천연 가스에서 CO2를 분리 :방법 및 응용
천연 가스는 종종 상당한 양의 이산화탄소 (CO2)를 함유하며, 가스를 연료 또는 공급 원료로 사용하기 전에 제거해야합니다. 몇 가지 방법은 CO2를 천연 가스와 분리하는 데 사용되며, 각각 고유 한 장점과 단점이 있습니다. 다음은 고장입니다.
1. 흡수 :
* 아민 스크럽 : 이것은 가장 일반적인 방법입니다. 모노 에탄올 아민 (MEA)과 같은 아민은 가스 스트림으로부터 CO2를 흡수하는데 사용된다. 이어서, 아민 용액을 가열하여 재생되어 CO2를 방출한다.
* 다른 흡수제 : 탄산 칼륨, 글리콜 아민 및 냉장 된 메탄올과 같은 다른 용매를 사용하여 CO2를 선택적으로 흡수 할 수 있습니다.
장점 :
* 높은 CO2 제거 효율 (최대 99%).
* 성능이 입증 된 성숙한 기술.
단점 :
* 재생을위한 높은 에너지 소비.
* 아민 분해 및 부식 가능성.
* 높은 CO2 농도 스트림에는 적합하지 않습니다.
2. 막 :
* 중합체 막 : 이들 막은 더 큰 탄화수소를 유지하면서 CO2와 같은 작은 가스 분자가 통과하도록 허용한다.
* 무기 막 : 일반적으로 제올라이트 또는 세라믹으로 만들어진 이들 막은 중합체 막에 비해 더 높은 CO2 선택성 및 열 안정성을 제공한다.
장점 :
* 흡수에 비해 에너지 소비가 낮습니다.
* 높은 CO2 농도 스트림에 사용할 수 있습니다.
* 소형 및 모듈 식 디자인.
단점 :
* 흡수에 비해 CO2 제거 효율이 낮습니다.
* 오염 물질에 대한 민감도.
* 제한된 수명.
3. 극저온 분리 :
* 천연 가스는 매우 저온으로 냉각되어 CO2가 응축되어 가스 스트림에서 분리됩니다.
장점 :
* 높은 CO2 제거 효율.
* 고순도 CO2를 생산할 수 있습니다.
단점 :
* 냉장로 인한 고 에너지 소비.
* 높은 자본 비용.
* 높은 CO2 농도 스트림에는 적합하지 않습니다.
4. 흡착 :
* 활성탄 흡착 : 활성탄은 CO2를 흡수하여 천연 가스와 분리 할 수 있습니다.
* 제올라이트 : 제올라이트는 기공 크기 및 표면 특성으로 인해 CO2를 선택적으로 흡수 할 수 있습니다.
장점 :
* 흡수 및 극저온 분리와 비교하여 에너지 소비가 낮습니다.
* 높은 CO2 제거 효율.
* 높은 CO2 농도 스트림에 사용할 수 있습니다.
단점 :
* 재생에는 열 또는 압력 스윙이 필요하며, 이는 에너지 집약적 일 수 있습니다.
* 제한된 수명.
5. 기타 기술 :
* 하이브리드 시스템 : 흡수 및 멤브레인과 같은 다양한 방법을 결합하면 최적화 된 효율과 비용을 제공 할 수 있습니다.
* 전기 화학적 분리 : 전기 화학 반응을 사용하여 천연 가스에서 CO2를 선택적으로 제거합니다.
* 탄소 포획 및 저장 (CCS) : 캡처 된 CO2는 지하로 운송되고 저장되어 대기로의 방출을 방지합니다.
올바른 방법을 선택하는 것은 다음과 같은 요소에 따라 다릅니다.
* 천연 가스의 CO2 농도.
* 원하는 CO2 순도.
* 비용 고려 사항.
* 환경 영향.
CO2 분리의 응용 :
* 연료 가스 생산 : CO2를 제거하면 천연 가스의 가열 값이 향상됩니다.
* 화학 산업의 공급 원료 : 고순도 CO2는 우레아, 메탄올 및 기타 화학 물질의 공급 원료입니다.
* 온실 가스 완화 : 이산화탄소를 캡처하고 저장하면 온실 가스 배출이 줄어 듭니다.
미래 추세 :
*보다 효율적이고 비용 효율적인 분리 기술 개발.
* CO2 캡처와 재생 에너지 원과의 통합.
* 지속 가능한 CO2 활용 경로 개발.
천연 가스에서 CO2를 분리하는 것은 에너지 생산과 환경 지속 가능성 모두에 중요한 과정입니다. 기술 발전은 이러한 프로세스의 효율성과 비용 효율성을 지속적으로 개선하여 더 깨끗하고 지속 가능한 에너지 미래를위한 길을 열어줍니다.
