Alberta 오일샌드의 유동층 열분해 연속실험을 통한 열분해 특성 파악

신종선; 선양국; 박영철; 배달희; 조성호; 선도원

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자료유형: 학술저널

저자정보: 신종선 (한양대학교 화학공학과) 선양국 (한양대학교 화학공학과) 박영철 (한국에너지기술연구원 온실가스연구단) 배달희 (한국에너지기술연구원 온실가스연구단) 조성호 (한국에너지기술연구원 온실가스연구단) 선도원 (한국에너지기술연구원 온실가스연구단)

저널정보: 한국화학공학회 화학공학 화학공학 제48권 제1호

발행연도: 2010.1

수록면: 68 - 74 (7page)

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본 실험은 오일샌드에 함유된 역청을 회수함에 있어 유동층 열분해 실험을 통한 역청 회수의 적합성을 확인하기 위하여 수행하였다. 본 실험에 사용된 캐나다 Alberta 오일샌드는 역청을 11.9%를 함유하고 있으며 열분해 공정을 통하여 회수한 열분해 오일은 오일샌드에 함유되어 있는 역청에 비하여 경질화되는 특성을 갖는다. 본 실험을 위하여 높이 170 cm의 반응기를 설치하였으며 1 atm, $500^{\circ}C$의 반응 조건 하에서 연속 운전 실험을 실시하였고 유동화 가스는 $N_2$를 사용하여 $1.62U_{mf}$ 조건에서 오일샌드의 열분해 반응특성을 연구하였다. 오일샌드 유동층 열분해 실험 결과 역청의 전환율은 87.76%이며 액체 생성물은 74.45%, 가스 생성물은 13.31%의 결과를 얻었다. 오일샌드 유동층 열분해 실험 중 발생하는 열분해 가스는 실시간 가스분석기를 사용하여 $H_2$, $O_2$, CO, $CO_2$, $CH_4$, NO를 분석하였으며 탄화수소 $C_1-C_4$의 분석은 가스크로마토그래피를 사용하여 분석하였다. 열분해 오일은 회수하여 원소분석, 발열량 분석, 중금속 분석과 아스팔텐(asphaltenes) 분석을 실시하였으며 SIMDIS 분석을 통하여 열분해 오일의 특성을 분석하였다. 분석 결과 나프타(naphtha)는 11.50%, 중간유분(middle distillation)은 44.83%, 중질유(heavy oil)는 43.66%의 결과를 얻었다. 이는 역청과 비교하여 나프타와 중간유분 함량이 높은 경질화된 열분해 오일이 회수되었음을 알 수 있다.

#Oil Sand #Pyrolysis #Fluidized-Bed #Pyrolysis Oil #Gas Chromatography #SIMDIS

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