Abstract
It is reported that a method for the hydrogen production from the propane decomposition using carbon black as a catalyst is more effective than from the methane decomposition. Since the by-products like CO and $CO_2$ are not produced by the direct decomposition of propane, it is considered as an environmentally sustainable process. In this study, hydrogen was produced by the direct decomposition of propane using either commercial activated carbon or carbon black at atmospheric pressure in the temperature range of $500-1,000^{\circ}C$. Resulting products in our experiment were not only hydrogen but also several by-products such as methane, ethylene, ethane, and propylene. Hydrogen yield increased as temperature increased because the amount of those by-products produced in the experiment was inversely proportional to temperature. The achieved hydrogen yield at $750^{\circ}C$ with commercial DCC N330 catalyst was 22.47％ in this study.
카본블랙을 이용한 프로판 분해는 메탄보다 분해가 용이하여 효과적인 수소생산방법으로 알려졌다. 특히, 프로판 직접 분해 반응에 의한 수소생산은 CO나 $CO_2$와 같은 부산물이 생성되지 않으므로 환경친화적인 수소 생산기술이다. 본 연구에서는 국내에서 상용화되어 시판되고 있는 활성탄 및 카본블랙을 탄소계 촉매로 사용하여 프로판 직접 분해반응특성을 조사하였다. 프로판의 직접 분해반응은 대기압 하, $500{\sim}1,000^{\circ}C$ 온도영역에서 실험이 수행되었으며, 프로판 분해반응에 의한 생성물로 수소뿐만 아니라 메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌 등의 부산물의 생성이 확인되었다. 이러한 부산물들은 고온으로 갈수록 줄어들어 상대적으로 수소 수율이 증가함을 알 수 있었다. 다양한 상용촉매를 프로판 분해 반응에 적용하여 본 결과로서 DCC N330을 촉매로 이용하였을 경우, $750^{\circ}C$에서 22.47％의 수소 수율을 얻었다.
