석탄가스화공정 및 석탄액화공정

소개글

석탄가스화공정 및 석탄액화공정에 대하여

목차

1. 서론
2. 석탄가스화 반응공정
(1) 석탄가스화 반응
(2) 석탄가스화 반응 조건
(3) 석탄가스화반응공정
3. 석탄액화반응공정
(1) 석탄액화
(2) 석탄액화촉매
◎ 참고 문헌

본문내용

1. 서론
석탄은 석유와 함께 기본적인 에너지 공급원의 자리를 차지하고 있는 화석연료로서 지구상에 널리 분포되어 있고 매장량도 막대하다. 석탄은 직접 연소시켜 에너지를 얻기도 하지만 가스화 또는 액화를 통하여 양질의 에너지나 탄소계 화학제품 원료로 변환시켜서 부가가치를 높여 사용 할 수 있다. 석탄 가스화는 고분자 구조를 형성하고 있는 석탄의 화학결합을 열분해로 절단하여 CO, CO2, H2, CH4 등으로 분해시켜서 보다 사용이 용이하며 환경친화적인 연료용 가스나 합성용 가스로 변환시키는 기술이다. 석탄액화는 석탄의 고분자 구조를 일부 분해시키고 석탄중의 H/C 비율을 증가시켜 석탄가스화로 만들어진 기체연료보다 에너지 밀도가 높고 저장과 운송이 편리하며 화학제품 원료로도 사용이 가능한 액체연료를 제조하는 기술이다. 석탄가스화 공정중의 합성가스 합성반응과 메탄화 반응을 향상시키며, 석탄액화공정의 석탄분해 속도를 촉진하고 화학적 기능을 향상시키기 위하여 공정에 따라 다양한 촉매들이 개발되어 있다.

2. 석탄가스화 반응공정
(1) 석탄가스화 반응
석탄가스화반응 기술은 1780년대에 알려졌으며 1840년대부터 산업적으로 활용된 오래된 기술이다. 석탄가스화는 석탄을 산소(공기), 물 또는 이산화탄소와 반응시켜 수소와 메탄을 제조함을 목적으로 한다. 석탄가스화와 관련된 주요 반응은 다음과 같다.
○1 건류 열분해 반응 coal -> CO, H2, CH4, CmHn (액상성분, tar), C(char)
② Char 연소반응 2C + O2 -> 2CO
C + O2 -> CO2
③ 수성가스반응 C + H2O -> CO + H2
④ CO2 환원반응 C + CO2 -> 2CO

(2) 석탄가스화 반응 조건
석탄가스화 반응의 주 생성물은 CO, CO2, H2, CH4 가스로서 여러가지 단계의 반응이 동시에 복합적으로 일어나면서 생성된다

참고 자료

1) 김상돈, 김형택, 박영철, 이봉희, 이영우, 이인철, 최정후, 한춘: 『에너지공학 』, 제3장, 한국화학공학회편, 교보문고, 서울(1996)
2) 윤왕래, 이인철 : 『 화학공업과 기술』, (1993)
3) 서울대 유공연구실 동문 편저: 『 촉매공정』, 서울대학교출판부 (2002)