JP7313861B2 - 副生ガスを用いた水素製造システムおよび製造方法 - Google Patents
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Description
一方、新・再生可能エネルギーの需要が高まるにつれて、鉄鋼工程などで発生する副生ガスを用いて貯蔵可能な新・再生可能エネルギーである水素ガスを生産することが要求される。このような水素ガスの生産は、製鉄所を新・再生可能エネルギー発電所として活用することができる利点だけでなく、限られた資源から水素ガスをさらに生産するという点で環境に優しい利点がある。より具体的には、残余還元ガスを用いることにより、捨てられるガスを水素ガスの製造のためにリサイクルすることができるという点で、既存の廃熱回収システムの利点を受け継ぐことができる。
本発明の他の目的は、従来の水素製造システムおよび製造方法よりも高い収率で水素を生産しつつ、副産物(by-product)の発生を減少させて環境にやさしい水素を製造することにある。
[化1]
4Fe2O3+CH4→8FeO+2H2O+CO2
[化2]
8FeO+8/3H2O→8/3Fe3O4+8/3H2
[化3]
8/3Fe3O4+2/3O2→4Fe2O3
既存の製鉄所の鉄鋼工程または石炭化学工程で発生する副生ガスから、高純度の水素を大量に生産することができる。
また、従来の水素製造システムおよび製造方法よりも高い数値のメタン(CH4)転換率により、従来よりも高い収率で水素を生産しつつ、副産物(by-product)の発生を減少させることができる。
別途の定義がない限り、本発明で使用されるすべての用語(技術および科学的用語を含む)は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に共通に理解できる意味で使用できるのである。また、一般に使用される辞書に定義されている用語は、特に定義されていない限り、理想的または過度に解釈されない。
また、 本明細書で使用された用語は、実施例を説明するためのもので、本発明を限定するものではない。本明細書において、単数の表現は、特に言及しない限り、複数の表現も含む。本明細書で使用される「含む(comprises)」または「有する(include)」は、言及された構成要素、特徴、数字、段階および/または動作の他に一つ以上の他の構成要素、特徴、数字、段階および/または動作の存在または追加を排除しない意味で使用する。そして、「および/または」は、言及されたアイテムのそれぞれおよび一つ以上の全ての組み合わせを含む。
また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする場合、これは他の部分の「真上に」ある場合だけでなく、それらの間に別の部分がある場合も含む。反対に、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「下に」あるとする場合、これは他の部分の「真下に」ある場合だけでなく、それらの間に別の部分がある場合も含む。
他に明示されない限り、本明細書で使用された成分、反応条件、ポリマー組成物および配合物の量を表現する全ての数字、値および/または表現は、これらの数字が本質的に異なるものの中からこのような値を得る上で発生する測定の多様な不確実性が反映された近似値であるので、全ての場合、「約」という用語によって修飾されると理解されるべきである。また、本記載から数値範囲が開示される場合、このような範囲は、連続的であり、他に指摘されない限り、このような範囲の最小値から最大値の含まれた前記最大値までの全ての値を含む。ひいては、このような範囲が整数を指し示す場合、他に指摘されない限り、最小値から最大値の含まれた前記最大値までを含む全ての整数が含まれる。
本明細書において、範囲が変数について記載される場合、前記変数は、前記範囲の記載された終了点を含む記載範囲内の全ての値を含むと理解されるべきである。例えば、「5乃至10」の範囲は、5、6、7、8、9および10の値だけでなく、6乃至10、7乃至10、6乃至9、7乃至9などの任意の下位範囲を含み、5.5、6.5、7.5、5.5乃至8.5、および6.5乃至9などの記載範囲の範疇に妥当な整数の任意の値も含むと理解される。また、例えば、「10%乃至30%」の範囲は、10%、11%、12%、13%などの値と30%までを含む全ての整数だけでなく、10%乃至15%、12%乃至18%、20%乃至30%などの任意の下位範囲を含み、10.5%、15.5%、25.5%などのように記載された範囲の範疇内の妥当な整数の任意の値も含むと理解される。
また、本明細書で使用された比率は、特に言及しない限り、化学量論比(Stoichiometric ratio)を意味すると理解される。以下、本発明について、添付図面に基づいてより詳細に説明する。
図1および図2は本発明の幾つかの実施例に係る水素製造システムおよび水素製造方法を概略示す概念図である。
まず、図1に示す通り、本発明によって鉄鋼工程または石炭化学工程で発生する副生ガスから水素を製造する水素製造システム1は、改質器(Reformer)50、分離器(Seperator)70および反応器(Reactor)100、200、300を含む。改質器50では、副生ガス(例えば、メタン(CH4))を含む副生ガス)が改質されて改質ガスに転換され、分離器70では、改質ガスに含まれている水素(H2)が分離される。また、反応器100、200、300では、酸化および還元反応が行われる。特に、このような酸化および還元反応は、酸化鉄(III)(ferric oxide、Fe2O3)還元工程または黒色酸化鉄(Fe3O4)の酸化工程を含む。
特に、本発明に係る水素製造システム1において、改質器50から排出される改質ガス中の水素ガス(H2)の濃度は、前記副生ガス中の水素ガス(H2)の濃度よりも高いことを特徴とする。すなわち、改質器50に供給される副生ガスは、水蒸気(H2O)と反応して、水素(H2)の濃度がより増幅された改質ガスに転換できる。
一方、本発明の一実施例による水素製造システム1は、第1反応器100および第2反応器200に連結される第3反応器300をさらに含む。このような第3反応器300は、第2反応器200から供給された黒色酸化鉄(Fe3O4)に酸素(O2)を混合して酸化鉄(III)(Fe2O3)に酸化させることができる。これと同時に、第3反応器300は、前記酸化した酸化鉄(III)(Fe2O3)を第1反応器100へ供給するように構成できる。すなわち、本発明の水素製造システム1において、第1乃至第3反応器100、200、300はルーピングプロセス(Looping process)を構成する。これにより、供給された副生ガスから、従来よりも高い収率で水素を生産しつつ、副産物(by-product)の発生を減少させることができる。
前記改質ガスを生成するステップは改質器50で行われ、前記改質ガスを還元ガスと水素ガス(H2)に分離させるステップは分離器70で行われる。
[化1]
4Fe2O3+CH4→8FeO+2H2O+CO2
化1において、メタン(CH4)が還元剤として機能することができ、本発明の水素製造システムおよび製造方法は、好ましくはメタン(CH4)転換率が85%以上であるが、これに限定されるものではない。また、黒色酸化鉄(Fe3O4)および水素ガス(H2)を生成するステップは、第2反応器200で行われる。より具体的に、黒色酸化鉄(Fe3O4)および水素ガス(H2)を生成するステップは、化2に基づく反応を含む。
[化2]
8FeO+8/3H2O→8/3Fe3O4+8/3H2
[化3]
8/3Fe3O4+2/3O2→4Fe2O3
また、このような黒色酸化鉄(Fe3O4)への酸素(O2)の混合は、第3反応器300で行われる。
これにより、第1乃至第3反応器100、200、300で行われる酸化還元反応を含む全体工程は、化4に基づいて行われる。
[化4]
第1反応器:4Fe2O3+CH4→8FeO+2H2O+CO2
第2反応器:8FeO+8/3H2O→8/3Fe3O4+8/3H2
第3反応器:8/3Fe3O4+2/3O2→4Fe2O3
*全体工程反応:CH4+2/3H2+2/3O2→8/3H2+CO2
また、本発明の一実施例に係る水素製造システム1において、分離器70は、圧力スイング吸着(pressure swing adsorption、PSA)ユニットをさらに含む。これにより、前記改質ガスを還元ガスと水素ガス(H2)に分離させるステップは、圧力スイング吸着(PSA)工程を含む。すなわち、改質器50から供給された改質ガスから水素(H2)を他の成分よりも昇圧で選択された吸着剤(または、分離膜)によってより強く吸着させることにより、水素(H2)を分離することができる。例えば、前記吸着剤の分離効率は80%以上である。これにより、分離される水素(H2)の回収率は80%以上である。また、10barの昇圧された圧力条件で圧力スイング吸着が行われる。
一方、本発明に係る水素製造システム1で使用される副生ガスは、例えば、石炭化学工程で発生するコークス炉ガス(coke oven gas、COG)、転炉ガス(LDG)、ファイネックスオフガス(FOG)、および高炉ガス(BFG)などを含む。特に好ましくは、副生ガスはコークス炉ガス(COG)を含む。コークス炉ガス(COG)は、例えば、表1のガス組成を含む。
一方、本発明の水素製造方法で改質ガスを還元ガスと水素ガス(H2)に分離させるステップで、前記還元ガスは、水素ガス(H2)、一酸化炭素(CO)、メタン(CH4)およびこれらの組み合わせよりなる群から選択される少なくとも1種を含む。したがって、本発明の水素製造システム1の分離器70で改質ガスから分離される還元ガスは、水素ガス(H2)、一酸化炭素(CO)、メタンガス(CH4)およびこれらの組み合わせよりなる群から選択される少なくとも1種を含む。
実施例1
図3に示す通り、実施例1は、コークス炉ガス(COG)100kmol/hrを副生ガスとして改質器に投入した。このとき、表2のガス組成のコークス炉ガス(COG)を使用した。
生成された改質ガスを改質器から分離器(PSAの使用、分離膜の効率:80%、圧力条件:10bar)へ移動させて1次的に水素(H2)119.47kmol/hrを分離する(回収率:80%)。
燃料反応器で生成された酸化鉄(II)(FeO)を水蒸気反応器(Steam Reactor)へ移動させた後、水蒸気(H2O)と反応させて黒色酸化鉄(Fe3O4)および水素ガス(H2)を生成して2次的に水素ガス(H2)38.98kmol/hrを分離する。このとき、水蒸気反応器に投入される水蒸気(H2O)の一部は、先立って燃料反応器から得られる。
図4に示す通り、実施例1の改質器および分離器を用いて1次的に水素を分離する工程(S1)とは異なり、比較例1は改質器50を使用しなかった。これにより、コークス炉ガス(COG)を水蒸気(H2O)で改質せずに、直接コークス炉ガス(COG)から分離器70を用いて1次的に水素(H2)47.56kmol/hrを製造し(S2)、分離された残余還元ガス(水素ガス(H2)11.89kmol/hr、一酸化炭素(CO)6.83kmol/hr、メタンガス(CH4)25.63kmol/hrを含む。)を酸化還元反応器100、200に投入して2次的に水素(H2)76.79kmol/hrを生産した(S2)。
その結果、1次および2次的に生成される水素(H2)の総量は158.45kmol/hrである。
図4に示す通り、実施例1の工程(S1)または比較例1の工程(S2)とは異なり、比較例2の場合、改質器50および分離器70を使用しなかった。これにより、コークス炉ガス(COG)(水素ガス(H2)59.45kmol/hr、一酸化炭素(CO)6.83kmol/hr、メタンガス(CH4)25.63kmol/hrを含む。)を直ちに還元ガスとして酸化還元反応器100、200に投入して水素(H2)106.91kmol/hrを生産した(S3)。
実施例1、比較例1および比較例2の全体水素(H2)の生産量は、表4のとおりである。
評価例2:温度条件に応じた水素(H 2 )の収率を確認
一方、改質工程で温度条件に応じた水素(H2)の収率を確認するために、前記表1によるコークス炉ガス(COG)を使用するが、実施例1と同様の条件で改質工程を行った。このとき、改質器の運転条件中の温度を500℃~1000℃に変化させて比較し、それにより生成された改質ガスの組成を図5に、メタン(CH4)転換率を図6にそれぞれ示した。図5に示す通り、好ましくは600℃以上、さらに好ましくは600℃~900℃で望ましい組成および高い水素(H2)収率を得たことが分かる。図6に示す通り、好ましくは600℃以上でメタン(CH4)転換率が約80%以上になったことが分かる。一方、得られた数値は、熱力学的計算によって水素(H2)の収率を確認した。
検証実験装備
次いで、図7には、副生ガス(コークス炉ガス(COG))の改質を検証するための実験装備を示す。このような実験装備は、コークス炉ガス改質器(COG reformer)410、温度検出器(Temperature detector)420、圧力検出器(Pressure detector)500、501、および逆圧力調節器(Back pressure regulator)600を含む。
改質性能検証
前記検証実験装備を用いて、温度条件に応じた熱力学的組成およびメタン(CH4)転換率をそれぞれ図8および図9に示した。このとき、水蒸気改質触媒(Steam Reforming Catalyst、SR Catalyst)の容積4mlに、ガス時空間速度(Gas Hourly Space Velocity、GHSV)5000/h、水蒸気/炭素の比(SCR、H2O/CH4)3.0を条件として、上記の結果を求めた。
図8に示す通り、好ましくは温度条件700℃以上から熱力学平衡値に近い改質性能を確認した(水素(H2)の収率~80%、無水ベース(dry basis))。
図9に示す通り、700℃以上の温度条件でメタン(CH4)転換率が90%以上であることが確認でき、目標のメタン(CH4)転換率が85%を上回ることを確認した。
酸化還元反応器(例えば、燃料反応器および水蒸気反応器)への適用可能性を探求するために、酸化鉄(III)(Fe2O3)基準(Reference)物質を用いて、還元反応器の実験を行った。前記実験の結果を基に、本発明の工程における酸化鉄(III)(Fe2O3)の適用時に工程設計変数を導出した。
還元反応器の実験条件
表5には反応ガスの絶対量を示し、表6には実験条件の詳細を示す。
還元に使用された水素(H2)および一酸化炭素(CO)の絶対量を図10に示し、還元反応器実験結果を図11に示した。
図10に示す通り、実験結果、4.78mmol/gの還元ガスが触媒還元に使われることが分かるとともに、酸化鉄(III)(Fe2O3)基準(reference)物質の場合、5.0mmol/gの酸化鉄(III)(Fe2O3)を持っているので、約0.95の化学量論(stoichiometry)だけ還元に参加したことが分かる。よって、前記実験結果を基に、工程設計変数を提示することができる。一方、還元反応に使われたガス絶対量は、下記表7に示す。
また、改質工程で残余還元ガス(例えば、水素ガス(H2)、一酸化炭素(CO)およびメタン(CH4)を含む。)は、酸化還元反応器へ移動させた後、十分な量の酸化鉄(III)(Fe2O3)触媒と特定の反応温度および反応圧力で反応させることにより、より高い収率で酸化鉄(II)(FeO)を生成する還元反応が行われた。このように生成された酸化鉄(II)(FeO)を水蒸気(H2O)と反応させて黒色酸化鉄(Fe3O4)および水素ガス(H2)を生成し、2次的に水素ガス(H2)を分離することができた。よって、このように二元化された工程によって、高収率の水素(H2)を製造した。
それだけでなく、水蒸気反応器に投入される水蒸気(H2O)の一部は、先立って還元反応で得られるものをリサイクルすることにより、結果的に環境にやさしい水素(H2)を製造することができた。
50 改質器
70 分離器
100 第1反応器
200 第2反応器
300 第3反応器
410 ガス改質器
420 温度検出器
500、501 圧力検出器
600 逆圧力調節器
Claims (19)
- 鉄鋼工程または石炭化学工程で発生する副生ガスから水素を製造する水素製造システムであって、
水蒸気(H2O)を投入して前記副生ガスを改質する改質器と、
前記改質器から供給された改質ガスから還元ガスと水素ガス(H2)に分離させる分離器と、
前記分離器から供給された還元ガスを用いて酸化鉄(III)(ferric oxide、Fe2O3)を酸化鉄(II)(ferrous oxide、FeO)に還元させる第1反応器と、
前記第1反応器から供給された酸化鉄(II)(FeO)と水蒸気(H2O)を混合して黒色酸化鉄(ferrous ferric oxide、Fe3O4)および水素ガス(H2)を生成する第2反応器と、を含み、
前記改質器から排出される改質ガス中の水素ガス(H2)の濃度は、前記副生ガス中の水素ガス(H2)の濃度よりも高いことを特徴とする水素製造システム。
- 前記第1反応器および前記第2反応器に連結される第3反応器をさらに含み、
前記第3反応器は、前記第2反応器から供給された黒色酸化鉄(Fe3O4)に酸素(O2)を混合して酸化鉄(III)(Fe2O3)に酸化させ、
前記酸化した酸化鉄(III)(Fe2O3)を前記第1反応器へ供給するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の水素製造システム。 - 前記改質器内の温度が600℃~900℃であることを特徴とする請求項1に記載の水素製造システム。
- 前記分離器は、圧力スイング吸着(pressure swing adsorption、PSA)ユニットを含むことを特徴とする請求項1に記載の水素製造システム。
- 前記第2反応器に注入される水蒸気(H2O)の一部は前記第1反応器から供給されることを特徴とする請求項1に記載の水素製造システム。
- 前記副生ガスはコークス炉ガス(coke oven gas、COG)を含むものであることを特徴とする請求項1に記載の水素製造システム。
- 前記副生ガスにおける水蒸気/炭素の比(Steam to Carbon ratio、H2O/CH4)は2.5~3.5であることを特徴とする請求項1に記載の水素製造システム。
- 前記還元ガスは、
水素ガス(H2)、一酸化炭素(CO)、メタンガス(CH4)、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択される少なくとも1種を含むものであることを特徴とする請求項1に記載の水素製造システム。 - 鉄鋼工程または石炭化学工程で発生する副生ガスを水蒸気(H2O)で改質して改質ガスを生成するステップと、
前記改質ガスを還元ガスと水素ガス(H2)に分離させるステップと、
前記還元ガスを用いて酸化鉄(III)(Fe2O3)を酸化鉄(II)(FeO)に還元させるステップと、
前記還元された酸化鉄(II)に水蒸気(H2O)を反応させることにより黒色酸化鉄(Fe3O4)および水素ガス(H2)を生成するステップと、を含み、
前記改質ガスを生成するステップで、前記改質ガス中の水素ガス(H2)の濃度は、前記副生ガス中の水素ガス(H2)の濃度よりも高いことを特徴とする水素製造方法。
- 前記酸化鉄(III)(Fe2O3)を酸化鉄(II)(FeO)に還元させるステップは、化1に基づく反応を含むことを特徴とする請求項9に記載の水素製造方法。
[化1]
4Fe2O3+CH4→8FeO+2H2O+CO2 - 黒色酸化鉄(Fe3O4)および水素ガス(H2)を生成するステップは、化2に基づく反応を含むことを特徴とする請求項9に記載の水素製造方法。
[化2]
8FeO+8/3H2O→8/3Fe3O4+8/3H2 - 前記還元ガスを用いて酸化鉄(III)(Fe2O3)を酸化鉄(II)(FeO)に還元させるステップで、前記酸化鉄(III)(Fe2O3)の一部は、
前記黒色酸化鉄(Fe3O4)および水素ガス(H2)を生成するステップで製造された黒色酸化鉄(Fe3O4)に酸素(O2)を混合させて生成されるものを含むことを特徴とする請求項9に記載の水素製造方法。 - 前記混合された黒色酸化鉄(Fe3O4)および酸素(O2)は、化3に基づく反応によって酸化鉄(III)(Fe2O3)を生成するものであることを特徴とする請求項12に記載の水素製造方法。
[化3]
8/3Fe3O4+2/3O2→4Fe2O3 - 前記改質ガスを還元ガスと水素ガス(H2)に分離させるステップは、圧力スイング吸着(PSA)工程を含むことを特徴とする請求項9に記載の水素製造方法。
- 前記改質ガスを生成するステップは600℃~900℃の温度で行われることを特徴とする請求項9に記載の水素製造方法。
- 前記副生ガスはコークス炉ガス(COG)を含むことを特徴とする請求項9に記載の水素製造方法。
- 前記副生ガスにおける水蒸気/炭素の比(H2O/CH4)は2.5乃至3.5であることを特徴とする請求項9に記載の水素製造方法。
- 前記還元ガスは、
水素ガス(H2)、一酸化炭素(CO)、メタンガス(CH4)、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択される少なくとも1種を含むものであることを特徴とする請求項9に記載の水素製造方法。 - 前記黒色酸化鉄(Fe3O4)および水素ガス(H2)を生成するステップで、水蒸気(H2O)の一部は、前記酸化鉄(III)(Fe2O3)を酸化鉄(II)(FeO)に還元させるステップで生成されるものを含むことを特徴とする請求項9に記載の水素製造方法。
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KR102592537B1 (ko) * | 2021-08-27 | 2023-10-25 | 한국에너지기술연구원 | 부생 가스를 이용한 고부가가치 화학물질의 제조방법 및 장치 |
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CN115786607B (zh) * | 2022-11-15 | 2024-03-26 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种喷吹方法及系统 |
KR20240081660A (ko) * | 2022-11-30 | 2024-06-10 | 한국에너지기술연구원 | 산업 생산 공정의 부생가스를 활용한 폐열 및 재활용 자원 생산 시스템 및 방법 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090000194A1 (en) | 2006-01-12 | 2009-01-01 | Liang-Shih Fan | Systems and Methods of Converting Fuel |
US20160083811A1 (en) | 2014-09-23 | 2016-03-24 | Midrex Technologies, Inc. | Method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1566698A (en) * | 1975-09-05 | 1980-05-08 | Foster Wheeler Ltd | Treatment of gases containing hydrogen and carbon monoxide |
JPS57183303A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-11 | Jgc Corp | Hydrogen recovery from coke oven gas |
CA2340822C (en) * | 2000-03-17 | 2010-08-03 | Snamprogetti S.P.A. | Process for the production of hydrogen |
US6770390B2 (en) * | 2000-11-13 | 2004-08-03 | Air Products And Chemicals, Inc. | Carbon monoxide/water removal from fuel cell feed gas |
JP2002212575A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-31 | Nippon Steel Corp | 精製コークス炉ガスの高度処理装置および利用方法 |
CN101239702B (zh) * | 2008-03-18 | 2010-06-23 | 上海大学 | 高温焦炉粗煤气制氢系统装置及工艺 |
KR101321072B1 (ko) * | 2011-09-06 | 2013-10-23 | 주식회사 포스코 | 일산화탄소 및 수소를 포함하는 합성가스 제조장치 및 그의 제조방법 |
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KR20130075550A (ko) * | 2011-12-27 | 2013-07-05 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 코크스 오븐가스를 이용한 수소제조방법 |
KR101386418B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-04-21 | 한국화학연구원 | 메탄의 수증기 개질용 촉매, 상기 촉매의 제조방법 및 제철 부생가스 내에 포함된 메탄의 수증기 개질 방법 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090000194A1 (en) | 2006-01-12 | 2009-01-01 | Liang-Shih Fan | Systems and Methods of Converting Fuel |
JP2016529384A (ja) | 2013-07-31 | 2016-09-23 | ミドレックス テクノロジーズ,インコーポレイテッド | コークス炉ガス及び酸素製鋼炉ガスを用いた酸化鉄の金属鉄への還元 |
US20160083811A1 (en) | 2014-09-23 | 2016-03-24 | Midrex Technologies, Inc. | Method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas |
JP2017041309A (ja) | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 発電システムおよびその運転方法 |
Non-Patent Citations (1)
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---|
MOGHTADERI, B.,Energy and Fuels,2011年10月12日,Vol.26,pp.15-40,<DOI:10.1021/ef201303d> |
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