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석탄 또는 바이오매스를 산소, 수소 또는 이들의 혼합가스와 반응시켜 일산화탄소, 이산화탄소 및 수소를 포함하는 합성가스를 제조하는 단계;상기 합성가스를 등온 반응기와 제1 단열 반응기에 분리하여 공급하는 단계;상기 등온반응기에서 피셔-트롭쉬 반응에 의해 탄화수소 화합물 함유가스를 제조하는 탄화수소 화합물 합성단계;상기 등온 반응기에서 배출되는 C5 이상의 탄화수소 화합물을 제1 단열 반응기로 공급하여 메탄을 합성하는 1차 메탄합성단계;상기 제1 단열 반응기에서 배출되는 가스를 제2 단열반응기로 공급하여 메탄을 합성하는 2차 메탄합성단계;상기 제2 단열반응기에서 배출되는 가스를 제3 단열반응기로 공급하여 메탄을 합성하는 3차 메탄합성단계; 및상기 제3 단열반응기에서 배출되는 가스 및 상기 등온반응기에서 배출되는 C1~C4 탄화수소 화합물을 제4 단열반응기로 공급하여 메탄을 합성하는 4차 메탄합성단계를 포함하는 고발열량의 합성천연가스 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 등온 반응기에서 배출되는 C5 이상의 탄화수소 화합물을 상기 제2 단열반응기로 공급하는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조방법
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제1항에 있어서,상기 등온 반응기에서 배출되는 C5 이상의 탄화수소 화합물을 개질하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조방법
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제3항에 있어서,상기 C5 이상의 탄화수소 화합물을 개질하는 단계는 탄화수소개질촉매의 존재하에서 400 내지 800℃의 온도범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조방법
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제4항에 있어서,상기 탄화수소개질촉매는 Al2O3, CeO2, 및 CeZrOx에서 선택된 1종 이상의 지지체에 Ni, Rh, Pd 및 Cu에서 선택된 1종 이상이 담지되어 있는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 합성가스 내 수소와 일산화탄소의 부피비가 2
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제1항에 있어서, 상기 합성가스는 전체 합성가스의 10 내지 70부피%가 등온반응기로 공급되는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 탄화수소 화합물 합성단계는 탄화수소 화합물 합성촉매의 존재하에서 240 내지 400℃의 온도범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조방법
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제8항에 있어서, 상기 탄화수소 화합물 합성 촉매는 주촉매로 Co 및 Mn 중에서 선택된 1종 이상 및 Ru, Fe 및 Mo 중에서 선택된 1종 이상의 조촉매를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조방법
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제8항에 있어서,상기 탄화수소 화합물 합성 촉매는 알루미나 지지체에 탄화수소 화합물 합성촉매 전체 중량 대비 Co 5 내지 20 중량%, Mn 1 내지 6 중량% 및 Ru 0
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제1항에 있어서,상기 메탄합성단계는 메탄합성촉매의 존재하에서 280 내지 720℃의 온도범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조방법
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제11항에 있어서,상기 메탄합성촉매는 Ni, Al 및 Zr 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조방법
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제11항에 있어서,상기 메탄합성단계는 Fe, Cu, La 및 Mg 중에서 선택된 조촉매를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조방법
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제1항에 있어서,상기 4차 메탄합성단계의 메탄합성촉매는 알루미나 지지체에 메탄합성촉매 전체 중량 대비 15 중량% 이하의 Ni가 담지되어 있는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조방법
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일산화탄소, 이산화탄소 및 수소를 포함하는 합성가스를 분리하는 분리기;상기 분리기에 의해 합성가스의 일부가 공급되며, 탄화수소 화합물 함유가스를 제조하는 등온반응기;상기 분리기에 의해 공급되는 합성가스 및 상기 등온반응기에서 배출되는 C5 이상의 탄화수소 화합물이 공급되어 메탄합성반응이 수행되는 제1 단열 반응기;상기 제1 단열 반응기에서 배출된 가스가 공급되어 메탄합성반응이 수행되는 제2 단열 반응기;상기 제2 단열 반응기에서 배출된 가스가 공급되어 메탄합성반응이 수행되는 제3 단열 반응기; 및상기 제3 단열 반응기에서 배출된 가스 및 상기 등온반응기에서 배출되는 C1~C4 탄화수소 화합물이 공급되어 메탄합성반응이 수행되는 제4 단열 반응기를 포함하는 고발열량의 합성천연가스 제조장치
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제15항에 있어서, 상기 등온 반응기에서 배출되는 C5 이상의 탄화수소 화합물을 개질하는 개질기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조장치
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제15항에 있어서, 상기 등온 반응기에서 배출되는 열을 회수하기 위한 열교환기 및 수분을 응축, 제거하기 위한 응축기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조장치
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제15항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 단열반응기에서 배출되는 열을 회수하기 위한 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조장치
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제15항에 있어서, 상기 제3 및 제4 단열반응기에서 배출되는 가스의 수분을 응축, 제거하기 위한 응축기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고발열량의 합성천연가스 제조장치
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