담지된 몰리브데늄 촉매를 이용한 황화수소가 포함된 조건에서의 수성가스 전환 반응 및 메탄화 반응

Abstract

석유, 천연가스 등 기존의 탄소원 에너지가 고갈되어감에 따라 새로운 대체에너지가 각광받고 있다. 이러한 신재생에너지는 실용화를 위한 기술개발이 아직 더 필요한 실정이다. 하지만 탄소원 중 가장 많은 매장량을 가진 석탄을 가스화하여 합성 천연가스를 만들면 현재 확충되어있는 천연가스 시스템에 바로 활용이 가능하다. 메탄이 주성분인 천연가스는 청정성과 안정성, 그리고 편리성을 두루 갖춘 연료로 현재에도 많이 사용되고 있다. 그러나 석탄을 가스화하면 황계열로 인한 촉매 피독과 장비의 부식 등 합성 천연가스를 만드는데 문제가 발생한다. 이를 극복하기 위해 내황성을 가진 합성 천연가스 합성 촉매 개발이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 Mo을 기본으로하여 여러가지 지지체를 사용하여 촉매를 제조, 수성가스 전환반응 및 메탄화 반응을 진행하였다. 촉매 제조는 습식함침법으로 제조하였고, 촉매 특성 분석으로는 질소 흡착-탈착 등온선, CO 화학 흡착, NO 화학 흡착을 측정 하였다. 수성가스 전환반응에서는 CO전환율을 기준으로 Ni/Mo/CeO2 촉매가 가장 좋은 활성을 나타냈다. 또한 메탄화 반응에서는 Ni 이 없이 Mo 만 담지한 촉매 중 ZrO2 계열의 지지체를 사용한 촉매가 매우 좋은 CH4 수득률을 나타냈다.