초록 ▼

두 단계의 메탄을 합성공정은 이산화탄소로부터 물을 제거하기 위한 ,역수성가스반응과 역수성 가스반응으로부터 배출되는 합성가스로부터 메탄올을 합성하는 두개의 단위반응으로 구성된다.
1차년도에는 3.75N㎥/day의 이산화탄소를 처리할 수 있는 역수성 반응과 메탄을 합성 반응기를 제작하고 각각 관련된 단위공정의 반응에 사용될 촉매를 개발 또는 개선하는 것을 그 내용으로 하고 있다.
2차년도에는 각 단위반응을 연계하여 운전하는 것을 그 내용으로 하고 있다. 이 단계에서는 각 단위반응에서의 재순환에 따른 메탈을 합성수율의 영향 및

두 단계의 메탄을 합성공정은 이산화탄소로부터 물을 제거하기 위한 ,역수성가스반응과 역수성 가스반응으로부터 배출되는 합성가스로부터 메탄올을 합성하는 두개의 단위반응으로 구성된다.
1차년도에는 3.75N㎥/day의 이산화탄소를 처리할 수 있는 역수성 반응과 메탄을 합성 반응기를 제작하고 각각 관련된 단위공정의 반응에 사용될 촉매를 개발 또는 개선하는 것을 그 내용으로 하고 있다.
2차년도에는 각 단위반응을 연계하여 운전하는 것을 그 내용으로 하고 있다. 이 단계에서는 각 단위반응에서의 재순환에 따른 메탈을 합성수율의 영향 및 압축비에 대한 최적화 및 반응기의 온도제어에 대한 대책을 마련하고 일차년도에 제작된 공정의 문제점을 개선하게 되며 3차년도의 최적화를 위한 각 단위반응의 속도론적 연구를 수행한다.
3차년도에는 최종 개선된 반응공정을 운전하고 최적화를 위한 설계자료를 획득하여 경제성 평가를 수행하여 기존의 공정과 비교평가한다.
DME제조연구의 주요 내용은 크게 두 분야로서, 첫째, 니켈을 중심으로 하는 여러 금속 닿지 촉매상에서 이산화탄소를 천연가스와 반응시켜 고 수율로 일산화탄소와 수소를 제조하고, 둘째, 연속적으로 메탄을 합성촉매와 메탄을 탈수화 촉매를 혼성하여 메탄올과 디메틸에테르를 고수율로 얻을 수 있는 최적조건 및 설계자료 등을 확보함으로해서, 차후 대규모 공업적 응용에 대비하고자 하였다.1차년도에는, 이산화탄소 개질반응 금속담지 촉매 제조(담지체/금속담지촉매 제조 조건 확립) 및 개질반응장치 설계/제작하고, 메탄올/디메틸에테르 동시 생산용 촉매의 장기 안정성 시험 및 개선을 하였다.2차년도에는, 이산화탄소 개질 촉매반응 최적조건 도출 (3단계 반응)하고, 메탄올/디메틸에테르 합성 반응 최적조건 도출 (2단계 반응)하고자 하였다.3차년도에는 천연가스를 이용한 이산화탄소 개질 및 DME제조 반응 시스템을 운전하여 설계자료를 도출하고자 하였다.

Abstract ▼

The two-stage process consists of a reverse water shift reaction unit and a hydrogenation unit of effluent gas streams from the first reactor. The process of 3.75 N㎥/day will be installed and the each unit will bi operated. The catalytic systems will be developed for each reaction.
The process wi

The two-stage process consists of a reverse water shift reaction unit and a hydrogenation unit of effluent gas streams from the first reactor. The process of 3.75 N㎥/day will be installed and the each unit will bi operated. The catalytic systems will be developed for each reaction.
The process will be operated by pipe-lining each unit and the troubles will be shoot after each unit are established. The kinetic studies wilt be conducted using the developed catalysts. The data will be used for the process optimization. Finally, the economic analysis will be conducted after the process is optimized.
This work was composed of two fields, the first part was about the production of carbon monoxide and hydrogen by reacting carbon dioxide with natural gas on various metal impregnated catalysts, and the second part was to study methanol/DME coproduction continuously on hybrid catalyst of methanol synthesis and methanol dehydration catalyst, and to get the data and optimum reaction condition for design and scale-up of demonstration plant.In 1st-year research, we prepared various catalysts for carbon dioxide reforming and DME synthesis and established the each reaction system.
Long-term stability test and modification of catalysts were conducted for Methanol/DME coproduction.In End-year research, various experiments of carbon dioxide catalytic reforming with methane (the 1st step) and Methanol/DME synthesis (the 2nd step) were performed for establishing optimum conditions.I
n 3rd-year research, we obtained design data through the operation of the carbon dioxide reforming system with natural gas and the DME synthesis reactor.

목차 Contents

• 제1장 서론 ... 16
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 24
• 제1절 이산화탄소로부터 메탄올합성 ... 24
• 제2절 메탄 개질반응에 의한 DME 합성 ... 29
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 42
• 제1절 역수성가스반응 ... 42
• 제2절 메탄을 합성반응 ... 66
• 제3절 메탄을 합성공정의 최적설계 ... 96
• 제4절 디메틸에테르 합성반응 ... 143
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 186
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 192
• 제6장 참고문헌 ... 194