| 초록 |
Coke Oven Gas(COG)는 제철공정에서 철광석 환원제로 쓰이는 코크스 제조 시 발생되는 부생가스로서, 일반적인 조성은 H2(48-55%), CH4(28-30%), CO(5-7%), N2(1-3%), CO2(2-3%)로 구성되어 있다. 기존의 COG는 고로 가열을 위한 단순 열원으로 사용하고 있으나, 수증기-이산화탄소 복합개질반응을 통해 H2와 CO로 이뤄진 합성가스 생산이 가능하며 이때 생성된 합성가스는 직접 철강 제조(DRI)를 위한 환원가스로 활용함으로써, COG를 고부가가치화 할 수 있다. 본 연구에서는 개질반응용 주촉매인 Ni 촉매의 낮은 S/C 비 조건에서의 탄소침적과 고온에서 입자의 소결로 인한 촉매의 비활성화 문제점을 개선하고자 하였다. 이를 위해, Ni촉매에 K을 조촉매로 첨가하여 COG 복합개질반응에서 촉매 활성을 살펴보았다. K 첨가량은 0~5wt%로 달리하여 동시함침법으로 담지한 후, 800oC에서 6시간 소성하였다. 제조한 촉매는 BET, XRD, H2-chemisorption, TPR 분석을 통해 비표면적, NiO 결정크기, 금속분산도와 환원온도특성을 살펴보았다. 반응실험은 CH4:H2O:CO2=1:1.2:0.4, GHSV=4,680,000ml/h·gcat, 700~900oC, 5기압에서 수행하였으며, 반응 후 회수촉매의 코크 형성 및 입자 크기 변화를 살펴보기 위하여 SEM, TGA 분석을 실시하였다. |
