화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 가을 (10/25 ~ 10/27, 대전컨벤션센터)
권호 23권 2호, p.1566
발표분야 공정시스템
제목 Pilot 규모 고순도 일산화탄소 제조 장치 공정 최적화 및 HAZOP 연구
초록 일산화탄소(CO)의 제조 방법은 다양한 방법이 있다. 예를 들어 불균화반응으로 제조하는 방법, 탄화수소 연소로부터 합성가스를 제조하는 방법, 금속산화물과 탄소를 이용하여 제조하는 방법, 개미산, 아세트산, 메틸포메이트 등을 분해하여 제조하는 방법 등이 알려져 있다. 그러나 CO가 에칭공정에 사용될 경우 metal 불순물에 ppb 이하로 관리되어야 하는데 300도 이상 고온에서 반응하거나 석유화학공정에서 CO를 분리할 경우 metal과 카르보닐기를 형성하여 Fe(CO)5나 Ni(CO)4가 미량 생성되어 반도체 에칭공정에 치명적인 불순물로 작용한다. 이러한 조건에 만족하는 제조공정은 많지 않다. 또한 CO는 가연성/독성 가스로 분류된다. 따라서 일정규모 이상의 제조설비는 화학물질 관리법, 산업안전보건법의 적용 대상이며 고압가스로 저장/운반되어 고압가스 안전관리법에 적용을 받는다.
본 연구에서는 300도 이하 개미산 분해로 고순도 CO 제조를 하고자 한다. 이렇게 제조된 CO는 에칭공정에 사용 가능하며 metal 불순물이 없는 99.995%이상 고순도 CO이다. Aspen Plus로 공정모사를 시도하여 공정 최적화와 위험성 분석을 통해 설계 단계에서 안전성 향상을 도모, Pilot 장치에 적용하였다. 또한 황산 등을 사용하지 않아 친환경적이며 저온에서 개미산을 분해, 촉매/장치의 수명을 극대화하였다.
저자 이송호, 정우찬, 정상규, 김정원, 문흥만
소속 대성산업가스(주)
키워드 공정최적화
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원문파일 초록 보기