Ni/Al2O3 촉매를 이용한 건식 개질 시 공정 변수 및 조성의 영향

Effects of Opera ting P a rameters a nd Feed Ga s Compositions on Dry Reforming o f Methane over Ni/Al2O3 Ca ta lysts

온실가스로 인한 전 세계적 기후변화에 대비하여 지속 가능한 친환경 에너지원 확보가 꾸준히모색되고 있다. 바이오가스는 하수 슬러지, 음식폐기물, 가축 분뇨 등 유기성 폐기물의 혐기성 소화로생성된다. 바이오가스를 건식 개질에 적용할 경우 바이오가스 내 메탄과 이산화탄소의 분리 공정 없이 정제 후 직접 이용할 수 있다. 건식개질은 온실 가스인 메탄과 이산화탄소를 사용하여 추가적인탄소 발생 없이 합성가스를 생산하는 방법이며, 합성가스는 추후 유용한 화학물질로 전환이 가능하다. 니켈 기반 촉매는 경제적이고 활성이 우수하여 개질 반응공정에서 대표적인 촉매로 사용된다. 니켈 담지 촉매를 이용한 건식 개질 반응의 경우, 반응 온도가 낮으면 탄소 침적으로 인한 활성 저하가발생하며, 고온반응 시 소결 현상이 일어나 반응성이 감소할 수 있다. 따라서 공정의 효율적 장기 운전을 위하여 최적의 운전조건 도출이 필요하다. 본 연구에서는 Ni/Al2O3 촉매를 사용한 안정적인 건식개질 반응의 최적 조건 범위를 제안하고자 온도 및 공간속도 조절 시 반응성과 CH4/CO2 비에 따른촉매 성능 및 안정성을 조사하였다.