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목차

[표제지 등]=0,1,2

제출문=0,3,1

요약문=i,4,4

Summary=v,8,4

제목차례=ix,12,2

(표차례)=xi,14,1

(그림차례)=xii,15,3

제1장 서론=1,18,1

제1절 배경=1,18,1

제2절 국내ㆍ외 기술개발 현황=2,19,1

1. 국내=2,19,2

2. 국외=3,20,3

제2장 연구목적 및 필요성=6,23,1

제1절 연구의 필요성=6,23,1

제2절 연구목적=7,24,1

1. 최종목표=7,24,1

2. 1차년도 연구목적=7,24,1

3. 2차년도 연구목적=7,24,1

제3절 연도별 연구실적 요약=7,24,1

1. 1차년도 주요 연구실적요약(2003년도)=7,24,2

2. 2차년도 주요 연구실적요약(2004년도)=8,25,5

제3장 중질잔사유의 연료 특성분석=13,30,1

제1절 중질잔사유 원료성상=13,30,1

제2절 중질잔사유의 온도에 따른 점도 변화=13,30,1

제3절 중질잔사유의 반응성 실험=14,31,4

제4절 중질잔사유 및 스팀유량 측정=18,35,2

제4장 중질잔사유 가스화를 위한 석탄가스화장치 설계변경=20,37,1

제1절 기존의 석탄가스화장치=20,37,3

제2절 0.5T/D 규모의 중질잔사유 가스화장치=22,39,4

제5장 중질잔사유 가스화 실험=26,43,1

제1절 1차 중질잔사유의 가스화 실험=26,43,1

1. 실험기간=26,43,1

2. 실험목적=26,43,1

3. 시스템 점검사항=26,43,3

4. 중질잔사유 가스화장치 시험운전=28,45,1

5. 실험결과=28,45,6

제2절 2차 중질잔사유 가스화실험 결과=33,50,1

1. 실험기간=33,50,1

2. 실험목적=33,50,1

3. 중질잔사유의 가스화 실험결과=33,50,5

제3절 3차 중질잔사유 가스화 실험=37,54,1

1. 실험기간 : 2004년 12월 01일(수) @14:00 ~ 12월 02일(목) @21:55(총 24시간 시험운전)=37,54,1

2. 실험목적=37,54,1

3. 중질잔사유의 가스화 실험결과=37,54,5

제4절 4차 중질잔사유 가스화 실험=41,58,1

1. 실험기간 : 2005년 06월 08일(월) @09:45 ~ 6월 10일(월) @02:12(총 32시간 시험운전)=41,58,1

2. 실험목적=41,58,1

3. 시스템 점검사항=41,58,1

가. 열매유 히터의 점검=41,58,2

나. 중질잔사유 공급 펌프의 교체=42,59,1

다. 중질잔사유 유량계의 신규 설치=43,60,1

라. 이중구조 기체/고체 급냉 분리 시스템=43,60,6

마. 가스화시스템의 공기압을 이용한 압력테스트=48,65,1

바. 가스화시스템 공정도의 재구성=49,66,1

4. 중질잔사유의 가스화 실험결과=49,66,6

제6장 수소제조 및 분리=55,72,1

제1절 개요=55,72,1

1. 수증기 개질(Steam Reforming)=55,72,3

2. 수성가스 전이반응(Water-Gas Shift Reaction)=57,74,12

제2절 Micro Shift Reactor 실험=68,85,1

1. 개요=68,85,2

2. Micro Shift Reactor의 설계 및 제작=69,86,8

3. 실험방법=76,93,3

4. Micro Shift Reactor 실험결과=78,95,1

가. Sulphiding Process=78,95,3

나. 수성가스 전이반응=81,98,4

제7장 결론=85,102,2

Reference=87,104,11

표차례

[표 1-1] 국내 가스화 기술개발 동향 및 수준=4,21,1

[표 1-2] Status Of Texaco Gasification Process(Operational In 2000)=5,22,1

[표 3-1] 중질잔사유 공업 및 원소분석결과=13,30,1

[표 4-1] Shell Thermia Oil(열매유)의 대표 물성치=24,41,1

[표 5-1] V.R 가스화 운전 조건=32,49,1

[표 5-2] V.R 가스화 운전 결과=33,50,1

[표 6-1] ICI 수증기 개질촉매의 물성=57,74,1

[표 6-2] 일반적인 전이반응 조건=58,75,1

[표 6-3] Exponents For Power Law Rate Expressions=61,78,1

[표 6-4] Rate Expressions For The Water-Gas Shift Reaction=67,84,1

[표 6-5] 고온 전이촉매의 물성=68,85,1

[표 6-6] 저온 전이촉매의 물성=68,85,1

[표 6-7] Volumetric Rate Of Syngas=72,89,1

[표 6-8] Volumetric Rate Of Syngas=76,93,1

그림차례

[그림 1-1] 저급 탄화수소 연료 가스화 공정의 개념도=2,19,1

[그림 3-1] 정유사별 중질잔사유의 온도변화에 대한 점도=13,30,1

[그림 3-2] 중질잔사유 및 대동탄의 반응성(1,100℃ Under Isothermal Condition)=14,31,1

[그림 3-3] 중질잔사유 및 대동탄의 TG Curves(Under Non-Isothermal Condition)=14,31,1

[그림 3-4] 두개 정유사 중질잔사유의 TG Curves((Under Non-Isothermal Condition,1,200℃)=15,32,1

[그림 3-5] 두개 정유사 중질잔사유의 TG Curves((Under Non-Isothermal Condition,1,300℃)=16,33,1

[그림 3-6] 두개 정유사 중질잔사유의 TG Curves((Under Non-Isothermal Condition,1,400℃)=16,33,1

[그림 3-7] 가스화장치 Bottom에서 채취한 탄소분의 TG 곡선=17,34,1

[그림 3-8] 스크러버 후단부에서 채취한 탄소분의 TG 곡선=17,34,1

[그림 3-9] Rpm에 따른 잔사유 공급량=18,35,1

[그림 3-10] 밸브의 궤도값에 따른 스팀유량=18,35,1

[그림 4-1] 0.5T/D 규모 석탄가스화장치의 공정도=20,37,1

[그림 4-2] 0.5T/D 규모 석탄가스화장치 사진=21,38,1

[그림 4-3] 1, 2 및 3차 실험에 사용된 공정감시 및 데이터 처리를 위한 공정도=22,39,1

[그림 4-4] Schematic Of Modified 1.0T/D Vacuum Residue Gasifier=23,40,1

[그림 4-5] 중질잔사유의 예열 및 고압증기 혼합시스템 공정도=23,40,1

[그림 4-6] Control Room And On-Line Analyser=24,41,1

[그림 4-7] V.R Heating And feeding System=24,41,1

[그림 4-8] V.R Feeding System At Gasifier Top Burner=25,42,1

[그림 5-1] 반응기 예열동안의 반응기 내부온도 번화(1차 실험)=29,46,1

[그림 5-2] Syngas Composition vs. Temperature(1차 실험)=30,47,1

[그림 5-3] Syngas Composition vs. Calorific Value(1차 실험)=30,47,1

[그림 5-4] Syngas Product vs. V.R Flow Rate(1차 실험)=31,48,1

[그림 5-5] Syngas Composition vs. Carbon Conversion(1차 실험)=31,48,1

[그림 5-6] Cold Gas Efficiency vs. V.R Steam And Oxygen Flow Rate(1차 실험)=32,49,1

[그림 5-7] Syngas Composition vs. Temperature(2차 실험)=35,52,1

[그림 5-8] Syngas Composition vs. Calorific Value(2차 실험)=35,52,1

[그림 5-9] Syngas Product vs. V.R Flow Rate(2차 실험)=36,53,1

[그림 5-10] Syngas Composition vs. Carbon Conversion(2차 실험)=36,53,1

[그림 5-11] Syngas composition vs. Temperature(3차 실험)=39,56,1

[그림 5-12] Syngas Composition vs. Calorific Value(3차 실험)=40,57,1

[그림 5-13] Syngas Composition vs. Carbon Conversion(3차 실험)=40,57,1

[그림 5-14] Syngas Flowrate vs. Cold Gas Efficiency(3차 실험)=41,58,1

[그림 5-15] 신규로 설치된 기어펌프=42,59,1

[그림 5-16] 신규로 설치된 기어펌프의 전경=42,59,1

[그림 5-17] 신규 설치된 중질잔사유 유량계=43,60,1

[그림 5-18] 냉각조의 모사설비=44,61,1

[그림 5-19] 냉각조 Cold Test 사진=45,62,1

[그림 5-20] 냉각조의 내부구조 및 분리된 생성가스 배출구 및 냉각수 수위조절부=47,64,1

[그림 5-21] 설계 변경전의 냉각조=47,64,1

[그림 5-22] 설계 변경후의 냉각조=48,65,1

[그림 5-23] 설계변경후의 냉각조 전경=48,65,1

[그림 5-24] 신규로 구성된 가스화시스템의 3차원 공정도=49,66,1

[그림 5-25] 가스화장치 내부 및 내화재 온도변화(4차 실험)=50,67,1

[그림 5-26] 온도변화에 따른 생성가스 유량 및 냉각조의 냉각수 수위변화 (4차 실험)=51,68,1

[그림 5-27] 산소/스팀/잔사유 유량에 따른 생성가스 조성의 변화 (4차 실험)=51,68,1

[그림 5-28] 산소/스팀/잔사유 유량에 따른 생성가스 유량의 변화 (4차 실험)=52,69,1

[그림 5-29] 산소/스팀/잔사유 유량에 따른 생성가스 발열량의 변화 (4차 실험)=53,70,1

[그림 5-30] 산소/스팀/잔사유 유량에 따른 생성가스 냉가스효율의 변화 (4차 실험)=53,70,1

[그림 5-31] 산수/스팀/잔사유 유량에 따른 생성가스 탄소전환율의 변화 (4차 실험)=54,71,1

[그림 5-32] 생성가스 연소 화염 사진 (4차 실험)=54,71,1

[그림 6-1] 천연가스 개질을 통한 수소생산 공정=69,86,1

[그림 6-2] Weight Of Catalyst In Water-Gas Shift Reactor=70,87,1

[그림 6-3] Volumetric Rate With SV=71,88,1

[그림 6-4] Experiment Conditions Of Steam Flow=72,89,1

[그림 6-5] H₂S Concentration And Volume Fraction Of Experiments=73,90,1

[그림 6-6] Sulphiding Experiments Time For H₂S=73,90,1

[그림 6-7] Micro Reactor For Water-Gas Shift Reaction=74,91,1

[그림 6-8] Water-Gas Shift Reaction System=75,92,1

[그림 6-9] Water-Gas Shift Reaction Systcm 전경=75,92,1

[그림 6-10] Sulphiding을 위한 온도 곡선=77,94,1

[그림 6-11] Temperature Change With Timc In Sulphiding Process=79,96,1

[그림 6-12] Temperature change With Timc In Single Catalyst Bed=80,97,1

[그림 6-13] H₂S Concentration With Sulphiding Time=80,97,1

[그림 6-14] Standard Gas Chromatogram Using Carboxen 1006=81,98,1

[그림 6-15] Temperature Profile Of Micro-Reactor During Shift Reaction=82,99,1

[그림 6-16] Temperature Profile Of Micro-Reactor With Single Bed=83,100,1

[그림 6-17] CO Concentration And Conversion With Twin Beds=83,100,1

[그림 6-18] CO Concentration And Conversion With Single Bed=84,101,1

[그림 6-19] H₂Concentration Of Micro Reactor with single Bed=84,10,11

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