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산소 이온 전도성막을 경계로 제 1공간 및 제 2공간으로 나누어지는 메탄 산화 이량화 장치를 700℃ 내지 900℃의 온도를 유지하면서, 상기 장치의 제 1공간에 산소 이온 전도성막의 일면과 접하도록 산소를 포함하는 산소 공급 가스를 공급하는 단계;상기 장치의 제 2공간에 상기 산소 이온 전도성막의 타면과 접하도록 메탄을 포함하는 메탄 공급 가스를 1기압 내지 10기압으로 공급하는 단계; 및상기 제 2공간에서 생성되는 탄소수 2 이상의 탄화수소를 수득하는 단계를 포함하고, 상기 산소 이온 전도성막은 복합체층 및 다공성 전극 활성층을 포함하고,상기 복합체층은 전자 전도성의 스피넬 구조 산화물과 이온 전도성의 형석 구조 산화물이 2:8 내지 4:6의 부피비로 혼합된 복합물이고,상기 다공성 전극 활성층은 상기 복합체층 양면에 대칭 또는 비대칭 형태로 도포되는 것인,산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 스피넬 구조 산화물은 화학식 AB2O4로 표시되는 적어도 1종 이상의 금속 산화물이며,상기 A는 2+의 산화상태를 같는 금속으로 Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn 또는 Ti이며,상기 B는 3+의 산화상태를 갖는 금속으로 Al, Fe, Mn, Fe, Co, Cr 또는 V인, 산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 1항에 있어서, 상기 스피넬 구조 산화물은 NiFe2O4인, 산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 형석 구조 산화물은 이트리아 안정화 지르코니아 (Yttria-stabilized zirconia, YSZ), 스칸디아 안정화 지르코니아 (Scandia-stabilized zirconia, ScSZ), 사마륨 주입된 세리아 (Samarium-doped ceria, SDC), 가돌리늄 주입된 세리아 (Gadolinium-doped ceria, GDC) 및 희토류 금속 (Erbium, dysprosium 등) 으로 안정화된 비스무스 산화물 (Stabilized Bi2O3) 로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인, 산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 형석 구조 산화물은 가돌리늄 주입된 세리아 (Gadolinium-doped ceria, GDC)인, 산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 복합체층은 전자 전도성의 스피넬 구조 산화물과 이온 전도성의 형석 구조 산화물이 3:7의 부피비로 혼합된 복합물인,산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 산소 이온 전도성막은 두께가 50 내지 300㎛인,산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 다공성 전극활성층은 다공성 전자전도성 금속산화물, 다공성 서멧(Cermet), 다공성 금속 및 상기 전자전도성 금속산화물과 이온전도성 전해질 재료의 복합체 중에서 선택되고,상기 전자전도성 금속산화물은, 스트론튬 타이타늄 페라이트(SrTi1-xFexO3-δ, STF), 란타늄 스트론튬 페라이트(Lanthanum strontium ferrite, LSF), 란타늄 스트론튬 망가나이트(Lanthanum strontium Manganite, LSM), 란타늄 스트론튬 코발타이트(Lanthanum strontium Cobatite, LSC), 란타늄 스트론튬 크로마이트(Lanthanum strontium Chromite, LSCr), 란타늄 스트론튬 코발트 페라이트(Lanthanum strontium cobalt ferrite, LSCF), 망간 페라이트(MnFe2O4), 및 니켈 페라이트(NiFe2O4)중에서 선택되는 하나 이상인, 산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 8 항에 있어서, 상기 서멧은 니켈, 니켈 합금, 및 철계 합금 중에서 선택된 하나와 이온전도성 전해질 재료의 복합체이고,상기 이온전도성 전해질 재료는 이트리아 안정화 지르코니아(yttria-stabilized zirconia, YSZ), 스칸디아 안정화 지르코니아(scandia-stabilized zirconia, ScSZ), 가돌리늄 주입 세리아(Gd doped-ceria, GDC), 사마리움 주입 세리아(Sm doped-Ceria), 란타늄 갈레이트(Lanthanum gallates), SrCeO3, BaCeO3, BaZrO3, CaZrO3, SrZrO3, La2Zr2O7, 및 La2Ce2O7 중에서 선택되는 하나 이상인,산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 8항에 있어서,상기 다공성 금속은 니켈 또는 인코넬인,산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 8 항에 있어서,상기 전자전도성 금속산화물과 이온전도성 전해질 재료의 복합체에서 상기 복합체의 이온전도성 전해질 재료의 부피비는 20 내지 80%이며, 이온 전도성 전해질 재료는 이트리아 안정화 지르코니아(yttria-stabilized zirconia, YSZ), 스칸디아 안정화 지르코니아(scandia-stabilized zirconia, ScSZ), 가돌리늄 주입 세리아(Gd doped-ceria, GDC), 사마리움 주입 세리아(Sm doped-Ceria), 란타늄 갈레이트(Lanthanum gallates), SrCeO3, BaCeO3, BaZrO3, CaZrO3, SrZrO3, La2Zr2O7, 및 La2Ce2O7 중에서 선택되는 하나 이상인, 산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 메탄 공급 가스는 3부피% 이상의 메탄을 포함하는,산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 산소 공급 가스 및 메탄 공급 가스는 100ml/min 내지 500ml/min의 유량으로 각각 주입되는,산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 탄소수 2 이상의 탄화수소는 에탄(C2H6) 및 에틸렌(C2H4) 중 선택되는 1종 이상인,산소 이온 전도성막을 이용한 메탄 산화 이량화 방법
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