ASU 심랭식 공기분리공정 설명

심랭식 공기분리공정 

1. 공기 정제 및 냉각: 대기 중 공기를 흡입 → 필터로 불순물 제거 → 압축 및 열 제거 → 냉동기로 냉각, 수분 제거 → 흡착탑(M/S Tower)에서 잔여 수분 및 CO2 완전 제거.
2. 열교환 및 증류:
   • 정제된 공기는 주열교환기와 팽창터빈을 거쳐 한랭을 발생.
   • 공기 일부는 고압증류탑(6기압)으로, 나머지는 저압증류탑(1.3기압)으로 들어감.
   • 열교환기를 통해 고압탑에서는 응축기 역할, 저압탑에서는 리보일러 역할 수행.
3. 산소와 질소 분리:
   • 고압탑 상부에서 질소(N2), 저압탑 하부에서 산소(O2) 생산.
   • 저압탑 상부에서 발생하는 GN2는 주열교환기로 열회수 후 배출.
4. 아르곤(Ar) 분리:
   • 별도 분리탑 설치 → Ar 조성이 높은 지점에서 액체를 증류하여 분리.

핵심: 공기를 정제, 냉각 및 증류하여 산소(O2), 질소(N2), 아르곤(Ar)을 효율적으로 분리하는 공정.

 

 

심랭 공기 분리장치에서의 미량 성분(희가스) 분리

1. Ar, Neon, Kr, Xe 분리 가능:
   • Ar 분리:
     • 비점이 O2와 N2 사이에 위치하여 저압탑 하부에서 Crude Ar(약 10% Ar 조성) 생성.
     • Ar 정제탑을 통해 95% 이상 순도로 증류 후, H2 반응 또는 고순도 컬럼 사용으로 99.999% 이상의 고순도 Ar 생산.
2. Ne 분리:
   • 메인 콘덴서 상부 배출가스에서 회수.
   • 응축기와 활성탄 흡착탑을 이용해 Ne 및 He 혼합가스를 회수 후 정제.
3. Kr 및 Xe 분리:
   • 고비점 특성으로 인해 저압탑의 LO2(Liquid O2) 중 축적.
   • LO2를 농축해 Crude 가스 생산.
   • CH, C2H2 등이 포함되어 위험하지만, 안전한 농축법이 개발됨.
   • 회수된 혼합가스를 증류 및 흡착법으로 분리, 정제 후 제품화.
4. He 분리:
   • 주로 천연가스에서 회수되며, 공기 분리 공정에서는 생산하지 않음.

핵심: 공기 분리 공정을 통해 다양한 미량 성분을 효율적으로 회수 및 정제할 수 있으나, 일부 성분은 대규모 장치에서만 경제적으로 분리 가능하며, 안전성이 중요한 요소로 작용함.

 

ASU PLANT(공기 분리 장치) : 쉽게 알고 가스회사 입사하기