KR20150054321A - 반응성이 증가된 무회분 복합탄의 제조방법, 이에 의한 무회분 복합탄 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원료탄으로부터 추출된 유기성분과 오일을 추출 분리 단계에서 균일하게 혼합하여 고형화시킨 무회분 복합탄의 제조방법, 이에 의한 무회분 복합탄에 관한 것이다.
본 발명에 의한 무회분 복합탄은 석탄 대비 반응성이 매우 큰 C8~C20의 지방산, 지방산 에스테르 또는 트리글리세리드 성분을 포함하는 식물성 또는 동물성 오일이 석탄에서 추출된 유기성분과 균일하게 혼합되어 존재하므로 높은 반응성을 나타낸다.
본 발명의 무회분 복합탄은 높은 반응성을 나타내므로 촉매 가스화 반응을 수행하는 경우 종래 무회분 석탄에 비해 보다 마일드한 조건에서 반응이 가능하다.
본 발명의 무회분 복합탄은 촉매 가스화 반응을 수행하여도 촉매 활성 저하가 거의 없어 재사용이 가능하므로 매우 경제적이다.
본 발명의 무회분 복합탄은 carbon neutral한 바이오메스 성분 즉 식물성 또는 동물성 오일을 함유하고 있으므로 CO2 배출을 줄일 수 있다.

Description

반응성이 증가된 무회분 복합탄의 제조방법, 이에 의한 무회분 복합탄{ Method of preparing ash free complex coal enhancing reactivity, and ash free complex coal thereof}

본 발명은 반응성이 증가된 무회분 복합탄의 제조방법 및 이에 의한 무회분 복합탄에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원료탄으로부터 추출된 유기성분과 오일을 추출 분리 단계에서 균일하게 혼합하여 고형화시킨 무회분 복합탄의 제조방법, 이에 의한 무회분 복합탄에 관한 것이다.

석탄의 가스화는 수소 가스를 상업적 규모로 생산하는 가장 경제적인 방법 중 하나이다. 석탄을 이용한 수소의 생산은 전세계적 전체 생산의 약 20%를 담당한다. 현재 상업적인 석탄 가스화기는 일반적으로 1000 이상의 온도 조건, 고압에서 석탄을 전환하여 수소를 얻는다. 하지만, 이러한 극심한 조건의 반응을 위해서는 고온/고압에 견딜 수 있는 재질로 장치를 만들어야 하므로 많은 장치 비용이 소요되고, 운전에 따른 위험이 따르며, 또 에너지의 유효 이용도 (exergy)의 감소를 피할 수 없다.

석탄의 촉매 가스화는 석탄을 이용한 합성가스 제조에 있어서, 촉매의 도입을 통하여 저온 (900 이하) 및 저압 (1 10 bar) 조건에서 빠른 반응을 이룰 수 있는 방법으로 알려져 있다. 촉매의 도입을 통하여 석탄 tar의 가스화 반응도 활성화되므로 공정 효율을 저하시키는 tar를 가스화 반응에 의해 동시에 제거할 수 있다.

이러한 장점에도 불구하고 석탄의 촉매 가스화 장치는 상업적으로 아직 만들어지지 않았다. 주된 이유는 석탄 대비 고비용의 촉매 재활용이 쉽지 않기 때문이다. 일반적으로 석탄의 촉매가스화 반응을 위해서는 석탄 대비 3 ~ 20 중량%의 촉매가 도입되어야 한다. 최초 가스화 반응이 끝난 후 얻어진 가스화 부산물에서 원래의 활성을 간직한 촉매를 얻는 것은 불가능하다. 왜냐하면 촉매는 석탄에 포함되어 있는 미네랄(mineral or ash or 무기물)과 가스화 반응 중에 반응하여 광물화(mineralization)되기 때문이다.

이러한 촉매의 광물화를 해결하기 위해 회분을 포함하지 않는 무회분 (ash-free) 석탄을 제조하여 촉매 가스화 공정에 적용하는 시도가 있다. 하지만, 용매추출법에 의해 제조되는 무회분 석탄은 일반적으로 원탄 대비 가스화 반응성이 낮은데, 따라서, 무회분탄의 촉매 가스화 반응은 원탄보다 고온 고압에서 진행되어야 하는 문제점이 있다.

선행특허 10-1209465에는 팜잔사유를 석탄 표면에 코팅하여 수분 재흡수를 방지하고 발열량을 증가시킨 석탄 개질방법을 개시하고 있으나, 상기 방법은 용매 추출법에 의한 무회분탄의 문제점이나 석탄의 촉매 가스화 반응의 문제점을 해결하지 못한다.

본 발명은 반응성이 높은 무회분탄을 제조하는 것이다.

본 발명은 촉매 사용량을 급격히 줄이면서 촉매 가스화 반응을 수행하거나 또는 촉매의 사용없이 마일드한(mild) 조건에서 가스화 반응을 수행할 수 있는 새로운 무회분 복합탄을 제공하는 것이다.

본 발명은 석탄의 가스화 반응에서 발생되는 이산화탄소의 발생을 줄일 수 있는 무회분 복합탄을 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 양상은

원료탄, 유기용매 및 오일을 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계 ;

상기 슬러리로부터 유기성분을 상기 용매로 추출하고 상기 슬러리를 고-액 분리하는 단계 ; 및

분리된 액체 성분으로부터 유기용매를 제거한 후 냉각시키는 단계를 포함하는 무회분 복합탄의 제조방법에 관계한다.

다른 양상에서, 본 발명은 상기 무회분 복합탄을 수증기와 600~1000 와 1~30 bar에서 반응시켜 가스화하는 합성가스의 제조방법에 관계한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 원료탄에서 추출된 유기성분 및 트리글리세리드(triglyceride)를 포함하는 식물성 오일 또는 동물성 오일이 분자수준에서 균일하게 혼합되어 고형화된 무회분 복합탄에 관계한다.

본 발명에 의한 무회분 복합탄은 석탄 대비 반응성이 매우 큰 C8~C20의 지방산으로 구성된 트리글리세리드 성분을 포함하는 식물성 또는 동물성 오일 또는 C8~C20의 단일 지방산 및 지방산 에스테르 또는 그 혼합물이 석탄에서 추출된 유기성분과 균일하게 혼합되어 존재하므로 높은 반응성을 나타낸다.

본 발명의 무회분 복합탄은 높은 반응성을 나타내므로 촉매 가스화 반응을 수행하는 경우 종래 무회분 석탄에 비해 촉매 사용량을 줄이거나 마일드한 조건에서 반응이 가능하고 또한 촉매없이 가스화 반응을 수행하는 경우 종래 무회분 석탄 및 석탄 원탄에 비해 보다 마일드한 조건에서 반응이 가능하다.

본 발명의 무회분 복합탄은 촉매 가스화 반응을 수행하여도 촉매 활성 저하가 거의 없어 재사용이 가능하므로 매우 경제적이다.

본 발명의 무회분 복합탄은 carbon neutral한 바이오메스 성분 즉 식물성 오일 및 그 부산물과 유도체를 함유하고 있으므로 CO2 배출을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에서 사용 가능한 추출 분리 반응기이다.
도 2는 실시예 1과 비교예 1의 스팀 가스화 반응성을 비교하여 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 2와 비교예 2의 스팀 가스화 반응성을 비교하여 나타낸 것이다.

본 발명은 식물성 또는 동물성 오일 또는, 단일 지방산 및 지방산 에스테르 또는 그 혼합물과 석탄의 유기성분을 추출 및 분리단계에서 분자수준으로 균일하게 혼합시켜 제조된 반응성이 증가된 무회분 복합탄의 제조방법에 관계한다.

본 발명의 무회분 복합탄 제조방법은 슬러리 제조단계, 유기성분 추출 및 고-액분리 단계, 유기용매 제거 및 냉각단계를 포함한다.

슬러리 제조단계는 원료탄, 유기용매 및 오일을 혼합하여 슬러리를 만드는 단계이다.

상기 원료탄은 회분 함량이 1~50%인 갈탄(lignite), 준역청탄(sub-bituminous coal), 역청탄 (bituminous coal), 및 무연탄 (anthracite)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.

상기 원료석탄은 분쇄기로 분쇄하여 사용하는 데, 분쇄된 석탄의 크기가 50~300, 바람직하게는 100 정도의 크기를 가질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 일반적으로 석탄의 입자 크기가 50보다 작으면 입자끼리의 뭉침이 발생하여 용매와의 접촉이 원활치 못하게 되고, 300보다 크면 오랜 추출시간이 요구된다. 분말상의 원료석탄은 입자 크기가 작아 용매와의 반응 면적을 넓힐 수 있고, 용매와의 혼합에 의해 제조한 슬러리의 공정간 이송이 원활하다.

석탄의 추출을 위한 유기용매는 비점이 250 이하인 것으로 N-methyl 2-pyrrolidinone (NMP), Benzylamine, p-cresol, pyridine, 1-methylnaphthalene (1-MN), tetraline, aniline, light cycle oil, carbon disulfide 등을 단일물 또는 혼합물로 사용할 수 있으나 반드시 이에 한정되지는 않는다.

상기 오일은 식물성 오일 또는 동물성 오일을 사용할 수 있다.

상기 식물성 오일 또는 동물성 오일은 평지씨유, 고수풀 오일, 콩기름, 면실유, 해바라기유, 카스터 오일, 올리브유, 피넛 오일, 옥수수유, 아몬드 오일, 팜오일, 팜잔사유, 코코넛 오일, 겨자씨 오일, 옥수수유, 황마오일, 참깨유, 쉬이 너트(shea nut) 오일, 땅콩 및 아마인 오일, Waste vegetable oil, 우지, 어유, 수지(tallow), 돼지기름(lard) 및 닭기름 중 어느 하나일 수 있다.

바람직하게는 콩기름(soybean oil), 팜오일(palm oil)과 팜잔사유, 코코넛오일, 옥수수유, waste vegetable oil 등의 식물성 오일과 식물성 오일에서 얻어진 지방산, 지방산 에스테르, 오일 추출 공정에서 부생물로서 얻어지는 슬러지 오일(팜잔사유), 팜 슬러지 오일과 어유, 수지(tallow), 돼지기름(lard) 또는 닭기름의 동물성 오일일 수 있다.

상기 오일은 상기 식물성 오일 또는 동물성 오일에서 생산되는 부산물이나 그 유도체를 포함할 수 있다.

상기 식물성 또는 동물성 오일은 탄소수 8~20인 지방산들로 구성된 트리글리세리드(triglyceride)를 포함한다.

상기 오일은 소량(1% 이내)의 지방산 또는 지방산 에스테르를 포함할 수 있다.

상기 오일은 석탄에서 추출되는 유기성분보다 반응성이 높다.

본 발명에서 사용되는 팜잔사유는 인도네시아, 말레이시아 등에서 팜유 생산 후 잔류물로써, palm fatty acid distillate(PFAD), palm sludge oil (PSO) 등이 이에 해당하며, 상온에서 고체상이고 9,000 kcal/kg 이상의 높은 발열량을 갖는다.

상기 palm fatty acid distillate(PFAD)는 원유 팜 오일(crude palm oil)의 물리적 정제과정에서 얻어지는 부산물로서 지방산 약 81.7%, 트리글리세리드(triglycerides) 약 14.4%, squalene 약 0.8%, 비타민E 0.5% 스테롤 0.4%, 기타 2.2%로 이루어져 있다(Production and utilization of palm fatty acid distillate(PFAD), 2010WILEY-VCH Verlag Gmbh&Co. KgAa, Weinheim 참고).

Palm sludge oil은 30 ~ 70%의 free fatty acid와 나머지의 triglyceride로 구성된다.

상기 Waste vegetable oil은 10% 이상의 free fatty acid를 포함한다.

상기 식물성 oil과 동물성 oil의 끓는점은 300 이상이다.

슬러리 제조 시 상기 원료탄, oil 및 유기용매의 혼합비율은 중량 기준으로 1 : 0.02~1 : 2~20 범위가 적합하다.

원료탄에 대한 용매의 중량비율이 1 : 20 보다 많으면 석탄의 양이 너무 적기 때문에 경제적으로 맞지 않고, 용매의 중량비율이 1 : 2 보다 낮은 경우에는 석탄의 양이 많아지면서 슬러리의 점도가 높아져 이송 및 여과 등의 공정에 문제가 될 수 있기 때문이다.

상기 원료탄에 대한 팜잔사유의 중량비율이 상기 범위이내이어야 반응성 증가 효과를 나타낼 수 있다.

상기 추출 및 분리 단계는 상기 슬러리로부터 유기성분을 상기 용매로 추출하고 상기 슬러리를 고-액 분리하는 단계이다. 좀 더 구체적으로는 상기 추출단계는 상기 유기용매를 이용하여 원료탄으로부터 유기성분을 추출하고 이를 오일과 분자수준에서 균일하게 혼합하는 단계이다. 상기 고-액 분리단계에서는 액체성분과 고체 성분을 분리한다.

상기 추출단계에 의해 원료탄은 유기용매에 용해되는 유기성분과 유기성분에 용해되지 않는 고체잔류 물질(ash 및 유기용매 불용물)로 분리된다. 원료탄(석탄)의 경우 열적 연화에 의해 분자간 결합이 느슨해지면서 입자 내부의 분자들도 용매추출이 가능한 300-400범위로 가열하는 것이 바람직하다. 상기 유기용매를 액체 상태로 추출 가능 온도까지 가열하면 10-25 bar 범위까지 압력이 상승한다.

따라서, 상기 추출단계는 50~400 와 1~30 bar 압력에서 수행될 수 있다.

상기 추출단계에서의 추출된 원료탄의 유기성분뿐만 아니라 오일 성분(지방산, 지방산 에스테르, 트리글리세리드 등)도 유기용매에 용해되므로 유기성분과 오일 성분은 분자수준에서 균일하게 혼합된다. 여기서, 분자수준의 혼합은 5~100 nanometer 크기의 유기성분과 오일의 분자들이 유기용매에 혼합되는 것을 나타낸다.

상기 고-액 분리단계는 종래 공지된 고-액 분리 방법을 사용할 수 있으며, 일예로서, 중력침강법에 의해 고체 성분을 침강시키고 용액 성분은 상부로 배출하여 분리하는 방법을 사용할 수 있다.

상기 추출 및 고-액 분리단계는 공지된 추출반응기나 분리반응기를 조합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 도 1의 추출 분리 반응기를 사용할 수 있다. 도 1의 추출 분리반응기에 대해서는 본 발명의 출원하여 등록받은 특허(출원번호 제10-2011-0077779호)를 참고할 수 있다. 도 1의 유기성분 추출 분리 반응기(100)는 본체(10), 유입부(20), 고체 잔류물 배출부(30), 추출부(40), 및 추출용액 배출부(50)를 포함한다.

상기 유입부(20)에 유기용매, 원료탄 및 오일이 혼합된 슬러리가 주입되고, 본체 내부의 반응조건은 앞에서 상술한 바와 같이 50~400 와 1~30 bar로 유지된다. 상기 추출부(40)는 상기 고체 잔류물 배출부(30)와 상기 유입부(20) 사이에 형성되고, 교반기(41)를 구비하여 상기 슬러리를 혼합시켜 유기성 연료에 함유된 유기 성분을 용매로 용해한다. 상기 교반기(41)는 마그네틱 교반기 또는 초음파 발생기일 수 있다.

상기 유입부(20)로 상기 슬러리(S5)가 추출부(40) 상부로 유입된다. 상기 추출부(40)로 유입된 슬러리에 포함된 석탄 입자 중의 유기성분은 교반기의 교반 작용에 의해 용매와 접촉하면서 추출된다. 또한, 상기 오일도 유기용매에 용해된다. 유기용매에 용해된 오일과 유기성분은 추출부 내부를 순환하다가 전체적인 유체 흐름에 밀려 추출부(40) 상부로 이동하고, 침전부(70)를 경유하여 배출부(50)로 유출된다.

상기 침전부(70), 여과부(80)은 공개된 특허를 참고할 수 있다.

상기 제거 및 냉각단계는 배출부(50)으로부터 수득한 용액 성분으로부터 유기용매를 제거한 후 냉각시키는 단계이다.

상기 유기용매 제거는 분리된 액체 성분을 가열하여 유기용매를 제거하는 단계로서, 바람직하게는 감압 조건에서 50~300로 가열할 수 있다. 상기 온도범위에서 유기용매는 증발하지만 석탄의 유기성분과 oil은 여전히 잔존한다.

상기 냉각단계는 유기용매가 제거된 상기 액체성분을 냉각시키는 단계이다. 즉, 상기 냉각단계는 상기 유기성분과 오일 성분의 혼합액을 상온까지 냉각시켜 고형화한다. 오일은 추출 및 고-액 분리단계를 거치면서 유기성분과 분자수준에서 균일하게 혼합되므로, 고형화된 복합탄 내부에서도 이들 성분이 골고루 분산되어 존재한다.

다른 양상에서, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 무회분 복합탄에 관계한다.

상기 무회분 복합탄은 원료탄에서 추출된 유기성분 및 트리글리세리드(triglyceride), 지방산, 지방산 에스테르를 포함하는 식물성 오일 또는 동물성 오일이 분자수준에서 균일하게 혼합되어 고형화된 것이다.

상기 무회분 복합탄은 유기성분과 오일이 소정의 중량비로 혼합되어 고형화된다. 유기성분과 오일의 중량비는 투입되는 원료탄과 오일의 중량비에 따라 달라질 수 있으며, 또한, 원료탄으로부터 추출되는 유기성분의 추출량에 따라 조절될 수 있다. 예를 들면, 원료탄과 오일의 사용 비율이 1 : 0.02~1이고, 원료탄으로부터 추출된 유기성분은 전체 원료탄 대비 30~90% 정도 일 수 있는데, 이 경우 유기성분과 오일은 중량비로 1 : 0.03~3.5 범위일 수 있으며, 바람직하게는 1 : 0.05~1 범위일 수 있다.

상기 무회분 복합탄은 상기 오일성분으로 스쿠알렌(squalene), 비타민 등 미량의 성분들을 포함할 수 있다.

상기 복합탄은 표면 또는 내부에 촉매를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 복합탄 표면에 촉매를 담지할 수 있다.

상기 촉매로는 알카리족 원소인 K, Na, 알카리토족 원소인 Ca, Mg, 그리고 전이금속인 Ni, Fe 등을 사용할 수 있다.

상기 촉매는 복합탄의 전체 중량 대비 0.1%~30% 범위일 수 있다.

상기 촉매는 석탄 타르의 가스화 반응도 활성화하므로 공정 효율을 저하시키는 타르를 가스화 반응에 의해 제거할 수 있다.

본 발명은 상기 촉매가 함유된 무회분 복합탄을 수증기와 600~1000 , 1~30 bar에서 촉매 반응시켜 합성가스를 제조할 수 있다.

본 발명의 합성가스화 반응은 촉매를 사용하므로 종래 합성가스 반응조건인 1400~1500, 30bar보다 훨씬 저온 저압 공정에서 수행될 수 있다. 상기 무회분 복합탄은 스팀 가스화 반응 시 촉매와 반응하여 촉매 활성을 떨어뜨리는 무기물인 ash를 포함하지 않으므로 촉매 재사용율이 높으며 활성도 거의 떨어지지 않는다.

상기 무회분 복합탄은 종래 무회분 석탄 대비 반응성이 높은 oil과 그 부산물 및 유도체 성분가 소정 비율로 함유되어 있어 촉매 가스화 반응의 온도나 압력을 더욱 낮출 수 있다.

또한, 현존하는 상용화된 entrained-bed type 가스화기 중 많은 경우 coal-water mixture (CWM) 형태로 석탄을 투입하여 가스화 반응을 진행한다. 이때 CWM의 탄소 함량은 효율 결정에 매우 중요하며, 탄소 함량의 증가는 물의 함량 감소로 이어져 가스화 반응에 유리하다.

본 발명의 무회분 복합탄은 분자 내에 친수성 및 소수성 그룹을 동시에 포함하는 오일을 포함하므로 일정 정도 계면활성제의 기능을 담당하므로 CWM에서 탄소 함량을 증가시키는 역할을 한다.

이하 본 발명을 다음의 실시 예에 의해 좀더 상세하게 설명하겠으나, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 범위를 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

발열량 6,700 kcal/Kg인 건조된 원료석탄(역청탄)을 분쇄 후 200 mesh로 걸러 75 이하 크기의 원료석탄 30 g을 준비하고 팜잔사유(palm fatty acid distillate (PFAD)) 6 g과 270 g N-methyl 2-pyrrolidinone (NMP) 용매와 혼합 후 250 , 30 bar에서 1 시간 동안 교반하면서 유기성분을 추출하였다. 혼합물을 실온으로 자연 냉각 후 거름종이를 이용하여 유기용매 불용분과 가용 성분들을 분리하였다. 얻어진 유기용매 가용분을 100~200 건조기에서 1 시간 건조하여 최종 무회분 복합탄을 얻었다(팜잔사유 함량 17%임)

실시예 2

실시예 1과 비교하여 역청탄 대신에 저등급석탄인 갈탄(lignite)을 건조하여 30g사용하고, 팜잔사유(palm fatty acid distillate (PFAD)) 2 g과 270g의 N-methyl 2-pyrrolidinone (NMP) 용매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다(팜잔사유 함량 6%임)

비교예 1, 2

팜잔사유를 첨가하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1 및 2와 동일하게 수행하였다.

실험

고정층 가스화 반응기를 사용하여 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 스팀가스화 반응성을 평가하였다. 스팀가스화 반응은 수증기와 석탄 또는 탄화수소가 반응하여 H2, CO, CO2 및 소량의 CH4를 생산하는 반응이다. 스팀가스화 반응성은 반응물인 탄소연료가 생성가스로 전환되는 비율을 나타내는 탄소 전환율로 평가하였다. 고정층 가스화 반응기는 석영관의 중간에 프릿 (Frit)을 장착하여 제작하였고, 0.1g의 시료(실시예 1, 2 비교예 1, 2)를 프릿 위에 놓아 생성 가스만이 통과하도록 하였다. 시료의 바로 위에 열전대 (Thermocouple)을 넣어 반응기 온도를 제어하였다. 승온은 30 /min 속도로 하였다. 반응 부산물인 타르와 수분은 반응기 하단의 기름여과기와 2 Chiller를 통하여 제거하여, 생성 가스만이 GC에 도달하도록 하였다.

도 2는 실시예 1과 비교예 1의 스팀 가스화 반응성을 비교하여 나타낸 것이고, 도 3은 실시예 2와 비교예 2의 스팀 가스화 반응성을 비교하여 나타낸 것이다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 실시예 1, 2가 비교예 1, 2에 비해 반응 시간의 경과에 따라 전환 비율이 훨씬 증가되었으므로 복합탄의 반응성이 향상되었음을 알 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 예로 들어 상세하게 설명하였으나, 이러한 설명은 단순히 본 발명의 예시적인 실시예를 설명 및 개시하는 것이다. 당업자는 본 발명의 범위 및 정신으로부터 벗어남이 없이 상기 설명 및 첨부 도면으로부터 다양한 변경, 수정 및 변형예가 가능함을 용이하게 인식할 것이다.

10 : 본체 20 : 슬러리 유입부
30 : 고체 잔류물 배출부 40 : 추출부
50 : 추출용액 배출부 60 : 순환부
70 : 침전부 80 : 여과부

Claims (16)

1. 원료탄, 유기용매 및 오일을 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계 ;
   상기 슬러리로부터 유기성분을 상기 용매로 추출하고 상기 슬러리를 고-액 분리하는 단계 ; 및
   분리된 액체 성분으로부터 유기용매를 제거한 후 냉각시키는 단계를 포함하는 무회분 복합탄의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 오일은 식물성 오일 또는 동물성 오일인 것을특징으로 하는 무회분 복합탄의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 식물성 오일 또는 동물성 오일은 평지씨유, 고수풀 오일, 콩기름, 면실유, 해바라기유, 카스터 오일, 올리브유, 피넛 오일, 옥수수유, 아몬드 오일, 팜오일, 팜잔사유, 코코넛 오일, 겨자씨 오일, 옥수수유, 황마오일, 참깨유, 쉬이 너트(shea nut) 오일, 땅콩 및 아마인 오일, Waste vegetable oil, 우지, 어유, 수지(tallow), 돼지기름(lard) 및 닭기름 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 식물성 오일은 탄소수 8~20인 트리글리세리드(triglyceride)와 그 유도체인 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄의 제조방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 오일은 소량의 지방산 또는 지방산 에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄의 제조방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 방법은 원료탄, 오일 및 유기용매를 1 : 0.02~1 : 2~20 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄의 제조방법.
7. 제 1항에 있어서, 상기 유기용매는 비점이 250 이하인 N-methyl 2-pyrrolidinone (NMP), Benzylamine, p-cresol, pyridine, 1-methylnaphthalene (1-MN), tetraline, aniline, light cycle oil 및 carbon disulfide에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄의 제조방법.
8. 제 1항에 있어서, 상기 원료탄은 회분 함량이 1~50%인 갈탄(lignite), 준역청탄(sub-bituminous coal), 역청탄 (bituminous coal), 및 무연탄 (anthracite)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄의 제조방법.
9. 제 1항에 있어서, 상기 추출단계는 50~450와 1~30bar압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄의 제조방법.
10. 제 1항에 있어서, 상기 추출단계에 의해 원료탄으로부터 추출된 유기성분과 오일의 유기성분이 용매에 용해되어 균일하게 혼합되는 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄의 제조방법.
11. 제 1항에 있어서, 상기 냉각단계는 상기 액체성분을 상온까지 냉각시켜 상기 유기성분을 고형화하는 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄의 제조방법.
12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따라 제조된 무회분 복합탄을 수증기와 600~1000와 1~30bar에서 촉매 반응시켜 가스화하는 합성가스의 제조방법.
13. 원료탄에서 추출된 유기성분 및
    트리글리세리드(triglyceride)를 포함하는 식물성 오일 또는 동물성 오일이 분자수준에서 균일하게 혼합되어 고형화된 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄.
14. 제 13항에 있어서, 상기 유기성분 및 오일은 중량비로 1 : 0.03~3.5인 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄.
15. 제 13항에 있어서, 상기 복합탄은 표면에 촉매가 담지되고, 상기 촉매는 알카리족 화합물, 알카리토금속 화합물 및 전이금속 중 어느 하나 이상의 금속인 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄.
16. 제 13항에 있어서, 상기 촉매는 복합탄 전체 중량대비 0.1%~30%인 것을 특징으로 하는 무회분 복합탄.

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