인 재료는 팔라듐 피복된 물질 및 탄소로 구성된 군으로부터 선택되는 제조방법.
  50. 제49항에 있어서, 멤브레인 재료는 내부식성 물질로 피복되는 것을 더 포함하는 제조방법.
  51. 제50항에 있어서, 내부식성 물질이 팔라듐 물질로부터 구성되는 제조방법.
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