• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.357-362
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• 2015

There is potential method to utilize the liquid carbon dioxide ($LCO_2$) in coal gasification plants. The $LCO_2$ could be used to effectively transport coal particles instead of conventional carrier such as liquid water ($H_2O$) particularly in wet-fed gasifier. However, there is a lack of fundamental study on the atomization behavior of $LCO_2$ coal slurry under high pressure condition. In this study, the flashing spray characteristics of a coal mixture with $LCO_2$ was examined during a throttling process by using a flow visualization system. The spray of coal water slurry which is in the Rayleigh-type break up mode was significantly different. This difference indicates that the coal water slurry did not effectively transport the coal, as compared to $LCO_2$ coal slurry.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.248-257
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• 2008

1920년대 독일에서 최초로 시도되어진 석탄액화(coal liquefaction, coal-to-liquid, CTL)는 액화 방법에 따라 직접석탄액화(direct coal liquefaction, DCL)와 간접석탄액화(indirect coal liquefaction, ICL)로 나누어진다. 석탄액화 기술은 1970년대부터 2000년대까지 다양한 연구개발을 통해 원유를 대체할 수 있는 자원으로 개발되고 최적화 되어왔다. 특히 최근에는 국제유가의 상승 및 원유수급의 불안정으로 인해 안정적이고 매장량이 풍부한 석탄에 대한 관심이 더욱 높아지고 있으며 여러 국가에서 석탄액화 프로젝트가 진행 중에 있다. 본고의 취지는 석탄액화기술의 기술개발 현황 및 동향을 검토하는데 있다. 따라서 직 간접 석탄액화공정 비교와 함께 각국의 석탄액화 사업 현황 및 동향을 소개하였다. 석탄액화 사업은 대규모의 국책사업으로 추진되어야 하며 정부의 지원하에 해외 선진기술습득의 길을 모색하여야 할 것이다.

• 청정기술
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• 제24권2호
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• pp.119-126
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• 2018

This study introduced a treatment process that was developed to treat Indonesian low-rank coal with high-ash content, which has the same characteristics as residual coal from the biosolubilization process. The treatment process includes separation of ash, solid-liquid separation, pelletizing, and drying. To reduce the ash content, flotation was performed using 4-methyl-2-pentanol (MIBC) as frother, and kerosene, waste oil, and cashew nut shell liquid (CNSL) as collectors. The increasing amount of collector had an effect on combustible coal recovery and ash reduction. After flotation, a filter press, extruder, and an oven drier were used to make a dried coal pellet. Then another coal pellet was made using asphalt as a binder. The compressive strength and friability of the coal pellets were tested and compared.

• 에너지공학
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• 제16권2호
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• pp.64-72
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• 2007

석탄을 합성석유로 전환시키는 석탄액화(CTL) 공장은 2차 세계대전시 독일 및 영국에서 가동되어 대량의 연료를 공급한 바 있다. 전후 대형 유전이 발견되어 값싼 석유가 공급되면서 CTL 공장의 운전은 중단되었다. 남아프리카공화국의 Sasol사만이 유일하게 1955년에 CTL공장의 조업을 시작하여 현재 하루 15만배럴의 석탄합성석유를 생산하고 있다. 최근 고유가가 지속되고 석유공급에 대한 불안감 때문에 여러 개의 석탄액화 프로젝트가 진행되고 있다. 중국은 2030년까지 석탄함성석유를 연간 3천만톤 (60만배럴/일) 생산할 계획을 수립하였고, 2만배럴/일 규모의 석탄직접액화공장이 2008년 완공될 예정이다. 미국에서도 8개의 CTL 프로젝트가 진행되고 있다. 호주, 필리핀, 인도네시아, 인도 등에서도 석탄액화 프로젝트를 추진하고 있다. 석유를 전량 수업하는 우리나라도 에너지안보 차원에서 CTL에 대한 접근이 필요하다. 본고에서는 석탄액화공정의 역사, 현황 및 최근 동향 그리고 향후 전망에 대하여 기술하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.109.1-109.1
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• 2010

Hybrid형 석탄액화 공정은 직접액화 (Direct Coal Liquefaction, DCL)공정과 간접액화 (Indirect Coal Liquefaction, ICL)공정으로 구성 되며, 공정의 경제성을 분석하기위하여 주요 제품 (디젤, 납사) 생산량이 50,000barrel per day (BPD)의 Hybrid형 석탄액화공정을 선정하고 공정에 적합한 검토기준을 세워 건설비용 및 매출액등을 산정하였다. 또한 석탄액화공정에 대한 중요 변수들의 가격 변동에 따른 민감도 분석을 실시하였다. 생산량을 기준으로 선정된 원료탄(Illinois #6 유연탄)의 사용하였을 때, 총 투자액은 $4,114,730,000 로 나타났으며, 고정비는 $93,610,000, 변동비는 $407,225,000으로 분석되었다. 경제성 분석결과 내부수익률 (internal rate of return, IRR)은 기본조건에서 11.48%로 나타났으며, 순현가(net present value, NPV)는 $526,478,000으로 나타났다. 원금상환 기간은 6.9년으로 나타났으며, 민감도 분석 결과 제품가격, 원료석탄가격, 건설비의 변동률 순서로 수익률에 변화를 주는 것으로 나타났다. 민감도가 가장 높은 제품 가격 25% 상승 시, IRR과 NPV는 각각 17.24%, $2,804,919,000로 나타났다.

• 태양에너지
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• 제18권3호
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• pp.161-167
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• 1998

석탄액화시 나무, 리그닌, 흑액 등 바이오매스계 첨가제의 효과를 실험식적 규모의 고온, 고압 반응기에서 고찰하였다. 석탄액화시 리그닌계의 첨가는 석탄의 분해를 돕고, 액체생성물의 질을 높여준다. $400^{\circ}C$에서는 나무를 첨가하게 되면, 액체생성물이 8%정도 증가하지만, 그이상의 온도에서는 기체생성물의 증가로 액체생성물 수율이 줄어든다. 흑액은 액화수율을 증대시키기는 하지만, 그 증가율은 NaOH만을 첨가시킨 경우보다 낮았으며, $OH^-$의 존재 때문에 흑액중의 리그닌이 주는 효과가 그리 크지 않은 것으로 보인다.

• 에너지공학
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• 제5권2호
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• pp.176-182
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• 1996

소형의 고온 고압 반응장치에서의 석탄액화시 흑액, 리그닌, NaOH, 물, 나무 등을 첨가제로 사용하여 375$^{\circ}C$ 근처에서의 액체생성물의 수율과 비점분포를 분석하였다. 흑액을 석탄액화 과정 중에 첨가하게 되면 석탄액화율이 38.6% 정도 증가하나, 액화율 상승효과의 대부분은 NaOH 때문인 것으로 판단되며, 흑액 중에 포함된 황화합물은 액화과정에서 수소와 결합함으로서 휘발성의 자극성 악취를 발생시키기 때문에 불리한 요인이 될 수 있다. 액화공정에 물이 존재하면 액화 수율에는 변화가 없었으나 액화생성물 중에는 저비점 성분이 증가되며, 가스 중에는 CO가 줄고, $CO_2$성분이 증가되었다. 나무를 석탄액화시 첨가하면 생성물 중 가스의 비율이 증가하고 액체생성물도 다소 증가하게 되는데, 석탄전환율로 보면 나무의 첨가효과는 거의 무시할 수 있는 값이며, 액체 생성물 수율만으로 보면 375$^{\circ}C$에서는 3%, 40$0^{\circ}C$에서는 약 8%정토의 액체생성물의 수율 증가를 보여주었으며, 4$25^{\circ}C$에서는 가스생성물의 증가로 액체생성물의 오히려 감소하였다.

• 자원환경지질
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• 제28권4호
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• pp.381-388
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• 1995

The petrographic, geochemical, and physical properties of the Jangseong and Chinese coals were investigated. The most common mineral matters of Jangseong coal are kaolinite, muscovite, sericite, illite, quartz and pyrophyllite. Mineral matters in Chinese coal are mainly composed of quartz, calcite, dolomite and kaolinite. Jangseong coal ash has higher content of $Al_2O_3$, $K_2O$, $TiO_2$, As, Rb and V, and lower content of CaO, MgO, $Na_2O$, $Fe_2O_3$ and $P_2O_5$ than those of Chinese coal ash. The liquid limit and the plasticity index of Jangseong coal were compared with those of Chinese coal. The result shows that the briquetting ability of Jangseong coal is a little bit better than that of Chinese coal. The briquetting ability is found to be principally dependent on the type and the content of mineral matter in coal, especially clay mineral.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.197-200
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• 2015

Understanding the slag flow behavior is important in an entrained coal gasifier for its influence of ash discharge and wall heat transfer rate. This study presents a new model to predict the transient behavior of the liquid and solid slag layers. Unlike the previous steady-state model, the solid slag layer was included in solving the governing equations in order to identify the temporal and spatial transformation between the solid-liquid slag, rather than treating the solid region as a boundary condition of the liquid layer. The performance of the new model was evaluated for changes in the slag deposition rate (${\pm}10%$) and gas temperature (${\pm}50K$) in a simple cylindrical gasifier. The results show that the characteristic times to reach a new steady-state ranged between 80 s to 180s for the changes in the two parameters. Because the characteristic times of the gasifier temperature and slag deposition rate by changes in the coal type and/or operating conditions would be almost instantaneous, the time-scale for the slag thickness at the bottom of the gasifier to stabilize was much larger.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.857-860
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• 2009

This report examines the economic feasibility of a commercial 50,000 barrel per day direct/indirect coal liquefaction (DCL/ICL) facility to produce commercial-grade diesel and naphtha liquids from medium-sulfur bituminous coal. The scope of the study includes capital and operating cost estimates, sensitivity analysis and a comparative financial analysis. Based on plant capacity of 50,000BPD, employing Illinois #6 bituminous coal as feed coal the total capital cost appeared $3,994,858,000(DCL) and $4,942,976,000(ICL). Also, the internal rate of return of DCL/ICL appeared 13.27% and 12.68% on the base condition. In this case, coal price and sale price of products were the most influence factors. And ICL's payback period(6.8 years) was longer than DCL's (6.6 years). According to sensitivity analyses, the important factors on DCL/ICL processes were product sale price, feed coal price and the capital cost in order.