이산화탄소 제거공정에서 물리 흡수제를 사용한 공정과 멤브레인을 사용한 공정 사이의 비교 연구

Abstract

Dimethyl Ether(DME) 제조공정에서 DME의 생산성을 높이기 위해서 이산화탄소를 반드시 제거해야 한다. 본 연구에서는 물리적 흡수제를 사용해서 이산화탄소를 제거할 수 있는 용매 흡수법과 막 분리법을 이용하여 이산화탄소를 제거하는 공정에 대해서 전산모사를 수행한 후, 공정 사이의 에너지 소모량을 비교하였다. 물리적 흡수제로는 메탄올을 사용한 Rectisol 공정, dimethyl ethers of polyethylene glycol를 사용한 Selexol 공정 및 N-methyl pyrrolidone를 사용한 Purisol 공정을 적용하였다. 전산모사를 수행하여 각 공정에서 소모된 에너지를 비교해 본 결과 Purisol 공정에서의 소요 동력이 Membrane 공정에 비해 97.55%, Rectisol 공정에 비해 91.71%, Selexol 공정에 비해 58.25% 감소하는 것을 알 수 있었다. 그러므로 DME 제조공정에 가장 적합한 이산화탄소 제거공정은 Purisol 공정이라 판단된다. Carbon dioxide should be removed to increase the productivity of dimethyl ether(DME) from the DME manufacturing process. In this study, carbon dioxide can be removed using a physical absorbent through a solvent absorption method and membrane separation method. After performing the simulation for the carbon dioxide removal process, the energy consumption of the processes was compared. Methanol was used as a physical absorbent for the rectisol process, dimethyl ethers of polyethylene glycol for the Selexol process and N-methyl pyrrolidone for the Purisol process. By performing the simulation for each process, the energy consumption was compared. The Purisol process had the lowest energy consumption, followed in order by the Selexol process, Rectisol process and Membrane process. Therefore, the Purisol process was the most suitable method for the carbon dioxide process in the DME manufacturing process.