초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
O 본 과제의 목적은 주관기관과 유기적으로 협력하여 대부분 버려지는 매립지가스 자원을 자원화하는 기술을 개발하여 실증하는 것임
O 주관기관에 매립지가스로부터 플라즈마 리포밍에 의해 합성가스를 제조하면, 본 기관에서는 이를 메탄올로 전환하는 기술을 개발하는 것임
O 연구 개발 내용
- 매립지 가스 유래 합성가스에서 메탄올 제조 공정기술 개발
(CO 전환율 : 60%, 메탄올 수율 : 42%, 메탄올 공시수율 : 650, 실증 플랜트 운전시간 : 300h, 상용 플랜톤 기본설계 : 1

□ 연구의 목적 및 내용
O 본 과제의 목적은 주관기관과 유기적으로 협력하여 대부분 버려지는 매립지가스 자원을 자원화하는 기술을 개발하여 실증하는 것임
O 주관기관에 매립지가스로부터 플라즈마 리포밍에 의해 합성가스를 제조하면, 본 기관에서는 이를 메탄올로 전환하는 기술을 개발하는 것임
O 연구 개발 내용
- 매립지 가스 유래 합성가스에서 메탄올 제조 공정기술 개발
(CO 전환율 : 60%, 메탄올 수율 : 42%, 메탄올 공시수율 : 650, 실증 플랜트 운전시간 : 300h, 상용 플랜톤 기본설계 : 10,000만톤/년)
- 시작품 제작 : 2건, 특허 : 4건

□ 연구개발성과
O 매립지가스 유래 합성가스에서 고부가 메탄올을 50kg/d 생산하는 통합공정 기술개발
- 매립지가스에서 메탄올을 생산하는 공정을 최대한 단순화한 개념공정 설계, 개념설계 자료를 바탕으로 전산모사에 의한 기본설계와 기존 공정기술 경험을 바탕으로 상세설계 수행
- 주관기관과 공동으로 통합 실증 플랜트 구축하고, 합성가스에서 메탄올 합성 플랜트 시운전과 최적화 수행
- 매립지가스에서 메탄올 제조 전체 통합공정을 연속 운전에 의해 성공적 수행
- 매립지가스 전처리 공정기술 (탈황공정, 분리막에 의한 이산화탄소 부분 제거공정) 개발
- Cu/ZnO/Al2O3 계 고성능 촉매 개발 (상용촉매 대비 150% 수준)
- compact 고성능 메탄올 반응기 개발 (compact & 반응열 제어 우수)
- 50kg/d 규모에서 합성가스에서 메탄올 합성 공정 시스템 개발 : one pass & recycle 공정 최적화
- 중소규모 가스 활용을 위한 컴팩트 메탄올 생산 공정기술 기본 설계 : 10,000만 톤/년
- 계획된 연구목표 초과 달성

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
- 본 사업을 통해 개발한 매립지가스에서 메탄올 합성 통합공정의 핵심기술인 가스 전처리 기술, 메탄올 합성기술(고성능 촉매 기술, compact 반응기 기술, 반응기 온도 제어 기술 등), 통합공정 기술 (공정설계 기술, 공정 운전기술 등) 등을 활용하여 바이오가스, 슬러지 발효가스, 폐자원가스화 합성가스, 부생가스(석유화학, 제철) 등에 적용하여 우리나라 탄소중립이나 자원재활용 기술로서 활용가능함
- 향후 사업화에 의해 본격 생산될 메탄올은 기존 수입 메탄올(150만톤/년) 시장을 대체하는 데 집중하며, 1차적으로 미정제 메탄올을 활용할 수 있는 DME 제조산업에 적용이 용이할 것으로 판단됨

(출처 : 요약문 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 요약서 ... 4
• 요약문 ... 5
• 목차 ... 6
• 표목차 ... 7
• 그림목차 ... 8
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 12
• 1-1. 연구개발 목적 ... 12
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 12
• 가. 연구개발의 개요 ... 12
• 나. 연구개발 대상의 국내․외 현황 ... 16
• 다. 기술개발의 차별성 ... 43
• 1-3. 연구개발 범위 ... 47
• 가. 연구개발의 목표 및 내용 ... 47
• 나. 평가의 착안점 및 기준 ... 52
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 53
• 2-1. 연구 내용 ... 53
• 가. 연구개발 추진전략·방법 ... 53
• 나. 연구개발 추진체계 ... 54
• 다. 추진 일정 ... 56
• 2-2. 연구 개발 성과 ... 57
• 2-3. 연구 결과 ... 59
• 2-3-1. 1 차년도 연구 결과 ... 59
• 2-3-2. 2 차년도 연구 결과 ... 83
• 2-3-3. 3 차년도 연구 결과 ... 145
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 168
• 3-1. 목표 ... 168
• (1)연구개발의 최종목표 ... 168
• (2)연차별 개발목표 및 내용 ... 168
• 3-2. 목표 달성여부 ... 171
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 172
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 173
• 붙임. 참고문헌 ... 176
• 끝페이지 ... 177