KR20120074869A

KR20120074869A - 반응효율이 향상된 합성천연가스의 제조방법

Info

Publication number: KR20120074869A
Application number: KR1020100136840A
Authority: KR
Inventors: 임효준; 변창대; 유영돈; 강석환; 김진호; 류재홍
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-06
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: KR101268774B1

Abstract

본 발명은 탄화수소계열의 연료(석탄, 바이오매스, 폐기물 등)의 가스화를 통해 얻어진 합성가스를 이용하여 합성천연가스(SNG)를 제조하는 공정에 관한 것으로, 산가스 제거공정에서 이산화탄소를 모두 제거하지 않고 일부를 메탄화 반응기로 보내주거나, 합성가스의 일부를 별도의 탈황공정을 거친 후 메탄화 반응기로 보내어 미반응된 수소를 메탄으로 전환시켜 최종 생성물에 함유된 수소의 농도를 최소화시킴과 동시에 메탄의 선택도(수율)를 향상시켜 전체 공정의 반응효율이 개선된 SNG의 제조방법에 관한 것이다.

Description

반응효율이 향상된 합성천연가스의 제조방법{Synthetic natural gas production process enhanced reaction efficiency}

본 발명은 반응효율이 향상된 합성천연가스의 제조방법에 관한 것이다.

원료들 중 석탄의 경우 다른 자원에 비해 매장량이 풍부하고 지역 편제성이 적기 때문에, 최근에는 전 세계적으로 석탄으로부터 청정연료인 SNG로 전환하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

상기 석탄으로부터 합성천연가스의 제조는 수소 또는 고온의 수증기를 석탄과 직접 반응시켜 석탄으로부터 직접 메탄으로 전환시키는 방법과 석탄과 산소를 반응시켜 합성가스를 제조하고, 이렇게 얻어진 합성가스를 메탄합성 공정에서 SNG로 전환시키는 간접적인 방법으로 분류된다.

도 1은 대표적인 간접법의 공정도를 도시하고 있는데, 원료인 석탄(1)은 가스화기(4), 집진(6), 수소와 일산화탄소의 비를 조절하는 수성가스전환(7), 산가스(황산화물)와 이산화탄소(8) 제거 등의 공정을 거쳐 최종적으로 메탄합성 공정을 통하여 합성천연가스(12)를 얻는다[한국 공개특허 제10-2004-0015790호; 미국 공개특허 제2009/0173081호; 미국 공개특허 제2009/0264542호].

도 1에서 석탄은 가스화기(1)내로 산소(2)와 함께 주입되며, 석탄 내의 유기물은 가스로 전환되고 무기물은 회재나 슬랙(3)은 연속으로 제거된다. 생성된 합성가스는 열회수(5), 집진장치(6)를 거친 후 수성가스전환 공정(7)에서 수소와 일산화탄소의 비를 3:1로 전환시킨 후 산가스 및 이산화탄소 제거 공정(8)에서 황화합물과 이산화탄소(10)를 제거한다. 99%이상의 수소와 일산화탄소로 구성된 합성가스는 메탄합성 반응기(9)에서 메탄으로 전환한 후 건조 및 압축공정(11)을 거쳐 합성천연가스(12)를 생산한다.

도 1에서 하부 그림과 같이 SNG 합성공정에서 메탄합성 반응과 수성가스전환 반응을 동시에 진행시키는 통합 공정도 있다. 이 경우에 SNG 합성공정 후단에서는 건조 및 압축뿐만 아니라 CO₂ 제거도 필요하다.

상기 간접법을 사용하고 있는 대표적인 공정들을 다음과 같이 정리하였다.

1. 수성가스전환이 포함되고 황 성분이 제거된 합성가스를 이용하는 메탄합성 공정: 대부분이 단열형태의 메탄합성 반응기를 사용하고 있으며, 반응기의 수, 각각의 반응기로 유입되는 온도, 재순환비율, 그리고 각각의 반응기로 유입되는 합성가스 조성 등으로 반응기 내의 온도를 조절한다.

2. 수성가스 전환반응과 메탄화 반응을 동시에 진행하는 공정: 공정의 단순화를 가져오며, 알루미나와 산화니켈로 구성된 촉매를 사용하여 다중의 단열 고정층 반응기를 사용하다.

3. 유동층 메탄화반응 공정(Comflux process): 열전달 특성이 우수한 유동층 반응기를 채택함으로써, 3?5개의 반응기로 구성된 고정층 메탄합성 반응기와 달리 1개의 반응기로만 구성된다는 것이 큰 특징이며, 생성물의 일부 가스를 재순환하여 유동층 반응기로 투입함으로써 유동층 메탄화 반응기 내의 온도를 제어할 수 있다. 특히, 순환유동층 반응기는 반응가스의 처리량이 매우 큰 장점이 있으나, 전체 공정내 촉매의 공극률이 다른 반응기에 비해 매우 낮아 초기 설치비용이 높은 단점이 있다.

4. 수냉각형 반응기 (Cooling-wall or Shell & tube process): 이와 같은 반응기는 1950여년부터 사솔(sasol)의 피셔트롭쉬 (Fischer-Tropsch) 플랜트에서 약 20년 동안 성공적으로 운전한 경험을 가지고 있으며, 단열반응기에서 발생할 수 있는 반경방향의 온도 구배가 발생하지 않고, 한 개의 반응기에 대한 실험 결과만으로도 대형화할 수 있는 특징을 가지고 있다. 또한, 이러한 반응기는 다수의 반응기가 직렬로 연결된 단열반응기와는 달리 재순환 양을 조절하여 한 개의 반응기로 거의 완벽한 메탄화 반응을 유도할 수 있는 것이 특징이다.

상기의 일부 공정들을 개선하여 최근에는 미국과 중국을 중심으로 석탄 가스화를 기반으로 한 합성천연가스 제조 프로젝트 추진 계획이 급증하고 있다.

미국에서는 주요 에너지산업 기업(Peabody, Conoco-Phillips, Secure Energy Systems 등)들의 주도하에 연간 40?150 만톤 합성천연가스 생산 규모로 10?15 건의 합성천연가스 제조 프로젝트가 계획 또는 추진 중에 있다.

중국에서도 다탕(Datang)사에서 2012년 완공목표로 연 300만톤급 SNG 제조 프로젝트가 진행되고 있고, 향후 300만톤의 추가 확장을 계획하고 있다.

도 2는 SNG를 제조하기 위한 대표적인 공정으로서, 할도톱소사의 트램공정(TREMP)인데, 단열 메탄합성 반응기를 직렬로 연결하고 1차 메탄합성 반응기에서의 생성가스의 일부를 재순환하는 공정이다.

1차 메탄합성 반응기 후단에서 배출되는 일부 전환 가스를 재순환 압축기(recycle compressor)를 사용하여 1차 메탄합성 반응기 유입측으로 재순환하여 1차 메탄합성 반응기에서의 반응열을 제어하며, 2차 및 3차 메탄합성 반응기로의 재순환을 하지 않는 특징을 갖는다.

도 3은 반응기 내 온도 변화에 따른 메탄의 부피 분율에 관한 메탄 평형 곡선을 나타낸 것인데, 반응기 출구의 온도가 상승하면 메탄의 수율은 감소하는 것을 알 수 있다. 700 ℃까지는 수성가스전환 반응으로 인해 이산화탄소로의 전환이 증가하며, 이후의 온도에서는 생성된 메탄의 개질반응으로 일산화탄소와 수소의 농도가 급격하게 증가하였다.

그러므로, 도 3에서와 같이 반응기 내의 온도를 조절하여 높은 메탄의 수율을 얻기 위한 SNG 공정을 개발하고 있는 여러 공정기술사에서는 다수의 단열 메탄합성 반응기를 사용하고 있으며, 특히 온도를 가능한 낮게 유지하기 위하여 1차 또는 2차 단열 메탄합성 반응기의 생성가스를 재순환시켜 반응가스를 희석시키거나 각각의 메탄합성 반응기에 반응가스나 수증기를 분산시켜 추가로 공급하는 방법을 사용하고 있다. 이때, 최종 생성물에서 수증기는 0.1 %, 메탄은 95% 이상이며 이외의 가스는 수소와 이산화탄소로 구성된다.

합성가스로부터 메탄이 주성분인 합성천연가스를 얻는 반응은 강한 발열을 수반하고, 압력이 증가할수록, 온도가 낮을수록 메탄 수율이 높아지는 반응이다. 따라서, 반응열을 제어하여 적절한 온도 범위를 유지하도록 합성천연가스를 위한 반응 시스템을 구성하여야 한다.

메탄합성 반응에서 일산화탄소는 반응에 모두 참여하여 최종 생성물에는 포함되어 있지 않고, 반응 온도가 증가할수록 수성가스전환(water gas shift, WGS) 반응에 의해 H₂/CO=1의 몰비율로 이산화탄소와 수소가 존재하게 된다.

따라서, 단열 메탄합성 반응기를 사용할 경우 촉매의 활성에 의해 반응온도가 급격히 상승하게 되면 수성가스전환 반응에 의해 이산화탄소와 수소가 생성되므로 이와 같은 단열 메탄합성 반응기를 사용하고 있는 대부분의 공정에서는 촉매의 성능을 조절하여 설계하거나 재순환 양을 조절하고 있다.

상기와 같이 여러 개의 단열 메탄합성 반응기를 사용하더라도 최종 생성물에는 수소와 이산화탄소가 존재하는데, 이때 수소를 제거하기 위해 산화반응에 필요한 공정이 추가되어야 한다. 상기와 같은 SNG 공정의 운전조건에서 이산화탄소의 약 28.7%가 물에 용해(ASPEN 및 실험 결과 인용)되어 수소와 이산화탄소의 비가 4:1보다 높은 값을 가진다.

이에, 본 발명자들은 수소가 메탄합성 반응에 모두 참여할 수 있도록 합성천연가스 공정을 보완하면 후단에 수소의 농도를 낮추기 위한 산화반응이 필요치 않아 전체 공정의 단순화를 가져올 수 있음을 착안하여 연구한 결과, 연료 가스화로 생성된 합성가스 일부는 수성가스전환 공정을 거치지 않고, 별도의 탈황공정을 거쳐 메탄합성 공정에 공급하는 단계; 또는 이산화탄소 분리 공정 시 이산화탄소 일부를 메탄합성 공정에 공급하는 단계를 포함하는 반응효율이 향상된 합성천연가스의 제조방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 반응효율이 향상된 합성천연가스의 제조방법 및 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은

연료 가스화로 생성된 합성가스를 수성가스전환 공정, 탈황 및 이산화탄소 분리 공정, 및 메탄합성 공정을 거쳐 합성천연가스(SNG)를 제조하는 방법에 있어서,

상기 연료 가스화로 생성된 합성가스 일부는 수성가스전환 공정을 거치지 않고, 별도의 탈황공정을 거쳐 메탄합성 공정에 공급하는 단계; 또는 이산화탄소 분리 공정 시 이산화탄소 모두를 제거하지 않고 일부를 메탄합성 공정에 공급하는 단계를 포함하는 반응효율이 향상된 합성천연가스의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한,

원료를 가스화하여 합성가스를 생산하는 가스화 유닛,

상기 합성가스를 물과 반응시키는 수성가스전환 유닛,

상기 수성가스 전환 유닛의 배출물로부터 황과 산가스를 제거하는 분리 유닛,

상기 분리 유닛의 배출물을 메탄화 반응시키는 메탄합성 반응 유닛, 및

상기 가스화 유닛으로부터 생산되는 합성가스의 일부를 탈황시키고 상기 메탄합성 반응 유닛으로 공급하는 탈황 유닛

을 포함하는 합성천연가스(SNG) 제조장치를 포함한다.

본 발명은 또한,

원료를 가스화하여 합성가스를 생산하는 가스화 유닛,

상기 합성가스를 물과 반응시키는 수성가스전환 유닛,

상기 분리 유닛의 배출물을 메탄화반응시키는 메탄합성 반응 유닛을 포함하는 합성천연가스(SNG) 제조장치를 포함한다.

이하, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서, 상기 연료는 탄화수소계열의 원료로서, 석탄, 바이오매스, 폐기물 등이 있다.

상기 황 함유 합성가스는 황 화합물 0.1 내지 5 중량%, 수소 10 내지 50 중량%, 일산화탄소 30 내지 80 중량% 및 이산화탄소 1 내지 30 중량%를 포함하여 이루어진다.

상기 메탄합성 공정에 공급되는 합성가스(H₂/CO/CO₂)는 H₂/(3CO+4CO₂)=0.8 ~ 1.2의 조건을 만족하는 것이 바람직하며, 특히 메탄합성 공정(일반적으로 1, 2,, 3차 메탄합성 반응기로 구성됨) 중 2차 또는 3차 메탄합성 반응기에 공급되는 합성가스의 조성으로 더욱 바람직하다.

본 발명의 간략한 공정도는 기존의 전형적인 SNG 합성공정(메탄 합성반응기가 3개인 경우)과 함께 도 4에 도시하였다.

기존 SNG 공정은 1차 단열 메탄합성 반응기에서 생성된 가스의 일부를 재순환(16)하여 반응가스의 농도를 희석시키는 방법을 적용하고 있다.

본 발명의 제안 SNG 공정 1의 경우, 기존의 공정과의 차이는 가스화기(4)에서 생산된 합성가스(17)의 일부를 탈황장치(16)를 거쳐 다수의 반응기로 구성된 메탄합성 반응기 중에서 일산화탄소가 완전히 전환된 반응기로 공급되는 공정이며, 제안 SNG 공정 1의 변형인 제안 SNG 공정 2에서는 산가스 제거 및 이산화탄소 제거 공정(8)에서 CO₂를 완전히 제거하지 않고 일부 이산화탄소(18)를 포함한 합성가스를 메탄합성 반응기로 유입되는 공정이다.

도 4의 제안 SNG 공정1에서 석탄(1)은 가스화 유닛(4) 내로 주입되며, 반응이 끝난 회재나 슬랙은 연속으로 제거된다. 생성된 합성가스는 열회수, 집진장치를 거친 후 수성가스전환 유닛(7)에서 수소와 일산화탄소의 비를 3:1로 전환시킨 후 산가스와 이산화탄소 제거 분리 유닛(8)에서 황 화합물과 이산화탄소를 제거한다. 이때, 상기 가스화로 생성된 합성가스 내에 있는 일산화탄소와 이산화탄소는 다음 반응식들과 같은 수소의 양론비로 메탄합성이 발생하기 때문에 메탄합성 고정에 공급되는 합성가스는 H₂/(3CO+4CO₂)=0.8 내지 1.2의 조성으로 조절하는 것이 바람직하다.

[반응식 1]

[반응식 2]

황 화합물과 이산화탄소가 제거된 합성가스는 99% 이상의 수소와 일산화탄소로 구성되어 1차 메탄합성 반응 유닛(13)에서 메탄으로 전환한 후 2차 및 3차 메탄합성 반응 유닛(14,15)로 순차적으로 공급된다. 여기서, 가스화 유닛(4)에서 생산된 합성가스의 일부(17)를 별도의 탈황 유닛(16)를 통과하여 탈황한 후, 각 메탄합성 반응기 중 배출되는 가스 내에 CO는 존재하지 않고, H₂가 존재하는 위치에서 혼합하여 3차 또는 4차 메탄합성 반응기로 공급하여 메탄합성 반응 중에 생성된 H₂와 가스화기에서 별도로 공급된 CO, CO₂와의 메탄합성 반응에 의해 H₂가 존재하지 않는 SNG를 얻을 수 있다. 이때 가스화 유닛으로부터 별도로 공급되는 합성가스 양은 가스화기에서 배출되는 합성가스 내의 CO, H₂, CO₂ 농도와 메탄합성 반응 유닛에서 배출되는 전환 가스 내의 H₂ 농도와 유량에 따라 결정된다. 즉, 기존의 트램 공정과 같은 다수의 단열반응기가 연결된 경우에는 일산화탄소가 완전히 전환된 반응기로 합성가스를 공급하면, 메탄합성 반응 유닛에서 배출되는 전환가스 내의 수소와 가스화 유닛으로부터 별도로 공급된 합성가스(일산화탄소가 수소 및 이산화탄소보다 많이 함유)를 혼합하여 다음 메탄합성 반응 유닛으로 공급함으로써, 메탄합성 반응 유닛에서 배출된 전환가스 내의 수소와 추가로 공급된 합성가스 내의 일산화탄소 또는 이산화탄소와 반응하여 최종 생산물인 SNG 내의 수소 농도를 완전히 제거 또는 매우 낮은 농도로 유지할 수 있다.

도 4에서 제안 SNG 공정 2은 제안 SNG 공정 1의 변형인 공정으로, 산가스 제거 이산화탄소 분리 유닛(8)에서 이산화탄소를 모두 제거하지 않고 이산화탄소 일부를 메탄합성 반응 유닛으로 보내는 공정인데, 1차 메탄합성 반응기에서는 불활성 물질로 통과하고 응축기(생성된 물과 일부의 이산화탄소가 제거됨)를 통과한 후 2차 또는 3차 메탄합성 반응기에서 미반응된 수소와 반응을 하여 메탄의 수율을 높이고, 최종 생산물인 SNG에서 수소의 농도를 낮출 수 있다. 상기 메탄합성 공정으로 공급되는 이산화탄소 양은 가스화기 공정사 A의 합성가스(63.6% CO, 33.4% H₂, 1.6% CO₂, 1.4% 황화합물 등이 mol%로 포함) 100 Nm³/h를 기준으로 수성가스전환 공정과 산가스 제거공정을 거친 후 합성가스 내에 0.104 Nm³/h의 이산화탄소를 포함시키면 1차 메탄합성 반응기를 거친 후 메탄을 제외한 반응가스는 H₂/(3CO+4CO₂) = 0.8 ~ 1.2의 조건을 만족시켜 2차 메탄합성 반응기에서 메탄을 생산할 수 있다. 이와 같이 이산화탄소 제거 공정에서 완벽히 이산화탄소를 제거하지 않음으로써, 이산화탄소 제거 공정의 건설비 및 운전비를 낮출 수 있는 장점이 있다.

상기에서 제안된 2가지 공정으로 제조된 합성천연가스는 메탄 96.64% 이상, 수소 2.96% 이하로 반응효율이 향상되었다.

기존 메탄합성 반응기 내에서 부반응으로 생성된 수소에 의해 SNG 내의 메탄 수율이 96% 내외로 되고 나머지 3% 정도는 수소가 포함된다.

본 발명은 가스화기에서 일부 합성가스를 별도의 탈황장치를 거쳐 메탄합성 반응기로 공급함으로써, 수소와 합성가스(일산화탄소가 수소보다 높은 농도) 내의 일산화탄소 및 이산화탄소와 반응하여 최종 SNG 내의 수소 농도를 낮게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 매우 낮은 온도에서 운전되는 산가스 및 이산화탄소 제거 공정에서 이산화탄소를 완벽하게 제거하지 않고, 이산화탄소를 포함하고 있는 합성가스를 메탄합성 반응으로 공급함으로써, 최종 SNG 내의 수소 농도를 낮게 할 뿐만 아니라 이산화탄소 제거 공정의 건설비 및 운영비를 낮출 수 있으며, 상대적으로 설비 규모를 적게 할 수 있는 이점이 있다.

도 1 및 도 2는 기존 SNG 제조 공정의 개략도를 나타낸 것이다.
도 3은 반응온도에 따른 수소와 일산화탄소의 평형반응 그래프를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 2가지 SNG 제조 공정 개략도를 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1에 따른 SNG 제조 공정을 나타낸 것이다.
도 6은 실시예 2에 따른 SNG 제조 공정을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1: 별도의 탈황공정 후 메탄합성 반응 수행하여 SNG 제조

다음 표 1은 A사, B사, C사의 가스화기에서 배출되는 합성가스 조성이며, 초기에 세 가지의 서로 다른 가스화기에서 생산된 합성가스의 유량을 100 Nm³/h 공급할 때, 이 합성가스는 수성가스전환을 통하여 수소/일산화탄소=3.0의 조건으로 반응한 후 이산화탄소를 모두 제거하였다. 여기에, 일부의 탈황된 합성가스(수소, 일산화탄소 및 이산화탄소 등이 포함)를 메탄합성 반응기에 추가로 공급하여 H₂/(3CO+4CO₂)=0.8 ~ 1.2의 조건을 만족시켜 메탄화 반응을 수행하였다.

[표 1]

상기 표 1과 같이, 메탄합성 반응에 공급되는 유량의 0.2 내지 0.6% 정도만을 가스화기에서 별도로 메탄합성 반응에 공급하게 되며, 정확한 유량은 각각의 가스화기에서 배출되는 합성가스 조성에 따라 결정된다[도 5 참조].

실시예 2: 이산화탄소를 메탄합성 반응에 공급하여 SNG 제조

다음 표 2는 합성가스(H₂/CO/O₂) 100 Nm³/h 기준으로 각각의 가스화기들에 대한 제거하지 않아도 될 이산화탄소의 양을 나타낸 것이다. 메탄합성 반응을 거친 반응가스(수소, 메탄, 일산화탄소 및 이산화탄소를 포함)는 응축기에서 대부분의 물이 제거되는데, 이때 메탄합성 반응에서 생성된 이산화탄소의 약 28.7% (2 Nm³/h 규모 SNG 시스템의 운전결과)가 물과 함께 제거된다. 따라서 이산화탄소를 제거하는 산가스제거 공정에서 물과 함께 제거되는 이산화탄소의 양 만큼을 메탄합성 반응기로 공급하였다. 그러므로, 3차 또는 4차의 메탄합성 반응기에서는 H₂/(3CO+4CO₂)=0.8 ~ 1.2의 조건을 만족시켜 메탄의 선택도를 높이고, 또한 수소의 농도를 낮출 수 있다.

[표 2]

상기 표 2와 같이, 메탄합성 반응기로 공급하는 유량의 0.086~0.104% 정도의 이산화탄소를 이산화탄소 제거 공정에서 제거하지 않고 공급할 수 있다. 즉, 산성가스 제거 및 이산화탄소 제거 공정에서 배출되는 합성가스 조성을 H₂/CO = 3으로 공급하는 것보다, B사의 경우 H₂/CO/CO₂ = 63.0/21.0/0.089 (mol)로 공급하도록 하는 것이다[도 6 참조].

Claims

연료 가스화로 생성된 합성가스를 수성가스전환 공정, 탈황 및 이산화탄소 분리 공정, 및 메탄합성 공정을 거쳐 합성천연가스(SNG)를 제조하는 방법에 있어서,
상기 연료 가스화로 생성된 합성가스 일부를 별도의 탈황공정을 거쳐 메탄합성 공정에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성천연가스(SNG)의 제조방법.
연료 가스화로 생성된 합성가스를 수성가스전환 공정, 탈황 및 이산화탄소 분리 공정, 및 메탄합성 공정을 거쳐 합성천연가스(SNG)를 제조하는 방법에 있어서,
이산화탄소 분리 공정 시 이산화탄소 모두를 제거하지 않고 일부를 메탄합성 공정에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성천연가스(SNG)의 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 연료는 탄화수소계열의 원료인 것을 특징으로 하는 합성천연가스(SNG)의 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 합성가스는 황 화합물 0.1 내지 5 중량%, 수소 10 내지 50 중량%, 일산화탄소 30 내지 80 중량% 및 이산화탄소 1 내지 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성천연가스(SNG)의 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 메탄합성 공정에 공급되는 합성가스(H₂/CO/CO₂)는 H₂/(3CO+4CO₂)=0.8 ~ 1.2의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 합성천연가스(SNG)의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 탈황공정 후 메탄합성 공정에 공급되는 유량은 연료가스화로 생성된 합성가스의 0.2 내지 0.6%인 것을 특징으로 하는 합성천연가스(SNG)의 제조방법.
제 2 항에 있어서,
상기 메탄합성 공정에 공급되는 이산화탄소 유량은 연료가스화로 생성된 합성가스의 0.08 내지 0.1%인 것을 특징으로 하는 합성천연가스(SNG)의 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항의 방법으로 제조되며 수소 2.96% 이하를 포함하는 합성천연가스(SNG).
원료를 가스화하여 합성가스를 생산하는 가스화 유닛,
상기 합성가스를 물과 반응시키는 수성가스전환 유닛,
상기 수성가스 전환 유닛의 배출물로부터 황과 산가스를 제거하는 분리 유닛,
상기 분리 유닛의 배출물을 메탄화 반응시키는 메탄합성 반응 유닛, 및
상기 가스화 유닛으로부터 생산되는 합성가스의 일부를 탈황시키고 상기 메탄합성 반응 유닛으로 공급하는 탈황 유닛
을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성천연가스(SNG) 제조장치.
원료를 가스화하여 합성가스를 생산하는 가스화 유닛,
상기 합성가스를 물과 반응시키는 수성가스전환 유닛,
상기 수성가스 전환 유닛의 배출물로부터 황과 산가스를 제거하는 분리 유닛,
상기 분리 유닛의 배출물을 메탄화반응시키는 메탄합성 반응 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성천연가스(SNG) 제조장치.