고체 산화물 수전해와 바이오가스 부분산화가 통합된 그린 메탄올 생산 공정 개발 (Development of Green Methanol Production Process Integrated with Biogas Partial Oxidation and Solid Oxide Electrolyzer Cell)

서지정보

· 발행기관 : 한국청정기술학회
· 수록지 정보 : Clean Technology / 31권 / 1호 / 16 ~ 23페이지
· 저자명 : 박지예, 임승주, 조형태, 이재원

초록

해양 대체 연료로서 메탄올에 대한 수요가 증가하고 있다. 그러나 높은 생산 비용과 재생 에너지 공급의 불안정성으로 인해 현재 그린 메탄올은 전체 메탄올 생산량의 1% 미만에 불과하다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 메탄올 수율을 높이고 에너지 효율을 향상시켜 공정의 전반적인 효율성을 개선하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 고체 산화물 수전 해 기반의 그린 수소 생산 공정과 바이오가스 부분 산화 공정을 통합한 새로운 그린 메탄올 생산 공정을 제안하였다. 제 안 공정은 그린 수소를 추가 투입함으로써 탄소 손실을 최소화하여 88.51%의 메탄올 수율을 달성하였다. 또한 바이오 가스 부분 산화 및 메탄올 합성 반응에서 발생하는 폐열을 회수하여 증기를 생산함으로써, 기존 그린 메탄올 공정 대비 에너지 효율을 각각 177% 및 7% 향상시켰다.

영어초록

The demand for methanol as an alternative marine fuel is increasing. However, due to the high production costs and the instability of renewable energy supplies, green methanol currently accounts for less than 1% of the total methanol production.
To address the challenges associated with green methanol, it is essential to improve the methanol yield and its energy efficiency in order to enhance the performance of the production process overall. This study proposes a novel green methanol production process that integrates solid oxide electrolyzer cell (SOEC)-based green hydrogen production with biogas partial oxidation. The proposed process minimizes carbon loss by injecting additional green hydrogen. As a result, this process achieved a methanol yield of 88.51%. Furthermore, by recovering waste heat from the biogas partial oxidation and methanol synthesis reactions and using it to produce steam, the energy efficiency of the proposed process was improved by 177% and 7% compared to the conventional e-methanol and bio-methanol processes, respectively.

참고자료

· 없음