화학공학소재연구정보센터
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
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원문파일 초록 보기