KR101209465B1

KR101209465B1 - 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법

Info

Publication number: KR101209465B1
Application number: KR1020120107581A
Authority: KR
Inventors: 이시훈; 노남선; 문승현; 김상도; 전동혁; 임영준; 임정환; 최호경; 유지호
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2012-12-07
Also published as: AU2012390659B2; CN104105784A; AU2012390659A1; CN104105784B; WO2014051180A1; US9879194B2; US20140366431A1

Abstract

본 발명은 용매유를 사용하지 않고 중질유를 직접 석탄에 코팅함으로써, 에너지를 절약하면서 저등급 석탄을, 고발열량을 가지며 수분재흡착과 자연발화가 최소화된 고품위 석탄으로 경제적으로 개질할 수 있다. 본 발명은 석탄을 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 석탄에 팜 잔사유(Palm residue)를 균질하게 혼합하는 단계; 상기 석탄과 혼합된 팜 잔사유가 융해하여 석탄표면을 코팅하고 동시에 석탄내 수분이 건조되는 건조-안정화 단계; 상기 건조-안정화 단계를 거친 팜잔사유가 코팅된 석탄을 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 석탄을 성형하는 단계를 포함하는, 석탄의 개질방법을 제공한다.

Description

팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법{Modification of coal using palm residue}

본 발명은 석탄의 개질방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 상온에서 고형인 팜 잔사유(Palm residue)를 활용하여 수분 재흡수를 방지하며 발열량을 증가시켜 재활용함으로써 경제적으로 고품위 석탄으로 개질하는, 저등급 석탄의 개질방법에 관한 것이다.

단기적으로 원유값 상승, 중장기적으로 원유고갈 등에 대비하여 원유를 대체할 수 있는 에너지원을 확보하기 위한 노력이 계속되고 있다. 최근 태양에너지, 바이오 에너지 등 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 새로운 에너지원에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 산업적 이용에는 아직 한계가 있다. 이로 인해 석탄에 대한 수요가 다시 증가하고 있으며, 국내에서는 대부분의 탄광이 폐광된 상태이므로 호주, 인도네시아 등 해외에서 석탄을 수입해오고 있는 실정이다.

석탄은 토탄(peat)에서부터 brown coal, 갈탄(lignite), 아역청탄(sub-bituminous coal), 역청탄(bituminous coal), 무연탄(anthracite) 등급으로 나뉘어지고 역청탄은 다시 저휘발분, 중휘발분, 고휘발분 역청탄으로, 그리고 무연탄은 반무연탄, 무연탄, Meta-무연탄과 흑연계 무연탄으로 나뉘어지며, 이 중에서 brown coal부터 아역청탄까지는 저등급석탄(LRC)으로, 역청탄부터는 고등급석탄(HRC)로 분류된다.

석탄을 직접 연소시켜 화력발전을 하기 위해서는 반무연탄, 역청탄 등의 고품위 석탄이 사용되어야 한다. 그러나 역청탄 및 반무연탄은 값이 비싸고 매장량도 적기 때문에 상대적으로 매장량이 풍부하고 가격이 저렴한 저등급 석탄(LRC: Low Rank Coal)을 고품위화하여 활용하기 위한 연구가 1980년대부터 진행되어 왔다.

저등급 석탄 중 하나인 갈탄을 예로 들면 역청탄에 비해 가격은 낮지만, 수분 함유량이 30내지70%로 많고, 발열량이 2500 내지 4000 kcal/kg 이하로 낮아 연소용으로 활용하는 양이 최근까지도 미미한 상태이다.

게다가 저등급 석탄은 수분의 함량이 높아 무게와 부피가 크므로 물류에 있어서 이롭지 않으며, 수분을 제외하고도 석탄에 포함된 휘발분으로 인해 자연발화가 쉽게 일어나서 이동이 용이하지 않다는 문제점도 있다. 따라서 물류의 경제성과 안정성의 관점에서도 저등급 석탄을 고품위화하고 자연발화를 억제시키는 방법의 개발이 요구되고 있는 것이다.

일본 공개특허 1995-233383호는 중질유분과 용매유분을 포함하는 혼합유를 다공질탄과 혼합하고, 이 원료 슬러리를 가열하고, 그 다공질탄의 탈수를 진행시키는 것과 동시에, 그 다공질탄의 미세구멍 내에 중질유분과 용매유분을 포함하는 혼합유를 함유하게 하고, 이어서 슬러리를 고액분리하는 것을 특징으로 하는 고형 연료의 제조방법을 소개하고 있다.

그러나, 상기 방법은 고가의 용매유가 중질유와 함께 사용되고 있어서 고액분리를 통해 회수하고 있지만 상당량은 석탄에 잔류하게 되어 개질공정을 복잡하게 하고 개질에 따른 비용을 높이는 등의 단점을 가지고 있다.

일본 공개특허 1995-233383호

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 용매유를 사용하지 않고 중질유를 직접 석탄에 코팅함으로써, 경제적인 저등급 석탄의 개질방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명자들은 팜 잔사유(Palm residue)를 직접 분쇄된 석탄입자에 혼합하여 건조-안정화함으로써, 용매유를 사용하지 않고도 저등급 석탄을 고품위화 할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

팜 잔사유는 상온에서 고체이나 석탄이 건조되는 온도에서는 묽은 액체가 되어 석탄을 고르게 코팅하고 건조 후 다시 상온에서는 고체가 되는 특성을 보여 석탄 코팅에 적합하다.

본 발명은 (a) 석탄을 분쇄하는 단계; (b) 상기 분쇄된 석탄에 팜 잔사유(Palm residue)를 균질하게 혼합하는 단계; (c) 상기 석탄과 혼합된 팜 잔사유가 융해하여 석탄표면에 코팅되고 동시에 석탄내 수분이 건조되는 건조-안정화 단계; (d) 상기 건조-안정화단계를 거친 석탄의 냉각 단계; 및 (e) 상기 냉각 단계를 거친 석탄을 성형하는 단계를 포함하며, 또는 상기 (e)단계 후에 (d)단계를 수행하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 분쇄하는 단계를 거친 석탄 입자의 평균입도는 10mm이하인, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 분쇄된 석탄에 팜 잔사유를 균질하게 혼합하는 단계에서 상기 팜 잔사유는 상기 석탄의 0.5 내지 30 중량%에 해당하는 양을 혼합하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 분쇄된 석탄에 팜 잔사유를 균질하게 혼합하는 단계는 상기 팜 잔사유를 슬라이스 형태로 잘라 혼합하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 분쇄된 석탄에 팜 잔사유를 균질하게 혼합하는 단계는 상기 팜 잔사유를 융해하여 혼합하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 건조-안정화 단계는 간접형 열교환식 건조-안정화기에서 진행하며, 상기 건조-안정화기 내부 온도는 100 내지 115℃이고, 혼합 교화가 발생할 수 있도록 상기 건조-안정화기 내부에서 석탄이 움직이며 20 내지 70분의 체류시간을 가지는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 건조-안정화 단계를 거친 건조 석탄의 수분은 5 내지 20 중량%가 되도록 건조-안정화하는, 석탄의 개질방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 건조-안정화단계에서 발생하는 증기의 폐열을 회수하여 재사용하는 단계를 더 포함하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 재사용하는 단계는 운송기체의 예열에 재사용하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 재사용하는 단계는 팜잔사유를 석탄과 혼합하기 전에 융해하는데 재사용하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법을 제공한다.

본 발명의 팜잔사유를 직접 석탄에 혼합한 저등급 석탄의 개질방법은, 용매유를 사용하지 않음으로써 개질공정을 저비용, 고효율화할뿐 아니라 발열량이 높은 팜 잔사유가 석탄표면에 코팅하게 함으로써 석탄의 평균 발열량이 증가하도록 하고, 석탄에 수분이 재흡착할 가능성과 자연발화가 될 가능성을 최소화한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 석탄 개질방법 공정 개념도이다.
도 2는 본 발명의 안정화 과정이다.
도 3은 본 발명의 상세 공정도이다.
도 4는 건조-안정화기에서 발생한 증기의 폐열을 회수하여 운송 기체 예열에 사용하는 공정도이다.
도 5는 건조-안정화기에서 발생한 증기의 폐열을 회수하여 팜잔사유 융해에 사용하는 공정도이다.
도 6은 PFAD의 온도에 따른 점도를 측정한 결과이다.
도 7a는 수분이 10 중량% 함유된 건조탄의 물 액적에 대한 접촉각 측정 초기 상태이다.
도 7b는 수분이 10 중량% 함유된 건조탄의 물 액적에 대한 접촉각 측정 10초 경과한 후의 상태이다.
도 8a는 수분이 10 중량% 함유된 건조탄에 PFAD 5%를 혼합한 경우의 물 액적에 대한 접촉각 측정 초기 상태이다.
도 8b는 수분이 10 중량% 함유된 건조탄에 PFAD 5%를 혼합한 경우의 물 액적에 대한 접촉각 측정 10초 경과한 후의 상태이다.
도 9a는 본 발명의 개질석탄의 물 액적에 대한 접촉각 측정 초기 상태이다.
도 9b는 본 발명의 개질석탄의 물 액적에 대한 접촉각 측정 10초 경과한 후의 상태이다.
도 10은 각 석탄에 대해 시간 경과에 따른 접촉각 변화를 비교한 것이다.

이하에서, 본 발명의 저등급 석탄의 개질방법을 도 1내지 도 5를 참조하여, 단계별로 상세하게 설명한다. 도 1a에 도시된 바와 같이 본 발명은 분쇄-혼합-건조/안정화-냉각-성형 공정을 거친다.

(a) 석탄을 분쇄하는 단계

원료석탄을 분쇄기( 1 )에서 분쇄한다. 본 발명에서 사용되는 분쇄되는 원료 석탄의 분쇄기( 1 )로는 조 크러셔(Jaw crusher), 핀 밀(Pin mill), 해머 밀(Hammer mill), 롤 밀(Roll mill) 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 석탄 분쇄 단계에서 분쇄된 석탄의 평균입도는 10 mm 이하인 것이 바람직하다.

(b) 분쇄된 석탄에 팜 잔사유(Palm residue)를 균질하게 혼합하는 단계

혼합기( 3 )에서 고체상태(고점도 액체)인 팜 잔사유를 고체상태 그대로 분쇄된 석탄에 균질하게 혼합(도 3, 도 4)하거나, 건조-안정화기( 6 )에서 배출되는 폐열(스팀/공기)을 이용하여 팜 잔사유를 가열하여 액체로 전환시켜 혼합(도 5)하는 단계이다. 두 가지 방법을 별도로 사용하거나 같이 사용할 수 있다. 도 2에 나타낸 혼합 단계가 이에 해당한다. 본 발명의 일 구현예에서 혼합되는 팜 잔사유는 석탄의 0.5 내지 30 중량%에 해당하는 양이다. 팜 잔사유는 인도네시아, 말레이시아 등에서 팜유 생산 후 잔류물로써, palm fatty acid distillate (PFAD), palm sludge oil (PSO) 등이 이에 해당하며, 상온에서 고체상이고 9,000 kcal/kg 이상의 높은 발열량을 갖는다.

상기 단계에서 팜 잔사유와 석탄은 물리적으로 혼합되어 있는 상태이므로 팜 잔사유가 석탄의 표면에 코팅되는 것은 아니고 서로 섞여 있는 상태이다. 본 발명의 일 구현예에서 팜 잔사유를 고체상태로 혼합하는 경우 팜 잔사유는 커팅기( 2 )를 이용해 슬라이스 형태로 잘라 사용한다. 혼합기를 거친 팜 잔사유와 혼합된 석탄은 사일로( 4 )로 이동한다.

(c) 석탄과 혼합된 팜 잔사유가 융해하여 석탄표면에 코팅되고 동시에 석탄내 수분이 건조되는 건조-안정화 단계

상기 사일로( 4 )에서 팜 잔사유와 혼합된 석탄을 스크류피더( 5 )를 통해 건조-안정화기( 6 )로 이송한다. 상기 건조-안정화기에서 석탄 표면에 묻어있는 팜 잔사유가 융해하여 표면을 코팅하고, 석탄의 수분이 증발한다. 혼합 단계에서 석탄 표면에 접착된 팜 잔사유는 온도가 상승함에 따라 융해하여 석탄 표면 전체로 확산(도 2 융해 단계)한다. 이후 열전달에 의해 석탄 내부의 기공에 있는 수분이 증발(도 2 증발 단계)하면서 진공 상태가 되어 표면에 확산되어 있는 팜 잔사유가 기공으로 침투(도 2 침투 단계)하게 된다. 본 발명의 일 구현예에서 건조-안정화기의 형태는 간접형 열교환식이며, 20 내지 70분의 충분한 체류시간을 갖고, 내부에서 석탄의 움직임이 있어서 혼합 효과가 발생할 수 있는 형태가 적당하다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 건조-안정화기에는 내부에서 석탄의 움직임이 가능할 수 있도록 구동모터( 7 )가 장착된다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 건조-안정화기는 스팀 튜브 드라이어(steam tube dryer) 또는 로터리 디스크 드라이어(rotary disk dryer)를 사용하여 약 120 내지 180℃로 가열하여 증발 및 건조시킬 수 있다. 상기 건조-안정화기에는 가열을 위한 스팀 공급장치와 상기 공급된 스팀의 사용 후 응축수 배출장치가 포함될 수 있다. 상기 건조-안정화기( 6 )에는 질소 및 배가스 같은 통상적인 운송 기체가 사용될 수 있으며, FD(Forced Draft) 팬( 8 )을 이용해 운송기체를 불어넣어 준다.

건조-안정화기 내부 온도는 약 100 내지 115℃로 유지하며, 팜 잔사유의 녹는점이 40 내지 60℃이므로 팜 잔사유의 융해와 석탄 수분의 건조가 동시에 진행된다. 팜 잔사유의 석탄 표면 코팅은 20분 이내에 충분히 이루어지므로, 건조-안정화기 체류시간은 석탄의 수분 함량에 따라 약 20 내지 70분으로 조절 가능하다. 건조 석탄의 수분은 8 내지 15 중량%가 되도록 한다.

(d) 건조-안정화 단계를 거친 석탄의 냉각 단계

건조-안정화기에서 배출되는 석탄의 온도는 약 100℃로 높기 때문에 외부에 그대로 방치 할 경우 자연발화될 가능성이 있다. 따라서, 본 발명은 이 단계의 수행 후에 냉각기( 11 )를 이용하여 상기 건조-안정화된 석탄을 냉각시키는 단계를 더 수행한다. 이전 단계까지 석탄은 가열된 온도를 유지하여 팜 잔사유는 석탄 표면에 액상으로 코팅된 상태를 유지하지만, 상기 단계에서 상온으로 냉각함에 따라 석탄에 코팅된 팜 잔사유는 다시 고상으로 변형(도 2 응고 단계)되어 수분 재흡착을 방지하고 자연발화 경향을 감소시키는 안정화 효과를 극대화한다. 상기 냉각 단계에서는 냉각기( 11 )등 냉각에 사용되는 통상적인 장치가 사용될 수 있다.

상기 건조-안정화기에서 배출되는 배기가스는 사이클론( 9 )으로 보내져서 배기가스에 포함된 미분탄을 모아 성형기( 12 )로 공급한다. 본 발명의 일 구현예에서, 미분탄을 제거한 배기가스는 ID(Induced Draft) 팬( 10 )을 이용해 배출된다.

(e) 냉각 단계를 거친 석탄을 성형하는 단계

최종 건조되어 배출된 석탄은 장기간 이송의 용이성을 위하여 성형기( 12 )를 이용해 성형한다. 이 때 석탄에 남아있는 수분과 팜 잔사유가 성형의 바인더 역할을 하며, 석탄 표면에 코팅된 팜 잔사유는 수분 재흡수를 방지하는 역할과 발열량을 높여주는 역할을 한다. 상기 성형 공정은 석탄을 압착하여 진행하며, 본 발명의 일 구현예에서는 상기 성형 공정으로 조개탄을 제조한다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 냉각 단계와 성형 단계의 순서는 바뀌어도 무방하다.

(f) 폐열을 회수하여 재사용하는 단계

건조-안정화기( 6 )에서 발생하는 증기의 폐열을 회수한다. 이 단계에서 회수된 열은 도 4에 나타낸 것과 같이 사이클론( 9 )에서 미분탄을 걸러낸 뒤 열교환기( 21 )를 거쳐 건조-안정화기로 이동하여 운송기체의 예열에 사용하거나, 도 5에 나타낸 것과 같이 사이클론( 9 )에서 미분탄을 걸러낸 뒤 팜 잔사유를 가열하는 가열기( 31 )로 이동하여 팜 잔사유를 융해하는 데 사용할 수 있다. 팜 잔사유를 혼합 전에 융해하는 경우, 혼합기에 액상의 팜 잔사유를 직접 분사하여 석탄과 팜 잔사유의 혼합 균질도를 높일 수 있으며, 이 경우 팜 잔사유의 혼합량을 감소시키는 효과가 있다. 본 발명의 일 구현예에서는 팜 잔사유 분사를 위해 펌프( 32 )와 분사 노즐( 33 )을 사용한다.

이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.

실시예

인도네시아 아역청탄을 0.5 내지 3 mm로 분쇄하여 석탄 1 kg에 PFAD 50 g을 혼합하였다. 로터리 킬른 형태의 전기로에 넣고 운송기체로 공기를 5l/min으로 흘려주며 킬른 온도를 160℃로 설정하여 킬른 내부 온도를 105 내지 110℃로 유지하였다. 70분간 건조 코팅 후 Atlas^TM 15T manual hydraulic press (Specac Ltd., UK)을 이용하여 개질 석탄 5g을 10톤으로 1분간 유지하여 펠렛을 제조하였다.

PFAD의 온도에 따른 점도를 측정한 결과를 도 6에 나타내었다. 점도 측정 장치는 DV-III Ultra(Brookfield Engineering, USA)를 사용하였다. 온도 50 ℃에서 약 15 cP(centi-Poise)로 매우 낮은 점도를 나타내고 있으며, 온도가 상승할수록 점도가 더욱 감소한다. 다른 중질유에 비해 점도가 매우 낮아 고온에서 융해될 경우 석탄 표면에 쉽게 코팅될 수 있는 장점이 있다.

상기 원탄과 개질석탄의 물성을 표1에 나타내었다. 공업분석과 발열량은 도착시료 기준이며, 분석기기명은 다음과 같다.

TGA-701 Thermogravimeter.(LECO Co.,USA)

Parr 6400 Calorimeter.(PARR Co.,USA)

분석 결과, 본 발명의 실시예를 통한 개질 석탄의 발열량은 원탄일 때의 4,370kcal/kg에 비해 5,862kcal/kg으로 증가함을 알 수 있었다.

원탄과 개질석탄의 물성

분석 항목	공업분석(중량%)				고위 발열량
시료명	수분 (M)	휘발분 (VM)	회분 (Ash)	고정 탄소 (FC)	(kcal/kg)
원탄	29.95	36.57	4.27	29.21	4,370
개질 석탄	10.4	51.31	6.45	31.84	5,862

일반적으로 석탄을 조개탄형태로 성형하면 분탄형태일 때 비해 자연발화 경향이 현저히 감소하는 것으로 알려져 있으나, 분탄일 경우의 자연발화성도 검토하였다. 자연발화 경향의 척도로 일반적으로 사용되는 CPT(cross point temperature)를 측정하여 표 2에 나타내었다. CPT 값이 높을수록 자연발화성이 억제됨을 나타낸다. 개질 석탄의 경우 유연탄 수준의 자연발화 경향을 나타내었다.

CPT 값 비교

석탄의 종류	CPT(Cross Point Temperature)
원탄	146
개질 석탄	156
유연탄	157

강도 테스트를 위해 펠렛 제조와 동일한 장치를 사용하였다. 강도 비교를 위해 개질석탄과 동일하게 수분 10 중량%로 석탄을 건조한 후 펠렛을 제조하였다. 펠렛에 압력을 가하여 파괴되는 중량을 측정한 결과 건조석탄과 개질석탄이 동일하게 600 kg으로 나타났다. 팜 잔사유에 의한 강도 차이는 나타나지 않았다.

성형탄의 수분 재흡수 테스트를 위해 도 7 내지 도 9에 나타낸 바와 같이 성형탄 표면에 물 을 적하하여 현상을 관찰하였다. 이 때 사용한 장비는 접촉각 측정 장치인 SEO-300A ((주) 에스이오, 한국)를 이용하였다. 비교를 위해 수분 10 중량% 건조탄(도 7)의 펠렛을 제조하였으며, 현 개질 공정에 대한 검증을 위해 수분 10 중량%로 건조 후 PFAD 5 중량%를 혼합(도 8)하여 펠렛을 제조하였다. 건조탄의 경우 물 액적이 성형탄 표면에 닿자마자 빠르게 흡수(도 7a, b)되었다. 건조 후 PFAD를 혼합한 경우도 속도의 차이는 있으나 물이 성형탄 내부로 흡수(도 8a, b)되었다. 개질 석탄의 경우 물 액적이 표면에 흡수되지 않고 유지하는 현상(도 9a, b)을 보였다. 도 10에 나타낸 시간에 따른 접촉각의 변화를 보면, 건조탄의 경우 초기 72^o에서 급격히 감소하였으며, 건조 후 PFAD를 혼합한 경우 초기 83^o에서 10초 후 56^o로 지속적으로 감소하는 경향을 나타내고 있다. 개질 석탄의 경우 초기 97^o로 가장 큰 접촉각을 나타내었으며, 10초 후에도 94^o로 거의 변화가 나타나지 않았다.

1. 분쇄기
2. 커팅기
3. 혼합기
4. 사일로
5. 스크류피더
6. 건조-안정화기
7. 구동모터
8. FD 팬
9. 사이클론
10. ID 팬
11. 냉각기
12. 성형기
21. 열교환기
31. 가열기
32. 펌프.
33. 분사 노즐

Claims

(a) 석탄을 분쇄하는 단계;
(b) 상기 분쇄된 석탄에 팜 잔사유(Palm residue)를 균질하게 혼합하는 단계;
(c) 상기 석탄과 혼합된 팜 잔사유가 융해하여 석탄표면에 코팅되고 동시에 석탄내 수분이 건조되는 건조-안정화 단계;
(d) 상기 건조-안정화 단계를 거친 석탄의 냉각 단계; 및
(e) 상기 냉각 단계를 거친 석탄을 성형하는 단계를 포함하는,
팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법.
(a) 석탄을 분쇄하는 단계;
(b) 상기 분쇄된 석탄에 팜 잔사유(Palm residue)를 균질하게 혼합하는 단계;
(c) 상기 석탄과 혼합된 팜 잔사유가 융해하여 석탄표면에 코팅되고 동시에 석탄내 수분이 건조되는 건조-안정화 단계;
(d) 상기 건조-안정화 단계를 거친 석탄을 성형하는 단계; 및
(e) 상기 성형하는 단계를 거친 석탄의 냉각 단계를 포함하는,
팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 분쇄하는 단계를 거친 석탄 입자의 평균입도는 10mm이하인, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 분쇄된 석탄에 팜 잔사유를 균질하게 혼합하는 단계에서 상기 팜 잔사유는 상기 석탄의 0.5 내지 30 중량%에 해당하는 양을 혼합하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 분쇄된 석탄에 팜 잔사유를 균질하게 혼합하는 단계는 상기 팜 잔사유를 슬라이스 형태로 잘라 혼합하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 분쇄된 석탄에 팜 잔사유를 균질하게 혼합하는 단계는 상기 팜 잔사유를 융해하여 혼합하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 건조-안정화 단계는 간접형 열교환식 건조-안정화기에서 진행하며, 상기 건조-안정화기 내부 온도는 100 내지 115℃이고, 혼합 교화가 발생할 수 있도록 상기 건조-안정화기 내부에서 석탄이 움직이며 20 내지 70분의 체류시간을 가지는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 건조-안정화 단계를 거친 건조 석탄의 수분은 5 내지 20 중량%가 되도록 건조-안정화하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 건조-안정화단계에서 발생하는 증기의 폐열을 회수하여 재사용하는 단계를 더 포함하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법.
제9항에 있어서,
상기 재사용하는 단계는 운송기체의 예열에 재사용하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법.
제9항에 있어서,
상기 재사용하는 단계는 팜잔사유를 석탄과 혼합하기 전에 융해하는데 재사용하는, 팜 잔사유를 이용한 석탄의 개질방법.