• 제목/요약/키워드: Syngas utilization

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바이오매스 활용 기반으로의 가스화 기술 (Gasification Technology as Energy Utilization Platform of Biomass)

  • 이정우;김영두;양창원;김광수;문지홍;김범종;정재용;박주환;박민선;이은도
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.175-176
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    • 2012
  • As a carbon neutral fuel, biomass can be converted into various types of high-valued products such as synthetic natural gas (SNG), Hydrogen, Fischer - Tropsch (FT) diesel. and valuable chemicals. In order to make above mentioned products, gasificaion process is essential as energy utilization platform of solid biomass. In this study, state of the art and prospect for biomass gasification technologies are presented.

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합성가스 연료의 수소 함량 변화가 SI 엔진의 연소특성에 주는 영향 (Performance and Emission Comparisons of a SI Engine Fueled by Syngas with Varying Hydrogen Content)

  • 박승현;이선엽;박철웅;이장희
    • 한국가스학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.63-68
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    • 2011
  • 합성가스는 Biomass, 석탄, 폐기물 등의 가스화 공정을 통해 얻을 수 있는 대표적인 대체연료로 저발열량에도 불구하고 수소가 포함되어 있기 때문에 이를 엔진에 적용하여 에너지를 생산하고자 하는 노력이 계속되어 왔다. 하지만 연료 조성 측면에서 합성가스는 가스화 원료의 종류에 따라 합성가스 내의 수소 함유량이 달라지는데, 이러한 함량 변화는 수소의 좋은 연소특성으로 인해 엔진 성능에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 이번 연구에서는 다양한 수소 분율을 갖는 합성가스를 동일 발열량 및 유량 조건에서 모사하고 이를 이용하여 연료 내 수소 비율(vol %)이 연소특성에 주는 영향을 파악하였다. 실험 결과로 각 수소 함량에 따른 최적 점화시기를 결정하였으며, 수소 비율의 변화가 연소특성, 엔진 출력, 효율, 배기 성능에 미치는 영향을 제시하였다.

고체 산화물 CO2-H2O 공전해 기반 합성가스 생산 기술 (Syngas Production Based on Co-electrolysis of CO2 and H2O in Solid Oxide Electrolysis Cell )

  • 전남기;이상혁;김상국;안치규;안진수
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.140-145
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    • 2024
  • High temperature co-electrolysis of H2O-CO2 mixtures using solid oxide cells has attracted attention as promising CO2 utilization technology for production of syngas (H2/CO), feedstock for E-fuel synthesis. For direct supply to E-fuel production such as hydrocarbon and methanol, the outlet gas ratio (H2/CO/CO2) of co-electrolysis should be controlled. In this work, current voltage characteristic test and product gas analysis were carried out under various reaction conditions which could attain proper syngas ratio.

코크스 오븐 가스(COG)를 이용한 수소 및 합성가스 제조 기술 개발 동향 분석 (A Review of Technology Development Trend for Hydrogen and Syngas Production with Coke Oven Gas)

  • 최종호
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제25권6_3호
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    • pp.1247-1260
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    • 2022
  • The steel industry accounts for about 5% of the total annual global energy consumption and more than 6% of the total anthropogenic carbon dioxide emissions. Therefore, there is a need to increase energy efficiency and reduce greenhouse gas emissions in these industries. The utilization of coke oven gas, a byproduct of the coke plant, is one of the main ways to achieve this goal. Coke oven gas used as a fuel in many steelmaking process is a hydrogen-rich gas with high energy potential, but it is commonly used as a heat source and is even released directly into the air after combustion reactions. In order to solve such resource waste and energy inefficiency, several alternatives have recently been proposed, such as separating and refining hydrogen directly from coke oven gas or converting it to syngas. Therefore, in this study, recent research trends on the separation and purification of hydrogen from coke oven gas and the production of syngas were introduced.

마이크로웨이브 플라즈마를 이용한 석탄가스화 특성 연구 (The Characteristics of Coal Gasification using Microwave Plasma)

  • 김두일;이재구;김용구;윤상준
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.93-99
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    • 2012
  • The investigation of clean and environment-friendly coal utilization technology is actively progressed due to high oil price and serious climate change caused by greenhouse gas emissions. In this study, the plasma gasification was performed using a 6kW microwave plasma unit under various reaction conditions: the particle sizes of coal ($45{\mu}m-150{\mu}m$), $O_2$/fuel ratio (0 - 1.3), and steam/fuel ratio (0 - 1.5). The $H_2$ composition decreases with decreasing coal particle size. With increasing $O_2$/fuel ratio, the $H_2$ composition in the syngas decreased while the $CO_2$ composition increased. As the steam/fuel ratio increased from 0 to 1.5, the $H_2$ composition in the syngas increased while the $CO_2$ composition decreased. From the results, it was proven that the variation of syngas composition greatly affected by $O_2$/fuel ratio than steam/fuel ratio. The $H_2$ composition in the syngas, carbon conversion, and cold gas efficiency increased with increasing plasma power.

고함수 저등급 석탄의 초임계수 가스화 특성 (Supercritical Water Gasification of Low Rank Coal with High Moisture Content)

  • 윤상준;이재구;라호원;서명원
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.340-346
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    • 2013
  • Study on clean and efficient utilization technology for low rank coal with high moisture content is actively ongoing due to limited reserves of petroleum and of high grade coal and serious climate change caused by fossil fuel usage. In the present study, supercritical water gasification of low rank coal was performed. With increasing reaction temperature, content of combustible gases such as $H_2$ and $CH_4$ in the syngas increased while the $CO_2$ content decreased. As the reaction pressure increased from 210 to 300 bar, the $CO_2$ content in the syngas increased while the hydrocarbon gas content decreased. The $H_2$ and $CH_4$ content in the syngas increased slightly with pressure. With the addition of Pd, Pt, and Ru catalysts, it was possible to improve the production of $H_2$. Moreover, the increase of active metal content in the catalyst increased the $H_2$ productivity. The Ru catalyst shows the best performance for increasing the $H_2$ content in the syngas, while decreasing the $CO_2$ content.

촉매 전환을 이용한 이산화탄소의 고부가 가치제품 생산에 대한 최근 연구 동향 (Recent Research Trends of Catalytic Conversion of CO2 to High-value Chemicals)

  • 송기훈;류준형;정종식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권5호
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    • pp.519-530
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    • 2009
  • 온실 가스의 주원인인 이산화탄소 발생의 저감은 범세계적으로 중요한 문제가 되었다. 이산화탄소를 단순히 분리하고 외부와 격리시키는 것보다는 이를 이용하여 고부가가치의 화학제품으로 전환 가능하다는 점에서 이산화탄소의 자원화에 대해 많은 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 이산화탄소의 촉매 전환을 통한 합성가스 생산의 방법으로서 이산화탄소 개질, 삼중 개질 그리고 내부 개질 고체 산화형 연료 전지(Solid Oxide Fuel Cell) 시스템과 연계하여 전기와 합성가스를 동시에 생산하는 기술로 정하고 이에 대한 최근 연구 동향을 정리하였다. 또한 합성가스로부터 Fischer-Tropsch 합성을 통한 장쇄 탄화수소 생성과 Dimethyl Ether(DME) 생성을 중심으로 한 유용한 화학제품을 생산에 관한 연구 동향을 포함하였다.

시멘트 산업에서 배출한 CO2로부터 메탄올 생산에 대한 공정 시뮬레이션 연구 (Simulation Study on the Production of Methanol from CO2 Emissions in the Cement Industry)

  • 한단비;백영순;임병일
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제35권3호
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    • pp.249-256
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    • 2024
  • The cement industry emits a large amount of greenhouse gases compared to other industries, with about 60% of CO2 emissions from the decarbonation of limestone and about 40% from the combustion of fossil fuels. Therefore, the cement industry needs to reduce greenhouse gases through carbon capture, utilization, and storage technology. Capturing CO2 and synthesizing it into methanol is feasible and also useful as raw material for the chemical industry and as marine fuel. In this study, We aimed to produce methanol from syngas produced by capturing CO2 emissions. Process simulations were performed under various conditions such as syngas ratio, temperature, and pressure for the production of synthesis gas and methanol, and the results showed that the optimal amount of methanol production at a synthesis gas ratio of 2.03.

폐기물 가스화를 통한 합성가스 생산 및 활용 기술 (Technology of syngas production and utilization by waste gasification)

  • 구재회;유영돈;이협희
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.633-636
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    • 2007
  • 국내에서 발생되는 폐기물을 이용하여 가스화에 의해 생산되는 합성가스의 생산 및 활용기술에 대해 고찰하였다. 폐기물 가스화에 의해 생산되는 합성가스의 조성은 CO, $H_2$를 주성분으로 하며 부분산화 조건에 $CO_2$가 함께 생산된다. 생산된 합성가스는 CO $20{\sim}35$%, $H_{2}$ $20{\sim}35$% 정도의 조성으로 나타나며 발생량은 $1,365{\sim}2,125$ $Nm^3/hr$로 나타났다. 이러한 합성가스는 스팀생산, 전력생산 및 DME, SNG, 메탄올, 수소와 같은 고부가가치의 화학원료를 생산할 수 있다.

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오일샌드를 이용한 pilot급 합성가스 제조 및 활용 시스템 개발 (Technology Development for Pilot Scale Syngas Production and Utilization System using Oil Sand)

  • 정석우;이도연;정우현;황상연;박준성
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.537-540
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    • 2009
  • 오일샌드는 아스팔트와 같은 중질유를 10% 이상 함유한 모래 또는 사암으로서, 겉으로 보기에는 시커먼 흙이나 모래처럼 보이나 내부에는 모래(점토)와 같은 광물질이 70~80%, 에너지원으로 활용이 가능한 중질유 성분인 bitumen이 10~18%, 물이 3~5% 정도 혼합되어 있다. 본 연구에서는 이러한 오일샌드 활용방안 개발을 위하여 오일샌드로부터 bitumen의 추출 및 증류 특성에 대한 시험을 진행하였으며, 가스화를 통한 합성가스 제조, 합성가스 중 분진제거 및 탈황, CO/$H_2$비 제어를 위한 합성가스 전환 등의 시험을 진행하였는데, pilot급 시스템을 이용한 합성가스 제조 시험 결과 중질잔사유를 5~7 kg/h 공급하는 조건에서 CO 40~50%, $H_2$ 20~30%, $CO_2$ 10~20% 조성의 합성가스 18~22 $Nm^3$/h를 제조하였다.

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