내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

* 질산 생산에 있어서의 아산화질소(N2O)의 생성과 조절에 관하여 우리의 현주소는 어디인가?

전문가 제언: □ 질산 생산은 연간 400,000t의 전 세계적 N2O 방출과 더불어, 화학 산업에서 가장 큰 N2O의 공급원을 대표한다. 온실가스이자 성층권의 오존감소(CO2 보다 310배 강한)를 일으키는 것으로서 N2O의 환경에 대한 높은 영향력, 지속되는 협정, 예기되는 규정들 및 N2O경감을 위한 효율적 개발과 경제적 시스템을 요구하지만, 아직 실용화 가능한 상업적 기술이 없다. 이에 현재 최신의 질산제조에 있어 N2O 조절이 소개되었다.

□ N2O의 생성과 그 과정이 분석되고 공정에 따른 N2O의 방출 억제를 위한 몇몇 옵션이 논의되었다. 이 기체의 배출은 온실 가스와 오존층 감쇄자로서의 강력한 역할 때문에 긴급한 감소가 요구된다. N2O 배출 측면에서 공식적으로 발표된 정부의 법제도가 없음에도 불구하고, 배출을 줄이려는 아디프산 생산자들의 자발적 행동은 질산 생산자들에게 압력을 가하고 있다. 한정된 숫자의 질산 공장과 잠재적으로 결합된 커다란 N2O(또는 CO2 ) 감소는 이 공급원에서의 N2O 경감을 새 협정과 특히 온실 가스 배출에 관한 교토 의정서의 규정의 진행과정을 만족시키는 매우 매력적인 수단으로 작용하고 있다. 그렇지만, 이 공급원으로부터 N2O 배출을 줄일 성숙한 기술은 아직 갖춰지지 않았다.

□ 질산 생산에 있어 N2O 제거를 위한 유럽 시장은 새 공장의 설비는 다음 10년 간 기대되지 않으므로 기존 설비(124개 공장)에 집중할 것이다. 일반적으로, 상업적 규모에서 두 개의 N2O 제거 기술이 이용 가능하다. 확장된 공간에서 동질의(homogeneous) 분해와 tail-gas에서 NSCR이다. 반응로 내에서의 균일의 분해는 새 공장에서 효과적으로 이용될 수 있지만, 높은 개조 원가로 인해 기존 공장에는 경쟁력이 없다. 반면에, NSCR은 시대에 뒤쳐졌다고 여겨진다. 수많은 촉매 N2O 제거 기술이 현재 개발 중이다. 시스템의 선택은 공장의 성격, 공정에서의 위치 및 경감 옵션의 기술적 요구에 달렸다.

□ 반응로 내부에서의 촉매 분해와 tail-gas 확장기 상류에서의 직접적 분해가 가장 높은 원가효율(기존 공장에서 CO2-eq. 톤 당 0.2~1.0？)을 보여주며 미래의 N2O 제거 시장에서 주요 역할을 할 것이라 기대된다. 질산 생산용량에 대한 in-process-gas의 촉매 분해의 영향은 이 경감 옵션의 원가효율에 강하게 영향을 미치며, 아직 잘 성립되지 않았다. tail-gas 상류에서 촉매 N2O 분해는 적당한 원가에서 높은 N2O 감소 수준을 산출할 것이다. 그러나 이는 저온 tail-gas 시설(T<673K)에 적용될 수 없다. tail-gas 확장기 상류에서 선택적인 촉매 N2O 감소는 저온의 tail-gas에서 적용될 수 있으나 가동 원가는 환원제의 영속적인 소비로 인해 엄청나게 비싸다. SCR의 N2O가 SCR의 NOx와 효과적으로 결합한다면, SCR 기술은 매력을 얻을 것이다. tail-gas 확장기 하류(사후처리 end-of-pipe 옵션) 경감 옵션의 원가효율은 예열 장비 그리고/혹은 환원제의 불가피한 사용으로 인해 덜 유리하기조차 하다. 제1 감소 옵션은 암모니아 산화촉매의 수정을 다룬다. 제2 감소는 암모니아 변환기와 흡수기 사이에서 옵션을, 제3 감소는 확대기의 tail-gas 상류에서의 옵션을, 제4 감소는 확장기의 tail-gas 하류에서의 옵션을 다루었다.

□ 감소 기술은 기술적 이익과 불이익, 그리고 원가 효율에 기반 하여 평가된다. 질산 생성과정에서 발생하는 N2O가스는 오존층 파괴라는 성층권 대기오염의 주범이라는 면에서 그 감소가 필수적이다. 이 리뷰를 통해 철저한 감소계획을 세워 시행하고 보다 확고한 국제법을 세워 준수하여야 할 것이다.

저자: Perez-Ramirez, J.; Kapteijn, F.; Schoffel, K.; Moulijn, J. A.
자료유형