학회 | 한국공업화학회 |
학술대회 | 2017년 봄 (05/10 ~ 05/12, 광주 김대중컨벤센센터(Kimdaejung Convention Center)) |
권호 | 21권 1호 |
발표분야 | 화학공정 |
제목 | 천연가스 저온 질소 분리 공정 설계 및 최적화 |
초록 | 천연 가스에 함유된 질소는 끓는점이 매우 낮아 LNG 플랜트의 액화 효율을 감소시키고, 연소 에너지를 감소시키기 때문에 천연가스 전처리 과정에서 다양한 분리 기술을 적용 하여 일정 부분을 제거한다. 그 중 저온 냉각 공정은 여타 질소 분리 공정에 비하여 생성물인 메탄과 부산물인 질소 순도의 파이프라인 기준치를 동시에 달성할 수 있는 유일한 공정으로 질소 분리에서 가장 보편적으로 사용되고 있다. 본 연구는 단일 및 다단 증류탑을 이용한 저온 질소 분리 공정에 대하여 상용모사기인 UniSim Design®을 이용하여 모델링 및 전산모사를 진행하였다. 공정의 민감도 분석을 통해서 설계 변수를 도출 하고 저온 공정에서 압축 일을 최소화 하는 조건을 찾기 위하여 공정 모사기와 MATLAB®의 연계를 통한 최적 조건을 도출하였다. 검증된 모델을 이용하여 원료 내 다양한 질소 조성에 따른 단일 분리 공정과 다단 분리 공정을 비교 분석하였다. 이러한 사례 연구를 통해 질소 분리 공정의 분리 성능과 경제성을 향상시키는 방안을 도출하고자 한다. |
저자 | 장문기1, 모용기2, 김진국1 |
소속 | 1한양대, 2한국가스공사 |
키워드 | 천연가스 전처리; 질소 분리; 최적화 |