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탄화수소가스, 이산화탄소 및 스팀을 공급받고, 상기 탄화수소가스를 제1 일산화탄소와 제1 수소로 변환시키는 제1 열교환기,상기 제1 열교환기와 연결되고, 상기 탄화수소가스와 상기 제1 열교환기로부터 1차 가열된 이산화탄소 및 스팀을 공급받아 상기 탄화수소가스를 제2 일산화탄소와 제2 수소로 변환시키는 제2 열교환기,상기 제2 열교환기와 연결되고, 상기 탄화수소가스와 상기 제2 열교환기로부터 2차 가열된 이산화탄소 및 스팀을 공급받아 상기 탄화수소가스를 제3 일산화탄소와 제3 수소로 변환시키는 제3 열교환기, 및상기 제3 열교환기와 연결되고, 상기 제3 열교환기로부터 3차 가열된 이산화탄소 및 스팀을 공급받아 제4 일산화탄소와 제4 수소를 제조하는 고체산화물셀을 포함하는 고체산화물셀 시스템
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제1항에 있어서, 상기 고체산화물셀에 공급된 퍼징가스가 산소와 함께 상기 고체산화물셀로부터 상기 제1 열교환기, 상기 제2 열교환기 및 상기 제3 열교환기로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 열교환기에 공급되는 고체산화물셀 시스템
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제2항에 있어서,상기 제1 열교환기는상기 탄화수소가스, 상기 퍼징가스, 상기 산소가 통과하는 제1 열교환용 튜브, 및상기 제1 열교환용 튜브의 내부에 상호 이격되어 설치되고, 로듐, 팔라듐 및 백금을 포함하는 복수의 제1 촉매 반응기들를 포함하고,상기 제1 열교환용 튜브의 외부에 상기 이산화탄소 및 상기 스팀이 흐르는 고체산화물셀 시스템
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제3항에 있어서,상기 제2 열교환기는상기 탄화수소가스, 상기 퍼징가스, 상기 산소가 통과하는 제2 열교환용 튜브, 및상기 제2 열교환용 튜브의 내부에 상호 이격되어 설치되고, 루테늄, 이리듐 및 니켈을 포함하는 복수의 제2 촉매 반응기들을 포함하고,상기 제2 열교환용 튜브의 외부에 상기 이산화탄소 및 상기 스팀이 흐르고, 상기 제2 열교환용 튜브의 내부 온도는 상기 제1 열교환용 튜브의 내부 온도보다 높게 유지되도록 적용된 고체산화물셀 시스템
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제4항에 있어서,상기 제3 열교환기는상기 탄화수소가스, 상기 퍼징가스, 상기 산소가 통과하는 제3 열교환용 튜브, 및상기 제3 열교환용 튜브의 내부에 상호 이격되어 설치되고, 루테늄, 이리듐 및 니켈을 포함하는 복수의 제3 촉매 반응기들을 포함하고,상기 제3 열교환용 튜브의 외부에 상기 이산화탄소 및 상기 스팀이 흐르고, 상기 제3 열교환용 튜브의 내부 온도는 상기 제2 열교환용 튜브의 내부 온도보다 높게 유지되도록 적용된 고체산화물셀 시스템
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제1 열교환기에 탄화수소가스, 이산화탄소 및 스팀을 공급하는 단계,상기 제1 열교환기에서 상기 탄화수소가스를 제1 일산화탄소 및 제1 수소로 변환하고, 상기 이산화탄소 및 상기 스팀을 1차 가열하는 단계,상기 탄화수소가스와 상기 1차 가열된 이산화탄소 및 스팀을 상기 제1 열교환기와 연결된 제2 열교환기에 공급하는 단계,상기 제2 열교환기에서 상기 탄화수소가스를 제2 일산화탄소 및 제2 수소로 변환하고, 상기 1차 가열된 이산화탄소 및 상기 스팀을 2차 가열하는 단계,상기 탄화수소가스와 상기 2차 가열된 이산화탄소 및 스팀을 상기 제2 열교환기와 연결된 제3 열교환기에 공급하는 단계,상기 제3 열교환기에서 상기 탄화수소가스를 제3 일산화탄소 및 제3 수소로 변환하고, 상기 2차 가열된 이산화탄소 및 상기 스팀을 3차 가열하는 단계,상기 3차 가열된 이산화탄소 및 스팀을 상기 제3 열교환기와 연결된 고체산화물셀에 공급하는 단계, 및상기 고체산화물셀이 상기 3차 가열된 이산화탄소 및 스팀으로부터 제4 일산화탄소 및 제4 수소를 생성하는 단계를 포함하는 고체산화물셀 시스템의 제어 방법
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제7항에 있어서,상기 고체산화물셀에 포함된 복수의 유닛들 중 하나 이상의 유닛의 작동을 정지하는 단계,상기 고체산화물셀에 퍼징 가스를 공급하는 단계, 및상기 고체산화물셀을 통과한 상기 퍼징 가스를 상기 제1 열교환기, 상기 제2 열교환기 및 상기 제3 열교환기에 열교환용으로 공급하는 단계를 더 포함하는 고체산화물셀 시스템의 제어 방법
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제8항에 있어서, 상기 제4 일산화탄소 및 제4 수소의 양의 합은 상기 제3 일산화탄소 및 제3 수소의 양의 합보다 크고, 상기 제3 일산화탄소 및 제3 수소의 양의 합은 상기 제2 일산화탄소 및 제2 수소의 양의 합보다 크며, 상기 제2 일산화탄소 및 제2 수소의 양의 합은 상기 제1 일산화탄소 및 제1 수소의 양의 합보다 큰 고체산화물셀 시스템의 제어 방법
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제7항에 있어서, 상기 이산화탄소 및 상기 스팀을 1차 가열하는 단계에서, 상기 제1 열교환기는 로듐, 팔라듐 및 백금을 포함하는 제1 촉매 반응기를 포함하고, 상기 제1 촉매 반응기에 의해 상기 탄화수소가스가 상기 제1 일산화탄소와 상기 제1 수소로 변환되는 고체산화물셀 시스템의 제어 방법
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제10항에 있어서, 상기 이산화탄소 및 상기 스팀을 2차 가열하는 단계에서, 상기 제2 열교환기는 루테늄, 이리듐 및 니켈을 포함하는 제2 촉매 반응기를 포함하고, 상기 제2 촉매 반응기에 의해 상기 탄화수소가스가 상기 제2 일산화탄소와 상기 제2 수소로 변환되는 고체산화물셀 시스템의 제어 방법
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제11항에 있어서, 상기 이산화탄소 및 상기 스팀을 3차 가열하는 단계에서, 상기 제3 열교환기는 루테늄, 이리듐 및 니켈을 포함하는 제3 촉매 반응기를 포함하고, 상기 제3 촉매 반응기에 의해 상기 탄화수소가스가 상기 제3 일산화탄소와 상기 제3 수소로 변환되는 고체산화물셀 시스템의 제어 방법
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