경질 나프타 분해 공정 촉매재생기 적용을 위한 유동층에서 CH4 및 CO 연소 특성 연구 (Study on the Characteristics of CH4 and CO Combustion in a Fluidized Bed for a Regenerator in the Light-Naphtha Cracking Process)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 46권 / 11호 / 611 ~ 619페이지
· 저자명 : 조성권, 이대훈

초록

경질 나프타 촉매 분해 공정의 촉매재생기는 유동층 반응기 내 연소반응을 통해 촉매의 열원과 재생에 이용한다. 반면, 유동층에서 연료의 연소 특성에 대한 연구는 매우 부족한 상황이다. 따라서 상용 촉매재생기 환경에서 CH4과 CO의 연소 특성을 확인하기 위해, 유동층 반응기를 이용하여 CH4과 CO의 전환율을 측정하였다. 또한, 기존의 CH4과 CO의 single-step 반응속도와 GRI-Mech 3.0 기반 반응속도를 계산하여 실험 결과와 비교하였다. 그 결과, 유동층 반응기에서 CH4과 CO의 연소가 지연되는 특징을 확인하였으며, single-step 반응속도식으로 예측하기 위해 적절한 반응속도 상수를 제시하였다. 추가적인 검증을 통해, CH4 전환율 5% 이내의 차이를 확인하였다. 이 연구 결과를 통해, 유동층 환경에서 CH4과 CO의 연소를 효과적으로 예측할 수 있을 것으로 기대한다.

영어초록

A regenerator for the light-naphtha catalytic cracking is used as a heat source and for the regeneration of the catalyst through combustion in a fluidized-bed reactor. To investigate the combustion characteristics of CH4 and CO under the conditions of a commercial regenerator, the conversion of CH4 and CO was measured using a fluidized-bed reactor. In addition, single-step reaction rates and GRI-Mech 3.0-based reaction rates of CH4 and CO were calculated and compared with the experimental results. Consequently, the combustion of CH4 and CO was delayed in the fluidized-bed reactor, and an appropriate reaction rate constant was presented for predicting the single-step reaction rate. Through additional verification, a difference within CH4 conversion of 5% was confirmed. The combustion of CH4 and CO in a fluidized-bed reactor is expected to be effectively predicted through the single-step reaction model.

참고자료

· 없음