막법 메탄가스 정제 활용 기술

Thread Content

1. 바이오가스와 관련하여 우리나라에는 3,000곳이 넘는 대규모 바이오가스 발전소가 있으며, 수백 개의 매립지도 있어 매년 엄청난 양의 바이오가스와 매립가스가 생성됩니다.일반적인 바이오가스 탱크나 용기에 축적된 원시 바이오가스의 메탄 함량은 40~60%이며, 황이나 암모니아와 같은 불순물도 포함되어 있어 그대로 사용하기에는 적합하지 않습니다. 따라서 특정한 처리 과정을 거쳐 깨끗하고 건조하며 메탄 함량이 높은 정제된 바이오가스(즉, 바이오천연가스)를 얻어야만 보다 효율적으로 활용할 수 있습니다.2. 천연가스 시장 데이터에 따르면, 2015년경에는 우리나라의 천연가스 공급 구조가 국내 생산량 1700억 m3와 순수 수입량 900억 m3가 될 것으로 예상됩니다. 천연가스 소비량은 2600억 m3에 달할 것이며, 이는 1차 에너지 소비에서 차지하는 비중이 현재의 4%에서 약 8%로 상승할 것을 의미합니다.국내 천연가스 생산량은 1850억 m3에 달할 것으로 예상되며, 공급과 수요의 격차는 750억 m3에 이를 것입니다.이는 수입 천연가스에 의존해 국내 수요를 충족시켜야 합니다. 동시에, 우리나라의 천연가스 자동차는 주로 상용차와 택시 분야에 집중되어 있으며, 일정 규모에 이르렀습니다.유가 상승과 **정책적 지원** 덕분에, 각 도시의 대중교통 및 택시들이 점차 천연가스를 사용하게 되었습니다. 이는 바이오천연가스 산업의 발전에 큰 시장 기회를 제공해 주고 있습니다. 3. 당사의 기술은 첨단 가스 막 분리 기술을 통해 원유가스를 바이오천연가스로 정제합니다. 이 기술은 기존의 PSA 흡착법이나 화학약품 흡수법에 비해 공간 점유 면적이 적고, 투자 비용이 적으며, 에너지 소비도 낮다는 등 여러 가지 장점이 있습니다.이미 바이오가스 정화 및 정제 공정의 발전 추세가 되었습니다.가스 막 기술의 정화 및 정제 원리는 다음과 같습니다. 혼합 가스 내의 각 성분 가스들이 고분자(폴리이미드) 막을 통과할 때, 막 내부에서의 용해도와 확산 침투 속도가 서로 다르기 때문에 분리가 이루어집니다.이 특성에 따라 다양한 기체를 “빠른 기체”와 “느린 기체”로 나눌 수 있습니다.막법을 이용해 바이오가스를 분리할 때, 사전 처리된 압축된 바이오가스가 중공 섬유의 내부를 흐를 때, 압력 차에 의해 여러 가지 기체 성분들이 움직이게 됩니다. 용해 계수와 확산 계수가 큰 기체들(예: CO2, H2S와 같은 “빠른 기체”)은 먼저 관벽을 통과하지만, 나머지 기체들(CH4와 같은 “느린 기체”)은 상대적으로 장애를 받아 통과하는 양이 적어집니다. 이렇게 함으로써 CH4와 CO2를 분리할 수 있으며, 결과적으로 바이오가스를 정화하고 순화하는 과정이 완료됩니다. 4. 기술적 장점: 에너지 소비가 매우 낮음；ü 조립식 구조로, 부지 절약；ü 신뢰성과 내구성이 뛰어나며, 안전성도 우수함；ü 조절 범위가 넓어 유연성이 매우 높음；ü 소형화, 미니어처화, 이동형화 가능；ü 공정 흐름이 짧고, 장비 유지보수가 간단함；ü CO2와 CH4 가스를 동시에 추출할 수 있습니다.5. 기술의 응용 이 기술은 산업용 유기성 폐수에서 발생하는 메탄가스, 식품폐기물에서 발생하는 메탄가스, 가축 사육 시 발생하는 폐수에서 나오는 메탄가스, 도시의 슬러지 폐수에서 발생하는 메탄가스 등 다양한 분야에 널리 활용될 수 있습니다.국제적으로 최신의 가스 막 분리 기술을 활용하면, 바이오가스와 매립가스를 자동차 연료나 일반 천연가스와 동등한 품질 수준으로 정제할 수 있습니다. 이를 통해 바이오가스와 매립가스의 품질이 크게 향상되어, 그 활용 범위가 넓어지고 가치도 높아집니다.이 기술은 현재 메탄가스와 매립가스가 대부분 요리나 발전에만 사용되어 활용 가치가 낮다는 문제를 해결해주며, 메탄가스를 보다 효율적이고 고부가가치 있게 활용할 수 있는 새로운 방법을 제공합니다.이 기술은 바이오가스를 정제하여 천연가스, 특히 자동차 연료나 산업용 가스, 도시용 가스로 사용되는 압축천연가스(CNG)를 생산합니다. 정제 과정에는 전력만 필요하며, 메탄의 순도는 95% 이상이고, 메탄 회수율은 97% 이상입니다.CNG의 총 정제 비용은 메탄 1m3당 1.2~1.6위안이며, 동부 연안의 일부 지역에서는 산업용 가스의 판매 가격이 1m3당 3~5위안에 달해 경제적 효과가 매우 크다；다른 활용 방식에 비해, 바이오가스를 정제하여 얻은 천연가스 제품은 부가가치가 높고 수익성이 우수하며 에너지 손실이 가장 적고, 전달 가능한 에너지량도 가장 많습니다.