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공기 분리 플랜트(Air Separation Plant): 대기 분리로 고부가 가치 가스 생산

공기 분리 플랜트란?

자연 상태의 대기(대기권 공기)를 구성 가스들로 분리하는 산업 시설입니다. 주요 생산 가스: 산소, 질소, 아르곤 및 네온, 크세논, 크립톤 등 불활성 가스. 질소와 산소가 대기의 대부분을 차지하므로 이 둘이 생산량의 주를 이룹니다.

공정: 극저온 증류(Cryogenic Distillation)

대기권을 극저온으로 냉각하여 구성 기체들을 분리·회수합니다. 일부 플랜트에서는 액체 질소나 산소도 생산합니다.

4단계 공정 상세

  1. 정제 및 압축: 대기권 공기 정제(분진·오염물 제거) → 5~10 bar(4~9기압) 압축. 압축 과정에서 가열되어 수분 제거 후 열교환기로 냉각.
  2. 정화(Purification): 분자체(Molecular Sieve) 통과 → 흡착(Adsorption) 방식으로 이산화탄소, 수분, 탄화수소 가스 제거.
  3. 냉각 및 증류실 진입: 열교환기와 극저온 스트림으로 구성된 냉각실 통과 → 증류 가능한 초저온 도달.
  4. 증류 컬럼에서 분리: 냉매와 익스팬더/밸브로 줄-톰슨 효과(Joule-Thomson effect) 발생 → 기체 액화 → 수집 후 상온으로 승온하여 저장/사용.

생산 가스의 활용 및 수송

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