화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2019년 봄 (05/01 ~ 05/03, 부산 벡스코(BEXCO))
권호 23권 1호
발표분야 우수논문(구두)_석사과정
제목 고로가스로부터 메탄올 생산을 위한 화학적 촉매 전환 공정 개발 및 경제성 분석
초록 주요 온실가스 배출 공정인 철강 공정은 주로 고로가스를 통해 온실가스가 배출되며. 고로 가스는 질소, 이산화탄소, 일산화탄소를 포함하고 있다. 고로가스와 외부로부터 들어오는 수소(H2)를 원료로 혼합하여 기초 화학제품인 메탄올을 합성할 수 있다. 본 연구는 고로 가스로부터 Cu/ZnO/Al2O3 촉매하에서 메탄올을 생산하는 실증 플랜트 규모의 설계 전략과 최적의 경제성을 가지는 운영 전략을 제시한다. 최적의 고로가스와 H2 비율을 알기 위한 연구가 진행되었으며 실험데이터를 기반으로 개발된 키네틱 모델과 이론데이터를 반영하여 메탄올 합성 공정과 분리 공정을 포함하는 실증 플랜트 규모의 통합 공정을 개발하였다. 개발된 공정의 경제적 실현 가능성을 판단하기 위해 현금흐름할인법을 고려하여 경제성 평가를 진행하였다. 메탄올의 최소 판매 가격 중 가장 많은 비중을 차지하는 것은 전기와 H2의 비용이며 생산 방법에 따른 민감도 분석을 수행한 결과 태양광으로 H2를 생산하는 경우를 제외하면 고로가스와 H2가 1:1인 경우가 더 좋은 경제성을 가지며 메탄올의 최소 판매 가격은 시장 범위 안에 포함된다.
저자 김동인, 변재원, 김주연, 한지훈
소속 전북대
키워드 고로가스; 메탄올 생산; 화학적 촉매 전환; 경제성 분석
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