#혼합냉매 | 큐픽스 에너지

한국에너지공대, 천연수소 액화수소·LNG 동시생산 공정 설계

한국에너지공과대학교(KENTECH) 황지현 교수 연구팀이 천연수소 생산정의 혼합가스에서 액화수소와 LNG를 동시에 생산하는 통합 공정을 설계했다. 연구팀은 고순도 수소를 가정한 기존 연구와 달리 메탄·탄화수소 등 실제 생산가스 성분을 공정 설계에 반영했다. 하루 300톤 액화수소 생산 기준으로 단일 혼합냉매(SMR) 예냉 공정은 액체질소 예냉 공정보다 단위 에너지 소비량 36.9%, 엑서지 파괴량 54.1%를 줄이는 것으로 분석됐고, 논문에서 비교한 기존 상용 액화수소 플랜트 대비 에너지 소비 절감 가능성은 약 45~55%로 나타났다. 연간 300만 톤 생산 시 액화수소 1kg 액화 비용은 최저 1.24달러, 상류 생산원가는 1kg당 최저 0.22달러로 추산됐으며, 이는 최종 판매가격이 아닌 추정치로 매장량·생산 안정성·시추 비용 등의 추가 검증이 필요하다. 논문은 International Journal of Hydrogen Energy에 게재됐고, 해양수산부·해양수산과학기술진흥원과 국토교통부·국토교통과학기술진흥원의 지원을 받았다.

10월 23일

수소·연료전지에너지신문

천연수소·LNG 동시 생산 공정 설계…액화 에너지 37% 절감 분석

한국에너지공대 황지현 교수 연구팀이 천연수소 생산정에서 나오는 혼합가스를 활용해 액화수소와 LNG를 함께 생산하는 통합 공정을 설계하고 에너지 효율·경제성을 분석했다고 22일 밝혔다. 하루 300톤 액화수소 생산을 기준으로 액체질소 예냉 방식과 단일 혼합냉매 예냉 방식을 비교한 결과, 혼합냉매 방식의 단위 에너지 소비량이 36.9% 적고 엑서지 파괴량은 54.1% 감소한 것으로 분석됐다. 논문에서 비교 대상으로 삼은 기존 상용 액화수소 플랜트 대비 에너지 소비 절감 가능성은 약 45~55%로 제시됐으며, 이는 공정 모델 비교 결과로 실제 플랜트 운전 실적과는 구분된다. 연구팀은 생산가스에서 분리한 천연가스액(NGL)을 혼합냉매의 보충 원료로 재활용하는 방안도 함께 제시했다. 연간 300만톤 생산을 가정한 경제성 분석에서는 수소 1kg 액화비용이 최저 1.24달러, 상류 단계 천연수소 생산원가는 kg당 최저 0.22달러로 산출됐다.

10월 22일