2017-09-24
org.kosen.entty.User@6146ec54
박종훈(bogsahun2)
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우리나라에서 생산하는 수소가 대부분 나프타를 이용한 방법으로 알고 있습니다.
제가 조사한게 맞다면
나프타를 이용한 석유산업의 부산물로 부생수소가 발생하는건데
찾아보니 이 부생수소를 산업적으로 사용하기 어려워서
많이 사용 안한다고 하더라고요.
부생수소중 순도가 낮은 부생수소를 사용할수 없어
정제후 사용 해야된다는데 이부분이 전혀 이해가 안됩니다.
부생수소가 수소와 다른 불순물을 포함한 화합물의 형태로 존재하는건가요?
순도가 낮은 부생수소와 순도가 높은 부생수소는 어떤걸 말하는건가요?
순도가 낮은 부생수소를 수소산업에 활용할수 없다면,
국내에 수소산업에 활용되고있는 수소들은 모두 높은 순도로 정제한 부생수소로 사용한다고 생각하면 될까요
또 물분해, LPG,탈수소 등의 과정을 거친 방법으로 제조된 수소들의 순도는 어떤가요
이것들 또한 한번더 정제의 과정을 거쳐야나요?
- 수소정제
- 부생수소
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 3
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답변
조윤환님의 답변
2017-09-25- 2
반갑습니다.
정유공정은 잘 몰라서 정확한 답변이 될지 모르겠습니다.
단순히 기본적인 화학적 원리로 보면 물분해 공정은 기본적으로 전기에너지를 이용하고, 수소와 산소가 생성되지만 생성되는 전극이 서로 다르므로 손쉽게 분리가 가능할 것으로 예상됩니다.
하지만 나프타, LPG, 메탄 등을 분해해서 탈수소 과정을 통해 만드는 수소는 원재료가 탈수소된 생성물과의 혼합물로 생성될 것이 뻔합니다. 따라서 이 두 물질을 분리해야 고순도 수소가 될 겁니다.
예를 들어 메탄을 스팀으로 개질하는 과정의 경우 CH4 + H2O --> 3H2 + CO 가 됩니다.
사이클로헥산을 벤젠으로 개질하는 과정의 경우도 C6H12 ---> C6H6 + 3H2 식이죠.
참고가 되셨길......
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답변
김병관님의 답변
2017-09-27- 2
http://www.gasnews.com/news/articleView.html?idxno=73661
이 사이트에 자세히 나와있는 것 같습니다.
짧게 본다면
납사로부터 에틸렌과 프로필렌을 생산하는 납사분해공정과 염소와 가성소다를 생산하는 클로르-알칼리 공정이 있습니다. 이 때 완전한 기체 분리는 어렵기 때문에 부생수소에 납사, 에틸렌, 프로필렌 등이 섞여있을 수 있습니다.
국내 부생수소양은 납사분해 공정이 약 13% 차지합니다. 현재 국내의 부생 수소는 소량 발생하는 곳은 주로 연료로 사용하여 자가 소비하고 있으며, 대량 생산되는 경우에는 자가 소비되거나 가스 회사에서 구매하여 정제한 후 산업용 수소로 공급되고 있습니다. 수소충전소용이나 연료전지 발전용으로의 수소 공급은 미미한 상황입니다.
순도는 사용처에 따라 필요한 정도가 천차만별인데 보통 99.5% 정도는 되야 쓸 수 있기에 이보다 낮은 순도의 부생수소가 납사분해공정에서 생성될 것 같습니다.
기체의 분리공정은 보통 냉각시켜서 끓는점을 기준으로 분리합니다.
박종훈(bogsahun2) 2017-09-28좋은 답변 감사합니다. 그런데 정제하는데 순도가 낮은 수소를 냉각시킨다는게 액화수소를 제조한다는것과 다른건가요. 사용할수만 있다면 액화수소를 사용하는게 좋은데 액화기술이 부족하다는 기사를 봐서 여쭤봅니다.....
김병관(loveichem) 2017-09-29보통 저온 기체들은 액화시켜 부피를 줄여야 유통이 쉽고 비용이 적게 들기 때문에 액화시켜서 정제도 하고 바로 많이 사용합니다. 액화기술이 부족하다는 것은 생산공정상 비용이 더 든다는 것으로도 볼 수 있습니다. 액체헬륨처럼 아주 비싸게 팔지는 못 하지만 생산 비용은 조금 더 싼 정도 밖에 안 되고 다른 기체에 비해 산업체에서 많이 사용은 안 하고 있습니다.
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답변
오현철님의 답변
2017-10-11- 2
정제하는데 순도가 낮은 수소를 냉각시킨다는게 액화수소를 제조한다는것은 다른겁니다.
액화수소를 만들기 위해서는 20K 까지 온도를 낮춰야 하고, 상온(300k)과의 엄청난 온도차이를 잘 분리해 낼수 있는 단열 용기가 필요합니다. 그럼에도 불구하고, 어느정도의 열이 전달되기 때문에 액화된 수소가 쉽사리 기화(압력 상승)되는 문제가 항상 존재합니다. 그래서 액화기술이 부족하다는 이야기를 하는겁니다. 정제에 수소를 냉각시킨다는 이야기는 필요한 만큼만 온도를 내린다는 개념이기 때문에 차이가 납니다.