• Title/Summary/Keyword: DME 촉매

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Characteristics of DME Production Using Synthesis Obtained from Coal Gasification (석탄가스화를 통해 얻어진 합성가스 정제 및 DME(Dimethyl Ether) 제조 특성 연구)

  • Yoo, Young-Don;Lee, Seung-Jong;Lee, Do-Youn;Yun, Yong-Seung
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.792-795
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    • 2007
  • 본 연구 목적은 석탄 가스화를 통해 얻어진 합성가스를 이용하여 국내에서 개발된 DME 합성 촉매를 사용하여 DME 전환 공정에 대한 특성을 파악하는 것이다. 특히, DME 합성 반응에 가장 큰 영향을 미치는 합성 반응로의 온도 제어를 위하여 thermosyphon 시스템을 개발하여 DME 합성 반응에 최적온도로 알려진 $230{\sim}260^{\cdot}C$ 범위에서 제어가 가능함을 확인 하였다. 석탄 40 kg/h를 공급하였을 때 합성가스 유량은 $80{\sim}100$ $Nm^3/h$ 정도를 얻었다. DME 합성 반응에 사용한 촉매는 합성가스로부터 메탄올을 얻기 위한 촉매와 메탄올의 탈수 촉매(Cu/Zn/Al+r-$Al_2O_3$)를 혼합한 촉매를 사용하였다. DME 합성 반응로의 GHSV(1/kg$^{\cdot}C$cat h)는 $2500{\sim}3000$ 정도이며, 운전 압력 60기압에서 $H_2$ 전환율 $65{\sim}75%$, DME 선택도는 $69{\sim}79%$ 정도를 얻었다.

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Direct Synthesis of Dimethyl Ether from Synthesis Gas (합성가스로부터 디메틸에테르 직접 합성)

  • Hahm, Hyun-Sik;Kim, Song-Hyoung;Kang, Young-Gu;Shin, Ki-Seok;Ahn, Sung-Hwan
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.13 no.4
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    • pp.8-14
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    • 2009
  • Dimethyl ether(DME) was synthesized from synthesis gas by a one-step process in which a hybrid catalyst was used. The hybrid catalyst consisted of Cu-ZnO-$Al_2O_3$ for the methanol synthesis reaction and aluminum phosphate or $H_3PO_4$-modified $\gamma$-alumina for the methanol dehydration reaction. The prepared catalysts were characterized by XRD, BET, SEM, FT-IR and $NH_3$-TPD. From the XRD analysis, it was verified that the aluminum phosphate was successfully synthesized. The specific surface areas of the synthesized aluminum phosphates were varied with the ratio of P/Al. The hybrid catalyst in which P/Al ratio of the aluminum phosphate was 1.2 showed the highest CO conversion of 55% and DME selectivity of 70%. There was no remarkable decrease in catalytic activity with the phosphoric acid treatment of $\gamma$-alumina. However, when treated with concentrated phosphoric acid(85%), the catalytic activity and DME selectivity decreased.

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Dimethyl Ether Formation Using a Zeolite Catalyst Impregnated with Ceria (세리아 첨가 제오라이트 촉매를 이용한 디메틸 에테르 합성)

  • Kim, Bo-Kyung;Koh, Jae-Cheon;Kim, Beom-Sik;Han, Myung-Wan
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.49 no.2
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    • pp.155-160
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    • 2011
  • Dimethyl ether draws an attention as a green fuel in recent years. In this study, we investigated dehydration of methanol to produce DME using solid-acid catalysts, a series of zeolite. We found that ceria took a role of promoting the reaction conversion as well as selectivity of DME formation as a cocatalyst to the zeolite catalyst. We varied Si/Al ratio and ceria percentage on the surface of the catalyst to get high performance catalyst. ZSM5-30 with 5 wt% ceria on the surface was found to have excellent DME selectivity and to be little influenced by water content in methanol feed. We proposed a reaction model and obtained kinetic parameters for the DME formation using the catalyst based on experimental results using a microreactor.

Experimental Study on the Synthesis of Dimethyl Ether (디메틸에테르 합성 반응의 실험적 연구)

  • Choi, Chang Woo;Cho, Wonihl;Baek, Young Soon;Row, Kyung Ho
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.17 no.2
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    • pp.125-131
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    • 2006
  • Dimethyl ether (DME) is a new clean fuel as an environmentally-benign energy resource. DME can be manufactured from various energy sources including natural gas, coal, biomass and spent plastic. In addition to its environmentally friendly properties, DME has similar characteristics to those of LPG. Therefore, it is considered as an excellent substitute fuel for LPG, fuel cells, power plant, and especially diesel and is expected to be the alternative fuel by 2010. The experimental study of the direct synthesis of DME was investigated under various conditions over a temperature range of $220{\sim}280^{\circ}C$, syngas ratio 1.2~3.0. All experiments were carried out with a hybrid catalyst, composed of a methanol synthesis catalyst ($Cu/ZnO/Al_2O_3$) and a dehydration catalyst (${\gamma}-Al_2O_3$). The observed reaction rate follows qualitatively a Langmiur-Hinshellwood model as the reaction mechanism. Such a mechanism is considered with three reactions; methanol synthesis, methanol dehydration and water gas shift reaction. From a surface reaction with dissociative adsorption of hydrogen, methanol, and water, individual reaction rate was determined.

Screening test of commercial catalysts for direct synthesis of Dimethyl ether from syngas produced using coal and waste (석탄 및 폐기물로부터 생산된 합성가스로부터 Dimethyl ether의 직접합성을 위한 상용촉매 스크린테스트)

  • Kim, Eun-Jin;Han, Gi-Bo;Park, No-Kuk;Ryu, Si-Ok;Lee, Tae-Jin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.11a
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    • pp.689-692
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    • 2005
  • 2020년까지 전 세계 수송에너지의 수요가 현재의 2배까지 증가할 것으로 예상되면서 석유 자원의 안정적 공급이 어려워지기 이전에 이를 대체할 수 있는 에너지원 개발이 시급하다. 이러한 노력의 일환으로 최근 들어 대두되고 있는 가스화용융 기술은 석탄 폐기물 등으로부터 합성가스를 생산하는 고청정 고효율 기술이다. 여기에서 생산되는 합성가스는 천연가스를 대체하여 전기 및 화학원료를 생산하기 위한 원료로 이용 가능하다. 폐기물로부터 가스화용융기술을 통하여 생산되는 합성가스로부터 DME(dimethyl ether)를 생산할 수 있다. 가스화용융기술로부터 생산되는 합성가스는 자체의 일산화탄소와 수소의 조성비가 DME를 합성하는데 적당하다고 알려져 있다. DME는 에너지원의 다원화와 대기오염 물질의 저감, 지구온난화 대응 등과 아울러 제 4세대 수송 연료로 부각되고 있다. DME를 합성하는 방법은 합성가스로부터 메탄올의 합성 단계를 거친 후 DME를 합성하는 간접법과 단일단계의 반응에서 합성가스로부터 직접적으로 DME를 합성하는 직접법이 있다. 현재는 화학 평형적 측면 경제적 측면에서 이점을 가지고 있는 직접법에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. DME 직접합성법에서는 메탄올 합성 촉매와 메탄올 탈수촉매의 물리적 혼합에 의한 혼성촉매가 주로 이용되고 있는 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 일산화탄소와 수소로 이루어진 합성 가스로부터 직접 DME를 생산할 수 있는 직접 합성 공정에 적용 가능한 고효율 촉매 기술을 개발하기 위해 상용촉매의 스크린 테스트를 수행하였다. 상용촉매로는 sud-chemi사에서 메탄을 합성 촉매와 탈수촉매를 각각 구입하였으며, 이들 촉매를 원하는 조성비로 물리적으로 혼합한 다음 반응온도 ($250-290^{\circ}C$) 압력 (30-50 atm), $H_2$/CO 몰비 (0.5-2.0) 등의 다양한 반응조건 하에서 스크린 테스트를 수행하였다.대장조영영상을 얻을 수 있어 대장암의 위치에 관한 정보를 삼차원적으로 제공하므로 대장암의 성상을 정확히 알 수 있는데 도움을 주었다.요인은 없는 것으로 사료된다. 이 중 2예의 CT에서 선상 혹은망상형의 음영을 보였다. 결론: 유방암 환자의 방사선 치료 후 CT 소견은 방사선 치료의 방법에 따라 폐첨부 혹은 폐의전면 흉막하 부위에 선상 혹은 망상형의 음영으로서 방사선 폐렴 혹은 섬유화 소견이다. CT는 단순 흉부 촬영보다 이상 소견의 발견이 쉽다.이러한 소견은 후에 합병될 수 있는 다른 폐질환의 감별 진단에 도움이 될 것으로 보인다.moembolization via the radial artery approach were involved in this study. All underwent Allen’s test to check ulnar arterial patency. In all cases, we used the radial approach hepatic artery (RHA) catheter designed by ourselves, evaluating t\ulcorner selec\ulcorneron ability of the hepatic artery using an RHA cathter, the number of punctures, the procedure time, and compression time at the puncture site as well as complications occurring during and after the procedure. Results: Except for three in which puncture failure, brachial artery variation or hepatic artery variation occurred, all procedures were successful. The mean number of punctures was 3.5, and the

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A Study of Membrane Reactor Process for DME synthesis (반응 및 분리공정이 결합된 DME제조 공정개발에 관한 연구)

  • 박상진;윤민영;서봉국;이규호
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.163-167
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    • 2004
  • Dimethyl ether(DME)는 대기 오염 문제와 에너지 문제가 대두됨에 따라 저공해 경유 대체 연료로 각광받고 있는 물질이다. 최근 들어 메탄올로부터 고체산 촉매를 이용하여 DME를 합성하고자 하는 연구가 활발히 진행 중이다[1-4]. 메탄올로부터 DME의 합성시 촉매로는 제올라이트나 SiO$_2$/${\gamma}$-Al$_2$O$_3$를 사용하기도 하지만 ${\gamma}$-Al$_2$O$_3$나 변형된 ${\gamma}$-Al$_2$O$_3$가 일반적으로 사용된다.(중략)

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Effect of Water Addition on the Conversion of Dimethyl Ether to Light Olefins over SAPO-34 (SAPO-34 촉매상에서 디메틸에테르로부터 경질올레핀 제조 및 물의 첨가 효과)

  • Baek, Seung-Chan;Lee, Yun-Jo;Jun, Ki-Won
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.44 no.4
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    • pp.345-349
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    • 2006
  • Conversion of DME (dimethyl ether) or methanol to light olefins (ethylene, propylene, butenes) over SAPO-34 were systematically studied, where it was observed that DME was dehydrated to light olefins and partially converted to by-products such as CO and $CO_2$ at various reaction temperatures on the time-on-stream. SAPO-34 catalyst during the DTO (dimetyl ether-to-olefins) reaction was significantly deactivated compared with MTO (methanol-toolefins) reaction. By addition of water to the reaction feed, the yield to light olefins was not only increased, but the life time of the catalyst was also prolonged by the suppression of the coke formation by steam.

Hydrogen production from DME (dimethyl ether) (DME(디메틸에테르)로부터 수소화 연구)

  • Baek, Young-Soon;Yan, Yun-Bin;Oh, Young-Sam;Cho, Won-Ihl;Kim, Byung-Joo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.06a
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    • pp.93-95
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    • 2006
  • 도시가스, LP 가스, 가솔린 등의 수증기 개질의 반응온도가 $700^{\circ}C$이상의 고온에서 이루어지는 것에 비해 DME 수증기 개질의 반응온도는 $400^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 이루진다는 점에서 우수하다. 또한 황 성분을 함유하지 않기 때문에 원료로부터 탈황 과정이 필요 없다. 특히 DME 수증기 개질의 경우 반응온도가 낮은 것과 개질 촉매가 일반적으로는 Cu 계 촉매이기 때문에 도시가스 등의 개질장치와 달리 CO 변성 장치가 불필요하다. 이 때문에 수소제조를 위해 개질장치가 소형화 가능하고 연료전지 자동차로의 탑재가 용이하여 가능성이 높다 개질장치가 소형화 가능한 것으로 메탄올의 수증기 개질이 있지만 메탄올은 독성이 있다는 점이 문제시되고 있다. 그 점에서 메탄올의 수증기 개질 보다 반응 온도는 다소 높게 되지만 독성 없는 DATE는 기존의 LP가스 인프라를 이용할 수 있는 ME는 특히 우수한 수소제조를 위한 원료이고 수소저장체로 사료된다. 본 연구에서는 가능성 높은 촉매를 사용하여 DME로부터 수소 전환율, 수소 생성속도와 양에 대한 실험실적 결과를 고찰하고자 수행하였다

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A Study on DME Conversion rate using New Catalyst (신 촉매를 이용한 DME 전환율에 관한 연구)

  • Jeong, I.S.
    • Journal of the Korean Society of Mechanical Technology
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    • v.13 no.2
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    • pp.123-128
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    • 2011
  • It has been stand high in estimation to converse from Carbon dioxide to Dimethyl Ether in new alternative fuel energy division in 21C, especially Using of DME in point of view of transportation fuel has been discussed of a new clean energy which is very lower of exhaust gas than gasoline and diesel energy. In this paper it is used ZSM-5 and I developed new catalyst by addition of cerium to control acidity. The new catalyst was proved high conversion rate, when it was conversed from methanol to DME, there wasn't any additional material except DME and water, and I overlooked reaction temperature, reaction time, amount of catalyst, amount of added cerium, effect of water content in methanol, reaction temperature by making change of reaction time. I have conclude that conversion rate to DME was increased as increased of catalyst amounts. The best catalyst condition of without additional product was treated poisoning from ZSM-5 to 5% cerium and new catalyst was not effected in purity of fuel methanol.

Experiment of DME autothermal reforming with CGO-based catalysts (CGO 담지 귀금속 촉매를 이용한 DME 자열개질 특성 연구)

  • Choi, Seunghyeon;Bae, Joongmyeon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.158.2-158.2
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    • 2011
  • DME is acronym of dimethyl ether, which is spotlighted as an ideal fuel to produce hydrogen due to its high hydrogen/carbon ratio, high energy density and easiness to carry. In this research, we calculated thermodynamic hydrogen (or syngas) yield from DME autothermal reforming and compared to other fuels. The reforming efficiency was about 80% above $700^{\circ}C$. Lower OCR has higher reforming efficiency but, it requires additional heat supply since the reactions are endothermic. SCR has no significant effect on the reforming efficiency. The optimized condition is $700^{\circ}C$, SCR 1.5, OCR 0.45 without additional heat supply. Comparing to other commercial gaseous fuels (methane and propane), DME has higher selectivity of $H_2O$ and $CO_2$ than the others due to the oxygen atom in the molecule. To apply DME autothermal reforming to real system, a proper catalyst is required. Therefore, it is performed the experiment comparing various novel metal catalysts based on CGO. Experiments were performed at calculated condition. The composition of product was measured and reforming efficiency was calculated. The catalysts have similar efficiency at high temperature(${\sim}800^{\circ}C$) but, CGO-Ru has the highest efficiency at low temperature ($600^{\circ}C$).

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