KR100570375B1 - 탄화수소로부터 합성가스를 제조하는 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄화수소로부터 합성가스를 제조하는 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 1차 개질기에서 수증기 촉매 개질반응에 의해 생성되는 여분의 수소를 촉매연소식 자열 개질기인 2차 개질기 내에 투입하여 촉매연소반응을 유도시킴으로써 비교적 저열량의 열원을 이용하여 개질공정을 경제적으로 수행할 수 있는 탄화수소로부터 합성가스를 제조하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
탄화수소, 합성가스, 개질, 촉매연소, 자열

Description

탄화수소로부터 합성가스를 제조하는 방법 및 그 시스템{Synthesis gas production system and method}
도 1은 본 발명에 따른 합성가스 제조 시스템의 구성도를 나타낸 도면이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
1, 2: 연료 공급부 3: 산화제 주입구
10, 20, 30: 열교환기
100: 1차 개질기 200: 2차 개질기
본 발명은 탄화수소로부터 합성가스를 제조하는 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 촉매연소식 자열 개질반응을 이용하여 경제적인 공정을 통해서 탄화수소로부터 합성가스를 제조하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
탄화수소의 개질공정은 탄화수소, 특히 메탄과 수증기를 약 800∼900℃에서 촉매반응시켜서 수소와 일산화탄소로 변화시키는 공정을 말한다. 수소와 일산화탄소의 생성은 고온에서 니켈 촉매상에서 하기 반응식 1과 같은 반응과정을 통하여 진행된다.
CH4 + H2O →CO + 3H2
이러한 반응을 이용한 공정은 1926년 독일 BASF 사에 의해서 처음 소개되어 이미 세계적인 공정이 되었고, 열역학적 연구와 촉매, 반응조건 등에서 공업적 기틀이 확보된 상태이다. 개질반응시 역반응 방지 및 촉매의 코크 형성 등을 억제하기 위하여 수증기를 원료에 비해 3배 정도 과량으로 공급하며 반응온도는 600∼900℃ 정도로 유지시키고 있다.
이러한 반응을 통하여 얻어지는 합성가스인 수소와 일산화탄소는 용도가 다양하여 비료 제조의 중요한 원료인 암모니아 합성원료로 사용될 수 있으며 메탄올의 합성용 반응가스로도 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 수소와 산소를 스택에서 전기화학적으로 반응시켜 전기를 생산하는 인산형 연료전지의 원료로서 사용될 수 있다.
통상적으로 연료 또는 탄화수소 혼합물과 산화제와의 반응을 통해서 합성가스를 제조하는 방법은 다음과 같다.
합성가스를 제조하는 첫번째 방법은 1차 개질(reforming) 단계와 2차 개질 단계로 구성된다. 1차 개질 반응기는 통상적으로 촉매 충전된 튜브로 구성되고, 외부 연소를 통해, 또는 따뜻한 유출물, 예를 들면 2차 개질 반응기의 유출물과의 열교환을 통해 가열된다. 탄화수소는 통상적으로 과량의 증기와 함께 1차 개질 반응기 내로 주입된다.
1차 개질 단계를 통해 생성된 유출물은 이어서 2차 개질 반응기내로 유입되는데, 이때 산화제도 같이 주입된다.
이와 관련하여, 미국 특허 제3,278,452호에는 반응기내에 연속적으로 배치된 촉매층 사이에 산소를 추가로 주입하는 것을 특징으로 하는 2차 개질 반응기가 기재되어 있다. 그러나, 산화제를 보충 공급하는 방법에 의한 개선으로는 제조 단가가 비싼 증기가 다량 소요되는 이러한 종류의 반응기의 중대한 결점을 해결할 수 없다. 또한, 과량의 증기를 사용함에 따라 합성가스중에 함유되어 있는 수소, 이산화탄소 및 일산화탄소의 분포가 변경될 수 있다는 단점이 있다.
한편, 합성가스를 제조하는 또 다른 방법으로는 증기를 소량 사용하면서 탄화수소를 부분적으로 산화시키는 방법이 있다.
예를 들어, 미국 특허 제4,699,631호에는 촉매를 사용하지 않고 불꽃을 통해 작동되는 반응기가 개시되어 있다. 그러나, 이러한 종류의 반응기에서는 산소가 부족한 상태에서 연소가 이루어지기 때문에 항상 특정한 양의 그을음(soot)이 발생하므로, 이후에 고가의 세척 작업이 요구된다. 또한, 그을음의 양을 감소시키기 위해서는 산소 소비량을 증가시켜야 하므로, 결과적으로 반응기의 효율이 저하된다. 따라서, 이러한 반응기는 증기를 거의 사용하지 않고 작동되기는 하나, 산소 소비량이 감소하거나 대기중에서 작동시킬 경우에는 그을음이 발생하는 단점이 있다.
또한, 상술한 수증기 개질반응은 강한 흡열반응(△H > 206KJ/hr)이므로 외부로부터의 열공급이 필요하다. 이러한 열공급을 위한 개질기내의 승온은 열교환기 를 통하여 스팀으로 열원이 공급되거나, 파이롯 점화원 등으로 개질기내에 연료가 투입되어 가열되는 방식으로 구성되어 있다. 그러나, 합성가스 제조공정에서 이러한 방법을 이용하여 개질기내의 온도를 800℃ 이상 승온시키기 위해서는 고열량의 막대한 에너지가 요구되어 비용 및 에너지 효율면에서 불리한 단점이 있다.
이에 본 발명에서는 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 광범위한 연구를 거듭한 결과, 1차 개질 반응기에서 수증기 촉매 개질반응에 의해 생성되는 여분의 수소를 촉매연소식 자열 개질기인 2차 개질 반응기 내에 투입하여 촉매연소반응을 유도시킴으로써 비교적 저열량의 열원을 이용하여 개질공정을 경제적으로 수행할 수 있었고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 에너지 효율을 향상시켜 경제적인 공정을 통해서 탄화수소로부터 합성가스를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법을 통해서 탄화수소로부터 합성가스를 경제적으로 제조할 수 있는 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄화수소로부터 합성가스를 제조하는 방법은 탄화수소 및 수증기를 포함하는 연료를 열을 공급하면서 열교환형 개질기인 1차 개질기에 도입하여 수증기 촉매 개질반응을 통해서 메탄, 수증기 및 수소를 포함하는 1차 개질가스를 제조하는 단계; 상기 1차 개질가스를 열을 공급하면서 자열 개질기인 2차 개질기에 도입하는 동시에 산화제를 도입하여 촉매연소식 자열 개질반응을 통해서 수소 및 일산화탄소를 포함하는 2차 개질가스를 제조하는 단 계; 및 상기 2차 개질기로부터 배출된 고온의 2차 개질가스를 열을 공급하면서 포집하여 회수하는 단계를 포함한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄화수소로부터 합성가스를 제조하기 위한 시스템은 탄화수소 및 수증기를 포함하는 연료를 공급하기 위한 하나 이상의 연료 공급부;
상기 연료 공급부의 일측에 연결되며, 상기 공급부로부터 유입된 연료의 수증기 촉매 개질반응을 촉진시키기 위한 연소 촉매층을 갖는 1차 개질기; 상기 1차 개질기의 일측에 연결되며, 하나 이상의 산화제 주입구를 구비하고, 상기 1차 개질기로부터 유입된 1차 개질가스의 촉매 개질반응을 촉진시키기 위한 자열 촉매층을 갖는 2차 개질기; 상기 2차 개질기의 일측에 연결되어 상기 2차 개질기로부터 배출된 2차 개질가스를 포집하여 분리 및 회수하기 위한 회수부; 및 상기 1차 개질기, 2차 개질기 및 회수부에 유입되는 혼합기체의 발화를 유도하기 위하여 각각의 전단에 구비되는 복수의 열교환기로 구성된다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 기존의 합성가스 제조공정에서 개질기 내의 온도를 800℃ 이상 승온시킬 때 발생하는 문제점을 해결하기 위하여, 1차 개질 반응기에서 수증기 촉매 개질반응에 의해 생성되는 여분의 수소를 촉매연소식 자열 개질기인 2차 개질 반응기 내에 투입하여 촉매연소반응을 유도시킴으로써 비교적 저열량의 열원을 이용하여 개질공정을 경제적으로 수행할 수 있는 방법 및 그 시스템이 제공된다.
본 발명에 따르면, 탄화수소중의 탄소와 수중기와의 몰비가 1: 2∼4가 되도록 연료를 공급하고, 이를 350∼450℃로 가열하여 예열한 후 열교환형 개질기인 1차 개질기에 도입한다.
상기 탄화수소로는 천연가스, 프로판가스, 부탄가스 및 나프타 등이 포함되며, 상기 수중기와 탄화수소중의 탄소와의 몰비가 2 미만이면 코크가 발생하고, 4를 초과하면 필요온도까지 예열하는데 소모되는 에너지가 필요이상으로 소비된다.
상기 연료가 도입된 1차 개질기에서는 흡열반응에 의하여 전열관 내부에 충전된 연소 촉매층을 통과하면서 600∼800℃의 온도범위에서 하기 반응식 2에 나타낸 바와 같은 수증기 촉매 개질반응이 진행되어 탄화수소중의 에탄과 프로판이 하나의 탄소를 갖는 메탄으로 분해되면서 여분의 수소(3∼8중량%)가 발생되어 메탄, 수소 및 수증기를 포함하는 1차 개질가스가 생성된다.
탄화수소(CH4, C2H6, C3H8 등) + H2O →CH4 + H2O + H2
상기 1차 개질기로부터 생성된 1차 개질가스는 250∼450℃로 가열하여 예열한 후 촉매연소식 자열 개질기(catalytic combustion type autothermal reformer)인 2차 개질기에 도입하며, 이와 동시에 상기 2차 개질기의 상부에 산화제를 도입한다.
상기 산화제로는 순수한 산소, 산소와 질소의 혼합물, 산소와 이산화탄소의 혼합물, 또는 산소와 불활성 기체의 혼합물 등이 사용될 수 있다. 이때, 상기 천연가스중의 탄소와 산화제중의 산소의 몰비가 1: 0.5∼0.8이 되도록 산화제의 양을 조절하여 도입하며, 상기 몰비가 0.5 미만이면 탄소가 불완전 연소하고, 0.8을 초과하면 생산물중에 이산화탄소의 비율이 증가 합성가스의 수율이 감소한다.
상기 2차 개질기에 도입된 1차 개질가스중의 수소는 산화제중의 산소와 비교적 저온인 250∼450℃의 온도범위에서 하기 반응식 3에 나타낸 바와 같은 촉매 연소반응을 하여 고에너지의 반응열을 발생시키며, 수시간내에 자열반응온도인 850∼1100℃에 이르게 된다.
2H2 + O2 →2H2O + △H(열에너지)
이로부터 발생된 고에너지의 열을 열원으로 하여 2차 개질기 상부에서 산소가스와 반응된 고온의 가스가 내부에 충전된 자열 촉매층을 통과하면서 850∼1100℃의 온도범위에서 촉매연소식 자열 개질반응(Autothermal reformer)을 하여 하기 반응식 1에 나타낸 합성가스 제조반응에 따라 수소 및 일산화탄소를 포함하는 2차 개질가스, 즉 합성가스가 생성된다.
반응식 1
CH4 + H2O →CO + 3H2
따라서, 종래기술에서 개질기내의 승온을 위해서 열교환기를 통하여 스팀으 로 열원을 공급하거나, 또는 파이롯 점화원 등으로 개질기내에 연료를 투입하여 가열하는 방법 등의 연료의 연소에 의한 가열방법은 개질기내의 온도를 800℃ 이상 승온시키기 위해서 고열량의 막대한 에너지가 요구되어 비용 및 에너지 효율면에서 불리한 단점이 있었으나, 본 발명에서는 촉매연소식 자열 개질반응을 이용하여 생성된 열에너지를 열원으로 이용함으로써 1차 개질가스를 250∼450℃의 비교적 저온으로 예열한 후 자열 개질기인 2차 개질기에 도입하는 경우에도 반응온도인 900℃까지 상승하게 된다.
본 발명에서 사용되는 촉매는 촉매연소반응에 활용되는 산화촉매를 사용할 수 있다. 기존의 촉매연소방식은 고가(高價)의 귀금속(Pd, Pt 등)을 이용하여 촉매체로 사용함으로써 공정원가를 상승시키는 효과로 비경제적이다. 이를 위하여 저가의 금속산화물 촉매를 개발하여 경쟁력을 확보할 필요가 있다.
촉매 설계는 감마 알루미나(γ-Al2O3)를 담체(support)로 하여 니켈 질산염 수용액을 원하는 담지량에 맞도록 담체와 슬러리상태로 만든 다음, 건조후 상기 혼합용액이 들어있는 플라스크에 연결하여 저압(100 Torr)에서 감압후 80℃ 온도에서 물을 증발 시킨다. 물을 증발시킨 촉매 전구체 분말을 건조 오븐에 넣고 100℃에서 12시간 정도 건조한 후 소성로에 넣고 공기 분위기에서 450℃에서 3시간 정도 소성하여 원하는 니켈산화계 촉매를 얻는다.
상기 촉매는 작업 조건, 사용된 투입량, 국소적 조성, 증기의 존재 유무, 탄소 침착물의 위험 수준 등의 조건에 따라, 적절히 선택하여 사용할 수 있고, 특히 열안정성이 우수한 촉매를 사용하는 것이 좋다.
바람직하게는 상기 2차 개질기 내부에 충전되는 자열 촉매로는 알루미나계열 담체와 니켈산화 촉매를 사용하는 것이 좋다.
전술한 바에 따라, 본 발명의 방법에 따라 생산된 합성가스는 통상적인 수증기 촉매 개질반응에 의하여 생산된 합성가스보다 일산화탄소의 함량을 높일 수 있기 때문에 메탄올 및 탄소수가 2 이상인 고급 알코올 합성 원료로 유리하게 사용될 수 있으며, 일산화탄소의 수율을 높일 수 있어 기존의 방법보다 유리한 조건으로 초산이나, 알데히드 합성 또는 개미산(formic acid)등의 합성원료로 제공될 수 있다
본 발명에 따른 합성가스의 제조과정을 도 1에 나타낸 합성가스 제조 시스템의 구성도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
원료 탄화수소(1) 및 수증기(2)를 포함하는 연료는 하나 이상의 연료 공급부(1, 2)를 통해서 공급되어 열교환기(10)에서 350∼450℃의 온도로 가열된 후, 열교환기형 개질기인 1차 개질기(100)의 상부로 도입된다. 상기 1차 개질기(100)의 상부로 도입된 가스는 촉매를 함유하고 있는 여러 개의 관형 반응기내로 도입되어 수증기 촉매 개질반응이 진행된다.
이로부터 개질된 1차 개질가스는 포집관(collecting tube)에 모아져서 상기 1차 개질기(100)의 상부로 배출된 후 2차 개질기(200)의 상부에 도입되며, 동시에 상기 2차 개질기(200)의 상부에 구비된 산화제 주입구(3)를 통해서 도입되는 산화제 중의 산소와 반응하여 고온의 가스로 전환된다. 상기 고온의 가스는 2차 개질 기(200)내에 충전된 촉매층을 통과하면서 자열 개질반응이 진행되어 합성가스를 생성하고, 생성된 합성가스는 상기 2차 개질기(200)의 하부에서 배출된다.
전술한 바에 따라 제조된 합성가스는 이를 그대로 제품으로 하거나, 일산화탄소 분리정제장치 또는 수소정제 장치를 사용하여 일산화탄소와 수소를 각각의 제품으로 생산할 수 있다.
이하, 하기 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
연료로 천연가스와 수증기를 1대 3의 몰비를 갖도록 조절하여 연소용 촉매가 충전된 1차 개질 반응기내로 투입하여 반응기속으로 반응기체가 통과하여 1차 개질반응이 일어나도록 하였으며, 전체 반응기체(천연가스 + 증기)의 부피유량은 300,000㎖/min으로 흐르게 하였고, 반응기내의 압력은 3kg이었다. 이때, 상기 연료는 상기 1차 개질 반응기로 투입되기 전에 약 350(TI110)℃의 온도로 예열되었고, 1차 개질 반응기의 상부 온도는 360(TI111)℃이었다.
1차 개질 반응 후, 상기 개질 반응기로부터 배출되는 1차 개질가스를 자열 촉매가 충전된 2차 개질 반응기내로 투입하는 동시에 그 상단에 구비된 산화제 주입구를 통해서 산소가스를 53,000㎖/min의 유속으로 투입하여 촉매자열식 개질반응이 일어나도록 하였다. 이때, 상기 1차 개질가스는 2차 개질 반응기로 투입되기 전에 약 430℃의 온도로 예열되었고, 2차 개질 반응기의 상부 온도는 700℃이었다. 반응 후 배가스는 아민공정(Amin process)을 거쳐 CO2, H2O등의 부산물들을 제거한후 샘플링 포트(sampling port)를 통해 채취하여 가스 크로마토그래피(Agilent technology, GC6890)의 TCD를 이용하여 분석하였으며 칼럼은 CARBOXEN 1000을 사용하였다.
한편, 촉매로는 상기 1차 개질 반응기에는 Pd와 Rh이 각각 1중량%가 CaO2에 담지되어 코디어라이트에 워쉬코팅(wash coating)되어 있는 Pd-Rh/코디어라이트를 사용하였으며, 2차 개질 반응기에는 NiO 22중량%, CaO 13중량%, K2O 6.5중량%, SiO2 15중량%, MgO 12중량%가 알루미나에 담지되어 있는 촉매를 사용하였다.
920℃, 2기압에서 얻어진 수증기, 산소 및 이산화탄소로 메탄을 개질하는 반응후 메탄의 전환율과 이산화탄소의 전환율 및 합성가스의 비를 하기 표 1에 나타내었다.
반응예 H2O : O2 : CO2 (mole 비) 메탄전환율 (%) 이산화탄소 전환율(%) H2/CO
이산화탄소 개질반응 0:0:1 93.4 90.5 0.98
자열개질반응 1:1:0 96.5 85.3 2.56
삼원개질반응 2:1:1 95.6 82.3 1.98
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 메탄으로 합성가스를 제조하는 반응에 따라서 다양한 합성가스 조성비를 얻을 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 천연가스를 원료로하여 합성가스를 제조할 경우, 국내의 LNG 특성상 존재하는 에탄과 프로판으로부터 1차 개질반응에 의 해서 수소를 제조하고, 이를 2차 촉매연소식 자열 개질반응을 유도하여 비교적 저열량의 열원을 이용하여 개질공정을 경제적으로 수행할 수 있다.

Claims (4)

  1. (a) 탄화수소 및 수증기를 포함하는 연료를 열을 공급하면서 열교환형 개질기인 1차 개질기에 도입하여 하기 반응식 2에 나타낸 바와 같은 메탄화 반응을 통해서 메탄, 수증기 및 수소를 포함하는 1차 개질가스를 제조하는 단계;
    (b) 상기 1차 개질가스를 열을 공급하면서 자열 개질기인 2차 개질기에 도입하는 동시에 산화제를 도입하여 하기 반응식 3 및 반응식 1에 각각 나타낸 바와 같은 수소의 촉매연소반응 및 자열 개질반응의 연속반응을 통해서 수소 및 일산화탄소를 포함하는 2차 개질가스를 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 2차 개질기로부터 배출된 고온의 2차 개질가스를 열을 공급하면서 포집하여 분리 및 회수하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소로부터 합성가스를 제조하는 방법:
    반응식 2
    탄화수소(CH4, C2H6, C3H8 등) + H2O -> CH4 + H2O +H2
    반응식 3
    2H2 + O2 -> 2H2O
    반응식 1
    CH4 + H2O -> CO + 3H2
  2. 제1항에 있어서, 상기 탄화수소는 천연가스, 프로판가스 및 부탄가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 산화제는 순수한 산소, 산소와 질소의 혼합물, 산소와 이산화탄소의 혼합물, 또는 산소와 불활성 기체의 혼합물인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. (a) 탄화수소 및 수증기를 포함하는 연료를 공급하기 위한 하나 이상의 연료 공급부;
    (b) 상기 연료 공급부의 일측에 연결되며, 상기 공급부로부터 유입된 연료의 메탄화 반응을 촉진시키기 위한 촉매층을 갖는 1차 개질기;
    (c) 상기 1차 개질기의 일측에 연결되며, 하나 이상의 산화제 주입구를 구비하고, 상기 1차 개질기로부터 유입된 1차 개질가스의 촉매연소식 자열 개질반응을 촉진시키기 위한 촉매층을 갖는 2차 개질기;
    (d) 상기 2차 개질기의 일측에 연결되어 상기 2차 개질기로부터 배출된 2차 개질가스를 포집하여 분리 및 회수하기 위한 회수부; 및
    (e) 상기 1차 개질기, 2차 개질기 및 회수부에 유입되는 혼합기체의 발화를 유도하기 위하여 각각의 전단에 구비되는 복수의 열교환기;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 탄화수소로부터 합성가스를 제조하기 위한 시스템.
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KR101015908B1 (ko) * 2008-10-31 2011-02-23 국민대학교산학협력단 높은 반응 효율을 가지는 자열 개질기용 혼합기 시스템
KR101241527B1 (ko) 2011-01-31 2013-03-11 주식회사 포스코 애뉼라 메탄화 반응기 및 합성천연가스 제조장치
KR20170125073A (ko) * 2015-03-25 2017-11-13 우한 카이디 엔지니어링 테크놀로지 리서치 인스티튜트 코오퍼레이션 엘티디. 천연가스의 열절연 촉매 산화 퍼니스용 온라인 퍼니스 건조 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101015908B1 (ko) * 2008-10-31 2011-02-23 국민대학교산학협력단 높은 반응 효율을 가지는 자열 개질기용 혼합기 시스템
KR101241527B1 (ko) 2011-01-31 2013-03-11 주식회사 포스코 애뉼라 메탄화 반응기 및 합성천연가스 제조장치
KR20170125073A (ko) * 2015-03-25 2017-11-13 우한 카이디 엔지니어링 테크놀로지 리서치 인스티튜트 코오퍼레이션 엘티디. 천연가스의 열절연 촉매 산화 퍼니스용 온라인 퍼니스 건조 방법
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