| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2018년 봄 (04/25 ~ 04/27, 창원컨벤션센터) |
| 권호 | 24권 1호, p.143 |
| 발표분야 | 공정시스템 |
| 제목 | 천연가스로부터 수소생산을 위한 SMR 개질기의 열해석 |
| 초록 | 천연가스 개질을 이용한 수소제조 시스템의 기본적인 공정은 탈황, 개질, 전환반응, 수소분리로 구성되어 있다. 탈황이란 개질 촉매의 비활성화를 억제하기 위해 천연가스에 포함된 미량의 황 성분을 물리/화학적인 방법으로 제거하는 공정이다. 탈황단계를 거쳐 황이 제거된 천연가스는 개질기(SMR, Steam Methane Reformer)에서 수소, 이산화탄소, 일산화탄소 등으로 개질된다. 이 가스들은 이후 전환반응과 수소분리 공정을 통해 고순도의 수소로 생산되게 된다. 본 연구에서는 천연가스 및 PSA의 Tail가스를 연료로 하는 SMR 개질기에서 개질반응이 진행될 때 반응기 내부의 열전달 현상을 해석하였다. 해석을 위해 본 사가 보유하고 있는 30Nm3/hr급 수소제조장치를 모델로 사용하였다. 분석 결과, 개질기에서 발생하는 열량의 대부분은 Radiation의 형태로 전달되며, Convection에 의한 열전달은 미미한 것으로 확인할 수 있었다. 또한 개질기의 배가스 형태로 손실되는 열량이 상당하여, 이를 회수하는 열교환기의 배치가 필수적임을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 향후 천연가스 개질 수소생산 시스템의 설계 및 효율 향상 연구의 기본자료로 활용될 수 있을 것이다. |
| 저자 | 김요한, 한자령, 박진모, 이영철, 김형식 |
| 소속 | 한국가스공사 가스(연) |
| 키워드 | 공정모델링 |
| 원문파일 | 초록 보기 |
