무순환 메탄화 석탄가스화 공정

Thread Content

저는 순환 없는 메탄화 방식을 이용한 석탄 가스화 공정을 최초로 개발했습니다.
작성자/출처: 중국화공보, 날짜: 2016-05-25, 클릭수: 13회
기존의 공정 방식을 뒤엎고 수입에 대한 의존도를 줄였습니다. 수년간의 연구 끝에, 우리나라는 순환 없는 메탄화 공정, 메탄화 촉매 및 반응기 관련 핵심 기술을 확보함으로써 기존 공정 방식에 혁신적인 변화를 가져왔습니다. 이로써 우리나라의 석탄을 이용한 천연가스 생산 기술은 세계 선진 수준에 도달하게 되었습니다.이는 5월 21일부터 22일까지 칭다오에서 열린 2016(제2회) 중국 신형 석탄화학 국제 세미나에서 전해진 소식입니다.신무그룹 베이징화푸공정유한회사는 다롄루이커, 중메이룽화 등의 회사들과 협력하여 8년에 걸친 노력 끝에 전 세계 최초로 이러한 순환 없는 메탄화 신공법을 개발해냈습니다. 알려진 바에 따르면, 우리나라에서 이미 건설되었거나 현재 건설 중인 대형 석탄 기반 천연가스 생산 프로젝트들의 핵심적인 메탄화 장비들은 모두 해외에서 도입된 순환 메탄화 공정을 사용하고 있습니다.이 공정의 반응 온도는 순환 가스량 조절을 통해 제어되며, 순환 가스량이 많아 고온 순환 압축기를 설치해야 하고, 핵심 장비 및 촉매가 수입에 의존하며, 투자와 에너지 소비가 많고 “온도 상승”이 쉽게 발생하는 등의 단점이 있다. 신무그룹 베이징 화푸공정유한회사의 왕친야 총경리에 따르면, 기존의 공법과 비교할 때 이 회사가 개발한 새로운 공법은 4가지의 혁신적인 장점을 가지고 있다고 합니다.첫째, 순환 공기 압축기를 폐지함으로써 공정 기술, 촉매 및 핵심 장비의 국산화를 실현했으며, 설비의 전체 에너지 소비량은 25% 이상 줄었고 투자 비용도 20% 이상 감소했습니다；둘째, 수소와 탄소의 비율을 단계적으로 조절함으로써 그 비율을 정밀하게 제어할 수 있게 되었으며, 이로 인해 제품의 품질이 더욱 안정적이고 관리하기 쉬워졌습니다；셋째, 자체 개발한 고온 내성 메탄 촉매를 사용하여 비용 대비 성능이 뛰어나며 운영 비용도 저렴합니다；넷째, 내장형 폐열 보일러가 장착된 축방향 메탄화 반응기를 개발했으며, 공정이 간단하여 대형화가 용이하고 전체 프로젝트의 투자 및 운영 비용을 절감할 수 있다. 중메이룽화는 새로운 공정을 도입하여 330세제곱미터/시간의 생산능력을 갖춘 합성천연가스(SNG) 제조용 무순환 메탄화 중간규모 시험장비를 건설했습니다(현재는 이 수치가 580세제곱미터/시간으로 확대되었습니다). 지난해 10월 24일부터 27일까지 중국 석유화학공업협회가 조직한 전문가들이 해당 시설에 대해 72시간 동안 현장 검증을 실시했습니다.결과에 따르면, 이 중간 규모의 시험 장치는 연속적이고 안정적으로 작동했으며, 모든 파라미터가 설계 기준을 충족하거나 그 이상이었습니다. 또한 순환 메탄화 과정이 없었으며, 탄화수소 비율도 적절하게 조절되었습니다. 제품 내의 CH4 함량은 95% 이상이었고, H2는 2% 미만이었습니다. CO는 검출되지 않았습니다.같은 해 11월 23일, 이 공정 기술 성과는 중국 석유화학공업협회가 주최하고 중국공정원 원사인 진융을 위원장으로 하는 심사위원회의 심사를 통과했습니다.전문가 그룹의 구성원들은 이 성과가 혁신성이 뛰어나며, 독자적인 지식재산권을 가지고 있다는 데 의견을 같이했습니다；순환 압축기에 대한 투자와 그에 따른 에너지 소비를 절감시켜 에너지 절약 효과가 뚜렷하며, 종합 기술 수준은 국제적으로 선진적인 수준에 도달했습니다. 왕친야의 말에 따르면, 이 새로운 공정은 현재 내몽골항의 연간 1억 Nm3 규모의 프로젝트, 내몽골 우하이의 연간 3억 Nm3 규모의 프로젝트, 신장 성워의 연간 4억 Nm3 규모의 프로젝트 등, 천연가스를 생산하는 여러 프로젝트에서 이미 사용되고 있다. 이러한 프로젝트들에서는 코크스 오븐 가스, 열분해 가스, 또는 카르보네이트 용광로의 배기가스가 원료로 사용된다；연간 13억 입방미터 규모의 SNG 공정 패키지 작성을 완료했습니다.