유망 신기술 신 재생에너지 기술 - IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle) 석탄가스화 복합 발전 보고서 (IGCC 필요성, IGCC기술 동향, CCS기술 동향, IGCC 특허출원 현황, 주요 특허, 주요기술 대비)

소개글

유망 신기술 신 재생에너지 기술 - IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle) 석탄가스화 복합 발전 보고서 (IGCC 필요성, IGCC기술 동향, CCS기술 동향, IGCC 특허출원 현황, 주요 특허, 주요기술 대비)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

IGCC 석탄가스화 복합 발전 - 포집
( 미래를 위한 유망 신기술 신 재생에너지 기술 )


1. IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)란?………………………2
2. IGCC 필요성………………………………………………………………………2
3. IGCC기술 동향……………………………………………………………………3
　1) 미국
　2) 일본
　3) 한국
4. IGCC의 CCS(Carbon dioxide Capture and Sequestration)기술…………6
5. CCS기술 동향……………………………………………………………………8
　1) 국외
　2) 국내
6. IGCC관련 특허출원 현황………………………………………………………11
1) 국가별 특허출원 동향
2) 기술분류별 특허출원 동향
3) 상위 출원인(기업) 현황
4) 국가-기술별 특허출원 현황
5) 상위 출원인(기업)-기술별 특허출원 현황
7. 주요(핵심) 특허…………………………………………………………………14
8. 주요(핵심)기술 대비……………………………………………………………21
　1) 연료전지응용기술
　2) 기타기술
9. 참고자료…………………………………………………………………………27

본문내용

전환하도록
기액
분리기
[140]
배출가스 중 수분을 분리시키며,
이산화탄소를 회수
특징
용융탄산염 연료전지는 발전소에 연결되어 연도가스에 포함된 이산화탄소를 회수하도록 이루어지므로 이산화탄소의 회수를 위한 소요 동력 및 장치의 규모가 최소화될 수 있다.
또한, 유량조절기는 회수된 이산화탄소의 일부를 순산소촉매산화기에 공급하여 온도를 제어하도록 이루어지는바, 용융탄산염 연료전지의 효율 및 안정성이 향상될 수 있다.
KR 2013-0032484 (고등기술연구원) - 연료전지이용
구성
역할
구성
역할
열회수 공정
[S200]
회재의 일부와 슬랙이 제거된 합성가스 냉각
고온 집진 공정[S300]
대부분의 회분이 제거
고온 탈황공정
[S400]
황화합물을 제거
연소공정
[S600]
미반응한 일산화탄소와 수소는 99% 이상의 고농도 산소를 공급하여 연소
특징
고온 집진공정과 고온 탈황공정으로 구성된 석탄가스화 연료전지 복합발전 시스템에 있어서 상업용의 집진설비와 산가스 제거를 위한 습식공정을 적용한 통합공정에 비해 높은 효율을 얻을 수 있다.
또한, 석탄가스화 연료전지 복합발전 시스템에 있어서 수성가스 전환과 이산화탄소 회수공정이 포함되지 않음으로서, 장치 투자비를 절감할 수 있으며, 뿐만 아니라 쉽게 고농도의 이산화탄소를 회수할 수 있는 특징를 가진다.
KR 2012-0014840 (한국전력공사) - 연료전지이용
구성
역할
구성
역할
이산화탄소 포집장치
[14]
화력발전 플랜트에서 배출되는 배기가스로부터 이산화탄소를 포집
탄화수소 발생장치
[31]
배기가스와 수소저장소로부터 공급된 수소로부터 탄화수소를 발생시킴
이산화탄소 저장장치
[38]
공기 극으로 공급되지 않은 이산화탄소를 저장
공기 극
[21]
산소와 이산화탄소가 반응하여 탄산염 이온 생성
특징
화력 발전소의 배기가스로부터 포집된 이산화탄소를 용융 탄산염 연료전지 연료전지의 공기극에 공급하여 연료전지 발전과 이산화탄소 저감을 동시에 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 용융 탄산염 연료전지 측으로 공급되지 않은 이산화탄소는 별도의 저장장치로 보내 저장함으로써 대기 중으로 이산화탄소가 배출되지 않도록 하여 이산화탄소의 제로(Zero)화가 가능한 효과가 있다.
2) 기타기술
US 2009-508808 (GENERAL ELECTRIC COMPANY) - CO2 선택적 멤브레인
구성
역할
구성
역할
CO2 선택적 멤브레인 [120]
공급 가스를 syngas 풍부한 흐름과 CO2 부자로 분리하기 위함
사전-압축기
[119]
높은 압력까지 가스 스트림을 증가시키기 위한 장치
촉매 물 가스 전환
방응기 및 가스냉각부
[14]
H2 CO2 풍부한 가스를 생산
산성가스 제거
(AGR)
[16]
합성가스로부터 CO2와 함께 유황을 제거하는데 사용
특징
크게 다시 끓는 증기 요구 사항을 줄이고 결과적으로 IGCC 시스템 그물 출력 및 가열 속도를 향상 황 제거 시스템에 입구에서 실질적으로 일정한 압력 가스 스트림을 유지하기 위해 시스템 설계 솔루션을 제공.
침투의 압력을 증가시켜, 황 제거 시스템의 성능이 낮은 이러한 시스템의 운전비용을 크게 향상됩니다.
JP 2010-238674 (バブコック日立株式社) - 아민계 흡수액이용
구성
역할
구성
역할
탈초 장치
[2]
연소 배기가스 중에 환원제를 주입해 질소산화물을 제거하는 장치
탈유 장치
[4]
별도 공급되는 석회석 slurry 20으로 접촉시키는 것에 의해서, 유황 산화물을 제거
이산화탄소 흡수장치
[5]
아민계 흡수액으로 흡수시켜 회수하는 흡수탑 및 재생탑으로부터 완성되는 장치
아민 농축 장치
[7]
이산화탄소를 흡수 제거한 후의, 아민을 포함한 배기가스로부터 아민을 흡착 농축하는 장치
특징
화력발전 플랜트의 보일러 배기가스에 포함되는 이산화탄소를 회수할 때에, 이산화탄소 회수후의 배기가스에 포함되는 아민 가스를 농축해, 해 아민 가스를 탈초 장치의 상류측에 주입하는지, 또는 해 아민 가스를 화로의 내부에 주입하는 것으로써, 아민에 의한 2차 오염을 방지해, 게다가 보일러 효율의 저하를 억제할 수 있다. 또, 농축 아민을 탈초 장치의 환원제 혹은 로내탈초용의 환원제로서 유효 활용 할 수 있다.
US 2010-848002 (General Electric Company) 극저온 분리방법
구성
역할
구성
역할
냉각장치
[84,90]
보일러로부터 배기가스를 수신하고 배기가스를 냉각 시키기 위해서 형성
CO2
분리단계
[96]
냉각장치를 통한 고체 또는 액상의 CO2를 분리하도록 구성
열 회수
증기발생기 (HRSG)
배기가스는 CO2에대하여 열원으로 사용 할 수 있으므로 콘덴서의 냉각 배기 로 사용
펌프, 압축장치[100]
고채상태의 CO2를 분리하여, 액상의 CO2로 변환할 때 사용
특징
특정 구현에서 분리된 CO2 12개 이상의 열 회수 냉각 과정을 통해 전체 프로세스의 효율성을 향상하는데 사용한다.
가스 혼합기가 추출 또는 생성 되는 방법에 관계없이, 배기가스 또는 다른 가스 혼합기로부터 CO2를 제거 하는 다른 상황에도 적용 할 수 있다. 이유는 외부 증기 압축 사이클이나 가스 혼합물의 확장으로 다양한 적절한 방법에 의해 달성 가능하기 때문이다.
9. 참고자료
- [특허자료] 윕스온 (www.wipson.com)
- 이산화탄소 포집 및 저장기술 김재창 외 8인 (淸文閣)
- [전자도서] 지속가능 발전을 위한 CCS기술 / 박상도(국회전자도서관)
- [전자도서] 석탄가스화복합발전(IGCC)의 기술동향과 이슈/윤용승(국회전자도서관)
- [보도자료] 지구온난화의 주범 “이산화탄소”를 잡는 KOREA CCS 2020 사업 / 교육과학기술부
- [전자도서] 지속가능 발전을 위한 CCS기술 / 박상도(국회전자도서관)
- [전자도서] 이산화탄소 포집 및 저장기술 / 박상도(물리학과 첨단기술 June 2009)
- 이산화탄소 포집 및 저장기술 김재창 외 8인 淸文閣
- 이산화탄소 포집·저장 기술동향 분석 / (주)테크노베이션파트너스
- 탄소 포집 및 저장 기술을 (CCS; Carbon Capture & Storage) 이용한 이산화탄소 배출저감
/ 위정호((주) CDM4U 기술이사)

키워드

신기술,   신재생,   에너지,   IGCC,   석탄가스화,   CCS기술 동향,   IGCC 특허,   신 재생에너지 기술