KR20240030337A - 개질공정이 포함된 재사용 공정 없는 청정연료 생산 시스템 - Google Patents
개질공정이 포함된 재사용 공정 없는 청정연료 생산 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 개질공정, 및 탈황공정을 이용하여 청정연료를 생산하는 시스템에 관한 것으로써, 본 발명에 따른 청정연료 생산시스템은 미반응물을 원료로 재사용 공정 없이, 개질공정 및 탈황공정만을 포함한 소형화된 공정을 이용하여 청정연료를 생산하므로, 경제성이 우수하고 환경적 유용성이 상당히 높다는 장점이 있다.
Description
본 발명은 개질공정, 및 탈황공정을 이용하여 유동성을 구비한 청정연료를 생산하는 청정연료 생산 시스템, 즉, 재순환 공정이 없는 one path through 소형화된 GTL(compact Gas-to-Liquid(GTL)) 시스템에 관한 것이다.
대한민국 공개특허공보 10-2018-0105823 (특허문헌 1)에는 석탄, 바이오매스 및 고체탄소 연료 등으로부터 얻어진 합성가스를 사용하여 합성천연가스를 제조하되, 상기 합성가스의 일부를 분리하여 발열량이 높은 액화석유가스, 디메틸에테르 등의 탄화수소 화합물을 합성하고, 이를 상기 합성천연가스와 혼합하는 발열량이 증가된 합성천연가스를 제조하는 방법을 제시하였다.
대한민국 공개특허공보 10-2020-0098526 (특허문헌 2)에는 메탄 및/또는 다른 탄화수소를 합성 가스(즉, H2 및 CO를 포함하는 가스상 혼합물)로 전환시키는 공정이 개시되어 있으며, 여기서 탄화수소(들)는 적어도 일부분은 CO2와 반응한다. 메탄은 적어도 제2 부분은 H2O(스팀)와 반응함으로써, H2O가 존재하지 않는 "순수한" 건식 개질과 비교하여, 흡열성(△H) 및 요망되는 에너지 투입의 감소라는 측면에서 열역학적으로 공정을 개선하는 방향을 제시하였다.
대한민국 등록특허공보 10-1600430 (특허문헌 3)에는 이산화탄소가 풍부한 합성가스로부터 단환 방향족 화합물 및 장쇄 올레핀 화합물의 직접 합성방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피셔-트롭쉬(FT) 합성공정에 의한 C1∼C15의 단쇄 탄화수소의 제조과정과 제조된 단쇄 탄화수소의 탈수소화 공정에 의한 단환 방향족 화합물 및 장쇄올레핀 화합물의 제조과정을 포함하고 있으며, 상기 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch, FT) 합성공정에 사용되는 합성가스로는 수소, 일산화탄소 및 이산화탄소의 몰비가 특정범위로 제한된 이산화탄소가 풍부한 합성가스를 사용하여 단쇄 탄화수소의 수율을 극대화하고, 상기 탈수소와 공정에 사용되는 촉매의 조성과 온도 및 압력 조건을 특정하여 단환 방향족 화합물 또는 장쇄 올레핀 화합물의 수율을 극대화하는 효과를 얻고 있는, 이산화탄소가 풍부한 합성가스로부터 단환 방향족 화합물 및 장쇄 올레핀 화합물의 직접 합성방법 을 제시하였다.
대한민국 등록특허공보 10-1600139 (특허문헌 4)에는 천연가스를 이용한 경질 올레핀 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 천연가스와 이산화탄소의 혼합 개질반응으로부터 생성된 합성가스(syngas)를 이용하여 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch, FT) 합성 반응을 통해 올레핀이 포함된 탄화수소를 제조하고, 이를 올레핀 크래킹(cracking) 촉매층을 통과시켜 경질 올레핀 생성량을 늘린 후, 액체 탄화수소 및 물 분리 공정, 이산화탄소 분리공정, 흡착법에 의한 경질 올레핀 분리 및 미반응물의 재순환(recycle)을 포함한 일련의 공정에 의해 천연가스와 이산화탄소로부터 경질 올레핀을 효과적으로 제조하는 방법을 제시하였다.
본 발명은 개질공정 및 탈황공정만을 포함한 소형화된 공정을 이용하여 합성가스를 제공한 다음 미반응물의 재사용 공정 없이 청정연료를 생산하는 청정연료 생산시스템으로써, 소형화된 GTL(compact GTL) 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 청정연료 생산 시스템은 적어도 원료가스 중 탄소수 5 이상의 물질을 분리하는 가스/액체 분리부; 상기 탄소수 5 이상의 액상 탄화수소(Condensate)를 저장하는 컨덴세이트 저장부; 원료가스 중 황성분을 제거하기위한 탈황부; 원료가스를 공급받아 일부를 개질반응을 일으키는 선개질부(Pre-reformer); 원료가스를 공급받아 상기 원료가스에 포함된 탄화수소의 수증기 개질 반응을 일으키는 개질부(Reformer); 합성가스를 공급받아 수증기(H2O)를 제거하고 이산화탄소(CO2)를 분리/제거하여, 특정 함량로 제어된 수소(H2), 이산화탄소(CO2), 및 일산화탄소(CO)를 포함하는 합성가스를 생성하는 합성가스 제어부; 및 상기 합성가스 제어부로부터 수증기(H2O)가 제거되고 특정 함량으로 제어된 합성가스(H2, CO, CO2)를 공급받아, 피셔-트롭시 반응을 통해 왁스(wax)를 5 wt% 이하로 포함하는 청정연료를 생산하는 청정연료 생산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 청정연료 생산시스템은 미반응물의 재사용공정 없이, 개질공정 및 탈황공정만을 포함한 소형화된 GTL(compact GTL) 공정을 이용하여 왁스(wax)를 5wt% 이내로 유동성이 확보된 청정연료를 생산하므로, 별도의 업그레이딩(Upgrading) 공정이 필요 없기 때문에 경제성이 우수하고 환경적 유용성이 상당히 높다는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 청정연료 생산 시스템을 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
도 1은 본 발명에 따른 청정연료 생산 시스템을 도시한 것이다. 이를 참조하면, 적어도 탄화수소를 포함하는 원료가스(10)를, 탄소 수 1~4인 기상 탄화수소와 탄소 수 5 이상인 액상 탄화수소로 분리하는 가스/액체 분리부(20); 상기 탄소수 5 이상의 액상 탄화수소(Condensate)를 저장하는 컨덴세이트 저장부(25); 상기 가스/액체 분리부(20)에서 공급받은 탄소 수 1~4인 기상 탄화수소로부터 황 또는 황화합물을 분리하는 탈황부(30); 상기 탈황부로부터 탈황된 탄소 수 1~4인 탄화수소를 공급받아 수증기와 개질 반응시키는 선개질부(40); 상기 선개질부의 생성물을 공급받아 추가적인 개질반응을 일으켜 수소와 일산화탄소를 포함하는 합성가스를 생성하는 개질부(50); 상기 합성가스를 공급받아 수증기(H2O)를 제거하고 이산화탄소(CO2)를 분리/제거하여, 특정 함량로 제어된 수소(H2), 이산화탄소(CO2), 및 일산화탄소(CO)를 포함하는 합성가스를 생성하는 합성가스 제어부(60); 상기 합성가스 제어부로부터 수증기(H2O)가 제거되고 특정 함량으로제어된 합성가스(H2, CO, CO2)를 공급받아, 피셔-트롭시 반응을 통해 왁스(wax)를 5 wt% 이하로 포함하는 청정연료를 생산하는 청정연료 생산부(70);를 포함한다.
이하, 상기 청정연료 생산 시스템의 각 구성을 구체적으로 설명한다.
상기 원료가스(10)는 천연가스(Natural Gas), 액화 천연 가스(Liquefied Natural Gas, LNG), 액화 석유 가스(Liquefied Petroleum Gas, LPG), 탄소수 5 이상의 액상 응축물(Condensate) 등의 이산화탄소(CO2)가 풍부한 기상 또는 액상의 탄화수소를 포함할 수 있다. 또한, 이산화탄소(CO2)가 포함되어 있어 사용하기 힘든 한계가스전의 천연가스(Associated Gas 혹은 Stranded gas)를 사용할 수 있다.
상기 원료가스(10)는 가스/액체 분리부(20)를 거쳐, 탄소 수 1~4인 기상 탄화수소와 탄소 수 5 이상인 액상 탄화수소로 분리된다.
상기 탄소 수 5 이상인 액상 탄화수소는 컨덴세이트 저장부(25)에 저장되며, 탄소 수 1~4인 기상 탄화수소는 탈황부(30)로 제공된다.
상기 탄소 수 1~4인 탄화수소는 탈황부(30)를 거쳐, 추후 사용되는 촉매의 성능을 저하시킬 수 있는 황 또는 황화합물을 분리 및 제거된 후 선 개질부(40)로 제공된다.
상기 선 개질부(40)는 수분 및/또는 수증기를 공급하는 수증기 공급 라인(미도시)을 포함하고, 탈황된 탄소 수 1~4인 탄화수소 중 일부를 개질반응을 진행하여 후단의 개질부(50)에서 진행할 때 필요 이상의 수증기의 양을 줄이는 데 기여할 수 있다.
상기 개질부(50)는 상기 선 개질부(40)의 생성물을 공급받아 하기와 같은 탄화수소의 수증기 개질반응을 일으키는 구성이다. 구체적으로, 상기 개질부(50)로 공급되는 선 개질부의 생성물은 메탄(CH4), 수증기(H2O) 및 이산화탄소(CO2)가 특정의 비율로 포함될 수 있으며, 이때, CH4 : H2O : CO2 = 1 : 1~5 : 0.1~1.5의 비율로 포함할 수 있고, 더 바람직하게는 CH4 : H2O : CO2 = 1 : 1~2 : 0.5~0.9의 비율로 포함되어, 상기 개질부(50)에 공급될 수 있다. 상기 개질부(50)로 공급된 개질부의 생성물이 개질반응 후 생성되는 합성가스는 적어도 수소(H2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4) 및 수증기(H2O)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 개질부에서 발생하는 개질반응에서는 메탄의 수증기 개질반응, 수성가스 전환반응, 메탄 분해반응, 이산화탄소 개질반응, 역수성 가스 전환반응이 일어나는 혼합 개질반응이 일어나며, 전체적으로 많은 열량이 필요한 흡열반응이다. 따라서 수증기의 공급량이 낮아질 경우에는 반응기 내의 탄소침적이 발생하여 바람직하지 않으며, 수증기의 비율이 상기 수치보다 높을 경우에는 필요 이상의 열을 사용하게 되어 경제성이 낮을 수 있다.
CmHn + mH2O → (m+n/2)H2 --- (1)
CO + 3H2 ↔ CH4 + H2O --- (2)
CO + H2O ↔ CO2 + H2 --- (3)
구체적으로, 상기 개질부(50)는 상기 선 개질부(40)의 생성물을 개질 촉매 상에 접촉시키고 수증기 개질 반응을 일으켜 고농도의 수소를 함유한 가스인 합성가스를 생산한다. 이때, 상기 개질 촉매는 니켈(Nickel) 또는 루테늄(Ruthenium) 등의 금속을 알루미나(Alumina), 실리카(Silica) 그리고 마그네슘 알루미네이트(Magnesium Aluminate)등의 특수한 모형 혹은 구형 등의 모형을 가진 담체에 담지한 촉매 등을 포함할 수 있다.
상기 수증기 개질 반응의 수소 생성율을 높이기 위해 상기 개질부(50)의 온도를 600℃ 내지 900℃로 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 개질부(50)는 후술 할 청정연료 생산부(70)에서 생산되어 가스/액체 분리부를 거쳐 LPG 저장부에서 분리된 탄소 수 1~2의 탄화수소를 공급받아 상기 개질부의 온도를 유지하는 연료로 사용할 수 있다. 또한, 상기 개질부(50)의 온도는 800℃ 내지 850℃인 것이 바람직하다.
한편, 상기 선 개질부(40)와 상기 개질부(50)는 일체형 구조의 반응기일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 상기 선 개질부(40)와 상기 개질부(50)는 물리적으로 분리되어 있는 별도의 장치일 수도 있다.
상기 개질부(50)로부터 배출되는 합성가스는 합성가스 제어부(60)로 유입된다. 상기 합성가스 제어부(60)는 개질부에서 미반응한 수증기 및 이산화탄소를 분리하여 제거하여 H2/CO의 몰비로 추후 청정연료 생산부(70)에 진행될 피셔-트롭시 반응에 적합하도록 구성된다. 상기 합성가스 제어부(60)에서 수증기(H2O)와 이산화탄소(CO2)가 제거된 합성가스는 청정연료 생산부(70)로 공급된다. 또한, 합성가스 제어부에서 특정 몰비의 합성가스 중의 이산화탄소는 10% 이내로 제어하고 더 바람직하게는 5% 이내로 제어하는 것이 바람직하다.
상기 청정연료 생산부(70)는 반응기 및 온도제어 장치 등이 포함될 수 있으며 피셔-트롭쉬 반응용 촉매가 충진되어, 상기 제어부(60)로 공급된 수증기(H2O)는 제거되고 일정량의 이산화탄소(CO2)가 제거된 특정한 몰비의 합성가스(H2, CO, CO2)는 청정연료 생산부에 공급되어 피셔-트롭시 반응을 통해 청정연료를 생산하는 구성이다.
바람직하게는, 상기 합성가스 제어부(60)는 합성가스의 H2/CO의 몰 비를 1.8~2.2로 제어하거나, 0.5~1.0로 제어한 합성가스를 상기 청정연료생산부(70)에 공급시킬 수 있다. 구체적으로, H2/CO의 몰비가 1.8~2.2인 합성가스인 경우, 충진되는 피셔-트롭쉬 반응용 촉매는, Co를 기반으로 하며, Cu, K, Fe, Zn 등의 조촉매와 Al, Si 등의 담지체를 포함하는 촉매를 사용할 수 있다. 또한, 합성가스의 H2/CO의 몰비가 0.5~1.0 이하인 합성가스인 경우에는 Fe계 촉매를 기반으로 하며, 조촉매와 Al, Si 등의 담지체를 포함하는 촉매를 사용할 수 있다.
상기 청정연료 생산부(70)에서 생성된 청정연료는 왁스(wax)가 5중량% 이내로 포함되어 유동성이 확보된 청정연료일 수 있다. 또한, 상기 생성된 청정연료는 가스/액체 분리부(80)에서 최종 생산물로 분리되어 저장 및/또는 특정 수요에 공급된다. 구체적으로, 가스/액체 분리부(80)는 상기 생성물을 LPG(탄소 수 3~4인 탄화수소), 가솔린, 및 중간유분으로 분리할 수 있다.
또한, 상기 생산 시스템은 상기 가스/액체 분리부(80)로부터 배출되는 LPG를 저장하는 LPG 저장부(90), 상기 가솔린을 저장하는 가솔린 저장부(100), 및 상기 중간 유분을 저장하는 중간 유분 저장부(110)를 포함할 수 있다.
상기 LPG 저장부(90)에는 상기 가스/액체 분리부(80)에서 유입된 탄소 수 1~4인 탄화수소를 포함하는 LPG를 저장한다. 바람직하게는, 상기 LPG 저장부(90)에 저장된 탄소 수 1~4인 탄화수소 중 탄소 수 1~2인 탄화수소는 개질부(50)로 공급되어 개질부(50)의 반응온도를 유지시킬 수 있도록 연료(fuel)로 공급될 수 있고, 바람직하게는, 개질부(50)의 온도를 600℃ 내지 900℃로 유지시킬 수 있다. 또한, LPG 저장부(90)에 저장된 탄소 수 3~4인 탄화수소는 가정용 Fuel(120) 등의 수요처에 공급될 수 있다.
상기 가솔린 저장부(100)에 저장된 가솔린은 주유소(130) 등의 수요처로 공급될 수 있고, 상기 중간 유분 저장부(110)에 저장된 wax가 소량 포함된 중간 유분은 고부가 가치 제품(140)을 생산하기 위한 중간 원료로 사용될 수 있다.
상기 생산 시스템을 통해 청정연료를 생산하는 전체적인 과정을 원료 가스(10)의 흐름으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 원료가스의 흐름을 살펴보면, 탄화수소를 포함하는 원료가스(10)를 가스/액체 분리부(20)로부터 탄소 수 5 이상의 탄화수소를 분리하여 컨덴세이트(Condensate)저장부(25)에 저장하고, 탄소수 1~4인 탄화수소는 탈황부(30)를 거쳐 황 또는 황화합물을 분리하여 제거한다. 그 다음, 탈황된 탄소 수 1~4인 탄화수소는 선 개질부(40)를 거쳐 수증기와 개질반응이 진행되고, 상기 수증기와의 개질반응이 완료된 생성물은 개질부(50)에서 추가적인 개질반응이 일어나 수소와 일산화탄소를 포함하는 합성가스가 생성된다. 그 다음, 상기 합성가스는 합성가스 제어부(60)를 통해 미반응 수증기(H2O)와 이산화탄소(CO2)를 제거하고, 특정한 몰비의 합성가스(H2, CO, CO2)는 청정연료 생산부(70)를 거쳐 청정연료를 생산하고 이들을 저장 및/또는 특정 수요처에 공급할 수 있다. 이때, 상기 청정연료 중 LPG 저장부에 저장된 탄소 수 1~4인 탄화수소 중 탄소 수 1~2의 탄화수소는 개질부(50)의 연료(fuel)로 일부 공급되어 개질부(50)의 반응온도 유지를 위해 사용될 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10: 원료가스 20: 가스/액체 분리부 25: 컨덴세이트 저장부
30 : 탈황부 40: 선개질부 50: 개질부
60: 합성가스 제어부 70: 청정연료 생산부 80: 가스/액체 분리부
90: LPG 저장부 100: 가솔린 저장부 110: 중간유분 저장부
120: 가정용 Fuel 130: 주유소 140: 고부가 가치제품
30 : 탈황부 40: 선개질부 50: 개질부
60: 합성가스 제어부 70: 청정연료 생산부 80: 가스/액체 분리부
90: LPG 저장부 100: 가솔린 저장부 110: 중간유분 저장부
120: 가정용 Fuel 130: 주유소 140: 고부가 가치제품
Claims (10)
- 적어도 탄화수소를 포함하는 원료가스를, 탄소수 1~4인 기상 탄화수소와 탄소 수 5 이상인 액상 탄화수소로 분리하는 가스/액체 분리부;
상기 탄소수 5 이상의 액상 탄화수소(Condensate)를 저장하는 컨덴세이트 저장부;
상기 가스/액체 분리부에서 공급받은 탄소수 1~4인 탄화수소로부터 황 또는 황화합물을 분리하는 탈황부;
상기 탈황부로부터 탈황된 탄소 수 1~4인 탄화수소를 공급받아 수증기와 개질반응시키는 선 개질부;
상기 선 개질부의 생성물을 공급받아 추가적인 개질반응을 일으켜 수소와 일산화탄소를 포함하는 합성가스를 생성하는 개질부;
상기 합성가스를 공급받아 수증기(H2O)를 제거하고 이산화탄소(CO2)를 분리/제거하여, 특정 함량로 제어된 수소(H2), 이산화탄소(CO2), 및 일산화탄소(CO)를 포함하는 합성가스를 생성하는 합성가스 제어부; 및
상기 합성가스 제어부로부터 수증기(H2O)가 제거되고 특정 함량으로 제어된 합성가스(H2, CO, CO2)를 공급받아, 피셔-트롭시 반응을 통해 왁스(wax)를 5 wt% 이하로 포함하는 청정연료를 생산하는 청정연료 생산부;를 포함하고,
피셔-트롭쉬 반응 후 미반응의 합성가스를 개질부와 청정연료 생산부로 재순환하지 않는 것을 특징으로 하는 one path through 소형화된 GTL(compact GTL(Gas-to-liquid)) 청정연료 생산 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 원료 가스는 천연가스(Natural Gas), 액화 천연 가스(Liquefied Natural Gas, LNG), 액화 석유 가스(Liquefied Petroleum Gas, LPG), 탄소수 5 이상의 탄화수소 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 청정연료 생산 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 합성가스 제어부에서 제공되는 합성가스는 이산화탄소(CO2)를 10% 이내로 제어하는 것인 청정연료 생산 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 합성가스 제어부에서 제공되는 합성가스의 H2/CO의 몰비는 1.8~2.2, 또는 0.5~1.0인 것인 청정연료 생산 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 합성가스 제어부에서 제공되는 합성가스의 H2/CO의 몰 비가 1.8~2.2이면,
상기 청정연료 생산부의 피셔-트롭시 반응용 촉매는 구리(Cu), 칼륨(K), 철(Fe), 아연(Zn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 조촉매와 코발트(Co) 촉매를 포함하는 복합촉매; 또는
알루미늄(Al) 또는 규소(Si)의 담지체, 및 코발트(Co) 촉매를 포함하는 복합촉매를 포함하는 것인 청정연료 생산 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 합성가스 제어부에서 제공되는 합성가스의 H2/CO의 몰 비가 0.5~1.0이면,
알루미늄(Al) 또는 규소(Si)의 담지체, 및 철(Fe) 촉매를 포함하는 복합촉매를 포함하는 것인 청정연료 생산 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 피셔-트롭시 반응부의 생성물을 LPG, 가솔린, 및 중간 유분으로 분리하는 생성물 가스/액체 분리부를 더 포함하는 청정연료 생산 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 LPG를 저장하는 LPG 저장부,
상기 가솔린을 저장하는 가솔린 저장부, 및
상기 중간 유분을 저장하는 중간 유분 저장부를 더 포함하는 청정연료 생산 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 LPG 저장부로부터 분리된 탄소 수 1~2인 탄화수소는 개질부의 연료(fuel)로 공급되어 개질부의 온도를 유지시키는 청정연료 생산 시스템. - 제9항에 있어서,
상기 개질부로 공급되는, LPG 저장부로부터 분리된 탄소수 1~2인 탄화수소는 개질부의 연료로 공급되어 개질부의 온도를 600℃ 내지 900℃로 유지시키는 것을 특징으로 하는 청정연료 생산 시스템.
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| KR1020220109241A KR20240030337A (ko) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 개질공정이 포함된 재사용 공정 없는 청정연료 생산 시스템 |
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|---|---|---|---|
| KR1020220109241A KR20240030337A (ko) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 개질공정이 포함된 재사용 공정 없는 청정연료 생산 시스템 |
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