| 초록 |
철강공장에서 발생하는 고로 가스는 이산화탄소(CO2)와 일산화탄소(CO)를 주요 성분으로 질소(N2), 수소(H2), 메탄(CH4)을 포함하고 있으며, 이 중에서 CO, CO2, H2를 원료로 하여 기초 화학제품인 메탄올을 합성할 수 있다. 본 연구는 Cu/ZnO/Al2O3 촉매하에서 고로 가스로부터 메탄올을 생산하는 설계 전략과 최적의 에너지 효율을 가지는 운영 전략을 제시한다. Aspen Plus Process Simulator를 이용하여 실험데이터를 기반으로 개발된 키네틱 모델을 반영한 메탄올 합성공정과 이론데이터를 기반으로 하는 분리공정을 포함하여 실증플랜트 규모의 통합공정을 설계한다. 설계된 통합공정에서 메탄올 합성 키네틱 모델 적용이 가능한 온도(180~270℃) 및 압력(15~51bar) 범위 내에서 공정 운영 조건을 변화시키고, 그에 따른 에너지 효율을 분석함으로써, 에너지 효율에 영향을 주는 주요 공정변수에 대해 규명하고 최적의 에너지 효율을 가지는 운영조건을 결정한다. |
