세계 최초 고로가스 고부가가치 활용 프로젝트

고로 가스는 활용 가치가 높은 CO 가스를 풍부하게 함유하고 있습니다. 현재 고로 가스의 활용도는 충분하지 않습니다. 대부분의 제철소는 고열량 가스가 부족한 반면, 고로 가스는 잉여 상태입니다. 고로 가스 배출 정도에 따라 효과적인 고로 가스 활용이 불가능합니다.

2012년, PKU Pioneer는 Hengyang Valin Steel Pipe Co., Ltd.를 위해 고로 가스로부터 PSA CO 정제 설비를 설계 및 구축했습니다. 이 설비는 PSA 기술과 구리 기반 흡착제를 사용하여 공급 가스에서 CO를 분리 및 정제합니다. PSA 기술은 낮은 투자 비용, 높은 유연성, 높은 자동화 수준, 간단한 조작 등의 장점이 있습니다. 기존 PSA 공정에 사용되는 5A 분자체와 비교하여 구리 기반 흡착제는 CO와 N2 사이의 분리 계수가 더 커서 N2 함량이 높은 고로 가스에서 CO를 정제하는 데 특히 적합합니다. PSA-CO 설비는 92%의 회수율을 달성하도록 설계되었으며, 생성 가스 내 CO 순도는 사용자의 필요에 따라 60%-70% 범위에서 조정 가능합니다. 생성 가스는 강관 가공을 위한 연료로 사용되며, 이는 에너지 절약 및 소비 감소에 큰 의미가 있습니다.

PSA CO 정제 설비 가동 전, Hengyang Valin은 압연 공정의 가열로를 위해 고로 가스에 천연가스를 혼합하여 발열량을 높였습니다. 프로젝트 완료 후, Hengyang Valin은 67,000Nm³/h의 고로 가스에서 순도 70%, 발열량 8,800kJ/Nm³의 CO 17,500Nm³/h를 정제하여 가열로에 직접 공급했습니다. 계산에 따르면, 연간 3,382×10⁴Nm³의 천연가스를 대체할 수 있으며, 이는 약 38,000톤의 표준 석탄에 해당하고, Hengyang Valin의 기존 천연가스 소비량의 1/4에 해당하여 사용자의 천연가스 수급 압박을 크게 완화했습니다.

이 프로젝트는 2013년 6월 8일 가동 이후 안정적으로 운영되고 있습니다. 이는 중국에서 산업화된 최초의 고로 가스 정제 고부가가치 활용 프로젝트로, 철강 산업의 2차 에너지 효율적 활용에 대한 실증 측면에서 큰 의미가 있습니다.