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천연가스 생산설비의 이산화탄소 배출 저감을 위한 최적 CCU 기술 연구
우경택,정종태,김재동,오영삼,유현석 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.1
우리나라는 현재 세계 3위의 LNG 도입국이고 그 수요가 증가추세에 있으며 동절기의 수요가 집중되는 현상을 보이고 있다. -162 °C의 천연가스를 공급하기 위해서는 기화공정을 거쳐야 하는데 현재 한국가스공사에서는 해수식기화기(ORV), 공기식기화기(AAV) 그리고 연소식기화기(SCV)등이 사용되고 있다. ORV와 AAV는 해수와 대기의 온도차를 이용하여 기화하는 방법으로 봄부터 가을까지 활용기 가능하나 해수 및 대기의 온도가 4 °C 이하로 떨어질 경우 기화효율이 급격하게 감소하고 동절기 수요를 감당하기 위해 SCV를 추가적으로 구동하고 있다. SCV는 천연가스 연소열을 이용해 수조를 가열하여 LNG를 NG로 기화하는 방식으로 천연가스연소로 인해 CO<sub>2</sub>가 발생되고 있으며 이는 한국가스공사 전체 배출량의 약 20%를 차지한다. 본 연구에서는 SCV에서 발생되는 CO<sub>2</sub>를 포집하기 위해 습식, 건식 그리고 분리막 등 다양한 기술들을 나열하여 현재 한국가스공사의 상황에 적합한 기술을 선택하고 그에 따른 적용성 여부를 판단하는 것이다. 그리고 포집된 CO<sub>2</sub>의 활용방안 또한 검토 중이고 최종적으로 탄소저감을 달성하기 위한 기술성 및 경제성을 평가하는 것이다.
수소생산 공정에서의 CO2 배출처 및 유효포집기술 분석
우경택,김봉규,소영석,백문석,박승수,정혜진 한국가스학회 2023 한국가스학회지 Vol.27 No.3
Energy consumption is increased by rapid industrialization. As a result, climate change is accelerating due to the increase in CO2 concentration in the atmosphere. Therefore, a shift in the energy paradigm is required. Hydrogen is in the spotlight as a part of that. Currently 95% of hydrogen is fossil fuel-based reforming hydrogen which is accompanied by CO2 emissions. This is called gray hydrogen, if the CO2 is captured and emission of CO2 is reduced, it can be converted into blue hydrogen. There are 3 technologies to capture CO2: absorption, adsorption and membrane technology. In order to select CO2 capture technology, the analysis of the exhaust gas should be carried out. The concentration of CO2 in the flue gas from the hydrogen production process is higher than 20%if water is removed as well as the emission scale is classified as small and medium. So, the application of the membrane technology is more advantageous than the absorption. In addition, if LNG cold energy can be used for low temperature CO2 capture system, the CO2/N2 selectivity of the membrane is higher than room temperature CO2 capture and enabling an efficient CO2 capture process. In this study, we will analyze the flue gas from hydrogen production process and discuss suitable CO2 capture technology for it.
온실가스 저감을 위한 천연가스 기화기의 기체분리막 적용방안
우경택,정종태,김재동,유현석 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.0
우리나라는 천연가스를 -162°C의 액체상태로 도입이 되고있고 이를 공급하기위 해서는 기화공정이 필요하다. 기화공정에는 해수식기화기(ORV), 공기식기화기(AAV) 그리고 연소식기화기(SCV)등이 있지만 수요가 집중되는 겨울철에는 해수와 공기의 온도가 떨어져 기화효율이 감소하는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 SCV가 도입되었다. SCV는 천연가스 연소열을 이용하여 수조의 온도를 높여 LNG를 NG로 기화시키는 장치이다. SCV에서 연소과정 중 발생되는 배가스 내 CO<sub>2</sub>가 큰 이슈로 부각되고 있고 따라서 본 연구는 연소과정에서 발생되는 CO<sub>2</sub> 포집용 분리막을 적용하기 위한 방안을 마련하는 것이다. 분리막을 SCV에 적용하기 위해서는 배가스의 조성과 유량 그리고 운전조건을 고려해야 할 뿐만 아니라 SCV 주변에 설치를 하기 위한 부지적인 측면도 설계인자가 된다. 뿐만 아니라 SCV는 겨율철에 주로 운전이 되므로 유지보수 또한 고려해야 한다.
배열회수 시스템 분석을 통한 최적 일원화 GHP 공정모사
우경택,정종태,김재동,한정민,유현석 한국공업화학회 2020 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2020 No.-
천연가스는 우리나라의 주요 에너지원 가운데 하나이고 그에 따라 LNG 도입도 세계 3위를 기록하고 있다. 천연가스는 산업용, 가정용, 발전용으로 사용되는데 천연가스의 사용에 따라 필연적으로 온실가스(CO<sub>2</sub>)가 배출되게 된다. 한국가스공사는 현재 온실가스 배출저감 대상업체로 지정되어 있어 온실가스 저감에 큰 관심을 보이고 있다. 한국가스공사 설비 내 온실가스 배출처는 NG생산설비, NG송출설비, 기타 전력사용처 등이 있다. NG생산설비에서 배출되는 온실가스가 한국가스공사 전체 배출량의 60%를 차지하고 있으며 특히, 연소식기화기(SCV)의 경우 전체 배출량의 20%이상을 차지하고 있다. 천연가스 이용설비는 연료전지, 수소스테이션, GHP 등이 있는데 각자 설비의 특성에 맞는 CO2 저감장치가 필요하다. 본 연구에서는 GHP 공정설계를 통해 공정최적화를 구현하여 CO2 저감에 기여하는 것이다.