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서멧지지형 단락분리막을 이용한 탄화수소 개질방법

  • 기술번호 : KST2015153461
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 이온전도성 분리막을 통한 기체이온의 교환 및 지지체층에 의한 전자의 교환 반응을 통해 탄화수소를 합성가스로 안정적으로 개질하기 위해, 다공성 금속만을 지지체로 사용할 때 일어나는 탄소 침적 등 코킹(coking) 문제를 억제하고, 금속성분이 가지는 촉매특성과 세라믹 성분의 기계적 안정성을 함께 향상시킬 수 있는 모듈 구조를 이용하는 방법을 제공한다. 이를 위해, 서멧지지형 단락 분리막 모듈을 경계로 내부 공간이 제 1공간 및 제 2공간으로 나누어지는 탄화수소 개질장치의 온도를 500 내지 900℃로 유지한 상태에서 상기 개질장치의 제 1공간에 상기 기체분리막 모듈의 일면과 접하도록 탄화수소계 연료기체를 공급하는 단계; 및 상기 제 1공간 및 상기 제 2공간, 또는 상기 제 1공간에서 합성가스를 수득하는 단계를 포함하는 탄화수소 개질방법으로, 상기 서멧지지형 단락 분리막 모듈은, 다공 전도성 서멧(Cermet) 지지체; 상기 다공성 서멧 지지체의 상면에 접하여 형성되며 서로 이웃하여 위치하는 복수개의 이온전도성 기체분리막; 상기 다공성 서멧 지지체의 외면에 접하고 상기 서로 이웃하여 위치하는 이온전도성 기체분리막 사이에 각 분리막과 접하도록 위치하는 연결재; 및 상기 이온전도성 기체분리막과 상기 연결재의 외면에 형성된 다공성 전극 활성층을 포함하는, 서멧지지형 단락분리막을 이용한 탄화수소 개질방법을 제공한다.
Int. CL C01B 3/26 (2006.01) B01D 69/00 (2006.01) C07C 9/04 (2006.01)
CPC C01B 3/503(2013.01) C01B 3/503(2013.01) C01B 3/503(2013.01) C01B 3/503(2013.01)
출원번호/일자 1020130042781 (2013.04.18)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-1506195-0000 (2015.03.20)
공개번호/일자 10-2014-0125085 (2014.10.28) 문서열기
공고번호/일자 (20150406) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.04.18)
심사청구항수 7

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 주종훈 대한민국 충북 청원군
2 유지행 대한민국 대전 서구
3 유충열 대한민국 대전 유성구
4 윤경식 대한민국 세종

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 문환구 대한민국 서울특별시 강남구 논현로 ***, *층(역삼동, 메디빌딩)(두리암특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.04.18 수리 (Accepted) 1-1-2013-0338342-23
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.12.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2014-5003356-15
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.01.10 수리 (Accepted) 9-1-2014-0004923-49
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.10.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0687033-08
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.11.10 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-1080385-15
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.11.10 수리 (Accepted) 1-1-2014-1080341-17
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.10 수리 (Accepted) 4-1-2015-0013224-83
9 등록결정서
Decision to grant		 2015.03.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0173950-18
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
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번호 청구항
1 1
삭제
2 2
서멧지지형 단락 기체분리막 모듈을 경계로 내부 공간이 제 1공간 및 제 2공간으로 나누어지는 탄화수소 개질장치의 온도를 500 내지 900℃로 유지한 상태에서 상기 개질장치의 제 1공간에 상기 기체분리막 모듈의 일면과 접하도록 탄화수소계 연료기체를 공급하는 단계; 및 상기 제 1공간 및 상기 제 2공간, 또는 상기 제 1공간에서 합성가스를 수득하는 단계를 포함하는 탄화수소 개질방법으로, 상기 기체분리막 모듈은, 다공 전도성 서멧(Cermet) 지지체; 상기 다공성 서멧 지지체의 상면에 접하여 형성되며 서로 이웃하여 위치하는 복수개의 이온전도성 기체분리막; 상기 다공성 서멧 지지체의 외면에 접하고 상기 서로 이웃하여 위치하는 이온전도성 기체분리막 사이에 각 분리막과 접하도록 위치하는 연결재; 및 상기 이온전도성 기체분리막과 상기 연결재의 외면에 형성된 다공성 전극 활성층을 포함하고, 상기 탄화수소 개질방법은, 상기 합성가스를 수득하는 단계 전에, 상기 개질장치의 제 2공간에 상기 분리막 모듈의 다른 면과 접하도록 공기(air)를 1기압 내지 10기압의 압력으로 공급하는 단계를 더 포함하고, 상기 이온전도성 기체분리막은 산소이온전도성 기체분리막이고, 상기 산소이온전도성 기체분리막은 이트리아 안정화 지르코니아(yttria-stabilized zirconia, YSZ), 스칸디아 안정화 지르코니아(scandia-stabilized zirconia, ScSZ), 가돌리니아 주입 세리아(gadolinia doped-ceria, GDC), 사마리움 주입 세리아 (Samarium doped-Ceria), 및 란타늄갈레이트 (Lanthanum gallates) 중에서 선택되는 하나 이상의 물질로 이루어지고, 상기 다공성 전극활성층은 다공성 금속, 또는 전자전도성 금속산화물이며, 상기 탄화수소는 메탄가스(CH4)이고, 상기 제 1공간에서 수득되는 합성가스는 수소(H2) 및 일산화탄소(CO)인, 서멧지지형 단락분리막을 이용한 탄화수소 개질방법
3 3
서멧지지형 단락 기체분리막 모듈을 경계로 내부 공간이 제 1공간 및 제 2공간으로 나누어지는 탄화수소 개질장치의 온도를 500 내지 900℃로 유지한 상태에서 상기 개질장치의 제 1공간에 상기 기체분리막 모듈의 일면과 접하도록 탄화수소계 연료기체를 공급하는 단계; 및 상기 제 1공간 및 상기 제 2공간, 또는 상기 제 1공간에서 합성가스를 수득하는 단계를 포함하는 탄화수소 개질방법으로, 상기 기체분리막 모듈은, 다공 전도성 서멧(Cermet) 지지체; 상기 다공성 서멧 지지체의 상면에 접하여 형성되며 서로 이웃하여 위치하는 복수개의 이온전도성 기체분리막; 상기 다공성 서멧 지지체의 외면에 접하고 상기 서로 이웃하여 위치하는 이온전도성 기체분리막 사이에 각 분리막과 접하도록 위치하는 연결재; 및 상기 이온전도성 기체분리막과 상기 연결재의 외면에 형성된 다공성 전극 활성층을 포함하고, 상기 이온전도성 기체분리막은 수소이온(프로톤) 전도성 분리막이고, 상기 수소이온(프로톤) 전도성 분리막은 Perovskite계열인 SrCeO3, BaCeO3, BaZrO3, CaZrO3, SrZrO3, 또는 Pyrochlore 계열인 La2Zr2O7, La2Ce2O7 중에서 선택되는 하나 이상의 물질로 이루어지고, 상기 다공성 전극활성층은 다공성 금속, 또는 전자전도성 금속산화물이고, 상기 탄화수소는 일산화탄소(CO) 및 수소(H2)가 혼합된 메탄가스(CH4)이고, 상기 제 1공간에서 수득되는 합성가스는 일산화탄소(CO)이며, 상기 제 2공간에서 수득되는 합성가스는 수소(H2)인, 서멧지지형 단락분리막을 이용한 탄화수소 개질방법
4 4
제 2항에 있어서, 상기 서멧(cermet)은, 다공성 금속과 산소 분리막 재료의 복합체로, 상기 다공성 금속은 니켈, 니켈 합금, 및 철계 합금 중에서 선택되고, 상기 산소 분리막은 이트리아 안정화 지르코니아(yttria-stabilized zirconia, YSZ), 스칸디아 안정화 지르코니아(scandia-stabilized zirconia, ScSZ), 가돌리니아 주입 세리아(gadolinia doped-ceria, GDC), 사마리움 주입 세리아 (Samarium doped-Ceria), 및 란타늄 갈레이트(Lanthanum gallates) 중에서 선택되는 하나 이상의 물질로 이루어지는, 서멧지지형 단락분리막을 이용한 탄화수소 개질방법
5 5
제 3항에 있어서, 상기 서멧(cermet)은, 다공성 금속과 수소이온(프로톤) 전도성 분리막 재료의 복합체로, 상기 다공성 금속은 니켈, 니켈 합금, 및 철계 합금 중에서 선택되고, 상기 수소이온(프로톤) 전도성 분리막은 Perovskite계열인 SrCeO3, BaCeO3, BaZrO3, CaZrO3, SrZrO3, 또는 Pyrochlore 계열인 La2Zr2O7, La2Ce2O7 중에서 선택되는 하나 이상의 물질로 이루어지는, 서멧지지형 단락분리막을 이용한 탄화수소 개질방법
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제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 연결재는 금속, 또는 치밀구조의 전자전도성 금속산화물이고,상기 전자전도성 금속산화물은 페로브스카이트 계열인, 란타늄 스트론튬 페라이트(Lanthanum strontium ferrite, LSF), 란타늄 스트론튬 망가나이트(Lanthanum strontium Manganite, LSM), 란타늄 스트론튬 망가나이트(Lanthanum strontium Manganite, LSM), 란타늄 스트론튬 크로마이트 (Lanthanum strontium Chromite, LSCr), 란타늄 스트론튬 코발트 페라이트(Lanthanum strontium cobalt ferrite, LSCF), 스피넬 계 산화물인 망간 페라이트 (MnFe2O4), 및 니켈 페라이트( NiFe2O4)중에서 선택되는 하나 이상인, 서멧지지형 단락분리막을 이용한 탄화수소 개질방법
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제 6항에 있어서, 상기 금속은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 금(Au), 백금(Pt), 니켈, 니켈 합금, 철계 합금 및 철-니켈-크로뮴계의 합금 중에서 선택되는, 서멧지지형 단락분리막을 이용한 탄화수소 개질방법
8 8
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 다공성 금속은 니켈, 니켈 합금, 및 철계 합금 중에서 선택되는, 서멧지지형 단락분리막을 이용한 탄화수소 개질방법
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1 지식경제부 한구에너지기술연구원 주요사업 분리막 및 흡착 소재 핵심기술개발