Optimization and Economy Evaluation of the Amine-based CO2 Absorption Process
아민 기반 이산화탄소 흡수 공정의 최적화 및 경제성 평가
- 주제(키워드) 도움말 CO2 포집 , CCS , 경제성 평가 , 흡수 공정
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이광순
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000052493
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약 도움말
지난 수십 년간, 지구온난화를 야기하는 이산화탄소의 배출량 감소를 위한 아민 기반의 이산화탄소 흡수 공정이 연구되고 있다. 높은 경제성을 가지는 아민 기반의 이산화탄소 흡수 공정을 개발하기 위해서는 공정에 대한 합리적인 경제성 평가와 분석이 요구된다. 이러한 관점에서, 아민 기반의 이산화탄소 흡수 공정의 경제성 평가 시스템 구축 연구가 수행되었다. 경제성 평가 시스템은 공정 성능 모델과 비용 산출 모델로 구성되어 있다. 공정 성능 모델에서 대규모 화력 발전소에서 배출하는 배가스를 처리하는 이산화탄소 흡수 공정의 성능을 산출하였고, 그 결과로부터 비용 산출 모델에서 총 이산화탄소 포집 비용을 산출하였다. 이 시스템을 기반으로 공정의 설계 변수들이 총 포집 비용에 미치는 영향을 분석하기 위해 흡수탑과 탈착탑의 높이, 열교환기의 MTA, 탑의 재질에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 그 결과, 흡수탑의 높이와 열교환기의 MTA가 가장 민감한 설계 변수로 나타났다. 또한, 민감도 분석을 통해 최적화된 기본 공정으로부터, CAPEX와 OPEX가 총 포집 비용에 미치는 영향을 분석하기 위하여 CAPEX와 OPEX 측면에서 각각 개선된 공정에 대한 경제성 평가를 수행하였다. 그 결과, 추가 장비가 필요함에도 불구하고 리보일러의 열량을 뚜렷하게 감소시킨 개선 공정이 이산화탄소 총 포집 비용을 크게 절감할 수 있었다.
more초록/요약 도움말
The amine-based CO2 absorption process has beed stuided to reduce CO2 emission which causes the climate change effect for decades. To develop the amine-based CO2 absorption process, reasonable assessment and economy evaluation of process must be accomplished. In this sense, economy evaluation system of the amine-based CO2 absorption process was established in this study. Economy evaluation consists of the performance model and the cost model. The performance of CO2 absorption process dealing with a flue gas from large coal-fired power plant was estimated by the performance model and total CO2 capture cost was estimated by the cost model. The height of absorber and stripper, minimum temperature approach(MTA) of heat exchanger, and column materials were used as design variables for sensitivity analysis to observe the effects of design variables on total cost through economy evaluation system. As a result, the height of absorber and MTA were the most sensitive variables. The economy of improved process in terms of CAPEX reduction and the other improved process in terms of OPEX reduction based on optimized base process were also evaluated to analyze how CAPEX and OPEX affect total cost. Consequently, improved process case reduced evident reboiler duty could reduce total cost even if additional equipments were needed.
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