초록 ▼

0.1 BPD 규모의 급속열분해 반응기 결과를 바탕으로 1.0 BPD 규모의 반응기를 설계 및 제작하였다. 매채(모래), 원료, steam, 공기 필요량 등에 대하여 mass balance와 energy balance를 계산하여 설계하였으며, 원료 atomizer의 막힘을 해결하기 위하여 steam과 원료가 외부에서 혼합되는 방식을 사용하였다. 1.0 BPD 규모의 급속열분해 반응기에서의 cold-bed test 결과 1.0 BPD cold 반응기에서와 유사한 특성을 보임을 확인하였다.
급속열분해 잔사 가스화 기술개발 연구에서

0.1 BPD 규모의 급속열분해 반응기 결과를 바탕으로 1.0 BPD 규모의 반응기를 설계 및 제작하였다. 매채(모래), 원료, steam, 공기 필요량 등에 대하여 mass balance와 energy balance를 계산하여 설계하였으며, 원료 atomizer의 막힘을 해결하기 위하여 steam과 원료가 외부에서 혼합되는 방식을 사용하였다. 1.0 BPD 규모의 급속열분해 반응기에서의 cold-bed test 결과 1.0 BPD cold 반응기에서와 유사한 특성을 보임을 확인하였다.
급속열분해 잔사 가스화 기술개발 연구에서는 중질유의 고품위화 과정에서 발생되는 부산물을 이용하여 열분해 장치로 열을 공급하고 합성가스를 생산하는데 그 목적이 있다. 급속열분해 잔류물 가스화 장치에서 가스 유속, 당량 비 (ER: Equivalence Ratio), 반응기의 온도에 따른 코크스의 Air, Oxygen, steam 가스화 반응 특성을 살펴보았다.
금속 구조체 촉매를 제조하기 위해 먼저, 촉매 졸을 신뢰도 높게 원하는 금속 구조체에 선택적으로 얇고 균일하게 분사하고 건조시켜 코팅할 수 있도록 spray-coating 장치를 사용하였다. 특히, 촉매 졸 제조를 위한 분산 조건 최적화를 위해 분쇄 및 분산 장치인 ultra apex mill을 이용하여 고분산 촉매 졸을 제조할 수 있었다. 고담지 코발트 촉매와 제올라이트 이중 기능의 촉매를 이용하여 280 ℃의 F-T 합성 반응 결과, 경질 나프타 (C₅∼C₁₀)
의 선택도는 67.5 wt%로 높게 얻어졌다. 특히 Ru이 2.4 wt% 담지된 코발트/루세늄/알루미나/제올라이트 촉매는 240 ℃의 비교적 낮은 반응 온도에서도 경질 나프타 (C₅∼C₁₀)의 선택도를 43.7 wt%로 높게 얻어졌다.

Abstract ▼

To get design parameters of fast pyrolysis reactor, optimization and modification for 0.1 BPD scale fast pyrolysis reactor have been conducted with B-C oil, vacuum residue, and oil sands bitumen have been performed. Based on the experimental results of 0.1 BPD fast pyrolysis unit, 1.0 BPD unit was d

To get design parameters of fast pyrolysis reactor, optimization and modification for 0.1 BPD scale fast pyrolysis reactor have been conducted with B-C oil, vacuum residue, and oil sands bitumen have been performed. Based on the experimental results of 0.1 BPD fast pyrolysis unit, 1.0 BPD unit was designed and built.
The gasification technology of rapid thermal pyrolyzed residue aims to produce syngas as well as supply heat to pyrolyzer The gasification performances such as product gas composition, carbon conversion, gas yield, higher heating value of product gas are determined with variance of reactor temperature, residence time, ER(Equivalence Ratio) and gas velocity in the gaisifier.
The research for development of a highly active catalyst in Fischer-Tropsch synthesis has been investigated to selectively produce light naphtha (C₅∼C₁₀). The details of research are the development of highly impregnated and highly active catalyst, the mixed catalyst with zeolite, the optimization in dispersion process for preparing the catalyst sol, the development of preparing metallic structured catalyst, and obtaing the high selectivity in light naphtha production.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 13
• 목차 ... 17
• 그림 목차 ... 20
• 표 목차 ... 24
• Ⅰ. 초 중질유분의 급속 열분해 기술 개발 ... 25
• 제 1 장 서 론 ... 27
• 제 1 절 기술의 개요 ... 27
• 제 2 절 기술개발의 필요성 ... 33
• 1. 기술적 측면 ... 33
• 2. 경제 산업적 측면 ... 37
• 3. 정책적 측면 ... 37
• 제 2 장 국내외 기술개발 동향 ... 39
• 제 1 절 국외 기술개발 동향 ... 39
• 제 2 절 국내 기술개발 현황 ... 45
• 제 3 장 초 중질유분의 급속열분해 공정 개발 ... 47
• 제 1 절 순환유동층 RTP공정 개요 ... 47
• 제 2 절 열분해 반응 실험 결과 ... 49
• 1. B-C 열분해 반응 실험 결과 ... 49
• 2. VR 열분해 반응 실험 결과 ... 53
• 3. 오일샌드 역청을 이용한 급속 열분해 실험 (0.1배럴/일) 결과 ... 54
• 4. 감압잔사유 열분해 실험을 위한 장치 개조 ... 56
• 제 3 절 결 론 ... 60
• 제 4 장 파일롯 규모의 급속열분해 공정 개발 ... 61
• 제 1 절 파일롯 규모의 급속열분해 장치 설계 ... 61
• 1. 1배럴/일 규모의 급속열분해 장치 설계자료 ... 61
• 2. 1배럴/일 규모의 급속열분해 장치 설계도 및 장치사진 ... 64
• 제 2 절 파일롯 규모의 급속열분해 장치 기초실험 ... 69
• 1. 1배럴/일 규모의 급속열분해 장치에 대한 cold-bed test ... 69
• 제 5 장 결론 및 향후 연구 계획 ... 70
• Ⅱ. 급속열분해 코크스 가스화 기술 개발 ... 71
• 제 1 장 서 론 ... 73
• 제 1 절 연구개요 및 동향 ... 73
• 1. 연구개요 ... 73
• 2. 중질유 upgrading 공정기술동향 ... 75
• 제 2 절 연구목표 및 내용 ... 88
• 1. 연구목표 ... 88
• 2. 연구내용 ... 88
• 3. 개발 결과의 기대효과 및 활용방안 ... 88
• 제 2 장 이 론 ... 89
• 제 1 절 가스화 개념 ... 89
• 제 2 절 가스화 반응성 ... 91
• 1. 반응모델 ... 91
• 2. 반응속도식 계산 ... 92
• 제 3 장 실험장치 및 방법 ... 94
• 제 1 절 실험장치 ... 94
• 제 2 절 실험방법 ... 97
• 제 4 장 실험결과 및 고찰 ... 99
• 제 1 절 석유코크스 혼합물의 공기, 산소 가스화 특성 ... 99
• 1. 공기 가스화 특성 ... 99
• 2. 산소 가스화 특성 ... 103
• 제 2 절 석유코크스 혼합물의 Steam-blown 가스화 특성 ... 107
• 1. 온도의 영향 ... 107
• 2. S/C 비의 영향 ... 111
• 제 3 절 석유코크스 혼합물의 가스화 최적 조건 ... 115
• 제 5 장 결 론 ... 117
• 참고문헌 ... 118
• Ⅲ. 경질 나프타 합성 반응 공정 기술 개발 ... 121
• 제 1 장 서 론 ... 123
• 제 1절 개 요 ... 123
• 제 2 절 연구목표 및 내용 ... 124
• 1. 연구목표 ... 124
• 2. 연구내용 ... 124
• 제 3 절 연구동향 ... 125
• 제 2 장 코발트 기반 고활성 혼성 촉매 개발 ... 127
• 제 1 절 코발트 고담지 촉매 개발 ... 127
• 1. 다공성 실리카 구조체 합성 ... 127
• 2. 실리카 기반 코발트 고담지 촉매 ... 130
• 제 2 절 이중기능 촉매 개발 ... 133
• 1. 제올라이트 첨가 이중기능 촉매 개발 ... 133
• 2. 루세늄 첨가 촉매 개발 ... 137
• 제 3 장 경질 나프타 생성을 위한 피셔-트롭쉬 합성 반응 ... 140
• 제 1 절 반응기 및 촉매 최적화 ... 140
• 1. 반응 장치 개선 ... 140
• 2. 금속 구조체 형태 촉매 지지체 ... 141
• 제 2 절 촉매별 반응결과 ... 143
• 1. 고담지 코발트/제올라이트 이중기능 촉매 반응 결과 ... 143
• 2. 루세늄 첨가에 따른 반응성 개선 효과 ... 145
• 제 4 장 결 론 ... 147
• 참고문헌 ... 148
• 끝페이지 ... 151