철강 및 화학물질 동시 생산

제품 개요

철강-화학 공동 생산은 철강 부생 가스를 고부가가치 화학 원료 및 최종 제품으로 업그레이드하는 통합 저탄소 산업 솔루션입니다. 고로 가스, 전로 가스, 코크스로 가스를 상류 자원으로 활용하여 CO와 H2를 포함한 핵심 성분을 정제 및 분리한 후, 이를 C1 화학 경로에 직접 공급하여 메탄올, 에탄올, 에틸렌 글리콜과 같은 화학 제품을 생산합니다. 이는 철강 산업과 화학 산업 간의 실용적인 연결 고리를 만들어 기존 공정 가스에서 추가 가치를 창출하는 동시에 화학 합성 비용을 절감합니다.

이 솔루션은 명확한 산업 현실을 해결합니다. 제철 과정에서는 CO, H2, 메탄을 함유한 대량의 오프가스가 발생하는 반면, C1 화학은 CO 및 메탄과 같은 탄소 하나 원료를 필요로 하며, 현대 석탄 화학 공정은 CO와 H2가 주성분인 합성가스에 의존합니다. 철강 부생 가스에서 CO와 H2를 정제하여 화학 원료로 직접 사용함으로써 철강-화학 공동 생산은 철강 가스의 활용 가치를 높이고 석탄 가스화 기반의 기존 경로에 비해 전체 생산 비용을 절감합니다. 또한 탄소 함유 가스를 단순히 열원으로 연소하는 대신 화학 제품으로 전환함으로써 철강 산업이 이중 탄소 목표를 달성하기 위한 효과적인 경로로 인정받고 있습니다.

수십 년간의 VPSA 및 PSA 가스 분리 엔지니어링 전문성, 독점 흡착제 및 광범위한 산업 구현 경험을 바탕으로 이 솔루션은 장기 공정 제철소, 주물 고로 작업 및 철강-코크스 화학 콤플렉스에 확장 가능한 통합이 가능한 성숙하고 안정적인 운전을 위해 설계되었습니다. 검증된 제철소 배기가스 저탄소 활용 기술과 종합적인 공정 설계를 결합하여 측정 가능하고 반복 가능한 경제적, 환경적, 사회적 이점을 제공합니다.

주요 특징 및 사양

시장 수요

중국의 연간 철강 생산능력은 10억 톤을 초과합니다. 철강 생산 과정에서 CO, H2, 메탄을 함유한 대량의 고로 가스, 전로 가스, 코크스로 가스가 부산물로 발생합니다.

C1 화학은 탄소 원자 하나로 구성된 화합물을 원료로 화학 제품을 전환 및 합성하는 생산 공정으로, 특히 CO와 H2를 주로 포함하는 합성가스를 원료로 사용하는 현대 석탄 화학 처리가 이에 해당합니다.

철강 부생 가스에서 CO와 H2를 정제하여 C1 화학에 직접 사용함으로써 철강 가스의 활용 가치를 높일 뿐만 아니라 화학 합성의 생산 비용을 절감합니다.

철강-화학 공동 생산은 철강 산업의 부생 가스를 원료로 하고 화학 산업의 메탄올, 에탄올, 에틸렌 글리콜과 같은 화학 제품을 최종 산물로 하여, 서로 다른 분야의 한계를 극복하고 철강과 화학 산업 간의 가교 역할을 합니다. 이는 철강 산업이 이중 탄소 목표를 실현하기 위한 효과적인 방법 중 하나입니다.

기술적 이점

철강-화학 공동 생산 공정의 핵심은 철강 부생 가스의 정제입니다. 제철소 배기가스 저탄소 활용 기술은 높은 성숙도와 안정성을 가진 공정을 통해 고로 가스와 전로 가스에서 CO를 효율적으로 정제하고 코크스로 가스에서 H2를 분리할 수 있습니다.

다음과 같은 장점이 있습니다:

• 질소 농후 가스에서 CO 회수
  전 세계적으로 질소 농후 가스에서 CO를 분리하는 것은 어렵습니다. 독점적인 PU-1 흡착제와 관련 분리 공정을 통해 질소 농후 가스 혼합물에서 CO를 정제하는 기술적 돌파구가 마련되었습니다. 이는 철강 및 화학 공동 생산 프로젝트에 핵심 기술 지원을 제공합니다.
• 01 고로가스 및 전로가스 정제
  고로가스 및 전로가스에 산업 주도 정제 공정(압축, 탈황, 탈산소, 탈수, 탄소 포집 및 CO 정제)이 적용됩니다. 성공적으로 산업화된 이 공정은 저에너지 소비 및 첨단 기술로 철강 및 화학 공동 생산의 효율성을 더욱 향상시킵니다.
• 02 탄소 포집 이점
  고로가스와 전로가스는 20~30%의 CO2를 함유하므로 BFG 및 BOFG에서 고순도 CO를 회수하려면 탈탄소 및 탄소 포집이 필요합니다. 철강과 화학 생산을 결합하면 철강 산업의 탄소 포집 비용과 에너지 소비가 절감됩니다.
• 03 상당한 경제적 이점
  현대 석탄 화학 산업과 비교할 때, 철강-화학 공동 생산은 석탄 가스화를 철강 배기가스로 대체합니다. 이는 화학 공정의 원료 비용을 절감하고 석탄 가격 변동으로 인한 위험을 피하여 최종 화학 제품의 가격을 더 경쟁력 있게 만듭니다.
• 04 뛰어난 환경적 이점
  철강-화학 공동 생산은 원래 연소에 사용되던 CO를 화학 제품으로 고정시킵니다. 동시에 집진 및 탈황과 같은 정제 공정을 수행하여 철강 기업의 탄소, 황, 질소 산화물 및 기타 오염 물질 배출을 줄여 초저배출 및 이중 탄소 목표를 달성합니다.
• 05 상당한 사회적 이점
  단일 산업의 한계를 뛰어넘는 조정된 솔루션으로서 철강-화학 공동 생산은 철강 산업의 산업 사슬을 확장하고, 위험 대처 능력을 향상시키며, 화학 산업의 원료를 확대하고, 제품 경쟁력을 강화하며, 산업 통합을 통한 전환 및 업그레이드를 촉진합니다.

사양 및 데이터 포인트

항목	사양
상류 부산물 가스 공급원	고로가스, 전로가스, 코크스로가스
철강 부산물 가스의 주요 유용 성분	CO, H2, 메탄
C1 화학 원료	CO, 메탄 및 기타 단일 탄소 화합물
현대 석탄 화학 원료 기준	주로 CO와 H2를 포함하는 합성가스
핵심 분리 목표	고로가스 및 전로가스에서 CO 정제, 코크스로가스에서 H2 분리
해결된 CO 분리 과제	질소 농후 가스 혼합물에서 CO 정제
독점적인 핵심 소재	독점적인 PU-1 흡착제
BFG 및 BOFG 정제 순서	압축, 탈황, 탈산소, 탈수, 탄소 포집, CO 정제
고로가스 및 전로가스의 CO2 함량 기준	CO2 20%~30%
말단 화학 제품 예시	메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 포름산, 아세트산, 디메틸카보네이트
완료된 철강-화학 협업 프로젝트 총계	완료 프로젝트 3건
완료 프로젝트 참고 자료	시헝 특수강 ASD 테크놀로지 주식회사, 산시 진난 철강 그룹 워넝 화학, 시노스틸 타이완 차이나 에코텍

적용 시나리오

시헝 특수강 ASD 테크놀로지 주식회사, 산시 진난 철강 그룹 워넝 화학, 시노스틸 타이완 차이나 에코텍을 대상으로 총 3건의 철강-화학 협업 프로젝트가 완료되었습니다. 일반적인 적용 시나리오는 다음과 같습니다:

• 주조용 고로 제철 기업
  일반적으로 유효 용적 1000m³ 미만의 주조용 고로를 사용하여 철을 제조합니다. 용융 과정에서 부산물로 고로가스가 발생합니다. CO를 정제하여 수소 참여 없이 합성되는 포름산, 아세트산, 디메틸카보네이트 등의 화학 제품을 생산할 수 있습니다.
• 고로 및 전로 장경로 기술을 사용하는 제강 기업
  생산 능력에 따라 장경로 제강 기업은 1000m³~6000m³ 용적의 고로로 제철하고, 30톤~350톤 전로로 제강하여 고로가스와 전로가스를 동시에 배출합니다. CO를 정제하여 수소(H2) 참여 없이 합성되는 포름산, 아세트산, 디메틸카보네이트 등의 화학 제품을 생산할 수 있습니다.
• 고로, 전로 및 코크스로 기술을 사용하는 철강 및 코크스 화학 기업
  장경로 제강을 기반으로, 철강 및 코크스 복합 기업은 높이 4.3m~7.6m의 코크스로를 갖추어 고로용 코크스를 제조하며, 부산물로 코크스로가스를 함께 생산합니다. 수소(H2)를 정제하여 고로가스 및 전로가스에서 분리된 CO와 합성 시 수소가 필요한 화학 제품, 예: 메탄올, 에탄올, 글리콜 등을 생산할 수 있습니다.
• 코크스 기업
  코크스 기업은 생산 능력에 따라 높이 4.3m~7.6m의 코크스로를 사용합니다. 부산물로 코크스로가스가 생산됩니다. 코크스로가스 내 메탄은 CO와 H2를 포함하는 합성가스로 개질될 수 있으며, 이를 분리 및 정제하여 합성 과정에 수소가 관여하는 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜 등의 화학 제품을 생산할 수 있습니다.

이미지 설명

• 시장 수요 배너 이미지 - 철강 부생가스 및 화학 협업 개념 시각 자료 제시
• 기술적 장점 배너 이미지 - 제철소 배기가스 활용을 위한 정제 및 분리 경로 도해
• 적용 시나리오 이미지 - 철강-화학 통합 생산 맥락 및 산업 플랜트 환경 묘사
• 추가 페이지 갤러리 이미지 - 철강가스 정제 및 분리 관련 솔루션 산업 현장 및 구현 시각 자료

주요 이점 및 경쟁 우위

• 철강 부생가스의 고부가가치 활용 고로가스, 전로가스, 코크스로가스를 단순 연소용이 아닌 화학 원료로 전환
• 화학 제품 생산 비용 절감 철강 부생가스에서 정제된 CO와 H2를 직접 C1 화학에 공급하여 석탄 가스화 공정 의존도 감소
• 혁신적인 CO 정제 능력 독점 PU-1 흡착제 및 N2-rich 혼합가스로부터 CO 회수를 위한 검증된 분리 공정 기반
• 성숙하고 안정적인 정제 경로 압축, 탈황, 탈산소, 탈수, 탄소 포집, CO 정제의 산업적 공정 순서 활용
• 탄소 포집 시너지 탈탄소화는 이미 20%~30% CO2를 포함하는 BFG 및 BOFG에서 고순도 CO를 회수할 때 필요하므로, 통합을 통해 포집 비용과 에너지 소비를 줄입니다.
• 초저배출 지원 CO를 화학 제품으로 고정화하고 집진 및 탈황과 같은 정제 단계를 결합하여 탄소, 황산화물, 질소산화물 및 기타 오염물질을 줄입니다.
• 석탄 가격 변동성 노출 감소 석탄 가스화 원료를 제철 배기가스로 대체하여 최종 화학 제품의 경쟁력을 향상시킵니다.
• 산업 사슬 확장 및 회복력 제철 및 화학 산업을 조정된 컴플렉스로 연결하여 위험 저항력을 개선하고 전환 및 업그레이드를 촉진합니다.

적용 시나리오 및 사용 사례

시나리오	산업	주요 이점	이 제품을 선택해야 하는 이유
고로 가스에서 산 및 탄산염 화학물질용 CO 정제	주조 고로 제철	부생가스를 H2 참여 없이 화학 제품으로 전환	BFG에서 CO 정제용으로 설계되었으며 유효 부피가 1000 m3 미만인 주조 고로 운영 규모와 호환됩니다.
전로 가스에서 C1 화학 합성 경로용 CO 정제	전로를 이용한 통합 제강	BOFG의 고부가가치 활용 및 화학 원료 비용 절감	독점적인 PU-1 흡착제와 성숙한 분리 공정을 통해 질소가 풍부한 환경에서 CO 분리 문제를 해결합니다.
통합 탄소 포집 및 CO 회수를 통한 BFG 및 BOFG 결합 정제	장경로 고로 및 전로 제철소	포집 시너지를 통한 고순도 CO 회수 효율적 경로	산업화된 순서: 압축, 탈황, 탈산소, 탈수, 탄소 포집, CO 정제를 사용합니다.
코크스로 가스에서 수소 관련 화학 제품용 H2 분리	제철 및 코크스 화학 콤플렉스	메탄올, 에탄올 및 글리콜 합성을 위한 H2 공급을 가능하게 합니다.	COG에서 H2를 분리하고 BFG 및 BOFG에서 분리된 CO와 결합하여 수소 관련 합성에 사용합니다.
COG 메탄을 개질하여 합성가스로 만든 다음 CO와 H2를 분리하여 화학 생산에 사용합니다.	코킹 기업	연료 사용을 넘어 화학 제품 포트폴리오를 확장합니다.	메탄을 포함하는 COG를 CO 및 H2 합성가스로 전환한 다음, 둘 다 분리 및 정제하여 C1 화학 응용 분야에 사용합니다.
배출 감축을 원하는 철강 기업을 위한 이중 탄소 전략 프로젝트	철강 지속 가능성 프로그램	CO를 제품에 고정하고 초저배출을 지원합니다.	정제 공정을 통해 오염물질 배출을 줄이고 통합 활용을 통해 이중 탄소 목표를 지원합니다.
원료 안정성을 위해 인근 제철소와 통합된 화학 단지	화학 제조 클러스터	비용 예측성이 개선된 안정적인 대체 원료	철강 배기가스로 석탄 가스화를 대체하여 원료 비용을 절감하고 석탄 가격 변동 위험을 회피합니다.
기존 철강 가스 처리 설비를 화학 등급 가스용으로 개조 활용	제철소 현대화	화학 등급 CO 및 H2 스트림에 대한 더 빠른 경로	철강 배가스 조건에 맞춘 모듈식 정제 및 분리 아키텍처

경쟁 비교

기능 또는 측면	이 제품	일반적인 대안
C1 화학의 원료	✓ 고로가스, 전로가스, 코크스로가스 등 철강 부산물 가스	✗ 석탄 가스화 기반 합성가스를 주요 경로로 사용
N2 농후 혼합물에서 CO 분리	✓ 독점 PU-1 흡착제를 사용한 획기적인 성능	✗ 낮은 선택성 또는 더 높은 복잡성으로 인해 종종 어려움
고로가스 및 전로가스 통합 정제 시퀀스	✓ 압축, 탈황, 탈산소, 탈수, 탄소 포집, CO 정제	✗ 에너지 및 공간 효율이 낮은 분리형 또는 덜 통합된 설비
탄소 포집 통합	✓ 고로가스 및 전로가스 내 20~30% CO2로 인한 직접적 시너지	✗ 탄소 포집을 독립된 비용 센터로 처리
석탄 가격 변동에 대한 경제적 회복력	✓ 석탄 가스화를 대체하여 석탄 가격 변동 위험 회피	✗ 석탄 및 에너지 가격 변동성에 노출
환경적 성과	✓ CO를 제품에 고정하고 정제를 통해 오염물질 감소	✗ 배가스는 주로 열 회수용으로 연소되며 활용 경로가 적음
최종 제품 유연성	✓ 메탄올, 에탄올, 에틸렌 글리콜 및 기타 C1 제품 지원	✓ 제품 슬레이트는 가능하나 일반적으로 더 높은 상류 비용과 배출량이 발생합니다
산업 통합 모델	✓ 철강 및 화학 산업 가치 사슬을 연결합니다	✗ 교차 효용 시너지가 제한된 개별 부문 운영
프로젝트 입증 및 실행	✓ 3건의 철강-화학 공동 생산 프로젝트 완료	✗ 실증된 철강-가스-화학 제품 구현 사례 부족

기술 및 디자인 하이라이트

제철소 배출가스 저탄소 활용 아키텍처

이 솔루션은 철강과 화학의 공동 생산이라는 핵심 요구사항인 철강 부생가스의 고효율 정제를 중심으로 구축되었습니다. 고로가스와 전로가스에서 CO를 회수하고 코크스로가스에서 H2를 분리할 수 있는 성숙하고 안정적인 공정 경로를 사용하여 하류 합성 요구사항에 부합하는 화학 등급 원료를 생성합니다.

질소가 풍부한 가스 혼합물로부터의 CO 정제

질소가 풍부한 혼합물에서 CO를 분리하는 것은 전 세계적으로 어렵습니다. 이 솔루션은 독점적인 PU-1 흡착제와 관련 분리 공정을 통해 이 문제를 해결하며, 철강 오프가스에서 일반적인 질소가 풍부한 가스 환경에서 CO 정제 성능을 구현하도록 설계되었습니다. 이 혁신은 BFG와 BOFG를 C1 화학의 신뢰할 수 있는 CO 원료로 전환하는 핵심 요소입니다.

통합된 BFG 및 BOFG 컨디셔닝 및 CO 회수

정의된 설계 특징은 업계 최초의 고로가스 및 전로가스 정제 트레인입니다: 압축, 탈황, 탈산소, 탈수, 탄소 포집 및 CO 정제. 이 시퀀스는 성숙도, 안정성 및 산업 적합성을 높이면서 낮은 에너지 소비와 고급 공동 생산 효율을 지원하도록 설계되었습니다.

공정 필연성에 의한 탄소 포집 시너지

고로가스와 전로가스는 20~30%의 CO2를 함유하고 있으므로 고순도 CO를 회수하려면 탈탄소화가 필요합니다. 이 요구사항은 화학 공동 생산이 통합될 때 장점이 됩니다. 탄소 포집 단계가 더 이상 고립된 비용이 아니며 가치 창출 공동 생산 프레임워크 내에서 최적화될 수 있기 때문입니다.

복잡한 산업 생태계를 위해 설계됨

철강과 화학의 공동 생산은 단일 장치가 아닙니다. 제철소 오프가스 관리, 정제 및 분리, 화학 합성 원료 준비를 연결하는 시스템 수준의 통합입니다. 이 솔루션은 주물 고로, 장프로세스 고로 및 전로 제철소, 철강 및 코크스 화학 복합 단지, 개질 및 분리 요구사항이 있는 독립 코킹 기업을 포함한 다양한 기업 유형에 걸쳐 확장 가능하도록 설계되었습니다.

산업 규정 준수 및 품질 보증

이 솔루션은 VPSA 및 PSA 가스 분리 및 에너지 절약 환경 보호 기술의 연구 개발과 완전한 장비 세트의 설계, 제조 및 엔지니어링 건설을 전문으로 하는 국가 공인 하이테크 기업이 제공합니다. 이 조직은 R&D 센터, 파일럿 베이스, 흡착제 및 촉매 생산 기지, 베이징 핵심 엔지니어링 연구소를 운영하여 핵심 재료와 공정 노하우를 엄격하게 관리합니다.

베이징 대학 화학 및 분자 공학 학부와 공동으로 설립된 R&D 플랫폼에 의존하여 이 회사는 고효율 연구 개발 팀, 풍부한 엔지니어링 경험 및 정교한 서비스 시스템을 유지합니다. 독점적인 흡착제와 촉매를 기반으로 개발된 완전한 장치 세트는 철강, 화학 산업, 비철 야금, 유리 및 유리 섬유, 신에너지, 고형 폐기물, 제지, 폐기물 소각 및 수처리 분야의 가스 적용 문제를 해결하도록 설계되었습니다.

설계 및 시공된 400개 이상의 대규모 및 중규모 VPSA 가스 분리 및 정제 플랜트 및 프로젝트에서 성능 지표는 국제 첨단 표준에 도달한 것으로 명시되어 있습니다. 이러한 엔지니어링 실행의 깊이는 까다로운 철강 및 화학 공동 생산 환경에서 일관된 정제 안정성, 신뢰할 수 있는 분리 성능 및 프로젝트 실행 자신감을 지원합니다.

글로벌 도달 및 목표 시장

철강과 화학의 공동 생산은 통합 산업 단지, 철강 클러스터 및 화학 제조 허브가 비용 효율성, 원료 안보 및 배출 감소를 우선시하는 지역에서 특히 적합합니다. 완료된 철강-화학 공동 생산 프로젝트를 포함한 입증된 실적과 VPSA 및 PSA 가스 분리에 대한 깊은 전문성을 바탕으로 이 솔루션은 다양한 규제 프레임워크, 플랜트 표준 및 산업 운영 관행에 걸쳐 현지화될 수 있도록 준비되어 있습니다.

주요 중공업 지역의 고객을 대상으로 한 광범위한 성공 사례와 풍부한 경험을 바탕으로 실행 팀은 플랜트 안전 관리, 환경 목표 및 기존 철강 가스 처리 시스템 및 화학 원료 준비 트레인과의 통합을 포함한 현지화된 구현 요구사항을 지원합니다. 이 현지화 준비 접근 방식은 더 원활한 시운전, 더 안정적인 장기 운영 및 철강 제조업체와 화학 생산업체 모두에게 더 명확한 투자 수익을 가능하게 합니다.

대상 지역	고객 유형	산업 분야	당사의 장점
동아시아	철강 제조업체, 화학 생산업체, EPC 회사, 산업 단지 운영자	고로 및 전로 제강, 코킹, C1 화학 생산	독점적인 흡착제와 성숙하고 산업화된 공정 트레인을 갖춘 철강 오프가스 정제 및 분리에 대한 강력한 경험
남아시아	철강 그룹, 엔지니어링 회사, 정부 지원 탈탄소화 프로젝트	제철소 현대화, 철강 가스의 저탄소 활용, 화학 다각화	통합된 탄소 포집 단계를 통한 활용을 통해 이중 탄소 목표를 지원하는 입증된 기술 경로
동남아시아	산업 제조업체, 화학 단지, EPC 계약자, 프로젝트 개발자	통합 철강 및 화학 복합 단지, 코킹 및 합성가스 활용	철강과 화학 부문을 연결하고 석탄 가스화 경로 대비 원료 경쟁력을 향상시키는 유연한 통합 모델
중동	EPC 기업, 산업 투자자, 국가 산업 다각화 프로그램	대규모 산업 단지, 대체 원료를 사용한 화학 제조	철강 배기가스로 석탄 가스화를 대체하고 최종 화학 제품의 경쟁력을 향상시키는 경제적 이점
유럽	개조 전문가, 철강 탈탄소화 프로그램 소유자, 화학 생산업체	초저배출 이니셔티브, 산업 통합 프로젝트	CO를 제품에 고정하고 오염 배출을 줄이는 결합 정제 단계를 통한 환경적 이점

고객 성공 및 경험

철강과 화학 공동 생산은 산업용 가스 분리 및 철강 오프가스 대규모 활용에 대한 실질적인 엔지니어링 경험을 반영합니다. 수십 년간의 VPSA 및 PSA 기술 개발과 검증된 산업 납품을 기반으로, 이 솔루션은 실제 프로젝트 실행(공정 설계, 장비 제조, VPSA 통합, 시운전 및 안정적인 장기 운영)을 통해 엔지니어링되고 개선되었습니다. 이 조직은 철강-화학 공동 생산 프로젝트를 완료했으며, 가스 분리 및 정제 공장 전반에 걸쳐 광범위한 프로젝트 경험을 보유하여 예측 가능한 성능과 신뢰할 수 있는 시동 행동을 위한 견고한 기반을 마련했습니다.

일반적인 고객 성과로는 철강 부산물 가스의 경제적 가치 향상, 화학 합성 원료 비용 절감, CO를 화학 제품에 고정하고 고순도 CO 회수에 필요한 CO2 제거 시 탄소 포집 통합을 가능하게 함으로써 이중 탄소 목표에 대한 명확한 경로 확보 등이 있습니다. 프로젝트는 장치로의 고로 및 전로 제철소, 철강 및 코크스 화학 복합 기업, 그리고 CO 및 H2를 화학 합성용으로 생산하기 위해 개질 및 분리 전략을 구현하는 코크스 제조 기업을 포함한 다양한 기업 모델에 서비스를 제공합니다.

장기적인 고객 가치는 분리 안정성, 제품 가스 일관성 및 운영 연속성을 유지하는 데 도움이 되는 성숙한 서비스 시스템과 엔지니어링 깊이에 의해 뒷받침됩니다. 많은 고객이 경쟁력 강화, 산업 사슬 확장, 상품 가격 변동에 대한 회복력 향상을 위해 이 경로를 선택하며, 이는 복잡한 산업 생태계 전반에 걸쳐 반복적인 참여와 지속적인 협력을 강화합니다.