BASF, SABIC 및 Linde는 세계 최초의 대규모 전기 가열 증기 분해로 실증 플랜트를 시운전했습니다 . 3년간의 개발, 설계 및 건설 작업을 거친 후, 시범 공장은 이제 독일 루트비히스하펜에 있는 BASF 페어분트 현장에서 정상 가동을 시작할 준비가 되었습니다. 2021년 3월, 세 회사는 전기 가열 증기 분해로 솔루션을 개발하고 시연하기 위한 공동 계약을 체결했습니다.
증기 분해기는 기본 화학 물질 생산에서 중심 역할을 하며 탄화수소를 올레핀과 방향족 화합물로 분해하는 데 많은 양의 에너지가 필요합니다. 일반적으로 반응은 섭씨 약 850도의 오븐에서 수행됩니다. 지금까지 이러한 온도는 기존 연료를 사용하여 도달했습니다. 실증 플랜트는 전기를 열원으로 사용해 연속적으로 올레핀을 생산할 수 있다는 점을 입증하기 위해 설계됐다. 재생 가능 에너지원에서 얻은 전기를 사용함으로써 이 신기술은 오늘날 일반적으로 사용되는 기술에 비해 화학 산업에서 가장 에너지 집약적인 생산 공정 중 하나에서 발생하는 CO2 배출량을 최소 90% 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
포화 탄화수소 공급원료로부터 에틸렌, 프로필렌 및 잠재적으로 고급 올레핀과 같은 올레핀을 생산하는 데모 플랜트는 루트비히스하펜의 기존 증기 분해 장치에 완전히 통합되었습니다. 곧 가동될 목표는 이 혁신적인 기술을 성숙한 산업 시장으로 발전시키기 위해 상업적 작동 조건에서 재료 거동 및 프로세스에 대한 데이터와 경험을 수집하는 것입니다. 두 개의 별도 데모 퍼니스가 두 가지 서로 다른 가열 개념을 테스트합니다. 한 용광로에서는 직접 가열이 열분해 코일에 직접 전류를 가하는 반면, 다른 용광로에서는 간접 가열이 코일 주위에 배치된 가열 요소에서 복사열을 활용합니다. 두 개의 전기 가열로는 시간당 약 4톤의 탄화수소 공급원료를 처리하고 6MW의 재생 에너지를 소비할 수 있습니다.
이미지 제공: SABIC
Lummus와 Braskem, 공동 전기로 연구 개시
또 다른 개발 에서는 Lummus Technologies와 Petrobras Petrochemicals가 브라질의 Petrobras 공장에서 사용할 Lummus SRT-e 전기분해 히터의 산업 시연과 관련된 공동 연구를 수행할 예정입니다. Lummus Technologies의 에틸렌 사업부 부사장 겸 상무이사인 Jose de Barros는 다음과 같이 말했습니다: “Petrobras의 에틸렌 공장을 탈탄소화하기 위한 수단으로 Lummus SRT-e 전기열분해 히터를 선택한 것은 수익성 있는 Graph의 지속 가능한 기술을 개발하고 구현하려는 공동 약속에 기초합니다. 우리는 온실가스 배출을 크게 줄일 수 있는 획기적인 전기화 기술을 선보일 수 있기를 기대합니다.”
SRT-e 전기분해 히터는 전기로 작동하도록 수정된 Lummus의 입증된 SRT®(Short Residence Time) 기술을 활용하며 모든 상업 용량에 맞게 공장에서 복제할 수 있는 모듈식 장치 설계를 특징으로 합니다. 이 기술은 최적의 열 유속 분포와 함께 상업적으로 입증된 모든 구성 요소를 사용하여 복사 코일 수명과 가동 시간을 연장합니다. 또한 단위 단위로 디코킹을 수행할 수 있으므로 백업 히터를 유지할 필요가 없습니다.
이러한 움직임은 2030년까지 온실가스 배출량을 15% 줄이고 2050년까지 탄소 중립을 달성하는 것을 포함하여 기후 변화에 대처하려는 브라질 석유화학 회사의 목표의 일부입니다.