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Clean Technology, Vol.18, No.4, 347-354, December, 2012
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DME 생산공정에서 노말 메틸 피로리돈(N-Methyl-2-Pyrrolidone) 용매를 이용한 이산화탄소 제거공정 연구
A Study for Carbon Dioxide Removal Process Using N-Methyl-2-Pyrrolidone Solvent in DME Production Process
정종태, 노재현1, 조정호1, †
  • 한국가스공사 연구개발원, 406-840 인천광역시 연수구 송도동 264번지
  • 1공주대학교 화학공학부, 331-717 충남 천안시 서북구 부대동 275번지
Jongtae Jung, Jaehyun Roh1, and Jungho Cho1, †
  • Research and Develpoment, KOGAS, 264, Sondo-dong, Yeonsu-gu, Incheon 406-840, Korea
  • 1Department of Chemical Engineering, Kongju National University, 275, Budae-dong, Seobuk-gu, Cheonan, Choongnam 331-717, Korea
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초록
본 연구에서는 디메틸에테르(dimethyl ether, DME) 생산 공정에 포함되어 있는 이산화탄소 제거공정에서 이산화탄소 제거용 용매로써 노말 메틸 피로리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP)수용액을 사용하는 공정에 대한 전산모사를 수행하였다. 한편, 이산화탄소 제거공정을 모사하기 위해서 Invensys 사의 PRO/II with PROVISION 9.1을 사용하였으며, 열역학 모델식으로는 NRTL 액체활동도계수 모델식과 Soave-Redlich-Kwong 상태방정식을 사용하였다. 그리고 기체 성분들의 NMP 용매에 대한 용해도 추산을 위해서 헨리의 법칙을 추가적으로 사용하였다. NRTL 액체 활동도계수 모델식의 이성분계 상호작용 매개변수를 결정하기 위하여 상평형 실험 데이터의 회귀분석을 수행하였으며 결정한 매개변수의 정확성은 실험 데이타와의 비교를 통해 검증하였다. 또한 재비기의 열 소모량을 최소화시키기 위한 최적의 원료 주입단 위치를 결정하였다.
In this study, simulation works have been performed for the CO2 removal process contained in the DME production process using NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) as a solvent. PRO/II with PROVISION release 9.1 at Invensys was used as a chemical process simulator and NRTL activity coefficient model with Henry's law option and Soave-Redlich-Kwong equation of state were used for thermodynamic models. For the determination of the binary interaction parameters in NRTL model, regression works have been performed to match the experimental thermodynamic data. Optimal feed tray location which minimizes the reboiler heat duty was determined.
Keywords:Dimethyl ether;N-methyl-2-pyrrolidone solvent;Carbon dioxide
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