화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2010년 봄 (05/13 ~ 05/14, 삼척 팰리스 호텔)
권호 16권 1호
발표분야 C. Energy and the Environment(에너지 및 환경재료)
제목 저등급 석탄의 가스화를 위한 전처리 기술
초록 최근 국제 유가가 상승함에 따라 화석에너지인 석탄에 대한 관심이 다시 급증하고 있으며, IEA의 보고에 의하면 석탄에 대한 수요는 2100년에도 세계 에너지원의 약 30%를 담당할 것으로 예상하고 있다. 그러나 아역청탄 또는 역청탄 등 고급탄에 대한 연구는 미국, 일본을 중심으로 다양한 연구가 수행된 반면 저급탄에 대한 연구는 이제 시작하는 단계에 머물러 있다. 또한 석탄을 사용할 경우에는 반드시 지구온난화 현상의 원인 물질 중 하나인 이산화탄소의 배출을 억제하거나 회수 및 저장하는 연구가 병행되어야 한다. 이산화탄소 저감기술을 도입하여 석탄을 가스화 및 액화하거나 발전효율을 증가시키는 기술을 청정석탄기술(Clean Coal Technology)이라고 한다.

저급탄의 경우 탄화정도가 낮으며 휘발분의 함량이 높아 고급탄에 비하여 가스화 및 액화공정에 더 유리한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 중국 및 인도네시아산 저급탄을 이용하여 가스화 및 액화공정에 사용이 가능하도록 석탄의 광물학적 특성 분석, 건조특성 및 탈황특성에 대한 연구를 수행하였다.

광물학적 특성을 분석한 결과, 중국산 저급탄은 반응성이 낮은 Intertnite maceral group에 속하는 불활성 물질인 Fusinite와 Semifusinite가 인도네시아 석탄에 비하여 많이 포함되어 가스화 및 액화 반응의 효율이 낮을 것으로 예측되었다. 또한 저급탄의 경우 약 20~40%의 수분을 함유하고 있어 이를 효율적으로 건조시키는 기술이 필요하며, 본연구에서는 일반적인 열풍건조와 마이크로웨이브 조사에 의한 건조방식을 비교하였다. 건조실험 결과 마이크로웨이브 조사에 의한 건조 효율이 일반적인 열풍건조에 비하여 매우 우수한 것을 알 수 있었으며, 석탄시료가 Pyrite, Carbon 및 Caly minerals의 마이크로웨이브에 의한 유전율 차이를 이용하여 Pyrite가 함유하고 있는 무기황을 쉽게 탈황처리 할 수 있음을 알 수 있었다.

 
저자 김병곤1, 박종력1, 최홍일2
소속 1한국지질자원(연), 2한국과학기술연합대
키워드 Clean coal technology; Coal preparation; Low rank coal; Drying; Desulfurization
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