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제출문

에너지ㆍ자원기술개발사업 최종보고서 초록

요약문

목차

제1장 연구 개발 과제의 개요 12

제1절 연구개발의 목적 12

제2절 연구개발의 필요성 및 범위 12

1. 기술적 측면 12

2. 경제적 측면 13

제2장 국내외 기술개발 현황 14

1. 국내의 경우 14

2. 국외의 경우 15

3. 국내외 특허 및 현존 기술과의 관련성 16

제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 18

제1절 합성 윤활기유 제조를 위한 촉매 탐색 연구 18

1. 촉매 개발 18

가. 촉매요소기술개발 18

(1) 촉매의 제조 20

(2) 촉매의 특성 22

(3) 촉매 반응 특성 27

나. 환원 반응 속도론적 고찰 32

다. 2단계 반응 고찰 42

라. 반응기별 특성 고찰 43

제2절 촉매 개량과 활성 평가 및 Bench 시스템 구축 47

1. 반응별 촉매의 개량 47

가. 2단계 반응용 촉매 개량 47

(1) 개량촉매제조 47

(2) 개량 촉매의 특성 48

(3) 개량 촉매 반응 특성 50

(가) CoRu 및 FeCo bimetallic 촉매의 활성비교 50

(나) 승온 수소화 방법에 의한 CoRu 측매의 특성 분석 52

(다) H₂S에 의한 CoRu 촉매의 피독 특성 57

(라) CoRuZr/SiO₂ 성형 촉매의 활성 59

제3절 Bench 운전을 통한 시스템 최적화 및 기본설계 60

1. 반응별 최적 촉매 개발 60

가. 1단계 RWGS 반응용 촉매 및 2단계 FT 반응용 고효율 촉매 개발 61

(1) RWGS 반응용 촉매 61

(2) FT 반응용 고효율 촉매 70

2. Bench (2.5cm-ID × 100cm-High) 운전조건 최적화 76

가. 반응열의 온도 조절 76

나. GHSV(Gas Hourly Space velocity) 최적화 77

다. 반응 온도 최적화 77

라. 압력 최적화 79

마. H₂/CO 비율의 최적화 81

바. 최적조건의 설정 (전환율 80%이상, Wax 생성물 선택성이 50%) 84

3. 이성화공정개발 85

가. 동향 85

(1) 초고점도지수 윤활기유 87

(2) VHVI 기유의 생산 기술 분석 90

(가) Hydrocracking에 의한 VHVI 기유 제조 90

(나) Slack wax 이성화 반응에 의한 VHVI 기유 제조 93

(다) 합성법에 의한 VHVI기유 제조 95

나. 본 연구의 공정 구성 95

다. 실험 96

라. 실험 결과 및 고찰 97

마. 시제품 규격 평가 99

4. Pilot 검증 실험 및 상용 공정 기본 설계 103

가. Pilot 검증 실험 103

(1) Pilot의 점검 및 반응 수행 점검 106

(2) HMI Program 최적화 작업 106

(3) Pilot 검증 실험 109

5. 상용 공정 기본 설계 110

가. Process Flow Diagram (PFD) 110

나. Material Balance 114

다. Process description 117

라. Conceptional Control Schematic Drawing 122

제4장 결론 125

참고문헌 126

1. Papers for CO and CO₂ Hydrogenation 126

3. Papers for Hydroisomrization 140

3. Patent for Isomerization of Wax 152

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