KR20240052963A - 플레어링에 대한 대안으로서 웰사이트 메탄 열분해기 및 웰사이트 메탄 열분해 - Google Patents
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Abstract
메탄 열분해 반응기 및 메탄 열분해 방법은:
- 천연 가스 스트림(11)을 다공성 및 투과성 플레이트(3)에 통과시켜 천연 가스 버블을 형성하는 단계;
- 상기 다공성 및 투과성 플레이트(3)에 의해 지지되는 용융 금속 컬럼(2)을 통해 상기 천연 가스 스트림을 버블링하여, 메탄을 반응시켜 수소 및 이산화탄소를 제공하는 단계;
- 수소 가스 스트림(12)과 탄소 슬래그를 분리하는 단계를 포함하되;
상기 다공성 및 투과성 플레이트(3)의 공극들의 크기는 상기 용융 금속이 상기 공극들에 진입하는 데 요구되는 모세관 압력이 상기 용융 금속 컬럼(2)의 저부 압력을 초과하도록 하는 것이다.
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Description
본 발명은 수소를 생성하기 위한 메탄의 열분해 장치에 관한 것이다. 본 명세서에 개시된 실시예들은 구체적으로 플레어링에 대한 대안으로서 웰사이트 메탄 열분해기 및 웰사이트 메탄 열분해와 관련된다.
현재, 웰사이트 메탄은 특히 원격 위치에, 플레어링을 통해 저렴한 방식으로 배치된다. 그러나, 플레어링은 CO2를 생성한다. 메탄을 대기로 단순히 방출하는 것은 플레어링보다 훨씬 더 저렴할 것이지만, 메탄은 이산화탄소보다 28-36배 더 나쁜 GWP(Greenhouse Warming Potential)를 갖는 것으로 추정된다. 따라서, 직접 메탄 방출은 적합한 대안이 아니다.
이산화탄소(CO2)는 지구의 대기에서 가장 유의한 오래 지속되는 온실 가스이다. 인류 배출 - 주로 화석 연료의 사용 및 삼림 벌채로부터의 - 로 인해 대기 내의 이산화탄소 농도의 가속 증가는 지구 온난화로 이어졌으며, 이산화탄소 배출물의 감소에 대한 필요성은 전세계적으로 주요 관심사가 되었다.
전형적인 수소 생성은 또한 이산화탄소 배출물에 기여하며, 이는 주로 천연 가스의 스팀 개질에 기초하며, 이 기술은 부산물로서 상당한 양의 이산화탄소를 생성한다. 직접 CO2를 배출하지 않는 대안적인 수소 생성 기술이 연구되고 있다. 수소 생성을 위해 화석 탄화수소를 개질하면서 CO2의 형성을 피하는 한 가지 방법은 직접 열, 또는 열촉매, 분해(크래킹 또는 열분해로도 알려짐)이다. 주요 성분이 메탄인 천연 가스의 열분해는 이 분야에서 유망한 접근법이다. 또한, 미연소 천연 가스는 H2S 또는 다른 유해 가스를 함유할 수 있으며, 이 또한 열분해에 의해 분해된다.
단순화된 반응 방정식에 의해 기재된 바와 같은 메탄 열분해 반응
은 74.8 kJ/mol의 표준 반응 엔탈피를 갖는 흡열 반응이다.
평형 조성을 촉진하는 고온 및 긴 체류 시간은 에탄, 에틸렌 및 아세틸렌과 같은 중간체를 생성할 확률을 감소시키는데, 이는 이러한 탄화수소가 고온에서 불안정하기 때문이다. 최근의 열분해기 설계는 반응 속도를 증가시키고 활성화 에너지를 감소시킴으로써 반응 온도를 낮출 수 있는 촉매, 즉 금속(예컨대, Ni, Fe, Cu, Co)의 적용을 위한 유동층에 대부분 기반한다. 그럼에도 불구하고, 모든 촉매는 활성 부위에 대한 탄소 침착 또는 촉매의 심지어 기계적 마모로 인해 비활성화를 겪는다. 촉매의 비활성화 이외에, 분해 반응 동안 고체 탄소의 형성이 반응기 막힘을 초래할 수 있다. 이러한 제한을 회피하는 탄화수소의 연속 분해를 위한 접근법은 열분해 버블 컬럼 반응기에서 열전달 유체로서 액체 금속(예컨대, 용융된 순수한 주석, 인듐, 갈륨, 또는 납 또는 이들과 이들의 촉매 활성을 증가시킬 수 있는 니켈, 백금, 또는 팔라듐의 합금)을 이용하는 것이다. 탄화수소 버블의 간단한 기계론적 모델은 이들이 마이크로 반응기로서 역할하는 이들의 계면을 연속적으로 갱신하고, 액체 금속의 표면에 부유하는 고체 탄소 입자, 및 액체 금속 컬럼의 상부로부터 버블링하는 가스 수소를 방출하는 것이다. 이러한 방식으로, 촉매 반응기 막힘의 상술한 단점들이 회피될 수 있다. 탄소 입자 제거의 일례로서, 부유 탄소 입자 슬래그를 용융 금속 표면의 표면으로부터 진공 제거할 수 있다. 추가적으로, 액체 금속 및/또는 생성된 탄소는 반응을 촉진하기 위한 잠재적인 촉매로서 작용할 수 있다.
이 기술의 적용은 1) 용기로부터 과도한 열 손실을 방지함으로써 반응기 챔버 내의 용융 금속을 보통 1000°C보다 높은 온도에서 유지하는 것, 2) 흡열 메탄 열분해 반응 및 열 누출로 손실되는 열을 대체하기 위해 유도성 또는 수소 화염 중 어느 하나로 금속을 계속 가열하는 것, 및 3) 결과적인 탄소 슬래그를 제거하고 폐시하는 것을 포함하는 것에 어려움이 있어, 특히 원격 위치에서 웰사이트 메탄에 메탄 열분해를 적용하기가 어렵다.
따라서, 현재 기술의 시스템보다 더 높은 효율을 갖고 더 컴팩트하며, 본 기술에서 환영 받을 개선된 열분해기가 유익할 것이다.
일 양태에서, 본 명세서에 개시된 본 발명 대상은 반응 속도를 더 빠르게 만들고 메탄 버블 크기를 훨씬 더 작게 만들어 메탄의 수소로의 전환을 더 완전하게 만드는 것에 관한 것이며, 이는 더 짧은 용융 금속 컬럼을 이용할 수 있기 때문에 더 컴팩트한 설계를 가능하게 한다. 용융 금속 컬럼을 지지하고 천연 가스를 용융 금속 컬럼의 저부 내로 도입하는 데 사용되는 다공성 및 투과성 플레이트는 용융 금속을 차단하면서 컬럼 내로 상향으로 쉽게 흐를 수 있게 하고, 이의 열의 대부분은 하향으로 유동하며, 이에 의해 용융 금속으로부터의 열 손실 및 이를 고온을 유지하는 데 필요한 에너지를 감소시킨다.
본 발명의 개시된 구현예 및 이의 수반되는 많은 이점의 더 완전한 이해는 첨부 도면과 관련하여 고려할 때 다음의 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해하게 되므로 쉽게 얻어질 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 열분해기의 단면도의 개략도를 예시한다;
도 2는 제2 실시예에 따른 열분해기의 단면도의 개략도를 예시한다;
도 3은 제3 실시예에 따른 열분해기의 단면도의 개략도를 예시한다; 그리고
도 4는 제4 실시예에 따른 열분해기의 단면도의 부분의 개략도를 예시한다.
도 1은 제1 실시예에 따른 열분해기의 단면도의 개략도를 예시한다;
도 2는 제2 실시예에 따른 열분해기의 단면도의 개략도를 예시한다;
도 3은 제3 실시예에 따른 열분해기의 단면도의 개략도를 예시한다; 그리고
도 4는 제4 실시예에 따른 열분해기의 단면도의 부분의 개략도를 예시한다.
일 양태에 따르면, 본 발명 대상은 천연 가스(웰사이트 메탄)가 아래로부터 수소 및 탄소로 분해될 용융 금속 컬럼을 통해 흐르는 열분해기에 관한 것이다. 용융 금속은 다공성 및 투과성 세라믹 프릿에 의해 지지된다. 세라믹 프릿의 공극들의 크기는 천연 가스가 세라믹 프릿을 통해 위로 흐를 수 있게 하여 용융 금속 컬럼과 접촉함에 따라 버블을 형성하지만, 동시에, 공극들은 용융 금속이 세라믹 프릿을 통해 아래로 흐르는 것을 방지하기에 충분히 작다. 투과성 세라믹 프릿 아래에는 세라믹 미소구체의 단열층이 배열된다. 마지막으로, 세라믹 미소구체의 단열층 아래에, 원시 천연 가스에서 임의의 현탁된 미립자를 여과해내기 위해 또 다른 다공성 및 투과성 세라믹 프릿이 배열된다.
이제 본 발명의 실시예에 대한 언급이 상세히 이루어질 것이며, 그 실시예의 하나 이상의 예가 도면에 예시되어 있다. 각각의 예는 본 발명의 제한이 아니고, 본 발명의 설명을 위해 제공된다. 실제로, 본 발명의 범위 또는 사상으로부터 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 "하나의 구현예" 또는 "일 구현예" 또는 "일부 구현예"에 대한 언급은 구현예와 관련하여 기술된 특정 특징, 구조, 또는 특성이 개시된 주제의 적어도 하나의 구현예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 명세서 전체에 걸쳐 다양한 위치에서 "하나의 구현예에서" 또는 "일 구현예에서" 또는 "일부 구현예에서"라는 문구의 출현은 반드시 동일한 구현예(들)를 언급하는 것은 아니다. 또한, 특정 특징들, 구조들, 또는 특성들은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.
다양한 실시예들의 요소들을 소개할 때, 관사("a", "an", "the")들 및 "상기"는 하나 이상의 요소들이 있음을 의미하도록 의도된다. 용어 "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", 및 "구비하는"은 포괄하기 위한 것이며, 열거된 요소 외에 추가적인 요소가 있을 수 있음을 의미한다.
이제 도면을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 열분해기의 개략도를 도시한다. 특히, 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 용융 금속 컬럼(2)이 아래로부터 다공성 및 투과성 플레이트(3), 특히 다공성 및 투과성 세라믹 상부 프릿(3)에 의해 지지되는 열분해기(1)가 도시되어 있다.
일 실시예에 따르면, 용융 금속 컬럼(2)의 온도는 1000과 1100°C 사이의 범위이다.
세라믹 상부 프릿(3)의 공극들의 크기는, 공극들이 모세관 압력을 고려하여, 너무 작아서 용융 금속이 세라믹 상부 프릿(3)을 통해 흐르는 것은 말할 것도 없이, 진입할 수도 없도록 하는 것이다. 모세관 압력은 용융 금속의 (천연 가스에 대한) 계면 장력과 (용융 금속과 세라믹 사이의) 접촉각의 코사인을 공극 반경으로 나눈 것의 곱의 두 배와 같다. 액체 금속은 모두 진공에서 높은 표면 장력을 갖고, 대응하는 높은 계면 장력을 어느 가스에 대해서도 갖는다. 이로 인해, 액체 금속 표면을 변형하여 마이크론 크기의 공극으로 만들려면 매우 높은 압력이 필요하다. 이러한 높은 입구 압력은 임의의 적정한 높이를 갖는 액체 금속의 임의의 컬럼의 저부에서 컬럼 중량 압력을 훨씬 초과할 가능성이 높다. 따라서, 액체 금속은 공극들에 진입하지 못하게 된다.
즉, 용융 금속이 세라믹 상부 프릿(3)의 공극들에 진입하는 데 요구되는 모세관 압력이 용융 금속의 밀도 x 중력 가속도 x 컬럼의 높이로 주어지는 용융 금속 컬럼(2)의 저부 압력을 초과하므로, 용융 금속이 공극들에 진입하지 못하게 된다.
그러나, 메탄은 문헌에 보고된 밀리미터 크기 버블 대신에 아주 작은 마이크론 크기 버블의 형태로 세라믹 상부 프릿(3)의 전체 큰 영역에 걸쳐 프릿을 통해 용융 금속의 저부로 여전히 상향 펌핑될 수 있다.
세라믹 상부 프릿(3) 공극들이 작을수록, 용융 금속이 공극들에 진입되지 않고 용융 금속(2) 컬럼이 높아질 수 있다. 또한, 공극들이 작을 수록 메탄 버블을 작게 만들어 더 빠르게 가열되게 한다. 버블이 더 빠르게 가열될 때, 더 짧은 용융 금속 컬럼이 사용될 수 있으며, 이는 더 콤팩트한 설계를 가능하게 한다. 그러나, 공극들이 작을수록 세라믹 상부 프릿(3)에 걸쳐 메탄 압력 강하가 커져 가스 흐름이 감소하므로, 최소 공극 크기에는 실제 한계와 상충 관계가 있다.
예시적인 실시예에서, (Coor's P-10-C로서) 10 μm 공극 크기는 70 인치 높이의 용융 금속 컬럼(2)을 지지할 수 있으며, 이는 아마도 실제로 본 발명에 따른 컬럼보다 훨씬 더 클 것이다.
도 1의 실시예에 따르면, 하향 열 손실을 감소시키기 위해, 세라믹 상부 프릿(3)은 고온의 중공 세라믹 미소구체의 단열층(4) 위에 놓인다. 이러한 중공은 낮은 질량 밀도, 낮은 열전도율, 폐쇄 표면, 및 낮은 열용량을 초래한다. 구형 형상은 등방성 속성 및 낮은 표면 대 부피비를 보장한다. 예시적인 세라믹 미소구체 재료는 알루미노실리케이트 또는 비정질 알루미늄 포스페이트 또는 보로실리케이트 유리일 수 있다. 마이크로 버블은 가능한 한 낮은 열전도율을 가져야 한다. 예시적인 실시예에서, 세라믹 미소구체는 K1(65 마이크론) 및 S15(55 마이크론)이며, 이들 둘 모두는 3M에 의해 제조되며, 이들은 정지 공기의 열 전도율의 단지 약 2배를 갖는다. 각 3M 시리즈 내에서, 열전도율은 마이크로 버블 크기가 감소함에 따라 증가하므로, 더 큰 크기의 마이크로 버블이 바람직하다.
마지막으로, 중공 세라믹 미소구체의 이러한 층(4)은 제2 다공성 및 투과성 플레이트(5), 특히 이를 통해 위로 펌핑되는 원시 천연 가스 내의 미립자를 여과해내는 다공성 및 투과성 세라믹 하부 프릿(5)의 상부에 놓인다. 세라믹 하부 프릿(5)의 공극들은 이들이 단지 조대 미립자 필터로서만 사용됨에 따라 세라믹 상부 프릿(3)의 공극들보다 훨씬 더 클 수 있다.
용융 금속 컬럼은 바람직하게는 1370 C의 융점을 갖는 강철과 같은 고온 고체 금속으로 만들어진 용기(6)에 의해 횡측으로 함유된다. 열 손실을 피하기 위해 스틸 용기 주위에 Dewar 플라스크가 배열된다. Dewar 플라스크의 벽들(7)은 고절연성 재료, 바람직하게는 Forrest Machining Inc.의 Orbital Ceramics로부터의 FRCI로 만들어지며, 이는 우주선이 지구 대기로 재진입할 때 이를 보호하는 데 사용되는 열 타일과 유사하다.
Dewar 플라스크의 상부 부분으로부터의 열 손실은 고온 액체 용융 금속 컬럼의 높이를 Dewar 플라스크의 총 높이의 1/3 미만으로 제한함으로써 상당히 감소된다. 도 1의 예시적인 실시예에 따르면, 헤드 공간(8)이 용융 금속 컬럼(2) 위에 도시되어 있다.
탄소 밀도가 액체 금속 밀도보다 훨씬 더 낮기 때문에, 용융 금속 컬럼(2) 위에 탄소 슬래그 층(9)이 형성된다. 용융 금속 컬럼(2)의 상부로부터 탄소 슬래그를 때때로 흡인해내기 위해 진공 라인(10) 존재한다.
도 1의 실시예에 따르면, 열분해기(1)는 다음과 같이 작동한다. 천연 가스 스트림(11)이 저부로부터 열분해기(1)에 진입하고, 먼저 세라믹 하부 프릿(5)을 통과하며, 여기서 임의의 미립자가 여과를 통해 천연 가스 스트림으로부터 제거된다. 후속해서, 천연 가스 스트림은 세라믹 미소구체의 단열층(4) 및 다공성 및 투과성 세라믹 상부 프릿(3)을 통과하며, 여기서 이는 직경이 1/10 mm 이하인 작은 마이크론 크기의 버블로 분할된다. 마이크론 크기 버블은 용융 금속 컬럼(2)을 통과하여, 주변 유체 온도로 거의 즉각적으로 가열된다. 임의의 가스의 열 전도율이 낮더라도, 이들 마이크론 크기 버블은 버블 중심까지 열의 거의 즉각적인 전달 및 즉각적인 온도 평형을 가능하게 한다. 결과적으로, 열분해 반응 속도는 대응하여 증가된다. 열분해 반응의 생성물로서 형성된 고체 탄소 및 가스 수소는 액체 금속 컬럼의 상부 상에서 방출되며, 이때 아주 작은 탄소 그을음 입자가 밀도 차이로 인해 액체 금속 표면의 상부에 부유하는 층(9)을 형성한다.
흡열 반응인 메탄 열분해 반응은 올바른 온도를 유지하기 위해 용융 금속 컬럼에 제공될 열을 필요로 한다. 생성된 H2의 일부가 다음의 반응에 따라 연소되어(ΔH0 = - 486kJ/mol)
용융 금속 컬럼에 열을 제공할 수 있다. 고 발열 반응인, 생성된 H2의 15%의 연소는 탈탄화 반응을 계속하기에 충분한 열을 제공할 수 있다.
수소 가스 스트림(12)이 상부로부터 열분해기(1)를 빠져나간다. 이렇게 제조된 수소는 내연 기관, 또는 연료 전지에 공급되어 전기를 생성하는 데 사용될 수 있다.
탄소 그을음은 용융 금속 컬럼(2) 상부로부터 제거되고, 타이어 또는 다른 산업에 판매될 수 있다.
일부 실시예들에서, 태양 에너지가 전기를 생산하여 용융 금속을 가열하기 위해, 또는 충분히 높은 태양열 집광기로, 바로 용융 금속을 가열하거나, 가열하는 데 도움을 주기 위해 사용될 수 있다.
도 1을 계속 참조하면서, 본 발명에 따른 열분해기의 추가 구현예가 도 2에 도시되어 있다. 동일한 참조 번호는 도 1에 이미 도시되고 상술된 동일하거나 대응하는 부분, 요소 또는 구성요소를 나타내고, 이는 다시 설명되지 않을 것이다. 이 실시예에서, 용융 금속 컬럼(2)에 열을 제공하기 위해, 화염 노즐들(13)이 용융 금속 컬럼(2) 주위에 배열될 수 있다.
도 1 및 도 2를 계속 참조하면서, 열분해기의 추가 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 동일한 참조 번호는 도 1 및 도 2에 이미 도시되고 상술된 동일하거나 대응하는 부분, 요소 또는 구성요소를 나타내고, 이는 다시 설명되지 않을 것이다. 특히, 이 실시예에 따르면, 용융 금속의 유도 가열을 위한 코일들(14)이 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 특히 도 4를 참조하면, 작은 버블들을 형성하기 위해 작은 공극 크기를 유지하면서 세라믹 상부 프릿(3)을 통해 메탄을 펌핑할 때 압력 강하를 과도하게 증가시키지 않도록 하기 위해, 세라믹 상부 프릿(3)은 더 큰 공극 크기 프릿(16)의 더 두꺼운 섹션의 상부에 더 미세한 공극 크기 프릿(15)의 얇은 베니어로 분할된다. 일 실시예에 따르면, 더 미세한 공극 크기 프릿(15)의 베니어는 Coors로부터의 P-1/2-AC(0.5 마이크론 공극)일 수 있다. 이에 따라, 상부 프릿에 대해, 공극 크기들은 세라믹 상부 프릿(3)이 단일 재료로 만들어질 때, 세라믹 상부 프릿(3)이 더 큰 공극 크기 프릿(16)(10 마이크론까지)의 상부에서 더 미세한 공극 크기 프릿(15)의 베니어로 분할될 때, 1/2 마이크론으로부터의 범위일 수 있다.
도시되지 않은 또 다른 실시예들에서, 용융 금속 컬럼(2)과 접촉하는 더 많은 표면적을 갖기 위해, 하부 프릿은 컬럼의 바닥에서 단순히 편평한 수평 디스크 대신에 컵 형상으로 연장될 수 있다.
본 발명이 다양한 특정 실시예의 관점에서 설명되었지만, 청구범위의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 많은 수정, 변경 및 생략이 가능하다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 또한, 본 명세서에 달리 명시되지 않는 한, 임의의 공정 또는 방법 단계의 순서 또는 배열은 대안적인 구현예에 따라 변화되거나 재배열될 수 있다.
Claims (11)
- 용기(6) 및 상기 용기(6)의 하부 부분에 배열된 다공성 및 투과성 플레이트(3)를 포함하는 메탄 열분해 반응기로서, 상기 다공성 및 투과성 플레이트(3) 아래에 적어도 하나의 천연 가스 스트림 입구(11)가 배열되고, 상기 반응기의 상부에 적어도 하나의 수소 생성물 스트림 출구(12)가 배열되며, 상기 다공성 및 투과성 플레이트(3)는 상기 천연 가스 스트림의 통과를 허용하고 상기 다공성 및 투과성 플레이트(3)와 상기 용기(6)의 상부 부분 상의 헤드 공간(8) 사이에 용융 금속 컬럼(2)을 지지하도록 구성되되, 상기 다공성 및 투과성 플레이트(3)의 공극들의 크기는 상기 용융 금속이 상기 공극들에 진입하는 데 요구되는 모세관 압력이 상기 용융 금속 컬럼(2)의 저부 압력을 초과하도록 하는 것인, 메탄 열분해 반응기.
- 제1항에 있어서, 상기 용융 금속 컬럼(2)의 상부 상에 흡인 라인(10)을 더 포함하는, 메탄 열분해 반응기.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다공성 및 투과성 플레이트(3) 아래에, 상기 천연 가스 스트림의 통과를 허용하도록 구성된 단열층(4)을 더 포함하는, 메탄 열분해 반응기.
- 제3항에 있어서, 상기 단열층(4) 아래에, 상기 천연 가스 스트림으로부터 미립자를 여과해내고 상기 천연 가스 스트림의 통과를 허용하도록 구성된 제2 다공성 및 투과성 플레이트(5)를 더 포함하는, 메탄 열분해 반응기.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기(6) 주위에 배열된 Dewar 플라스크(7)를 더 포함하는, 메탄 열분해 반응기.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기(6) 및 상기 용융 금속 컬럼(2) 주위에 배열된 화염 노즐들(13)을 더 포함하는, 메탄 열분해 반응기.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기(6) 및 상기 용융 금속 컬럼(2) 주위에 배열된 유도 가열을 위한 코일들(14)을 더 포함하는, 메탄 열분해 반응기.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공성 및 투과성 플레이트(3)는 더 큰 공극 크기 플레이트(16)의 더 두꺼운 섹션의 상부에 더 미세한 공극 크기 플레이트(15)의 얇은 베니어로 분할되는, 메탄 열분해 반응기.
- 메탄 열분해를 위한 방법으로서, 상기 방법은:
- 천연 가스 스트림(11)을 다공성 및 투과성 플레이트(3)에 통과시켜 천연 가스 버블을 형성하는 단계;
- 상기 다공성 및 투과성 플레이트(3)에 의해 지지되는 용융 금속 컬럼(2)을 통해 상기 천연 가스 스트림을 버블링하여, 메탄을 반응시켜 수소 및 이산화탄소를 제공하는 단계;
- 수소 가스 스트림(12)과 탄소 슬래그를 분리하는 단계를 포함하되;
상기 다공성 및 투과성 플레이트(3)의 공극들의 크기는 상기 용융 금속이 상기 공극들에 진입하는 데 요구되는 모세관 압력이 상기 용융 금속 컬럼(2)의 저부 압력을 초과하도록 하는 것인, 방법. - 제9항에 있어서, 상기 탄소를 분리하는 단계는 상기 용융 금속 컬럼(2) 위의 탄소 슬래그 층(9)으로부터 상기 탄소를 흡인하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제9항 및 제10항에 있어서, 상기 다공성 및 투과성 플레이트(3) 상류로 상기 천연 가스 스트림(11)을 여과하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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