온실가스 배출권거래제의 배출량 보고 및 인증에 관한 지침상 촉매를 활용… | [온실가스관리기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

촉매를 이용한 수증기 개질 암모니아 공정은 원료 전처리 → 개질 → 정제 → 합성 순으로 진행된다. 공정도의 빈칸을 채우면 천연가스 탈황 → 수증기 1차 개질 → 공기로 2차 개질 → 일산화탄소의 전환 → 이산화탄소 제거 → 메탄화 → 암모니아 합성이 된다.
첫 빈칸이 개질 앞이라는 점이 핵심이다. 천연가스에 남은 황화합물은 개질 촉매를 피독시키므로 탈황이 가장 먼저 와야 한다. 1차 개질에서 메탄과 수증기가 반응해 일산화탄소와 수소를 만들고, 2차 개질에서는 공기를 넣어 암모니아 합성에 필요한 질소를 공급한다.
개질가스에 남은 일산화탄소는 수증기와 반응시키는 전환(shift) 반응으로 수소를 더 얻으면서 이산화탄소로 바꾼다. 그래야 제거할 이산화탄소가 확정되므로 일산화탄소의 전환이 이산화탄소 제거보다 반드시 앞이다. 이어 흡수공정으로 이산화탄소를 걷어내고, 그래도 미량 남은 일산화탄소·이산화탄소는 합성촉매를 피독시키므로 메탄화로 메탄으로 되돌려 없앤 뒤 합성탑으로 보낸다. 이 공정에서 분리된 이산화탄소가 배출량 산정의 주된 대상이 된다.