화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2007년 가을 (10/26 ~ 10/27, 한국과학기술원)
권호 13권 2호, p.2539
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 프로판의 pre-reforming 반응에 미치는 반응 변수와 탄소 침적의 영향
초록 고체 산화물 연료전지(SOFC)는 그 작동 연료를 다양하게 사용할 수 있는 특별한 장점이 있다. 고체 산화물 연료전지의 연료극은 니켈을 근본으로 하는데, 이는 수소나 메탄을 연료로 사용하여도 아무런 문제가 되지 않는다. 그러나 프로판이나 부탄같은, 긴 체인의 카본을 가진 탄화수소들을 연료로 사용할 경우에는 연료극에 코크가 형성되어 니켈전극의 비활성화의 원인이 된다. 그래서 수소가 아닌 카본을 포함하는 탄화수소를 연료로 사용하여 고체 산화물 연료전지를 작동할 경우엔 코크 형성을 막는 것이 장기 성능의 유지에 중요한 과제가 된다. Pre-reforming 반응은, 원래 낮은 수증기/탄소 비에서 naphtha의 메탄으로의 전환을 위해 개발되어졌던 것으로 수증기 개질공정에 앞서 시행한 과정이었다. Pre-reforming을 수행함으로써 다음의 장점을 얻을 수 있다. 첫째로, 다양한 종류의 공급 원료(탄화수소)를 이용할 수 있으며, 둘째는 황으로부터 수증기 개질촉매의 보호역할을 하며, 셋째는 개질기의 안정한 성능 유지에 기여한다.
본 연구에서는 고체 산화물 연료전지의 효율을 높이기 위해서, 메탄을 주성분으로 하는 혼합가스로 프로판을 전환하여 공급함으로써, 고체 산화물 연료전지 내에서 수증기 개질반응에 의한 수소를, 보다 유리한 조건에서 생산하여 안정적인 전기화학반응을 유도하고자 하였다. 본 실험을 통해 상용 pre-reforming용 촉매인 C11-PR의 성능을 평가하는 과정에서 반응조건들이 미치는 영향을 살펴보았다.
저자 김성호1, 정지혜1, 한종희2, 남석우2, 임태훈2, 이호인1
소속 1서울대, 2한국과학기술(연)
키워드 propane pre-reforming; SOFC; carbon deposition; methane; C11-PR
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