화학공학소재연구정보센터
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
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