화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 봄 (04/26 ~ 04/28, ICC 제주)
권호 23권 1호, p.165
발표분야 공정시스템
제목 CFD 모델링을 통한 Fischer-Tropsch 고정층 반응기의 Sloshing 영향 해석
초록 유한한 화석연료를 효율적으로 사용하고자 한계가스전에 적용할 수 있는 새로운 기술들이 연구되고 있다. Gas to Liquid (GTL) 공정을 모듈화하여 Floating Production Storage and Offloading (FPSO) 플랫폼에 탑재할 경우 이동이 가능하여 소형 가스전 개발에 적합하며, 해상에서 채굴한 가스를 상온·상압의 상태에서 액상으로 존재하는 합성연료로 전환할 수 있기 때문에 기존 Floating Liquified Natural Gas (FLNG) 공정의 냉각·액화비용 및 운송비용을 크게 절감할 수 있다. 이러한 이유로 매장량이 적고 수요지와의 거리가 먼 한계가스전에도 적용이 가능할 것으로 기대되고 있다.
GTL-FPSO를 개발하기 위해서는 해상환경이 GTL 공정에 미치는 영향에 대한 분석이 필요하다. 특히 Fischer-Tropsch (FT) 반응기는 운전조건에 민감한 것으로 알려져 있기 때문에 해상환경의 영향에 대한 정량적인 분석이 필요하다. 본 연구에서는, CFD 모델링 및 시뮬레이션을 통해 해상환경이 FT 고정층 반응기에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 먼저 1D에서 시뮬레이션 한 결과를 여러 문헌의 결과와 비교하여 모델의 신뢰도를 확인하였으며, 3D로 확장한 후 본 연구에서 제안한 중력기반의 sloshing 현상 모델링 방법론을 적용하여 해상환경이 300m 길이의 FPSO에 탑재된 FT 고정층 반응기에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다.
저자 김현승1, 문동주2, 신동일1
소속 1명지대, 2한국과학기술(연)
키워드 공정모델링
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