| 학회 |
한국화학공학회 |
| 학술대회 |
2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터) |
| 권호 |
28권 1호, p.617 |
| 발표분야 |
[주제 9] 에너지 전환 |
| 제목 |
Comparison between ORC and ASU for ammonia production process using LNG cold energy: Design, Optimization, and Economic Analysis |
| 초록 |
천연가스를 이용한 암모니아 합성공정의 대표적인 개질 반응기인 ATR(Autothermal reactor)은 산화제로 공기 또는 산소를 이용한다. 공기를 산화제로 사용하는 경우, 공기 내 비활성 기체인 질소의 희석효과로 인해 ATR로부터 생산되는 합성가스 내 증기 함량이 증가하고 수소 함량이 감소한다. 따라서 ATR의 산화제로 공기를 이용하는 것보다 순산소를 이용하는 것이 암모니아 합성에 필요한 수소를 생산하기에 유리하다. 하지만 순산소 생산을 위해서는 극저온에서 운전되는 ASU(Air Separation Unit)이 필요하며, 이 장치는 많은 에너지를 소비한다. 본 연구는 LNG 재기화 과정에서 버려지는 냉열을 ORC(Organic Rankine Cycle)을 통해 전력을 생산하는 공정과 ASU에 공급하여 순산소 생산에 들어가는 에너지를 감소시키는 공정의 에너지와 경제적 측면에서의 비교분석을 목표로 한다. 에너지 최적화 모델은 암모니아 1kg을 생산하는데 사용되는 에너지를 나타내는 SEC(Specific Energy Consumption)을 최소화하는 것을 목적함수로 설정하였다. Bayesian optimization 기법을 이용하여 에너지 측면에서 최적화를 진행한 후 경제성 평가를 진행하였다. |
| 저자 |
김현철, 문하늘, 이인규
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| 소속 |
부산대 |
| 키워드 |
공정시스템(Process Systems Engineering) |
| E-Mail |
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| 원문파일 |
초록 보기 |
