호북 이화의 가스화 프로젝트 업그레이드 및 개조(기술 개조 방안 포함)

Thread Content

후베이 이화의 가스화 공정 업그레이드 및 개선 프로젝트(기술 개선 방안 포함)
저자/출처:
날짜: 2016년 11월 28일
조회수: 63

후베이 이화의 가스화 공정 업그레이드 및 개선 프로젝트(기술 개선 방안 포함)
후베이 이화는 25일 저녁 증자 계획을 발표했다. 회사는 주당 7.47위안 이상의 가격으로 최대 2억 3,800만 주를 발행하여 최대 178억 1,000만 위안의 자금을 조달할 예정이다. 이 자금은 후베이 이화화학유한공사에 대한 증자 및 가스화 공정의 에너지 절약 기술 업그레이드 및 개선 프로젝트에 사용될 계획이다. 공고에 따르면, 조달된 자금은 후베이 지역의 45만 톤 규모의 합성암모니아 생산 설비를 기술적으로 개선하는 데 사용됩니다. 구체적인 건설 내용으로는 첨단 다노즐 대향식 수탄슬러리 가스화 공정, 저온 메탄올 세척 공정, WSA 습식 산제조 공정, 제어 가능한 열전달 등온 변환 공정, 액체 질소 세척 공정, 저압 합성 공정 등을 활용하여 기존의 45만 톤 규모의 합성암모니아 생산 설비를 전면적으로 개조하는 것입니다.건설 기간은 24개월이며, 세후 내부수익률은 9.16%입니다. 또한, 프로젝트의 세후 투자 회수 기간은 9.38년입니다.개조가 완료되면, 합성암모니아 1톤당 약 1300킬로와트시의 전력을 절약할 수 있으며, 합성암모니아 1톤당 약 300킬로그램의 석탄도 절약됩니다. 이로 인해 생산 비용이 크게 줄어들어 기업의 수익성과 시장 경쟁력이 향상될 것입니다. 후베이이화는 이번에 조달된 자금을 모두 핵심 사업에 투입할 것이라고 밝혔습니다. 이러한 투자를 통해 회사는 에너지를 절약하고 생산 비용을 줄일 수 있으며, 시장 경쟁력도 높일 수 있을 것입니다. 이번에 모집된 자금을 활용해 추진할 투자 프로젝트의 구체적인 내용입니다.
프로젝트의 기본 정보
프로젝트 명칭: 후베이 이화화학공업유한회사에 대한 증자를 통한 석탄가스화 에너지 절약 기술 개선 및 업그레이드 프로젝트
프로젝트 총투자액: 178,058만 위안
프로젝트 건설 기간: 24개월
프로젝트 건설 장소: 이창시 샤오팅구 이화산업단지 내
프로젝트 시행 주체: 후베이 이화의 전액 출자 자회사인 후베이 이화화학공업유한회사
프로젝트 건설 내용: 첨단 다노즐 대향식 석탄수슬러리 가스화 공법, 저온 메탄올 세정 공법, WSA 습식 제산 공법, 열량 조절이 가능한 등온 변환 공법, 액체질소 세정 공법, 저압 합성 공법 등을 활용하여 기존의 연간 45만 톤 규모의 암모니아 생산 설비를 전면적으로 개조함. 프로젝트 추진의 필요성 현재 중국 경제는 공급측 개혁이라는 시대적 흐름을 맞이하고 있습니다.생산능력 과잉은 중국 경제 발전 과정에서 장기간에 걸쳐 축적된 구조적 문제입니다.공급측 개혁은 2016년 경제 업무의 최우선 과제일 뿐만 아니라, 중국 경제의 구조적 개혁을 추진하는 핵심적인 절차이기도 합니다.**화학비료 산업의 공급측 개혁을 촉진하기 위해, 한편으로는 전기요금, 석탄가격, 천연가스 가격 등 각종 요소 가격을 지속적으로 인상함으로써 기업들이 에너지 절약과 소비 감축, 효율성 향상을 하도록 유도한다；반면에, 다양한 지원 정책을 도입하여 기업들이 기술 업그레이드를 할 수 있도록 유도합니다. 2015년 말 기준으로, 우리나라의 요소 생산능력은 약 8,000만 톤 정도였으며, 국내 수요는 약 6,000만 톤 정도였습니다. 따라서 생산능력이 수요를 크게 초과하는 상황이었습니다.생산능력 과잉은 기업들이 지속적으로 기술을 업그레이드하고, 에너지를 절약하며, 생산 비용을 줄여 생산 효율성을 높이도록 압박합니다.전력 소모와 석탄 소모를 줄이는 것은 비료 기업들 간 경쟁의 주요 요소 중 하나입니다.신형 수탄슬러리 가스화 기술을 대표로 하는 신형 가스화 기술은 전통적인 고정층 가스화 기술에 비해 전력 절약 및 에너지 소비 감소, 석탄 종류에 대한 적응성, 환경 보호 등의 측면에서 매우 뛰어난 장점을 가지고 있습니다.현재, 업계의 여러 대기업들이 새로운 수소화 석탄 슬러리 가스화 기술을 도입하여 요소 생산 과정에서 사용되는 합성암모니아 설비를 기술적으로 개선하고 있으며, 이를 통해 뚜렷한 경쟁 우위를 확보하고 있습니다.기업은 전력비와 석탄 가격이 높은 지역의 합성암모니아 설비를 신속하게 기술 개조해야만 업계 선도 수준에 도달할 수 있다. 이 프로젝트는 첨단 다노즐 대향식 수탄슬러리 가스화 공정, 저온 메탄올 세척 공정, WSA 습식 산제조 공정, 제어 가능한 열전달 등온 변환 공정, 액체 질소 세척 공정, 저압 합성 공정 등을 활용하여 기존의 45만 톤 규모의 합성암모니아 생산 설비를 전면적으로 개조합니다.개조 후에는 합성암모니아 1톤당 약 1,300킬로와트시의 전력을 절약할 수 있으며, 합성암모니아 1톤당 약 300킬로그램의 석탄도 절약될 것으로 예상됩니다. 이로 인해 생산 비용이 크게 줄어들어 기업의 수익성과 시장 경쟁력이 향상될 것입니다. 프로젝트의 구체적인 실행 방안
이 프로젝트에서는 다중 노즐을 활용한 대향식 수석탄 슬러리 가스화 공정과 같은 첨단 기술을 도입하여, 회사의 연간 45만 톤 규모의 합성암모니아 생산 설비를 기술적으로 업그레이드합니다. 구체적인 내용은 다음과 같습니다:

1. 생산 공정의 변화 및 비교
(1) 개조 전: 합성암모니아 생산 공정도
(2) 개조 후: 합성암모니아 생산 공정도
(3) 개조 전후의 기술적 비교표는 다음과 같습니다:
http://img.yf116.cn/image/img/20161128/1643526023252.jpg

2. 구체적인 개조 조치들
(1) 가스 생성 공정: 기존의 석탄 막대 시스템 및 가스 생성로와 같은 장비들을 철거하고, 그 자리에 3대의 수석탄 슬러리 가스화로를 새로 설치합니다.원료 석탄의 저장 및 운반, 수석탄 슬러리 제조, 수석탄 슬러리 운송, 슬래그 처리, 회분 처리, 석탄 슬래그의 저장 및 운반, 사고 시 사용되는 고압 안전 질소 시스템 등을 포함한 부대 시설들이 있다. 기술 개선 후에는 다중 노즐식 대향형 수탄슬러리 가스화 기술이 적용됩니다. 이 기술에서는 석탄, 물, 첨가제를 분쇄기에서 혼합하여 특정 입도비율을 가진 수탄슬러리를 만듭니다. 검증된 수탄슬러리는 수탄슬러리 탱크를 거쳐 펌프를 통해 압력이 가해진 뒤, 공기분리장치에서 공급되는 고압 산소와 함께 가스화로로 들어갑니다. 수탄슬러리는 고속 산소의 작용으로 분무되고, 이후 분해, 휘발성 성분의 연소, 연소 가스화 과정을 거쳐 수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 수증기를 포함한 가스가 생성됩니다. (2) 변환 공정 기존의 중저저 변환 장치를 모두 제거하고, 등온 변환 공정(2단계 제어형 열전달 변환 공정)을 적용하여 변환 공정을 개조한다. 제어 가능한 열 이동 등온 변환 기술은 두 단계로 구성된 “제어 가능한 열 이동 변환로”를 사용하여, 가스 제조 공정에서 얻어지는 반수소가스 내의 일산화탄소와 수증기가 촉매의 작용 하에 반응하여 이산화탄소와 수소가 생성됩니다. 이를 통해 CO를 전환시키고, 가스 내의 CO 비율을 68.5%에서 0.4% 이하로 줄입니다. 그 후, 처리된 가스는 후속 공정으로 보내집니다. (3) 저온메탄올 세정 공정: 기존의 변압흡착 및 프로필렌카보네이트 탈탄소·탈황 장치를 대체하기 위해 저온메탄올 세정 공정을 도입한다.저온 메탄올 세정법은 저온(-50~-60℃)에서의 메탄올의 우수한 특성을 활용하여 물리적 흡착 방식으로 저온·고압 조건 하에서 원료 가스 내의 CO2, H2S, COS와 같은 가스 불순물들을 제거함으로써, 이산화탄소 ≤10ppm, 황화수소 ≤0.1ppm 수준의 순도 높은 가스를 얻어냅니다. 이 가스는 액체 질소 세정 공정으로 보내져 더욱 정제됩니다. (4) WSA 습식 제산 공정: 저온 메탄올을 이용한 탈황 과정에서 발생하는 황화수소와 유기황 등이 대기 중으로 배출되면 심각한 환경 오염을 초래할 수 있습니다. 따라서 WSA 습식 제산 공정을 사용하여 산성 가스를 제산 장치의 소각로로 보냅니다. 그곳에서 화학 반응의 비율에 따라 연소 보조용 공기와 적절한 양의 천연가스와 충분히 혼합된 후, 975~1025도의 온도에서 소각됩니다. 이를 통해 다양한 황화물들이 진한 황산으로 전환됩니다. (5) 액체 질소 세척 공정: 이 프로젝트에서는 기존의 구리 세척 정제 장치 대신 액체 질소 세척 방식을 사용합니다.액체 질소 세척 공정은 저온 메탄올 세척 공정에서 나온 원료 가스를 더욱 정화하기 위해 저온 액체 질소를 사용합니다. 메탄올 세척 공정을 거친 원료 가스는 분자체 흡착기를 통해 이산화탄소, 메탄, 물과 같은 불순물들이 제거된 후, 질소 세척 탑에서 액체 질소로 세척됩니다. 이 과정에서 일산화탄소, 메탄, 아르곤과 같은 불순물들이 액체 질소에 용해되어, 원유 가스 내의 일산화탄소, 아르곤, 메탄과 같은 잔류 불순물들이 제거됩니다. 그 결과, 질소와 수소의 화학적 비율이 1:3이 되어 정제된 가스가 만들어집니다. 이 정제된 가스 중 일부는 다시 메탄올 세척 공정으로 보내지고, 나머지는 메탄올 세척 공정에서 나온 가스와 합쳐져 합성암모니아 생산 공정으로 보내집니다. (6) 암모니아 합성 공정 본 프로젝트 개조 후, 암모니아 합성 공정을 고압 합성에서 저압 합성 공정으로 변경한다.액체 질소 세척 공정을 거친 적합한 수소-질소 혼합기는 합성가스 압축기를 통해 압력이 높아진 후 합성 회로로 들어갑니다. 그곳에서 촉매 반응이 일어나며, 그 결과 일부는 암모니아 가스로 전환됩니다. 이 암모니아 가스는 냉각 및 응축 과정을 거쳐 액체 암모니아로 분리된 후 암모니아 저장소로 보내집니다. 반응하지 않은 가스는 다시 합성가스 압축기를 통해 압력이 높아진 후 합성탑으로 재순환됩니다. 3. 프로젝트의 에너지 절약 및 소비 감소 현황 (1) 전력 절약 현황 이 프로젝트가 개조된 후, 톤당 합성암모니아 생산에 필요한 총 전력 소비량이 1,325.5킬로와트시 줄어들었습니다.합성암모니아의 연간 생산량이 45만 톤이라면, 프로젝트를 개조한 후에는 연간 5억 9,648만 킬로와트시의 전력을 절약할 수 있습니다. (2) 석탄 절약 상황 본 프로젝트 개조 후, 톤당 합성암모니아 생산 시 0.2143톤의 표준석탄을 절약할 수 있다.합성암모니아의 연간 생산량이 45만 톤이라면, 프로젝트를 개조한 후에는 연간 9.64만 톤의 표준석유가 절약됩니다. (3) 물과 증기 절약 현황 이 프로젝트가 개조된 후에는, 톤당 합성암모니아 생산에 필요한 물과 증기의 양이 현저하게 줄어들 것입니다. 4. 프로젝트 승인, 환경 보호 관련 승인 사항: 이 프로젝트와 관련된 신고 및 환경 영향 평가에 필요한 절차들이 현재 처리 중에 있습니다. 5. 프로젝트의 투자 예상액
이 프로젝트의 총 투자 금액은 178,058.00만 위안입니다. 투자 예상액은 다음과 같습니다:

6. 프로젝트의 경제적 평가
베이징 블루프린트 엔지니어링 설계 유한회사가 작성한 타당성 연구 보고서에 따르면, 이 프로젝트는 기존 생산 라인을 기술적으로 개선하는 것이며, 생산 능력을 확대하지는 않습니다.산출 결과에 따르면, 이 프로젝트가 실행되면 회사의 에너지 절약 및 원가 절감에 도움이 되며, 프로젝트의 세후 내부수익률은 9.16%이고 세후 투자회수기간은 9.38년입니다.