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2세대 바이오 매스의 5탄당을 이용한 저등급 석탄의 고품위화 방법(MODIFICATION METHOD FOR LOW RANK COAL USING 2nd GENERATION BIOMASS COMPRISED OF PENTOSE)

  • 기술번호 : KST2017000784
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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 바이오 매스를 이용한 저등급 석탄의 고품위화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초본계 또는 목질계 바이오 매스로부터 자일로스를 포함하는 액상 성분을 추출 분리하고 분리된 자일로스를 포함하는 액상 성분을 저등급 석탄에 함침, 코팅 및 열처리를 하여 발열량을 향상시킴과 동시에 내수성이 우수한 바이오 매스를 이용하여 저등급 석탄을 고품위화하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
Int. CL
CPC C10L 9/02(2013.01) C10L 9/02(2013.01) C10L 9/02(2013.01)
출원번호/일자 1020150097715 (2015.07.09)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2017-0006695 (2017.01.18) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2015.07.09)
심사청구항수 36

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 최영찬 대한민국 대전광역시 서구
2 김정근 대한민국 대전광역시 서구
3 이동욱 대한민국 대전광역시 유성구
4 박세준 대한민국 대전광역시 서구
5 이영주 대한민국 세종특별자치시 도움*로 ***,
6 박주형 대한민국 대전광역시 유성구
7 홍재창 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 아이퍼스 대한민국 서울특별시 강남구 삼성로**길*, *층(대치동 삼성빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2015.07.09 수리 (Accepted) 1-1-2015-0665467-82
2 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2016.04.28 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-0408849-48
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2016.05.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2016.07.11 수리 (Accepted) 9-1-2016-0031615-94
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2016.07.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0525401-11
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2016.09.02 수리 (Accepted) 1-1-2016-0857736-07
7 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2016.09.07 수리 (Accepted) 1-1-2016-0872443-21
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2016.09.07 1-1-2016-0872573-58
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2016.09.07 수리 (Accepted) 1-1-2016-0872336-44
10 수수료 반환 안내서
Notification of Return of Official Fee
2016.09.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2016-0135902-38
11 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2016.10.20 수리 (Accepted) 1-1-2016-1019934-31
12 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2016.10.20 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-1020008-13
13 보정의취하간주에따른 수수료반환안내서
2016.10.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2016-0153379-70
14 등록결정서
Decision to grant
2016.11.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0823651-20
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템에 있어서, 리그노셀룰로오스 유래의 바이오 매스를 고온 고압 반응을 통해 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상 성분을 셀룰로오스에 기인한 글루칸을 포함하는 고상성분 및 리그닌을 포함하는 고상 성분으로 분리하는 고온고압 반응 유닛(100);상기 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상 성분 중 소정량을 고온고압 반응 유닛으로 리사이클시켜 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상 성분을 농축시키는 리사이클 유닛(200); 및상기 고온고압 반응 유닛에서 분리된 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란을 포함하는 액상 성분 및/또는 상기 리사이클 유닛을 통해 농축된 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 함유된 액상 성분을 효소 당화반응 시키는 효소당화 반응 유닛(300); 을 포함하며,상기 고온고압 반응 유닛에서 분리된 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란을 포함하는 액상 성분, 상기 리사이클 유닛을 통해 농축된 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 함유된 액상 성분, 상기 효소당화 반응 유닛을 통해 생성된 자일로스를 포함하는 액상 성분 중 어느 하나 또는 2 이상을 이용하여 소정 농도의 스프레잉 용액을 생성하는 스프레잉 생성 유닛(400); 을 추가로 포함하며,상기 고온고압 반응 유닛은 160~200℃, 9~11bar 및 2~3시간 반응이 유지되는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
2 2
삭제
3 3
제1항에 있어서, 상기 스프레잉 생성 유닛을 통해 생성된 스프레이 용액을 이용하여 조분쇄 된 석탄 중 평균입도가 4 mm 이상인 석탄을 함침 또는 코팅시키는 석탄 전처리 유닛(500); 을 추가로 포함하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
4 4
제1항에 있어서, 상기 스프레잉 생성 유닛을 통해 생성된 스프레이 용액을 이용하여 조분쇄 된 석탄 중 평균입도가 4 mm 미만인 석탄을 회전시키면서 상기 석탄에 스프레이 용액을 분사하여 석탄이 함침 또는 코팅되면서 과립화(granulation)를 통하여 크기를 증가시키는 석탄 과립화 유닛(600); 을 추가로 포함하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
5 5
제3항에 있어서, 상기 석탄 전처리 유닛은 평균입도 조건에 맞는 석탄의 유입 유무에 따라 독립적으로 또는 동시에 운영되는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
6 6
제3항에 있어서, 상기 석탄 전처리 유닛을 통해 생성된 석탄을 건조 및 열처리시키는 열처리 유닛(700); 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
7 7
삭제
8 8
제1항에 있어서, 상기 고온고압 반응은 고온고압 반응 유닛에서 수행되되, 30∼300 ℃ 조건에서 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상 성분을 추출 및 분리하는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
9 9
제1항에 있어서, 상기 고온고압 반응은 고온고압 반응 유닛에서 수행되되, 0
10 10
제1항에 있어서, 상기 고온고압 반응은 고온고압 반응 유닛에서 수행되되, 반응시간은 1분 초과 내지 4시간 이하에서 반응시켜 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상 성분을 추출 및 분리하는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
11 11
제1항에 있어서, 상기 고온고압 반응 유닛은 압력이 유지된 상태로 고온고압반응기(110)에서 상기 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상 성분 및 셀룰로오스에 기인한 글루칸을 포함하는 고상 성분 및 리그닌을 포함하는 고상 성분을 배출하기 위한 락호퍼유닛(120) 및 상기 락호퍼 유닛을 통해서 배출된 상기 액상성분과 고상 성분과 함께 배출된 스팀을 포함한 수분을 재증발시켜 상기 고온고압 반응 유닛으로 재순환시키는 재증발 유닛(130)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
12 12
제11항에 있어서, 상기 재증발유닛의 후단에 연동되어 분리된 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상성분과 셀룰로오스에 기인한 글루칸을 포함하는 고상성분 및 리그닌을 포함하는 고상성분을 상 분리하는 상 분리 유닛(140)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
13 13
제11항에 있어서, 상기 재증발 유닛의 일단에 연동되어 분리된 수분을 상기 고온고압 반응 유닛의 조건에 맞추어 가열한 후 상기 고온고압 반응 유닛에 공급하는 재가열 유닛(150)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
14 14
제4항에 있어서, 상기 과립화유닛은 드럼형, 킬른형, 디스크형 그래뉼레이터 또는 브리켓팅(Briquetting) 제조설비에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
15 15
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 조분쇄 된 석탄을 생성하기 위하여 원탄을 조분쇄하는 조분쇄 유닛(900); 을 추가로 포함하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
16 16
제1항에 있어서, 상기 고온고압 반응 유닛 전단에 상기 제2세대 바이오 매스의 크기를 감소시키기 위한 바이오 매스 전처리 유닛(1000); 을 추가로 포함하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
17 17
제1항에 있어서, 상기 고온고압 반응 유닛 및 효소당화 반응 유닛에 효소, 산, 알칼리, 이온성 액체 중 어느 하나 또는 2 이상이 투입되는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
18 18
제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법에 있어서,리그노셀룰로오스 유래의 바이오 매스를 고온고압 반응을 통해 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상 성분을 셀룰로오스에 기인한 글루칸을 포함하는 고상성분 및 리그닌을 포함하는 고상 성분으로 분리하는 고온고압 반응단계;상기 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상 성분 중 소정량을 고온고압 반응단계로 리사이클시켜 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상 성분을 농축시키는 리사이클 단계; 및상기 고온고압 반응단계에서 분리된 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란을 포함하는 액상 성분 및/또는 상기 리사이클 단계을 통해 농축된 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 함유된 액상성분을 효소 당화반응 시키는 효소당화반응 단계; 를 포함하며,상기 효소당화반응 단계를 통해 생성된 자일로스를 포함하는 액상 성분을 이용하여 소정 농도의 스프레잉 용액을 생성하는 스프레잉 생성 단계를 추가로 포함하며,상기 고온고압 반응단계는 160~200℃, 9~11bar 및 2~3시간 반응이 유지되는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
19 19
삭제
20 20
제18항에 있어서, 상기 스프레잉 생성단계를 통해 생성된 스프레이 용액을 이용하여 조분쇄 된 석탄 중 평균입도가 4 mm 이상인 석탄을 함침 또는 코팅시키는 석탄 전처리 단계를 추가로 포함하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
21 21
제18항에 있어서, 상기 스프레잉 생성단계를 통해 생성된 스프레이 용액을 이용하여 조분쇄된 석탄 중 평균입도가 4 mm 미만인 석탄을 회전시키면서 상기 석탄에 스프레이 용액을 분사하여 석탄이 함침 또는 코팅되면서 과립화(granulation)를 통하여 크기를 증가시키는 석탄 과립화 단계를 추가로 포함하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
22 22
제20항에 있어서, 상기 석탄 전처리 단계는 평균입도 조건에 맞는 석탄의 유입 유무에 따라 독립적으로 또는 동시에 운영되는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
23 23
제20항에 있어서, 상기 석탄 전처리 단계를 통해 생성된 석탄을 건조 및 열처리시키는 열처리 단계를 추가로 포함하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
24 24
삭제
25 25
제18항에 있어서, 상기 고온고압 반응은 고온고압 반응단계에서 수행되되, 30~300 ℃ 조건에서 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상 성분을 추출 및 분리하는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
26 26
제18항에 있어서, 상기 고온고압 반응은 고온고압 반응단계에서 수행되되, 0
27 27
제18항에 있어서, 상기 고온고압 반응은 고온고압 반응단계에서 수행되되, 반응시간은 1분 초과 내지 4시간 이하에서 반응시켜 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상 성분을 추출 및 분리하는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
28 28
제18항에 있어서, 상기 고온고압 반응단계는 압력이 유지된 상태로 고온고압 반응 유닛에서 상기 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상성분 및 셀룰로오스에 기인한 글루칸을 포함하는 고상성분 및 리그닌을 포함하는 고상성분을 배출하기 위한 락호퍼 유닛 및 상기 락호퍼 유닛을 통해서 배출된 상기 액상성분과 고상성분과 함께 배출된 스팀을 포함한 수분을 재증발시켜 상기 고온고압 반응 유닛으로 재순환시키는 재증발 유닛을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
29 29
제28항에 있어서, 상기 재증발유닛의 후단에 연동되어 분리된 헤미셀룰로오스에 기인한 자일란이 포함된 액상 성분과 셀룰로오스에 기인한 글루칸을 포함하는 고상성분 및 리그닌을 포함하는 고상 성분을 상 분리하는 상 분리 유닛(140)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
30 30
제28항에 있어서, 상기 재증발 유닛의 일단에 연동되어 분리된 수분을 상기 고온고압 반응단계의 조건에 맞추어 가열한 후 상기 고온고압 반응단계에 공급하는 재가열 유닛(150)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
31 31
제21항에 있어서, 상기 과립화 단계는 드럼형, 킬른형, 디스크형 그래뉼레이터 또는 브리켓팅(Briquetting) 제조설비에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
32 32
제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 조분쇄 된 석탄을 생성하기 위하여 원탄을 조분쇄하는 조분쇄 단계를 추가로 포함하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
33 33
제18항에 있어서, 상기 고온고압반응 단계 전에 상기 제2세대 바이오 매스의 크기를 감소시키기 위한 바이오 매스 전처리 단계를 추가로 포함하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
34 34
제18항에 있어서, 상기 고온고압 반응단계 및 효소당화 반응단계에 효소, 산, 알칼리, 이온성 액체 중 어느 하나 또는 2 이상이 투입되는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
35 35
제4항에 있어서, 상기 석탄 과립화 유닛은 평균입도 조건에 맞는 석탄의 유입 유무에 따라 독립적으로 또는 동시에 운영되는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
36 36
제4항에 있어서, 석탄 과립화 유닛을 통해 생성된 석탄을 건조 및 열처리시키는 열처리 유닛(700); 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
37 37
제21항에 있어서, 상기 석탄 과립화 단계는 평균입도 조건에 맞는 석탄의 유입 유무에 따라 독립적으로 또는 동시에 운영되는 것을 특징으로 하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화방법
38 38
제21항에 있어서, 상기 석탄 과립화 단계를 통해 생성된 석탄을 건조 및 열처리시키는 열처리 단계를 추가로 포함하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
39 39
제6항 또는 제36항에 있어서, 상기 열처리된 석탄이 반응물질로 투입되는 반응기의 소정의 조건에 맞추어 석탄의 입도 처리를 수행하는 석탄 입도처리 유닛(800); 을 추가로 포함하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 시스템
40 40
제23항 또는 제38항에 있어서, 상기 열처리된 석탄이 반응물질로 투입되는 반응기의 소정의 조건에 맞추어 석탄의 입도 처리를 수행하는 석탄 입도처리 단계를 추가로 포함하는 제2세대 바이오 매스를 이용한 석탄의 고품위화 방법
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1 미래창조과학부 한국에너지기술연구원 산업연계기술개발 비식량자원 기반의 바이오에너지 융복합형 하이브리드 석탄제조 및 공정개발