천연가스 정화를 위한 배기가스 처리

천연가스 정제 산업에서 발생하는 배기가스는 환원 흡수 공정을 통해 처리할 수 있습니다. 환원 흡수 공정의 원리는 배기가스를 수소화하여 배기가스 내 황 성분을 H2S로 환원시키고, 생성된 H2S를 아민법으로 선택적으로 흡수한 후, 최종적으로 가스를 재생 또는 배출하여 클라우스 장치에 순환 반응시키는 것입니다. 수소화 공정은 투자 비용과 운영 비용이 높지만, 99.8% 이상의 매우 높은 황 수율을 달성할 수 있어 환경 보호 기준이 높은 국가 및 지역에서 널리 사용되고 있습니다.

환원 흡수법은 주로 Scot 공정, HCR 공정, resulf 공정, bsrp 공정 및 RAR 공정을 포함합니다.

스콧(Scot) 공정은 네덜란드 쉘(Shell)의 클라우스(Claus) 유황 처리 공장에서 사용하는 배기가스 처리 기술을 가리킵니다. 일반적으로 전통적인 클라우스 공정(2단계 또는 3단계)은 유황 회수에 사용되며, 이 공정의 유황 회수율은 약 95%~97%입니다. 오늘날 환경 보호에 대한 요구가 점점 높아지고 허용 배출량이 줄어들고 있는 상황에서, 유황 회수 설비의 용량이 크고 회수율이 매우 높은 경우(99% 이상)에는 슈퍼 클라우스(Super Claus) 또는 스콧(Scot) 배기가스 처리 시스템을 고려해야 합니다. 하지만 회수율이 99.5% 이상이어야 하는 경우에는 스콧 공정만 사용할 수 있습니다.

HCR 공정은 이탈리아 니기(Nigi)사에서 개발한 수소화 환원 흡수 공정의 일종입니다. 이 공정의 주요 특징은 소각로의 지연열과 황 생산로의 공정 가스에서 발생하는 폐열을 이용하여 배기가스를 가열하는 것입니다. 따라서 추가적인 가열이 필요 없어 폐열을 재활용하고 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 또한, 이 공정은 추가적인 수소를 필요로 하지 않습니다. 클라우스 섹션 고온 연소로에서 분해되는 수소(H2)만으로도 잔류 황을 H2S로 환원시키기에 충분합니다.

TPA사에서 개발한 Resulf 공정은 Resulf 공정, Resulf-10 공정, Resulf mm 공정의 세 가지 유형이 있습니다. Scot 공정과 유사하게, Claus 장치의 배출 가스를 먼저 예열한 후, 수소(H2)가 혼합된 환원 가스와 혼합하여 반응기 내 황 함유 성분 가스를 H2S로 환원시킵니다. 이 공정은 기존 Claus 장치의 황 회수율을 향상시키는 데 사용할 수 있습니다.
BSRP 공정은 UOP와 Parsons가 공동 개발한 공정입니다. BSRP 공정은 주로 클라우스 발전소의 배기가스 처리에 사용되며, 전 세계적으로 널리 활용되고 있습니다.

클라우스/BSRP 장치의 총 황 회수율은 99.8% 이상에 달할 수 있습니다. BSRP는 안트론법을 사용하여 H2S를 흡수합니다. 배출되는 배기가스의 H2S 함량은 낮지만, 여러 가지 운영 문제가 있습니다.
RAR(환원, 흡수 및 재활용) 기술로 KTI는 배기가스 처리 공정을 개발했습니다. 이 공정은 선택적 환원 아민을 기반으로 하며, 그 원리는 업계에서 널리 알려져 있고 다른 유사 분야에 사용되는 유사 공정과 거의 동일합니다. RAR 공정은 신뢰성과 효율성이 뛰어나며, 황 회수율은 99.9%에 달합니다. 이는 현존하는 기술 중 가장 효율적인 황 회수 공정입니다.

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게시 시간: 2022년 1월 21일