일반기술

유동층용 고온건식 아연계 탈황제 및 그 제조방법과탈황제 제조용 슬러리

일반적으로, 고온건식 탈황(hot gas desulfuization) 기술이란, 석탄과 같은 고체 화석연료나, 정유 및 산업 폐기물, 그 바닥 잔류물(bottom residue), 폐타이어, 고형 폐기물(RDF)) 등과 같은 탄소를 함유하는 연료를 가스화하여 생성되는 석탄가스 또는 합성가스 중에 있는 황 성분을 전력생산, 수소생산, 화학원료 생산, 휘발유와 같은 수송연료생산 공정 전에 고온고압의 합성가스기류 상태에서 제거하는 것을 일컫는다. 본 기술은 석탄과 다른 화석연료, 바이오매스, 폐기물 등을 고온고압에서 가스화하여 생산되는 합성가스, 특히 석탄가스화 복합발전에 사용되는 석탄가스 등과 같은 고온고압의 연료가스에 포함된 황화수소 등과 같은 황 불순물을 제거하는 유동층 탈황공정에 적용하기에 적합한 형상, 입자 크기 및 분포도를 가지며, 향상된 내마모도 및 탈황능력을 갖는 재생 가능한 탈황제 또는 흡수제이다.본 기술은 가스화기에서 생성되는 석탄가스 등 합성가스 중에 있는 황 성분의 불순물을 고온 고압의 유동층 탈황공정에서 제거할 때 사용하는 탈황제 및 그 제조방법과 탈황제 제조용 슬러리에, 탈황제는 탈황 활성 성분으로서의 산화아연 40~60중량%; 재생증진제로서의 전이금속 산화물 4~10중량%; 지지체로서의 규조토 15~50중량%; 및 무기결합제 5~41중량%로 구성되며, 마모지수 AI(Abrasion Index)가 90% 이하이고, 그 제조방법은 위의 탈황제 성분 제공 단계; pH 조정 및 습식 분쇄 단계; 분산제, 유기결합제 및 소포제를 가하여 분산시키는 슬러리화 단계; 분무 건조시켜 탈황제 제립체를 만드는 성형 단계 및 소성 단게로 구성되며, 슬러리는 위의 탈황제 성분 100중량부에 대하여, 분산제 0.5~4중량부, 유기결합제 1~8중량부, 분산매로서의 물 40~200 중량부로 구성되고, 슬러리의 농도가 30~50중량%이고 pH가 5~14이며 점도가 300~1600cps이며, 유동층용 탈황제로서 이상적인 특성을 보유하게 되는 탈황제는 밀도가 높고, 입자분포가 좁은 범위에 집중되어 있으며, 탈황능력 등에 있어서 우수한 성능을 나타냄과 아울러, 내마모도 및 내구성이 크게 향상되어 탈황제의 재충진 비용, 수명의 연장 등에 따른 경제적인 효과도 상당히 클 것으로 기대됨과 동시에, 특히 재생 증진제를 직접 첨가한 탈황제의 제조로 재생증진제를 담지했을 경우와는 달리 운전 중 물리적 손상에 의한 재생증진제의 분 리 등으로 인한 탈황제의 성능저하를 사전에 예방할 수 있으며 재생증진제를 포함하는 탈황제를 제조하여 황화반응과 재생반응 온도가 실질적으로 동일하므로 탈황공정이 단순화되고, 이로 인하여 운전 및 관리비용이 저감되는 효과가 있고, 아울러, 콜로이드 슬러리는 산 또는 염기로 pH가 조정되어 있어서 무기 원료의 혼합과정에서 발생하는 응집과 응고 현상을 방지될 뿐만 아니라, 분산제, 유기결합제, 소포제 등을 적절히 포함하고 있으며, 탈황제 고체원료들이 평균 1㎛ 이하로 분쇄되어 있어서, 분산성과 안정성이 향상되어 있어서, 분무 건조에 의한 탈황제 제조시 최종 탈황제의 밀도, 원료 입자의 균일한 분포, 내마모도, 탈황능력 등과 같은 특성의 향상이 가능하다.