| 초록 |
본 연구에서는 다양한 산업시설에서 배출되는 알케인 탄화수소(CH4, C2H6, C3H8, C4H10)로부터 수소 생산을 위한 수증기 개질 반응에 Ni 기반 촉매를 적용하였다. 부반응인 크래킹에 의한 CH4 생성과 탄소 침적을 최소화하는 반응 조건에서 복합 알케인 탄화수소 수증기 개질 반응을 수행하였다. 또한, 높은 전환율과 수소 수율을 얻을 수 있는 촉매를 도출하기 위해 다양한 담체(CeO2, ZrO2, Al2O3, SiO2)에 Ni을 담지하였다. 촉매는 Ni 담지량을 15 wt.%로 고정하여 함침법으로 제조하였다. 복합 알케인 탄화수소 수증기 개질 반응은 상압, 650 ~ 850 oC에서 H2O/C 비를 7.0으로 하여 451,184 h-1(GHSV(CxHy) : 20,052 h-1)의 GHSV에서 수행하였으며 반응가스의 조성은 각 1 mol로 고정하였다. 반응 결과, 제조한 촉매 중 15% Ni/CeO2와 15% Ni/Al2O3가 온도가 증가할수록 CH4 전환율이 증가하였으며, C2H6, C3H8, C4H10 전환율은 모든 온도에서 약 100%를 나타냈다. 또한, 반응 후 탄소 침적 여부를 판단하기 위해 TGA 분석 결과 15% Ni/CeO2 촉매가 탄소 침적에 의한 무게 손실이 가장 적은 것을 알 수 있었다. |
