KR101497952B1 - 수소 정제용 용기, 반응기 및 그를 이용한 수소 정제방법 - Google Patents

수소 정제용 용기, 반응기 및 그를 이용한 수소 정제방법 Download PDF

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Abstract

수소 정제용 용기, 수소 정제용 반응기 및 그를 이용한 수소 정제방법이 개시된다. 본 발명의 수소 정제용 용기에 있어서, 수소 정제용 용기는 니켈 합금으로 구성된 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 본 발명의 수소 정제용 용기는 탄소 성분을 거의 포함하지 않음에 따라 수소 정제시 용기 자체에 포함된 탄소 성분과 수소가 반응하여 발생하는 2차적인 오염물질인 메탄의 생성을 억제할 수 있다. 따라서 용기의 안정화 시간을 단축할 수 있으며, 게터 합금의 수명 단축을 최소화하여 최종적으로 수소 정제 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

수소 정제용 용기, 반응기 및 그를 이용한 수소 정제방법{VESSEL FOR PURIFYING HYDROGEN, REACTOR COMPRISING THE SAME, AND PROCESS FOR PURIFYING HYDROGEN USING THE SAME}
본 발명은 고순도의 수소가스의 제조를 위한 수소 정제용 용기, 수소 정제용반응기 및 수소 정제방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 게터를 이용한 수소 정제에서 수소 용기에 의해 발생하는 2차 오염물질인 메탄의 발생을 저감하여 효율적으로 수소를 정제할 수 있는 수소 정제용 용기, 수소 정제용 반응기 및 수소 정제방법에 관한 것이다.
수소에 포함된 불순물을 제거하여 고순도의 수소를 얻기 위하여, 고온에서 게터(Getter)를 사용해서 불순물을 제거하는 수소 정제 방법이 이용되고 있다. 이와 같은 수소 정제를 위한 장치로서 수소 정제용 반응기에는 수소를 수용하고 정제하는 수소 정제용 용기가 필요하며, SUS316L과 같은 스테인레스강(SUS)이 주로 사용되고 있다.
이러한 스테인레스강 계열의 용기와 같이 산업체에서 주로 사용되는 철강 계열의 제품은 용기 자체에 포함되어 있는 탄소가 통상적으로 0.03 내지 0.25중량% 가량 포함되어, 탄소와 용기에 수용되는 수소의 취성 및 탈탄작용에 의해서 지속적으로 탄화수소 계열의 불순물이 발생하게 된다.
이에 따라, 수소 정제용 반응기에 포함된 게터(Getter) 합금은 수소 정제 과정에서 발생하는 2차 오염물인 메탄과 같은 탄화수소 계열 불순물에 의해 그 수명이 단축되고, 결과적으로 정제능력의 저하에 이르게 된다.
특히, 게터 합금을 이용한 수소 정제 방식에 있어서 정제 성능을 향상시키기 위해서는 온도를 높여야 하고, 이러한 조건에서 탄화수소 계열의 불순물은 더욱 많이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 수소 정제시 용기 자체에 포함된 탄소 성분과 수소가 반응하여 발생하는 2차적인 오염물질인 메탄의 생성을 방지하고, 이에 따라 용기 안정화 시간을 단축할 수 있으며, 게터 합금의 수명 단축을 최소화하여 수소정제 성능을 향상시킬 수 있는 수소 정제용 용기, 수소 정제용 반응기 및 수소 정제방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수소 정제용 용기에 있어서, 상기 수소 정제용 용기는 니켈 합금으로 구성된 것을 특징으로 하는 수소 정제용 용기가 제공된다.
상기 니켈 합금은 니켈-구리(Ni-Cu)계 합금, 니켈-몰리브덴(Ni-Mo)계 합금, 및 니켈-크롬(Ni-Cr)계 합금 중에서 선택된 1종일 수 있다.
상기 니켈 합금은 니켈; 및 구리, 몰리브덴 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상;을 포함할 수 있다.
상기 니켈-구리계 합금은 상기 니켈 100중량부를 기준으로 구리 40 내지 60중량부를 포함할 수 있다.
상기 니켈-몰리브덴계 합금은 상기 니켈 100중량부를 기준으로 몰리브덴 5 내지 70중량부를 포함할 수 있다.
상기 니켈-크롬계 합금은 상기 니켈 100중량부를 기준으로 크롬 15 내지 55중량부를 포함할 수 있다.
상기 니켈 합금은 철, 알루미늄, 텅스텐 및 바나듐 중에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
상기 니켈 합금은 탄소 함량이 0.01중량% 이하일 수 있다
본 발명의 다른 측면에 따르면, 수소 정제용 반응기에 있어서, 상기 수소 정제용 반응기는 상기 수소 정제용 용기; 및 상기 수소 정제용 용기에 충진되는 게터(Getter) 합금;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 정제용 반응기가 제공될 수 있다.
상기 게터 합금은 지르코늄 합금일 수 있다.
상기 지르코늄 합금은 지르코늄; 및 바나듐, 철, 알루미늄, 코발트, 티타늄, 망간, 몰리브덴 및 리튬으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상;을 포함할 수 있다.
상기 지르코늄 합금은 주성분을 지르코늄으로 하고, 바나듐, 철, 알루미늄, 코발트, 티타늄, 망간, 몰리브덴 및 리튬으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 1 내지 50 중량%를 포함할 수 있다.
상기 지르코늄 합금은 지르코늄-바나듐-철(Zr-V-Fe)계 합금, 지르코늄-바나듐-철-티타늄(Zr-V-Fe-Ti)계 합금, 지르코늄-알루미늄(Zr-Al)계 합금, 지르코늄-코발트(Zr-Co)계 합금 및 지르코늄-티타늄(Zr-Ti)계 합금 중에서 선택된 1종일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 니켈 합금으로 구성된 수소 정제용 용기를 준비하는 단계(단계 a); 상기 수소 정제용 용기 내부에 수소 정제용 게터 합금을 주입하여 수소 정제용 반응기를 준비하는 단계(단계 b); 상기 수소 정제용 반응기를 300 내지 650℃로 유지하고, 수소 스트림으로 퍼지(purge)하여 상기 수소 정제용 반응기를 안정화시키는 단계(단계 c); 및 단계 c 후에 상기 수소 정제용 반응기에 수소 스트림을 주입하고 불순물을 정제하여 고순도의 수소를 수득하는 단계(단계 d);를 포함하는 수소 정제 방법이 제공될 수 있다.
상기 단계(c)는 450℃ 내지 650℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 단계 (d)의 300℃ 내지 650℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 수소 스트림은 메탄(CH4), 질소(N2), 물(H2O), 산소(O2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2) 및 탄화수소(hydrocarbon)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 단계 c는 1 내지 10 일 동안 수행될 수 있다.
상기 단계 c 종료 시점의 수소에 포함된 메탄의 함량은 1ppb 이하일 수 있다.
상기 단계 c 및 단계 d에서 수소 정제용 반응기 내 계기압력은 1 내지 200bar의 범위로 유지할 수 있다.
본 발명의 수소 정제용 용기는 탄소 성분을 거의 포함하지 않음에 따라 수소 정제시 용기 자체에 포함된 탄소 성분과 수소가 반응하여 발생하는 2차적인 오염물질인 메탄의 생성을 억제할 수 있다. 따라서 용기의 안정화 시간을 단축할 수 있으며, 게터 합금의 수명 단축을 최소화할 수 있어 최종적으로 수소 정제 효율을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 수소 정제방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 수소 정제방법에서 시간 경과에 따른 용기 내 메탄 농도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 비교예 1에 따른 수소 정제방법에서 시간 경과에 따른 용기 내 메탄 농도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 니켈 합금 빈 용기와 스테인리스강 빈 용기 내 수소스트림 주입 후 시간 경과에 따른 메탄 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 수소 정제용 용기 및 그를 포함하는 수소 정제용 반응기에 대하여 설명한 후, 이를 이용한 수소 정제방법에 대하여 순차적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 수소 정제용 용기(vessel)는 정제전의 불순물이 포함된 수소 스트림을 수용하는 공간이며, 여기에서, 게터 합금과 접촉하여 상기 불순물을 제거하여 수소의 순도를 높일 수 있다.
상기 수소 정제용 용기는 니켈 합금으로 이루어진다.
상기 니켈 합금은 니켈을 주성분으로 하여, 구리, 몰리브덴 및 크롬 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 니켈 합금인 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게는, 상기 니켈 합금은 니켈-구리(Ni-Cu)계 합금, 니켈-몰리브덴(Ni-Mo)계 합금, 및 니켈-크롬(Ni-Cr)계 합금일 수 있다.
상기 니켈-구리계 합금은 니켈 100중량부를 기준으로 구리 40 내지 60중량부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 니켈-몰리브덴계 합금은 니켈 100중량부를 기준으로 몰리브덴 5 내지 70중량부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 니켈-크롬계 합금은 니켈 100중량부를 기준으로 크롬 15 내지 55중량부를 포함할 수 있다.
한편, 상기 니켈-구리(Ni-Cu)계 합금, 니켈-몰리브덴(Ni-Mo)계 합금, 및 니켈-크롬(Ni-Cr)계 합금은 각각 철(Fe), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 및 바나듐(V) 중에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
상기 각 니켈 합금에서 상기 철은 니켈 100중량부를 기준으로 2 내지 50 중량부 추가로 포함될 수 있고, 상기 알루미늄은 니켈 100중량부를 기준으로 0.5 내지 3중량부 추가로 포함될 수 있다. 또한, 상기 텅스텐은 니켈 100중량부를 기준으로 1 내지 3중량부 추가로 포함될 수 있으며, 상기 바나듐은 니켈 100중량부를 기준으로 1 내지 3중량부 추가로 포함될 수 있다.
상세하게는, 상기 니켈-구리계 합금은 니켈 66중량%, 구리 31.5중량% 및 철 1.35중량%를 포함할 수 있고, 상기 니켈-몰리브덴계 합금은 니켈 47 내지 54중량%, 몰리브덴 6 내지 28중량%, 크롬 1 내지 15중량%, 철 5 내지 22중량%, 텅스텐과 바나듐은 각각 1중량% 미만으로 포함할 수 있으며, 상기 니켈-크롬계 합금은 니켈 60 내지 80중량%, 크롬 15 내지 30중량%, 철 7 내지 10중량%, 알루미늄은 1중량% 미만으로 포함할 수 있다.
경우에 따라, 상기 니켈-몰리브덴계 합금은 니켈 100중량부를 기준으로 크롬 1 내지 35중량부를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 이와 같은 수소 정제용 용기의 소재인 니켈 합금은 탄소 함량이 0.01중량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 수소 정제용 반응기는, 상술한 수소 정제용 용기 및 용기 내 충전되는 게터(Getter) 합금을 포함하며, 상기 게터 합금은 지르코늄 합금인 것이 바람직하다
상기 지르코늄 합금은 지르코늄을 주성분으로 하고, 여기에 바나듐, 철, 알루미늄, 코발트, 티타늄, 망간, 몰리브덴 및 리튬으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 바람직하게는 상기 바나듐, 철, 알루미늄, 코발트, 티타늄, 망간, 몰리브덴 및 리튬으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 상기 지르코늄 합금의 1 내지 50 중량%를 포함할 수 있다.
상기 지르코늄 합금은 지르코늄-바나듐-철(Zr-V-Fe)계 합금, 지르코늄-바나듐-철-티타늄(Zr-V-Fe-Ti)계 합금, 지르코늄-알루미늄(Zr-Al)계 합금, 지르코늄-코발트(Zr-Co)계 합금 및 지르코늄-티타늄(Zr-Ti)계 합금 등을 적용하는 것 바람직하다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 수소 정제방법에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 니켈 합금으로 구성된 수소 정제용 용기를 준비한다(단계 a).
상기 수소 정제용 용기는 상술한 바와 같으므로 상세한 내용은 그 부분을 참조하기로 한다.
다음으로, 상기 수소 정제용 용기 내부에 수소 정제용 게터 합금을 주입하여 수소 정제용 반응기를 준비한다(단계 b).
상기 게터 합금은 상술한 본 발명의 수소 정제용 반응기의 설명에서와 동일하므로 상세한 내용은 그 부분을 참조하기로 한다.
다음으로, 상기 수소 정제용 반응기를 300 내지 650℃로 유지하고, 수소 스트림으로 퍼지(purge)하여 상기 수소 정제용 반응기를 안정화시킨다(단계 c).
상기 수소 정제용 반응기 온도를 고온으로 유지하는 것은 수소 스트림에서의 불순물 제거를 효율적으로 수행하기 위함이며, 더욱 바람직하게는 450 내지 650℃로 유지할 수 있다.
또한, 상기 수소 정제용 반응기 내 계기압력은 1 내지 200bar의 범위를 유지하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5 내지 10bar의 계기압력을 유지할 수 있다.
이때, 상기 수소 스트림은 정제 전의 순도가 다소 떨어지는 수소로 이루어지며, 메탄(CH4), 질소(N2), 물(H2O), 산소(O2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 탄화수소(hydrocarbon) 등의 불순물이 소량 포함되어 있다.
상기 불순물을 포함하는 수소 스트림은 수소 정제용 반응기 내에서 상기 게터 합금과 접촉하며 상기 불순물이 제거될 수 있으며, 상세하게는 하기 반응식 1과 같은 반응에 의해 상기 불순물이 제거될 수 있다. 이 과정에서 상기 수소 정제용 용기에 포함되는 소량의 탄소 성분과 수소 스트림의 반응으로 2차적인 오염물질인 메탄이 발생할 수 있으며, 상기 메탄 또한 게터에 의해 제거될 수 있다.
[반응식 1]
Zr + O2 → ZrO2
2Zr + 2CO → 2ZrC + ZrO2
3Zr + CO2 → ZrC + 2ZrO2
3Zr + 2H2O → 2ZrH2 + ZrO2
2Zr + N2 → 2ZrN
3Zr + CH4 → ZrC + 2ZrH2
그러나 본 발명의 수소 정제용 용기를 구성하는 니켈 합금은 탄소 함량이 0.01중량% 이하이므로 종래 스테인레스강 소재의 용기를 사용할 때와 비교하여 현저히 낮은 메탄이 발생하므로 퍼지 시간이 매우 단축될 수 있으며, 다시 말해 수소 정제용 반응기의 안정화 시간을 절약할 수 있다.
상기 단계 c의 안정화 시간은 1 내지 30 일 동안 수행되는 것이 바람직하며, 단계 c가 종료한 시점에서 용기 내 수소에 포함된 메탄 함량은 1ppb 이하인 것이 바람직하다.
마지막으로, 단계 c를 거쳐 안정화된 수소 정제용 반응기에 수소 스트림을 주입하고 불순물을 정제하여 고순도의 수소를 수득한다(단계 d).
2차 오염물질인 메탄이 거의 발생하지 않도록 안정화된 수소 정제용 반응기에서는 새로운 수소 스트림을 수용하여 게터와 접촉하면서 수소 스트림에 포함된 불순물을 제거하며 안정적으로 고순도의 수소가 수득될 수 있다.
단계 d 수행 시 상기 수소 정제용 반응기의 온도는 상기 단계 c에서와 마찬가지로 300 내지 650℃로 유지하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 450 내지 650℃로 유지할 수 있다.
또한, 상기 수소 정제용 반응기 내 계기압력 조건 또한 단계 c에서와 마찬가지로 1 내지 200bar로 유지하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5 내지 10bar를 유지할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예를 통하여 본 발명에 따른 수소 정제방법을 구체적으로 설명한다. 그러나 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니다.
실시예 1: Ni - Mo 계 용기의 사용
Ni-Mo계 합금(Hastelloy C) 재질로 된 용기를 제조하고, Zr(70중량%)-V(24.6중량%)-Fe(5.4중량%)로 구성된 지르코늄 합금 게터를 60kg만큼 넣어 직경 6인치, 길이 1400mm의 수소 정제 게터 컬럼을 제작하였다. 상기 Ni-Mo계 합금(Hastelloy C)은 니켈 54중량%, 몰리브덴 16중량%, 크롬 15.5중량%, 철 5중량% 및 다른 미량원소(trace element)를 포함한다.
제작된 컬럼을 600℃까지 가열하고, 7bar의 계기압력 하에서, 40Nm3/hr의 유량으로 수소 스트림을 주입하고, 약 9일 동안 퍼지하여 메탄의 농도가 1ppb 이하가 되도록 컬럼을 안정화하였다. 이후, 새로운 수소 스트림을 계속 주입하며 고순도의 수소를 수득하였다.
실시예 2: Ni - Cu 계 용기의 사용
Ni-Mo계 합금(Hastelloy C) 대신 Ni-Cu계 합금(Monel 400) 재질로 된 용기를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 컬럼을 안정화하고, 수소 스트림을 정제하여 고순도 수소를 수득하였다. 상기 Ni-Cu계 합금(Monel 400)은 니켈 66중량%, 구리 31.5중량%, 철 1.35중량% 및 다른 미량원소를 포함한다.
실시예 3: Ni - Cr 계 용기의 사용
Ni-Mo계 합금(Hastelloy C) 대신 Ni-Cr계 합금(Inconel 600) 재질로 된 용기를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 컬럼을 안정화하고, 수소 스트림을 정제하여 고순도 수소를 수득하였다. 상기 Ni-Cr계 합금(Inconel 600)은 니켈 72중량%, 크롬 15.5중량%, 철 8중량%, 및 다른 미량원소를 포함한다.
비교예 1: 스테인리스강 용기의 사용
Ni-Mo계(Hastelloy) 대신에 오스테나이트계 스테인리스강(SUS304) 재질로 된 용기를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 컬럼을 안정화하고, 수소 스트림을 정제하여 수소를 수득하였다.
시험예 1: 퍼지에 의한 용기 안정화 시간 비교
실시예 1과 비교예 1에서 시간 경과에 따른 수소 정제 게터 컬럼의 용기 내 메탄 농도를 측정하여 도 2 및 도 3에 각각 나타내었다. 이때, 최초의 용기 내 메탄 농도는 2000ppb 였고, 그래프에는 퍼지 시작 후 8일이 경과되어 메탄의 농도가 약 100ppb로 떨어진 시점부터의 메탄농도를 나타낸 것이다.
또한, 아래 표 1에는 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 특정 메탄농도로 안정화되기까지의 경과된 시간(일 시:분)을 나타내었다.
구분 용기재질 CH4 농도(ppb)
100 50 10 5 1 0.5
실시예 1 Ni-Mo계 8일 00:00 8일 05:20 8일 17:50 8일 22:10 9일 10:10 9일 14:50
실시예 2 Ni-Cu계 8일 00:10 8일 06:00 8일 18:50 9일 00:30 9일 13:00 9일 18:20
실시예 3 Ni-Cr계 8일 00:20 8일 06:20 9일 01:00 9일 02:10 9일 14:30 9일 23:40
비교예 1 SUS 304 8일 23:10 10일 20:00 14일 12:40 16일 02:00 도달못함 도달못함
도 2 및 도 3에 따르면, 실시예 1에 따른 수소 정제에서, 퍼지 시작 후 9일 10시간 10분 경과 후, 메탄의 농도가 1ppb에 이르렀으며, 9일 14시간 50분 경과 후에는 0.5ppb까지 감소한 것으로 나타났다.
이에 반해, 비교예 1에 따른 수소 정제에 따르면 시간의 경과에 따라 메탄의 농도 감소가 상대적으로 느리게 진행되는 것으로 나타났으며, 메탄의 농도가 5ppb에 이르는 시간이 16일로 실시예 1에서 8일이 걸린 것과 비교하면, 수소 정제 효율이 매우 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 이후 시간이 경과하였음에도 불구하고 더 이상 메탄의 농도가 떨어지지 않는 것으로 나타났다.
또한, 실시예 2 및 3은 실시예 1과 유사한 결과를 보였다.
이와 같은 결과를 살펴볼 때, 실시예 1 내지 3에서는 탄소가 거의 함유되지 않은 니켈 합금을 용기의 재료로 사용함으로써 비교예 1과 비교하여 수소 정제 중의 2차적으로 메탄이 거의 발생하지 않으며, 이에 따라, 게터 성능이 저하되지 않고 오래 유지되어 메탄 농도를 빠르게 감소시켜 용기의 안정화 시간이 크게 줄어든 것으로 생각된다.
시험예 2: 게터 성능 시험
시험예 2는 게터의 성능 및 수명을 알아보기 위한 간접적인 방법의 시험으로서, 실시예 1에 사용된 Ni-Mo계(Hastelloy) 재질로 된 용기와 비교예 1에서 사용된 오스테나이트계(SUS304) 스테인리스강 재질로 된 용기에 게터의 주입없이 용기를 20℃에서 600℃까지 가열하고, 이후 600℃의 온도를 유지하는 조건에서 40Nm3/hr의 유량으로 수소 스트림을 주입하여 메탄발생량 변화를 비교하였다. 시간에 따른 메탄 발생량 변화를 도 4에 나타내었다.
도 4에 따르면, Hastelloy 용기에서는 수소 주입 후 16시간 40분 가량 경과하였을 때 메탄 농도가 약 600ppb로 최대치를 나타내었다. 반면에 SUS304 용기에서는 약 20시간이 경과하였을 때 메탄 농도가 2800ppb로 최대치를 나타내었다. 즉, 종래 스테인리스강 용기는 본 발명의 니켈 합금 용기를 사용한 경우에 비하여 게터가 없는 경우 메탄의 농도가 4.5배 이상 높은 것으로 나타났다.
이와 같은 결과를 볼 때, 각 용기에 게터를 도입한 수소 정제를 수행할 경우,스테인리스강 용기를 사용할 때 정제해야 할 메탄의 농도가 니켈 합금 용기를 사용할 때에 비해 4.5배 이상 많다는 것을 뜻한다. 따라서, 스테인리스강 용기에 주입된 게터는 니켈 용기에 주입된 경우와 비교하여 게터의 성능이 급속히 저하되고, 이에 따라, 수명이 짧아지며, 궁극적으로 수소 정제 효율이 떨어질 것을 알 수 있다.

Claims (20)

  1. 수소 정제용 용기에 있어서,
    상기 수소 정제용 용기는 니켈 합금으로 구성되고,
    상기 니켈 합금은 니켈-몰리브덴(Ni-Mo)계 합금, 및 니켈-크롬(Ni-Cr)계 합금 중에서 선택된 1종이고,
    상기 니켈-몰리브덴계 합금은 상기 니켈 100중량부를 기준으로 몰리브덴 5 내지 70중량부를 포함하고,
    상기 니켈-크롬계 합금은 상기 니켈 100중량부를 기준으로 크롬 15 내지 55중량부를 포함하고,
    상기 니켈 합금은 탄소 함량이 0.01중량% 이하인 수소 정제용 용기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 니켈 합금은 철, 알루미늄, 텅스텐 및 바나듐 중에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 정제용 용기.
  8. 삭제
  9. 수소 정제용 반응기에 있어서,
    상기 수소 정제용 반응기는
    제1항에 따른 수소 정제용 용기; 및
    상기 수소 정제용 용기에 충전되는 게터(Getter) 합금;을
    포함하는 것을 특징으로 하는 수소 정제용 반응기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 게터 합금은 지르코늄 합금인 것을 특징으로 하는 수소 정제용 반응기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지르코늄 합금은
    지르코늄; 및
    바나듐, 철, 알루미늄, 코발트, 티타늄, 망간, 몰리브덴 및 리튬으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상;을
    포함하는 것을 특징으로 하는 수소 정제용 반응기.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 지르코늄 합금은 지르코늄-바나듐-철(Zr-V-Fe)계 합금, 지르코늄-바나듐-철-티타늄(Zr-V-Fe-Ti)계 합금, 지르코늄-알루미늄(Zr-Al)계 합금, 지르코늄-코발트(Zr-Co)계 합금 및 지르코늄-티타늄(Zr-Ti)계 합금 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 수소 정제용 반응기.　
  14. 제1항에 따른 수소 정제용 용기를 준비하는 단계(단계 a);
    상기 수소 정제용 용기 내부에 수소 정제용 게터 합금을 주입하여 수소 정제용 반응기를 준비하는 단계(단계 b);
    상기 수소 정제용 반응기를 300 내지 650℃로 유지하고, 수소 스트림으로 퍼지(purge)하여 상기 수소 정제용 반응기를 안정화시키는 단계(단계 c); 및
    단계 c 후에 상기 수소 정제용 반응기에 수소 스트림을 주입하고 불순물을 정제하여 고순도의 수소를 수득하는 단계(단계 d);를
    포함하는 수소 정제 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 단계(c)는 450 내지 650℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 수소 정제 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 단계 (d)의 300 내지 650℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 수소 정제 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 수소 스트림은 메탄(CH4), 질소(N2), 물(H2O), 산소(O2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2) 및 탄화수소(hydrocarbon)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 정제 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 단계 c는 1 내지 10일 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 수소 정제 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 단계 c 종료 시점의 수소에 포함된 메탄의 함량은 1ppb 이하인 것을 특징으로 하는 수소 정제 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 단계 c 및 단계 d에서 수소 정제용 반응기 내 계기압력은 1 내지 200bar의 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 수소 정제 방법.
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