| 초록 |
연소 전 CO2 포집 및 산성가스 포집 공정의 경우 용매의 흡수 방법에 따라 물리적 용매와 화학적 용매로 나눌 수 있으며, 물리적 용매의 경우 산성가스에 대한 선택도가 높고, 분압에 따라 흡수능력이 선형적으로 증가하기 때문에 높은 분압에서 화학용매에 비해 높은 흡수율을 가지는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 100 MW급 석탄가스화 복합화력 발전시스템에 연계가능한 selexol 공정을 모델링 하고, 이들의 경제성을 정량적으로 분석하였다. 공정해석을 위해서 ASPEN Plus를 이용하여 각 흡수탑/재생탑의 rate-based model을 개발하여 해석을 수행하였으며, 공정 구성은 SRI report에서 제안하는 공정 구성도를 채택하여 모델링을 수행하였다. 경제성 평가를 위해서는 각 설비의 단가를 cost model을 통해 도출하였고, 이를 바탕으로 operating and mainternance cost를 산정하였다. 이렇게 산정된 비용을 바탕으로 TRR method를 이용하여 Total revenue requirement를 계산하여 CO2 capture cost를 정량적으로 계산하였다. 결론적으로 열역학적 해석 결과, 전기에너지는 약 4.7MW, 열 에너지는 약 3.75MW가 소모되며, 필요한 solvent-kg/CO2-kg은 약 12.08이 나오는 것으로 확인되었다. 경제성 분석 결과는 Capital cost가 약 $ 0.011/kg-CO2, Make-up solvent cost가 $ 0.0097/kg-CO2, Electric cost가 $ 0.007/kg-CO2, General O&M cost가 약 $ 0.0067/kg-CO2 정도 소모되어 총 CO2 capture cost가 약 $ 0.0354/kg-CO2 정도 되는 것으로 확인되었다. |
