Abstract:
본 발명은 제올라이트, 코발트 및 지지체를 혼합 후 분쇄한 촉매 졸을 분사코팅 방법을 이용하여 금속 구조체 표면에 얇고 균일하게 코팅하여 피셔-트롭쉬 반응시의 발열을 예방함과 동시에 탄소사슬이 왁스 영역 보다 짧은 합성오일을 선택적으로 생산 할 수 있도록 한 금속 구조체 기반 코발트계 촉매 및 그 제조 방법, 합성 오일 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 구성은 코발트 수화물염과 산화금속 지지체간의 용융함침 과정을 통해 얻어진 혼합분말을 소성시켜 산화코발트/산화금속 지지체 촉매 분말을 제조하는 단계; 산화코발트/산화금속 지지체 촉매 분말과 제올라이트 분말을 혼성하여 혼성 촉매분말을 제조하는 단계; 혼성 촉매분말을 유기 바인더 및 무기 바인더와 혼합 후 분쇄하여 혼성촉매 졸을 제조하는 단계; ALD 과정을 통해 알루미나로 표면처리된 금속 구조체에 혼성촉매 졸을 분사코팅하는 단계; 및 혼성촉매 졸이 분사 코팅된 금속 구조체를 열처리하는 단계;를 포함하는 선택적 합성오일 생성을 위한 피셔-트롭쉬 반응용 금속 구조체 기반 코발트계 촉매의 제조방법과 그 촉매 그리고 이로부터 제조되는 합성오일을 발명의 특징으로 한다.
Abstract:
본 발명은 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조방법은 촉매 환원 반응기에 철계 촉매를 장입하는 장입단계, 촉매 환원 반응기에 촉매 활성화를 위한 제1 합성가스를 주입하여 환원처리하는 환원단계, 촉매 환원 반응기에 제2 합성가스를 주입시켜 상기 환원단계에서 환원처리한 철계 촉매와 교반시키는 교반단계, 교반단계에서 교반된 제2 합성가스 및 환원처리된 철계 촉매를 연결된 관을 통해 온라인(online)으로 피셔-트롭쉬 합성 반응기로 주입하는 주입단계, 피셔-트롭쉬 합성 반응기에서 교반된 제2 합성가스 및 환원처리된 철계 촉매를 반응시켜 탄화수소 화합물을 제조하는 제조단계를 포함한다. 이를 통해 별도의 반응기에서 촉매를 환원(활성화)시켜 피셔-트롭쉬 반응기에 투입시키기 때문에 피셔-트롭쉬 합성 반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조과정에서 추가로 촉매를 투입하기 용이하고, 활성화된 촉매를 공급하여 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물이 제조되는 시간을 단축할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 촉매 환원 반응기는 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조 시스템에 있어서, 철계 촉매가 장입되고, 제1 합성가스가 주입되어 상기 철계 촉매가 환원처리되고, 환원처리된 철계 촉매와 주입된 제2 합성가스를 교반하는 교반기를 포함한다. 이를 통해 별도의 반응기에서 촉매를 환원(활성화)시켜 피셔-트롭쉬 반응기에 투입시키기 때문에 피셔-트롭쉬 합성 반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조과정에서 추가로 촉매를 투입하기 용이하고, 활성화된 촉매를 공급하여 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물이 제조되는 시간을 단축할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 석탄 가스화기에서 생성된 합성가스와 촉매와의 반응시 발생되는 반응열의 온도를 제어할 수 있는 FT 슬러리 기포탑 반응기의 반응열 제거용 혼합형 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 FT슬러리 기포탑 반응기에는 내관이 내포된 잠열냉각관을 중앙에 배관하고, 측면인 가장자리에는 다수의 냉각관을 수직으로 다단 분리하여 배관한 것이다. 따라서, 내관에서 분사되는 냉각수가 스팀으로 상변화되는 잠열에 의한 중앙냉각방식과, 냉각관에 선택적으로 냉각수 또는 스팀을 공급해 직접 냉각이 이루어지는 측면냉각방식을 혼합하여 반응기의 중앙과 측면의 온도를 균일하게 조절할 수 있도록 한 FT슬러리 기포탑 반응기의 반응열 제거용 혼합형 냉각장치에 관한 것이다.
Abstract:
본 발명은 석탄 가스화기에서 생성된 합성가스와 촉매와의 반응시 발생되는 반응열의 온도를 제어할 수 있는 FT슬러리 기포탑 반응기에 다수의 분사구가 형성된 분사관이 내입된 냉각관을 설치하되, 상기 냉각관은 반응기의 가스분사판 하부공간에 유입되는 제1냉각관과, 상기 제1냉각관으로부터 가스분사판 상측의 반응실로 수직연장 형성되는 다수의 제2냉각관으로 형성해 냉각수가 하부에서 상부로 공급하도록 하는 FT 슬러리 기포탑 반응기의 반응열 제거용 상향류 공급형 냉각장치에 관한 것이다.
Abstract:
본 발명은 슬러리 기포탑 반응기를 이용한 경유 및 휘발유 고함량 합성연료의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에서는 기존에 저온 FT 반응에 주로 적용하는 슬러리 기포탑 반응기(SBCR)를 고온에서 운전하여 왁스의 생산보다 경유 또는 휘발유 함량이 증가된 피셔 트롭시 합성반응 생성물을 생산할 수 있는 최적 공정을 제공할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 촉매 활성화를 위해 별도의 환원 전처리를 수행하지 않는 피셔-트롭쉬 합성반응을 통해 합성가스로부터 액체 또는 고체 탄화수소를 제조하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 피셔-트롭시 합성반응을 이용하여 합성가스로부터 액체 탄화수소를 제조하는 방법은 철 원자수 100%에 대하여 ferrihydrite의 상분율 중 철 원자수가 10 내지 100%이고 hematite의 상분율 중 철 원자수가 0 내지 90%인 피셔-트롭시 합성용 철계 촉매를 피셔-트롭시 합성반응기에 적용하는 제1단계; 및 피셔-트롭시 합성반응 조건하에서 반응물인 합성가스에 의해 피셔-트롭시 합성용 철계 촉매를 활성화시키고 상기 활성화된 피셔-트롭시 합성용 촉매에 의해 피셔-트롭시 합성반응을 수행하는 제2단계를 포함하여 별도의 환원 전처리 없이도 피셔-트롭쉬 합성반응을 통해 합성가스로부터 액체 또는 고체 탄화수소를 효율적으로 제조할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 탄화수소 화합물에 관한 것으로서, 본 발명의 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조방법은, 철계 촉매가 장입된 제1반응기에 CO 2 및 CO를 포함하는 제1가스를 주입하여 환원처리 하는 환원단계 및 환원단계에서 환원처리한 철계 촉매가 장입된 제2 반응기에서 H 2 및 CO를 포함하는 제2가스를 반응시켜 탄화수소 화합물을 제조하는 제조단계를 포함한다. 이를 통해 철계 촉매의 환원성을 향상시켜 탄소 수가 5 이상인 탄화수소의 생산성은 높이고, CO 2 의 선택도(selectivity) 및 CH 4 , C 2 -C 4 탄화수소의 선택도를 낮출 수 있다.
Abstract:
본 발명은 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조시스템은 철계 촉매가 장입되고, 제1 합성가스가 주입되어 철계 촉매가 환원처리되고, 환원처리된 철계 촉매와 주입된 제2 합성가스를 교반하는 교반기를 포함하는 촉매 환원 반응기, 촉매 환원 반응기와 연결된 관을 통해 온라인(online)으로 이동된 상기 교반된 제2 합성가스 및 환원처리된 철계 촉매를 반응시켜 탄화수소 화합물을 제조하는 피셔-트롭쉬 합성 반응기를 포함한다. 이를 통해 별도의 반응기에서 촉매를 환원(활성화)시켜 피셔-트롭쉬 반응기에 투입시키기 때문에 피셔-트롭쉬 합성 반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조과정에서 추가로 촉매를 투입하기 용이하고, 활성화된 촉매를 공급하여 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물이 제조되는 시간을 단축할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 동적 기체분배기 및 그를 적용한 기포탑 반응기에 관한 것으로, 합성가스의 기포입자를 균일하게 전환시킴은 물론, 기포입자의 후단에 생기는 웨이크(wake:교란된 공기의 흐름)에 의해 기포기둥이 발생되는 현상을 억제하여 반응기본체 내에서의 반응효율을 증진시키기 위한 것이다. 본 발명에 따른 기포탑 반응기는 반응기본체와 동적 기체분배기를 포함한다. 반응기본체는 촉매를 함유하는 슬러리가 저장되며, 촉매를 함유하는 슬러리가 유입되는 합성가스와 반응하여 합성연료를 생성한다. 그리고 동적 기체분배기는 반응기본체의 하부에 연통되게 배치되며, 유입관을 통해 공급되는 합성가스를 회전으로 분산시키고, 분산된 합성가스를 균일한 기포입자로 전환시켜 반응기본체의 내부로 공급한다.