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하나 이상의 발열반응 유로 및 둘 이상의 흡열반응 유로를 교대로 구비하고, 발열반응 유로의 온도(T1)가 흡열반응 유로의 온도(T2)보다 높아 발열반응 유로로부터 흡열반응 유로로 열전달이 되는 열교환 마이크로채널 반응기에 있어서,발열반응 유로에는 메탄의 산화이량화 반응용 촉매가 충진되어 있고,흡열반응 유로에는 흡열반응용 촉매가 충진되어 있으며,발열반응 유로 내 발열량 제어가 가능하도록,흡열반응 유로와의 열교환을 통해 발열반응 유로에서 반응온도는 800℃±50℃ 범위 내에서 조절되고,발열반응 유로와의 열교환을 통해 흡열반응 유로에서 반응온도는 750℃±50℃ 범위 내에서 조절되며,인접하여 열교환하는 흡열반응 유로 2개 사이에 위치한 발열반응 유로 내 메탄의 산화이량화 반응용 촉매층(catalytic bed)의 두께는 1 내지 5mm 범위 내에서 조절되는 것이 특징인 열교환 마이크로채널 반응기
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제1항에 있어서, 발열반응 유로 내 하류에서의 발열량을 제거하도록, 흡열반응 유로 내 촉매층(catalytic bed)의 두께는 발열반응 유로 내 촉매층의 두께 대비 0
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하나 이상의 발열반응 유로 및 둘 이상의 흡열반응 유로를 교대로 구비하고, 발열반응 유로의 온도(T1)가 흡열반응 유로의 온도(T2)보다 높아 발열반응 유로로부터 흡열반응 유로로 열전달이 되는 열교환 마이크로채널 반응기에 있어서,발열반응 유로에는 메탄의 산화이량화 반응용 촉매가 충진되어 있고,흡열반응 유로에는 메탄의 개질반응용 촉매가 충진되어 있으며,발열반응 유로 내 상류에서 메탄의 산화이량화 반응 속도를 낮춰 급속한 온도 증가를 억제하도록, 그리고 발열반응 유로 내 하류에서 메탄의 산화이량화 반응의 발열량을 제거하도록, 흡열반응 유로내 메탄의 개질반응의 촉매에서 촉매활성 조절과 메탄의 개질반응의 반응조건을 조절하여 흡열반응 유로 내 메탄의 개질반응에서 메탄 전환율이 60% 내지 95% 범위 내에서 조절된 것이 특징인 열교환 마이크로채널 반응기
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제1항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 발열반응 유로 및 흡열반응 유로는 각각 독립적으로 입자상 촉매가 장입되어 촉매층을 형성하는 것이 특징인 열교환 마이크로채널 반응기
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제1항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 발열반응 유로에서의 유체 흐름과 흡열반응 유로에서의 유체 흐름이 동일한 방향인 것이 특징인 열교환 마이크로채널 반응기
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제1항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 메탄의 산화이량화 반응의 반응조건은 반응온도가 800℃±50℃, 압력이 1 내지 10기압(bar), 메탄 대비 산소의 몰비가 2 내지 10, 공간속도가 2000 내지 50,000cc/(gcat h)인 것이 특징인 열교환 마이크로채널 반응기
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제1항 또는 제3항에 있어서, 흡열반응 유로 내 충진된 촉매는 메탄의 개질반응용 촉매이고, 흡열반응 유로에서 메탄의 개질반응을 통해 합성가스가 제조되는 것이 특징인 열교환 마이크로채널 반응기
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제9항에 있어서, 흡열반응 유로 내 메탄의 개질반응은 촉매활성 조절에 의해 반응조건에서의 평형전환율 대비 메탄의 전환율이 95% 이하로 조절된 것이 특징인 열교환 마이크로채널 반응기
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제9항에 있어서, 발열반응 유로 내 상류에서 메탄의 산화이량화 반응 속도를 낮춰 급속한 온도 증가를 억제하도록, 그리고 발열반응 유로 내 하류에서 메탄의 산화이량화 반응의 발열량을 제거하도록, 흡열반응 유로 내 메탄의 개질반응에서 메탄 전환율이 60% 내지 95% 범위 내에서 조절된 것이 특징인 열교환 마이크로채널 반응기
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제5항에 있어서, 메탄의 개질반응의 반응조건은 반응압력이 1 내지 10기압(bar), (수증기 + 이산화탄소)/메탄의 몰비가 0
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제5항에 있어서, 메탄의 산화이량화 반응의 미반응 메탄이 포함된 생성물 일부가 메탄의 개질반응을 수행하는 흡열반응 유로의 반응물로 재순환되는 것이 특징인 열교환 마이크로채널 반응기
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제1항 또는 제3항에 있어서, 흡열반응 유로 내 충진된 촉매는 에탄의 탈수소 반응용 촉매이고, 흡열반응 유로에서 에탄의 탈수소 반응을 통해 에틸렌이 제조되는 것이 특징인 열교환 마이크로채널 반응기
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제1항 또는 제3항에 있어서, 흡열반응은 무촉매 반응으로서 에탄의 크래킹 반응이고, 흡열반응 유로에서 에탄의 크래킹 반응을 통해 에틸렌이 제조되는 것이 특징인 열교환 마이크로채널 반응기
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제1항, 제3항, 제5항, 제12항 및 제13항 중 어느 한 항의 열교환 마이크로채널 반응기에서, 메탄 또는 에탄을 전환시켜 가스 생성물을 제조하는 방법
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제16항에 있어서, 발열반응 유로에서 메탄의 산화이량화 반응을 수행하여 메탄 함유 가스로부터 에틸렌 및/또는 에탄을 포함한 C2 이상의 탄화수소로 전환시켜 C2 이상의 탄화수소를 제조하는 것이 특징인, 가스 생성물을 제조하는 방법
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제16항에 있어서, 흡열반응 유로에서 메탄의 개질반응을 수행하여 메탄 함유 가스로부터 합성가스를 제조하는 것이 특징인, 가스 생성물을 제조하는 방법
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제16항에 있어서, 흡열반응 유로에서 에탄의 탈수소 반응 또는 에탄의 크래킹반응을 수행하여 에탄으로부터 에틸렌을 제조하는 것이 특징인, 가스 생성물을 제조하는 방법
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