| 초록 |
가스화 기술이란 석탄 및 중잔유, biomass 등과 같은 저급의 고체 및 액체 시료를 고온/고압 조건에서 불완전연소 및 가스화반응 시켜서 CO와 수소가 주성분인 합성가스를 만드는 기술로, 합성가스를 정제하여 발전을 위한 연료가스나 화학공정을 위한 원료가스로 활용하고 있다. 현재 합성가스를 이용한 합성원료 제조기술은 FT합성과 메탄올전환 그리고 수소전환 등이 상업적으로 일부 가동되고 있으며, 최근에는 DME(Dimethyl Ether) 전환에 대한 연구가 진행되고 있다. DME는 물리적인 성질이 LPG나 프로판과 유사하여 동일한 방법으로 저장·운송이 가능하고, 발열량도 메탄에 비해 높고 황 함량이 없어 다른 연료에 비해 환경오염에 미치는 영향이 적은 차세대 청정에너지로, LPG 대체가스 또는 디젤 차량 연료로 사용이 가능하여, 현재 천연가스, 석탄, 바이오매스로부터 생산되는 합성가스를 이용하여 DME를 제조하는 연구가 일본·유럽을 중심으로 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 상용 프로그램인 Aspen-plus를 사용하여, 3톤/일급 석탄가스화 시스템에서 발생된 합성가스를 이용한 DME 제조 성능 및 특성을 살펴보았다. 시스템 구성은 석탄가스화기, 집진 및 scrubbing, 산성가스 제거, DME 제조 및 연돌로 구성하였으며, DME 제조공정에서의 운전 조건으로 온도는 250℃이며 압력은 50 kg/cm2로 하였고, 합성가스 100 Nm3/hr를 이용하여 DME를 제조하도록 공정을 구성하였다. 상기와 같은 조건에서 가스화기로 유입되는 석탄의 유량과 산화제인 산소의 소요량과 DME 생성량을 예측하였다. |
