학회 | 한국화학공학회 |
학술대회 | 2017년 봄 (04/26 ~ 04/28, ICC 제주) |
권호 | 23권 1호, p.264 |
발표분야 | 공정시스템 |
제목 | 수소 생산 공정의 에너지 효율 개선 방안 도출 |
초록 | 천연가스 개질을 이용한 수소 제조 시스템은 기본적으로 탈황장치, 개질기, 전환반응기, 수소정제장치로 구성되어 있다. 우선 천연가스에 미량 포함된 황성분의 분리를 위하여 탈황장치를 활용한다. 그런 다음 개질기(SMR: Steam Methane Reformer)를 통해 수소가 다량 포함된 개질가스(H2, CO)를 생성하게 된다. 그 후 개질 반응에서 생산된 일산화 탄소를 활용한 추가적인 수소 생산을 위해 전환반응 공정을 거치며, 최종적으로 수소정제장치(PSA: Pressure Swing Adsorption)를 이용하여 고 순도의 수소를 생산하게 된다. 본 연구에서는 현재 가스공사에서 보유하고 있는 30Nm3/hr급 규모인 Hydrogenics사의 수입 설비 및 H2/HCNG 설비 총 2 기의 수소 생산 공정의 설계 값을 활용하여 물질수지, 에너지 소모량, 열 교환 효율 및 전체 에너지 효율의 이론적 계산을 수행하고, 동시에 공정 모사를 활용해 동일한 항목들에 대해 분석하고자 한다. 또한 보유한 2기의 설비를 실제로 운영하고, 그 결과를 이론적 계산치 및 공정모사 결과와 면밀히 비교/분석하여 공정의 에너지 효율 개선 방안을 모색하고자 한다. 이를 통해 향 후 천연가스 개질 수소생산 시스템 설계 시 기초 자료로 활용하고자 한다. |
저자 | 한자령, 박진모, 김상민, 전소현, 이영철, 김형식 |
소속 | 한국가스공사 |
키워드 | 공정최적화; 공정모사; 생산 및 일정계획 |
원문파일 | 초록 보기 |