KR101448522B1 - 석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조장치 및 방법 - Google Patents

석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 석탄 가스화를 통해 합성가스를 제조하는 시스템에서, 합성가스 생산량을 증가 시키면서 대기로 방출되는 CO2 양을 감소하기 위한 방법으로, 석탄 가스화 시스템에서 포집된 CO2의 일부를 외부에서 별도로 공급된 CH4와 드라이 리포밍(dry reforming) (CH4+CO2→2CO + 2H2)을 통해 합성가스를 생산하는데 이용하므로써, 석탄 가스화기로부터 생산된 합성가스와 합하여 발전 및 화학원료 생산량을 증가 시키는 방법이며, 700℃ 이상에서 진행되는 흡열반응의 상기 드라이 리포밍(Dry reforming) 반응에 필요한 에너지를 외부에서 공급받지 않고, 석탄 가스화기에서 배출되는 1200℃ 이상의 합성가스로부터 열회수하므로써, 드라이 리포밍(dry reforming)하는데 필요한 에너지를 최소화할 수 있다.

Description

석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조장치 및 방법{Apparatus for manufacturing composition gas using a coal gasification system and Method thereof}
본 발명은 석탄 가스화를 통해 합성가스를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포집되는 CO2를 합성가스 제조에 이용하여 석탄만으로 얻을 수 있는 합성가스보다 많은 합성가스를 생산할 수 있고, CO2의 배출을 줄일 수 있는 석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
석탄 가스화를 통해 얻어진 합성가스를 이용하여 다양한 화학원료를 생산하는 시스템이 잘 알려져 있다. 이러한 시스템에서 합성가스가 얻어지는 공정에서 발생되는 CO2는 포집되어 배출되며, 이와 같이 배출되는 CO2는 지구 온난화 가스로서, 그 배출량에 따른 각종 페널티가 부가되고 있다. 따라서, 향후 더 엄격해질 기후변화 대책에 따라 CO2의 배출량 저하가 요청되는 시점이다.
이러한 상황에서 석탄 가스화를 통해 얻어진 합성가스는 CO, H2, CO2, H2O가 주성분으로, 석탄 가스화기 종류에 따라, 합성가스 내의 H2/CO 비는 0.6 ∼ 0.9 내외이다.
이러한 합성가스를 이용하여 메탄올, DME(Di-methyl Ether), 인조합성원유, 합성천연가스 등을 생산하기 위해서는, 석탄 가스화기에서 배출된 합성가스를 수성가스 전환반응을 이용하여 아래와 같이 적절한 H2/CO 비로 조정하여야 한다.
DME 생산 : H2/CO = 1.0
메탄올 생산 : H2/CO = 2.0
인조합성원유 생산 : H2/CO = 2.0
합성천연가스 생산 : H2/CO = 3.0
합성가스 내의 H2/CO 비를 제어하기 위한 수성가스 전환반응은 다음과 같이 합성가스 내에 포함된 CO와 외부에서 공급된 H2O를 반응시켜, H2와 CO2로 전환하는 것이다.
수성가스전환 반응 : CO + H2O → CO2 + H2
도 1에는 기존의 석탄 가스화를 기반으로 하는 발전 또는 화학원료 제조 시스템의 구성도를 나타내고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 석탄 가스화를 기반으로 하는 발전 또는 화학연료 제조 시스템은 석탄(1)을 산소(3)와 반응시켜 합성가스를 생산하는 석탄 가스화기(2), 고온의 합성가스로부터 열회수 및 냉각을 실행하는 열회수설비 및 냉각장치(4), 합성가스 내의 H2/CO를 조절하는 수성가스 전환장치(5), 탈황 및 CO2 분리장치(6), 탈황및 CO2 분리장치(6)로부터 배출된 청정 합성가스(8)를 공급받아 합성을 행하는 발전설비 및 화학원료 합성설비(9)를 포함하며, 합성설비(9)의 합성물을 발전 및 화학연료(10)로 사용하여 발전(일반적으로 IGCC 발전)을 하거나, 촉매로 사용하여 다양한 화학원료를 생산할 수 있다.
이와 같이 석탄 가스화기(2)에서 배출된 합성가스 내에 포함된 CO2와 수성가스 전환장치(5)의 전환반응에 의해 생성된 CO2는 메탄올, DME, 인조합성원유, 합성천연가스등과 같은 화학원료를 합성할 경우, 적절한 수준까지 제거해야 하므로, 탈황 및 CO2 분리장치(6)를 통해 포집된 CO2(7)는 대부분 대기로 방출하고 있다.
일부에서는 유전에서 오일 생산량을 증가하는데 사용하는 주입가스로 사용하고자, EOR(Enhanced Oil Recovery) 목적에 이용하고 있다.
이러한 기존의 석탄 가스화를 기반으로 하는 합성가스 제조 시스템은 석탄 가스화기(2)로부터 얻어진 합성가스를 이용하여 화학원료 제조 시, H2/CO 비율 제어를 위해 수성가스 전환공정과 수성가스 전환공정 후단에 산성가스 제거 및 CO2 분리 공정이 필요한 문제점이 있다.
또한 CO2 분리공정에서 분리된 CO2는 CCS(Carbon Capture & Storage)를 통해 별도 지역에 격리하여 저장하여야 하지만, 일부 제한된 지역에 적용 가능하며 아직까지 환경적 문제 등 많은 논란이 있는 실정이며, 포집된 CO2는 화학원료로 재이용하는 기술도 개발되었지만, 아직까지 경제성이 확보되지 않는 실정이다.
한편, 종래의 드라이 리포밍(Dry reforming)을 기반으로 하는 합성가스 제조 시스템 역시, 드라이 리포밍(Dry reforming) 반응(CH4 + CO2 → 2CO + 2H2)이 최소 700℃ 이상의 고온에서 진행되는 흡열반응으로, 반응을 유지하기 위해서는 외부에서 공급되어야 할 에너지가 많이 필요하므로, 통상적으로 별도 연료를 연소시켜서 얻은 고온의 연소가스를 이용하여 드라이 리포밍 반응이 진행되도록 해야 하는 문제점이 있다.
(특허문헌) 없음
본 발명은 상기와 같이 종래의 문제점을 고려하여 안출된 것으로, 그 목적은 드라이 리포밍(dry reforming) 하는데 필요한 에너지는 석탄 가스화기에서 배출되는 1200℃ 이상의 고온의 합성가스와 열교환하여 얻고, 드라이 리포밍(Dry reforming) 하는데 필요한 CO2는 석탄 가스화 공정의 후단 공정인 CO2 분리공정에서 얻어진 CO2를 사용하므로써, 석탄 가스화 공정에서의 CO2에 대한 대기로의 방출을 최소화 하여 저 CO2 배출을 할 수 있는 석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 관점에 따르는 석탄 가스화를 이용하는 합성가스 제조장치는 석탄을 산소와 반응시켜 합성가스를 생산하는 석탄 가스화기; 고온의 합성가스로부터 열회수 및 냉각을 실행하는 열회수설비 및 냉각장치; 합성가스 내의 H2/CO를 조절하는 수성가스 전환장치; 합성가스내의 CO2를 분리하는 탈황 및 CO2 분리장치; 및 상기 석탄 가스화기에서 배출되는 고온의 합성가스와 열교환하고, 공급되는 CH4를 상기 탈황 및 CO2 분리장치에서 포집된 CO2를 반응시켜 CO, H2가 주성분인 합성가스로 전환하는 개질기를 포함한다.
상기 개질기는 드라이 리포머로서, 촉매를 사용하여 700℃ 이상의 고온 분위기를 유지하는 드라이 리포밍 반응이 실행될 수 있다.
상기 개질기에서 전환된 합성가스는 상기 탈황 및 CO2 분리장치로부터 배출된 청정한 합성가스에 혼합되어 발전설비 및 화학원료 합성설비 또는 DME 합성설비에 공급될 수 있다.
상기 수성가스 전환장치는 합성가스내의 H2/CO 비를 1.0으로 조정할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르는 석탄 가스화를 이용하는 합성가스 제조방법은 석탄 가스화기에서 석탄과 산소를 반응시켜 합성가스를 생산하는 공정; 상기 생산된 고온의 합성가스로부터 열회수 및 냉각을 실행하는 열회수 및 냉각공정; 상기 합성가스 내의 H2/CO를 조절하는 수성가스 전환공정; 상기 합성가스내의 CO2를 분리하는 탈황 및 CO2 분리공정; 및 상기 석탄 가스화기에서 배출되는 고온의 합성가스와 열교환하고, 공급되는 CH4를 상기 탈황 및 CO2 분리공정에서 포집된 CO2를 반응시켜 CO, H2가 주성분인 합성가스로 전환하는 개질공정을 포함하며, 상기 개질공정에서 전환된 합성가스는 상기 탈황 및 CO2 분리공정으로부터 배출된 청정한 합성가스에 혼합되어 발전설비 및 화학원료 합성설비 또는 DME 합성설비에 공급된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 석탄 가스화를 기반으로 한 화학원료 제조에 필요한 합성가스를 제조하는데, 필연적으로 배출되는 CO2의 일부(일부는 대기로 방출, 일부는 드라이 리포밍(dry reforming)하는데 사용)를 다시 합성가스 제조에 이용하므로써, 대기중으로 배출되는 CO2를 감소 시키면서, 합성가스 생산량을 증가 시키는 장점이 있다.
또한 CO2와 CH4의 드라이 디포밍(dry reforming) 반응에 필요한 에너지를 외부에서 별도로 공급없이 가스화에서 배출되는 고온의 합성가스를 이용하므로써, 에너지 소비를 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 기존의 석탄 가스화를 기반으로 하는 발전 또는 화학원료 제조 시스템의 구성을 나타내는 개략도이고,
도 2는 일반적인 드라이 리폼밍(dry-reforming) 시스템의 구성도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조방법의 석탄 가스화와 CO2 개질을 통한 발전 및 화학원료 제조 시스템의 구성을 나타내는 개략도이고,
도 4는 기존의 석탄 가스화를 통한 DME 합성 공정도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조방법의 석탄 가스화와 CO2 개질을 통한 DME 합성 공정도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 일반적인 드라이 리폼밍(dry-reforming) 시스템의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조방법의 석탄 가스화와 CO2 개질을 통한 발전 및 화학원료 제조 시스템의 구성을 나타내고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조방법은 CO2를 합성가스 제조에 이용하여 석탄만으로부터 얻을 수 있는 합성가스보다 많은 합성가스를 생산할 수 있다. 특히, 합성가스 생산에 사용되는 CO2는 석탄 가스화기(2)와 연계된 합성가스 정제 및 CO2 분리 설비에서 포집된 CO2의 일부를 사용하므로써, 대기로의 CO2 배출을 저감하는 것을 특징으로 한다.
CO2를 이용한 합성가스 제조방법으로는 외부에서 별도로 공급된 CH4와 고온에서 드라이 리포밍(dry reforming) 반응시켜 CO, H2의 합성가스를 제조하는 것으로, 주요 반응은 다음과 같다.
드라이 리포밍(Dry reforming) 반응 : CH4 + CO2 → 2CO + 2H2 (ΔH=247 kJ/mol)
이러한 드라이 리포밍(Dry reforming) 반응은 흡열반응으로, 다양한 촉매(Ni계, Ru계, Zi계 등)를 사용하여 700℃ 이상의 고온 분위기를 유지해주어야 하는데, 본 발명에서는 석탄 가스화기(2)에서 배출되는 1200℃ 이상의 고온의 합성가스와 열교환하여 드라이 리포밍(dry reforming)에 필요한 온도를 유지하므로써, 별도의 외부 에너지 공급이 필요없는 드라이 리포밍(dry reforming) 시스템을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 석탄 가스화 공정 후단의 CO2 분리 공정에서 포집된 CO2의 일부를 외부에서 추가적으로 공급된 CH4와 반응시켜 합성가스로 전환하여, 석탄 가스화기(2)로부터 얻어진 합성가스에 더해서 화학원료 제조 등에 이용하므로써 대기로의 CO2 배출을 저감하면서, 합성가스 생산량을 증가할 수 있는 특징이 있다.
자세히 설명하면, 본 발명의 일 실시예에서는, 700℃ 이상의 고온이 필요한 드라이 리포밍(dry reforming) 반응(CH4 + CO2 → 2CO + 2H2)을 이용하여 CO2를 합성가스로 전환하기 위하여 필요한 고온의 분위기를 형성하는데 필요한 에너지 이용 방법을 제시하는 것이다.
일반적인 드라이 리포밍(dry reforming) 시스템의 구성을 나타내고 있는 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 드라이 리포밍(Dry reforming)을 하기 위해서 별도로 공급된 연료(11)를 보일러(12)에 연소시켜 고온의 연소가스(13)를 통해 개질 시스템으로서의 드라이 리포머(dry reformer)(15)의 온도를 700℃ 이상을 유지한다.
드라이 리포머(Dry reformer)(15)의 내부는 다양한 형태의 반응기를 갖으며, 촉매가 충진되어 있다. 외부에서 공급된 CH4(14)와 CO2(7)가 반응하여 합성가스(8)를 생산할 수 있다.
본 발명의 제조 방법은 드라이 리포밍(Dry reforming)을 유지하는데 필요한 700℃ 이상의 고온을 분위기를 형성하기 위하여 종래에 별도의 공급연료(11)를 이용하는 보일러(12)와 같은 별도의 가열 시스템이 필요 없이, 석탄 가스화기(2)에서 배출된 1200℃ 이상의 고온 합성가스와 열교환하여 CH4와 CO2의 혼합가스 온도를 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 합성가스 제조방법은 석탄(1)을 산소(3)와 반응시켜 합성가스를 생산하는 석탄 가스화기(2), 고온의 합성가스로부터 열회수 및 냉각을 실행하는 열회수설비 및 냉각장치(4), 합성가스 내의 H2/CO를 조절하는 수성가스 전환장치(5), 탈황 및 CO2 분리장치(6), 청정한 합성가스(8)를 생산하며, 탈황및 CO2 분리장치(6)에서 포집된 CO2 중 일부의 CO2 (7')는 드라이 리포머(15)에 공급되어, 외부에서 공급된 CH4(14)와 반응하여 합성가스(8')를 생산할 수 있다.
이렇게 생산된 합성가스(8')는 석탄 가스화기(2)에서 생산된 합성가스(8)와 혼합되어 후단 합성설비(9)로 공급된다. 따라서 탈황 및 CO2 분리장치(6)에서 포집된 CO2 중 나머지 일부의 CO2(7")는 대기로 방출되며, 이에 따라 대기로 방출되는 CO2(7")는 포집된 CO2(7)와 합성가스 생산에 사용된 CO2(7')의 차이만큼으로 감소된다.
도 4는 석탄 가스화를 통해 DME를 제조하는 공정 구성도를 나타낸 것이다. 합성가스를 이용한 DME 합성반응은 다음과 같다.
DME 합성반응 : 3 CO + 3 H2 → CH3OHCH3 + CO2
이와 같은 반응을 통해 합성가스의 DME 전환율을 최대화 하기 위해서는 수성가스 전환장치(5)에서 H2/CO비를 1.0이 되도록 하여야 하며, 탈황 및 CO2 분리장치(6)에서 합성가스 내의 CO2를 분리해야 한다.
포집된 CO2(7)는 전량 대기로 배출된다. 이어 후단의 발전설비 및 화학원료 합성설비(9)는 탈황 및 CO2 분리장치(6)로부터 배출된 청정한 합성가스(8)를 공급받아 발전 및 화학원료(10)를 생산할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조방법의 석탄 가스화와 CO2 개질을 통한 DME 합성 공정도를 나타내고 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 도 5의 실시예는 상술한 도 3 실시예의 열회수설비 및 냉각장치(4)를 열회수설비(4')와 냉각장치(4")로 나누고, 발전설비 및 화학원료 합성설비(9)를 DME 합성설비(16)로 대체하여 DME(17)를 생산한 것으로, 이때 열회수설비(4')는 석탄 가스화기(2)로 부터의 1200℃의 고온의 합성가스의 에너지를 회수하여 그 에너지를 드라이 리포머(15)로 전달하며, 냉각장치(4")는 700℃로 냉각하는 것이외에는 동일한 구성으로, 도 3의 실시예와 마찬가지로 작동하므로, 그 구체적인 설명은 생략한다.
이하의 <표 1> 및 <표 2>에는 도 4에 나타낸 공정에 대한 물질수지를 나타낸 것이다.
석탄 가스화를 통해 DME 생산공정의 주요 흐름(stream)별 물질수지
Stream 유량 단위
A (석탄 투입량) 194,396(dry) kg/h
B (열회수 및 냉각후 합성가스 유량) 350,076(dry) Nm3/h
C (탈황 및 CO2 분리 후 합성가스 유량) 343,267(dry) Nm3/h
D (CO2 대기 배출량) 66,184(dry) Nm3/h
E (DME 생산량) 42,943(DME) Nm3/h
석탄 가스화와 CO2 개질을 통한 DME 생산공정의 주요 흐름(stream)별 물질수지
Stream 유량 단위
A (석탄 투입량) 194,396(dry) kg/h
B (열회수 및 냉각후 합성가스 유량) 350,076(dry) Nm3/h
C (탈황 및 CO2 분리 후 합성가스 유량) 343,267(dry) Nm3/h
D (CO2 배출량) 66,184(dry) Nm3/h
F (합성가스 제조에 사용한 CO2량) 27,232(dry) Nm3/h
G (CO2 대기 배출량) 38,954(dry) Nm3/h
H (CO2로부터 합성가스 생산량) 83,293(dry) Nm3/h
I (최종 생산된 합성가스 생산량) 426,561(dry) Nm3/h
E (DME 생산량) 55,040(DME) Nm3/h
<표 3>에는 <표 1>과 <표 2>를 비교한 결과를 요약하였다. 이결과로부터, CO2 배출량은 41.2% 감소와 DME 생산량의 20.3% 증가된 결과를 얻었다.
대기 중으로 배출되는 CO2 양 및 DME 생산량 비교
공정 참고 자료 대기 중으로
CO2 배출량
(톤/일)		 DME 생산량
(톤/일)
기존 석탄 가스화 기반의 DME 생산 [도 4], <표 1> 3,119 2,256
석탄 가스화와 CO2 개질을 통한 DME 생산 [도 5], <표 2> 1,836 2,715
CO2 배출 저감율(%) (3,119-1,836)/3,119 = 41.2%
DME 생산 증가율(%) (2,715-2,256)/2,256 = 20.3%
이상과 같은 본 발명의 실시예들에 따른 석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조방법은 석탄 가스화를 통해 얻어진 합성가스를 이용하여 다양한 화학원료를 합성하는 시스템에서, 합성가스 내에 포함된 CO2는 공정 내의 CO2 분리공정에서 제거되어 대부분 대기로 방출하지만, 본 발명에서는 CO2의 일부를 외부에서 별도로 공급된 CH4와 반응시켜 합성가스를 드라이 리포밍(dry reforming)(CH4 + CO2 → 2CO + 2H2)에 의해 추가로 생산할 수 있다.
또한, 공정 내에서 발생되어 대기로 방출하는 CO2를 이용하므로써, 대기 방출 CO2 양을 감소시켜 합성가스 생산에 활용할 수 있는 장점이 있으며, CO2와 CH4를 반응시켜 CO, H2가 주성분인 합성가스를 생산하기 위한 방법은 다양한 촉매(Ni계, Ru계, Zi계 등)를 사용하여 700℃ 이상이 필요한 반응으로, 본 발명에서는 석탄 가스화기에서 배출되는 고온의 합성가스로부터 열회수하여 드라이 리포밍(dry reforming) 반응기의 온도를 유지할 수 있고, 드라이 리포밍(dry reforming) 하는데 필요한 에너지는 석탄 가스화기에서 배출되는 1200℃ 이상의 고온의 합성가스와 열교환하여 얻고, 드라이 리포밍(Dry reforming) 하는데 필요한 CO2는 석탄 가스화 공정의 후단 공정인 CO2 분리공정에서 얻어진 CO2를 사용하므로써, 석탄 가스화 공정에서의 CO2에 대한 대기로의 방출을 최소화 할 수 있으므로, 그 결과 석탄으로부터 발전 및 화학원료를 생산하는 시스템에서 대기 중에서 배출하는 CO2 양을 저감할 수 있고, 또한 CO2로부터 합성가스를 생산하므로써, 석탄만을 이용한 가스화 시스템보다 합성가스 생산량을 증가시킬 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조방법의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않는 것이므로, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
1 : 석탄 2 : 석탄 가스화기
3 : 산소 4 : 열회수설비 및 냉각장치
4' : 열회수설비 4" : 냉각장치
5 : 수성가스 전환장치 6 : 탈황 및 CO2 분리장치
7 : CO2 7' : 개질에 사용되는 CO2
7" : 대기 방출 CO2 8 : 합성가스(CO, H2)
8': 합성가스(CO, H2) 9 : 발전설비 및 화학원료 합성설비
10 : 발전 및 화학원료 11 : 공급연료
12 : 보일러 13 : 연소가스
14 : CH4 15 : 드라이 리포머(Dry reformer)
16 : DME 합성설비 17 : DME

Claims (5)

  1. 석탄 가스화를 통해 합성가스를 제조하는 장치로서,
    석탄을 산소와 반응시켜 합성가스를 생산하는 석탄 가스화기;
    고온의 합성가스로부터 열회수 및 냉각을 실행하는 열회수설비 및 냉각장치;
    합성가스 내의 H2/CO를 조절하는 수성가스 전환장치;
    합성가스내의 CO2를 분리하는탈황 및 CO2 분리장치; 및
    상기 석탄 가스화기에서 배출되는 고온의 합성가스와 열교환하고, 공급되는 CH4를 상기 탈황 및 CO2 분리장치에서 포집된 CO2를 반응시켜 CO, H2가 주성분인 합성가스로 전환하는 개질기를 포함하는
    석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개질기는 드라이 리포머로서, 촉매를 사용하여 700℃ 이상의 고온 분위기를 유지하는 드라이 리포밍 반응이 실행되는
    석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 개질기에서 전환된 합성가스는 상기 탈황 및 CO2 분리장치로부터 배출된 청정한 합성가스에 혼합되어 발전설비 및 화학원료 합성설비 또는 DME 합성설비에 공급되는
    석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수성가스 전환장치는 합성가스내의 H2/CO 비를 1.0으로 조정하는
    석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조장치.
  5. 석탄 가스화를 통해 합성가스를 제조하는 방법으로서,
    석탄 가스화기에서 석탄과 산소를 반응시켜 합성가스를 생산하는 공정;
    상기 생산된 고온의 합성가스로부터 열회수 및 냉각을 실행하는 열회수 및 냉각공정;
    상기 합성가스 내의 H2/CO를 조절하는 수성가스 전환공정;
    상기 합성가스내의 CO2를 분리하는 탈황 및 CO2 분리공정; 및
    상기 석탄 가스화기에서 배출되는 고온의 합성가스와 열교환하고, 공급되는 CH4를 상기 탈황 및 CO2 분리공정에서 포집된 CO2를 반응시켜 CO, H2가 주성분인 합성가스로 전환하는 개질공정을 포함하며,
    상기 개질공정에서 전환된 합성가스는 상기 탈황 및 CO2 분리공정으로부터 배출된 청정한 합성가스에 혼합되어 발전설비 및 화학원료 합성설비 또는 DME 합성설비에 공급되는
    석탄 가스화기를 이용하는 합성가스 제조방법.
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