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박해구,김석기 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.0
수소 생산 기술은 NG 스팀 리포밍 반응과 WGS (Water Gas Shift) 반응을 연계하는 것이다. 리포머 후단에서 리포밍 반응으로 생산된 일산화탄소와 미반응된 스팀을 반응 원료로 하여 WGS 반응을 진행시킴으로써 수소 생산량을 극대화시키는 것이다. 스팀 리포밍 운전 조건을 제어하고, WGS 반응 공정 변수 (반응 온도, 공간 속도)를 제어함으로써 수소 생산 극대화 최적화 연구를 진행하였다. 랩 규모 반응 운전 조건으로부터 벤치 규모 반응기로 적용하여 일산화탄소 전환율을 99% 이상으로 전환시킴으로써 수소 생산량을 극대화할 수 있는 WGS 반응 조건을 최적화 하였다.
KRICT Ni-based catalyst for combined steam and carbon dioxide reforming of methane
박해구,곽근재,이윤조,전기원 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.0
The catalytic activity and long term stability during combined steam and carbon dioxide reforming of methane (SCR) was investigated on Ni based catalyst. The catalyst was reduced at 800°C for 1 h under a flow of 10 vol% H2 balanced with N2. The reaction temperature was monitored by thermocouple placed in the middle of catalyst-bed. Product gases were analyzed by online gas chromatography equipped with a thermal conductivity detector. The prepared catalyst achieved the equilibrium conversions. The catalyst did not undergo any deactivation durig the reaction at both 700 and 850°C during 500 h. The results indicated that the Ni-CeO-MgO-Al2O3 is a potential catalyst for SCR due to its high activity with coke-resistant stablity.
벤치 규모 반응기에서의 수소 생산용 NG 스팀 리포밍 반응
박해구,김석기 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.0
수소 경제를 이행하기 위한 연구 개발들이 지속적으로 진행되고 있다. 현재, 수소를 안정적이고 대량으로 생산할 수 있는 방법은 NG의 스팀리포밍 반응 기술이다. 상용 촉매를 이용하여 랩 규모 반응기에서 다양한 변수(반응 온도, Steam/Carbon 비율, 반응 압력, 공간 속도)들로부터 최적의 스팀 리포밍 실험 조건을 도출하였다. 랩 규모 반응 운전 조건으로부터 벤치 규모 반응기로 적용 하여 수소 생산량을 9 L/min 수준까지 생산하였다. 또한 실제 상용 운전에서 발생 될 수 있는 온도 역전 현상, idling 운전과 관련한 연구등도 진행하여 상용 반응기 설계를 위한 토대 연구를 진행하였다.
민지은,이윤조,박해구,Chundong Zhang,전기원 한국공업화학회 2015 Journal of Industrial and Engineering Chemistry Vol.26 No.-
Carbon dioxide reforming of methane on Ni–MgO–Al2O3 catalysts has been investigated systematically at various Mg/Al ratios, focusing on catalytic activity and coke resistance. Ni catalysts supported on MgO–Al2O3 were prepared by sol–gel method using citric acid as a gelling agent. The characterization of the catalyst was carried out by XRD, TEM, TPR, N2 adsorption, H2 chemisorption, O2 titration, CO2-TPD and TGA. In the comparison with a catalyst prepared by coprecipitation method, it was found that the catalyst prepared by the sol–gel method showed higher coke resistance. In the variation of Mg/Al ratios, high coke resistance was obtained with increasing MgO loading, while high catalytic activity was observed with the catalysts of medium MgO/(MgO + Al2O3) ratio (0.44–0.86), of which the superior catalytic activity is likely attributed to high specific surface area and well dispersed Ni particles.