*COS 제거공정의 비교 ?Ε？Study compares COS-removal processes)

전문가 제언

□ 천연가스 조성은 수입국, 생산지의 조건, 가스 전처리 공정 및 가스 파이프라인에 투입되는 부취제(oderants)에 따라서 달라진다. 지하 가스정(reservoir)에서 나오는 천연가스는 파이프라인에 가스를 주입하여 소비자에게 공급하기 전에 불순물 처리 공정을 거치게 되며, 가스 중에 함유된 H2S, 수분, 액체탄화수소(NGL), 발열량, CO2 및 N2 등의 불활성 가스를 허용기준에 맞도록 전처리하여 정제하게 된다. Natural Gas Liquid(NGL)는 프로판이 주성분으로서 다량의 H2S를 함유하고 있어 아민을 사용한 stripping 공정 및 molecular sieve 촉매 사용하여 유황 화합물을 제거하며 탈황에 많은 비용을 부담하게 된다.

□ Propane은 가스정(reservoir)에서 생성되는 NGL 제품과 정유공장에서 생산되는 LPG가 있으며 두 제품 모두 프로판의 조성에는 큰 차이가 없다. NGL의 경우 가스정 마다 다소 차이는 있으나 천연가스 중에 COS 함량은 약 1ppm 내외가 된다. 우리나라의 경우 정유공장의 propane 가스 중에 유황 화합물은 전처리 이전에 1,000~ ,000ppm로서 메록스 공정에서 탈황 처리된 후 유황성분은 5ppm로 떨어지며 시중에 출하 시엔 프로판 가스 중에 부취제로 ethylmercaptan을 넣어 유황 성분을 약 30ppm 이내에서 관리하고 있다.

□ 미국의 경우 파이프라인 가스는 유황 함량이 4~8ppm wt.로서 H2S, COS, methylmercaptan, dimethylsulfide 등을 함유하고 있으며, 유럽의 경우 천연가스 중의 COS 함량은 20ppm로 높고, 천연가스 중에 투입하는 부취제는 우리나라 보다 다소 낮은 5~20ppm을 유지하고 있다. 우리나라 석유사업법엔 LPG의 유황 성분을 100ppm 이하로 규제하고 있어 외국의 경우 보다 다소 높은 감이 있다.

□ Propane 가스 중에 황성분과 부취제의 함량은 이들 가스를 생산 공정의 원료가스로 사용할 경우엔 황성분이 산화 촉매에 독작용을 하게 되며 촉매의 내구성을 위해 유황 함량을 10ppm 이하로 줄여야 될 것으로 생각된다. 합성가스 및 수소 생산 시에 증기-개질 촉매의 유황 성분 허용량은 0.5ppm으로 규정하고 있다.

□ Propane 가스가 생산 공정의 원료로 사용될 경우엔 탈황 공정에서 molecular sieve 등의 단일 촉매로는 유기유황 등 각종 유황 화합물의 제거가 어렵고 Co - Mo, ZnO 등의 혼합 촉매를 활용하여 탈황 시스템을 구성하는 것도 바람직한 대안이 될 수 있을 것이다. 가스의 탈황을 위해서는 많은 설비 투자를 해야 함으로 탈황공정을 선정하기위해서는 가스 중의 유황 화합의 조성, 수분함량, CO2 함량 등을 면밀히 분석하여 효율과 비용을 고려한 최적 공정을 선정해야 할 것이다.

저자

Watson, Stuart; Kimmitt, Russ; Rhinesmith, R. Bret

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2003

권(호)

101(36)

잡지명

Oil & Gas Journal

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

66~73

분석자

박*준

분석물

• COS 제거공정의 비교 검토.pdf [180,732 byte]

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