배가스로부터에틸렌 회수를 위한 활성탄과 CMS 흡착탑의 흡착거동 특성 (Adsorption Dynamics of Activated Carbon and Carbon Molecular Sieve Beds for Ethylene Recovery)

서지정보

· 발행기관 : 한국화학공학회
· 수록지 정보 : Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) / 50권 / 3호 / 527 ~ 534페이지
· 저자명 : 윤기용, 전필립, 우은지, HyungwoongAhn, 이창하

초록

FCC 연료가스로부터 에틸렌 회수를 위한 흡착공정을 개발을 위하여 활성탄(AC)과 탄소분자체(CMS)로 충진된 흡착탑의 흡착 동특성을 비교하였다. FCC 연료가스로는 6성분(CH4/C2H4/C2H6/C3H6/N2/H2,32:15:14:2:12:25 vol.%) 혼합가스를 이용하였으며, 흡착탑의 흡착 및 탈착파과 실험을 실시하였다. 활성탄 흡착탑의 경우 파과는 H2<N2<CH4<C2H4<C2H6순서로 나왔으며, CMS 흡착탑의 경우는 H2<CH4<N2<C2H6<C2H4 순서를 보였다. CMS 흡착탑은 활성탄 흡착탑보다 성능이 나쁘나, 속도분리의 특성으로 CH4와 N2뿐만 아니라 활성탄에서 제거하기 어려운 C2H6 이상의 성분들을 흡착단계에서 제거할 수 있다. 흡착탑의 재생은 감압과정만으로는 두 흡착제 충진탑에서 충분히 재생되기 어려우며, 진공재생이 필요하다. 따라서 CMS를 이용하는 흡착공정은 전처리 공정으로 설계하고, 활성탄을 이용하는 흡착공정을 주요 분리기로 설계하는 압력진공순환식 흡착공정(PVSA)이 에틸렌 회수에 제안될 수 있다.

영어초록

The adsorption dynamics of activated carbon (AC) and carbon molecular sieve (CMS) beds were studied to recover ethylene from FCC fuel gas. In this study, the FCC fuel gas used consisted of six-component mixture (CH4/C2H4/C2H6/C3H6/N2/H2,32:15:14:2:12:25 vol.%). And the breakthrough experiments of adsorption and desorption were carried out. The breakthrough sequence in the AC bed was H2<N2<CH4<C2H4<C2H6 while the sequence in the CMS bed was H2<CH4<N2<C2H6<C2H4.The separation performance of the CMS bed during the adsorption step was lower than that of the AC bed. However, due to the characteristics of kinetic separation, the CMS bed could remove CH4/N2 as well asthe molecules that are larger than C2H6, which was not easy to be done by the AC bed.Since it was hard to regenerate the adsorption bed by simple depressurization, vacuum regeneration should be adopted. As a result, the pressure vacuum swing adsorption (PVSA) process, consisting of CMS pretreatment process and AC main process, was suggested to recover ethylene efficiently.

참고자료

· 없음