세이블 케미칼스

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세이블 화학공업은 짐바브웨의 유일한 질산암모늄(NHO₄₃) 제조회사다.

역사

쿠웨에 위치한 세이블 화학공업은 짐바브웨의 유일한 질소 기반 비료 제조업체인 질산암모늄(AN)이다.이 회사는 1965년 설립돼 1969년 비료 제조 공정의 핵심 원료인 암모니아를 이용해 영업을 시작했는데, 당시는 남아프리카공화국 사솔을 통해 수입됐다.1972년 세이블은 물의 전기분해를 통해 자체 암모니아 생산설비를 위탁했다.이를 통해 수입 쿼터가 AN 제조에 필요한 전체 원료의 30%로 줄어들었다.공장의 명판용량은 AN 연간 24만톤(장기 24만톤, 단기 26만톤)이다.

공기 분리

공기 분리 프로세스는 암모니아 제조 공정에서 다운스트림 사용을 위해 공기에서 질소를 분리하는 데 사용된다.소량의 액체 질소는 물론 기체와 액체 산소 형태의 부산물이 형성된다.공기 분리 과정은 공기 압축, 공기 정화, 열 교환, 액화, 증류 등 5가지 기본 단위 작업으로 구성된다.질소는 암모니아 제조 공장으로 수출하기 전에 30bar(3,000kPa)로 압축된다.

수전분해

물 전기분해 공정의 목적은 암모니아 제조에 사용하기 위한 수소를 생산하는 것이다.이 과정은 14개의 전해질로 이루어져 있다.세이블에서 물의 전기분해는 각 전해 장치에 6.5kA 직류를 인가하여 35°C(95°F)와 30bar(3,000kPa)에서 수소와 산소로 물을 분리하는 과정이다.수산화칼륨 25% wt/wt로 구성된 전해질, 다른 부분은 탈염수로, 전해질 단위에 대한 공급으로 사용된다.모든 전해질 장치를 용량으로 실행하려면 90 MW(120,000 hp)가 필요하다.

암모니아 제조

암모니아 제조 공정은 질산과 질산 암모늄 비료 제조에 사용된다.Haber 공정을 이용하여 공기 분리 공정의 질소 및 수소 수분 전기분해를 320bar(32,000kPa)와 520°C(968°F)의 철촉매를 통해 반응하여 암모니아 가스를 생성한다.암모니아는 그 후 액화하여 두 개의^{[clarification needed]} 저장구 중 하나로 펌핑된다.

질산만들기

질산 공정은 질산 암모늄 비료를 만드는 데 사용할 질산을 생산한다.오스왈드 공정을 사용하여 암모니아를 930°C(1,710°F) 및 6.5bar(650kPa)에서 95% 백금 및 5% 로듐 촉매를 통해 산화시켜 질소산화물과 과열 증기를 형성한다.반응 가스는 다양한 열 회수 메커니즘에 의해 흡수되기 전에 38 °C(100 °F)로 냉각된다.냉각된 반응 가스는 공기 흐름이 첨가되어 질소산화물을 이산화질소로 산화시키는 흡수기둥의 바닥을 통과한다.이산화질소가 기둥을 지나갈 때 흡수기둥 상단에서 흐르는 물줄기에 흡수되어 원하는 제품(57% 질산)을 산출한 다음 다운스트림 사용을 위해 저장된다.

질산암모늄 제조

질산암모늄 제조 과정은 암모니아와 질산 사이의 반응으로 구성된 중화 과정이다.암모니아는 기화시킨 다음 비례량의 질산을 통해 스파링하여 83% wt/wt 암모늄 질산 용액을 만든다.용액은 직렬로 두 개의 증발기를 사용하여 물을 증발시켜 99%의 용해로 농축된다.0.6% 산화마그네슘을 용해물에 첨가한다.그리고 나서 녹은 프릴탑의 꼭대기로 펌핑되어 프릴 냄비로 들어가고, 그 냄비는 탑 바닥에서 다가오는 공기의 흐름에 분무되어 고체 암모늄 질산 프릴을 만든다.그런 다음 이러한 프릴은 포장 및 발송 전에 0.15%의 돌로마이트 기반 코팅제로 코팅된다.

친환경적이기

2010년, Sable은 짐바브웨에서 처음으로 환경에 대한 증가하는 우려에 대응하여 Clean Development Mechanism 프로젝트를 시작했다.

「의정서 제12조에 규정된 청정개발 메커니즘(CDM)은, 교토 의정서(안넥스 B당)에 의한 배출량 감축이나 배출량 제한 약속을 한 국가가 개발도상국에서 배출량 감축 사업을 실시할 수 있도록 하고 있다.이 같은 사업은 각각 CO2 1톤에 해당하는 판매 가능한 CER(Certified Discovery Substance) 크레딧을 획득할 수 있으며, 이는 교토 목표 달성에 반영될 수 있다.^[1]

이 프로젝트는 중요한 온실 가스인 아산화질소의 방출량을 세이블 공정 중 하나로 줄이기 위한 것이다.CDM 프로젝트 개발 및 검증 컨설턴트인 MGM Innova와 DNV Climate Change Services가 참여하여 2012년 CDM 집행위원회에 프로젝트 등록까지 구체적인 타당성 조사를 실시했다(프로젝트 6483: Sable Chemetic Triorri N2O Affirment Project, 2013, 짐바브웨).스탠더드 은행은 필요한 600만 달러의 자금을 조달할 것이며 CER 크레딧의 판매를 통해 투자를 회수할 것이다.

석탄가스화

세이블은 암모니아 생산 공정을 재설계하는 작업을 해왔는데, 이 공정은 조만간 완성될 것으로 보인다.^[when?]이 경로로 인해 Sable은 에너지 소비 전기 분해 과정을 중단하게 되며, 따라서 다른 전기 소비자를 위해 그리드로 최대 115 MW(154,000 hp)를 방출하게 된다.수소를 생산하기 위한 석탄의 가스화는 현재 물의 전기분해 과정을 대체하는데 사용될 것이다.

참조

외부 링크

• 공식 웹사이트