(1) 촉매의 life라 함은 물리적 혹은 화학적으로 촉매의 활성이 완전히 소멸될 때 까지의 사용기간을 말하는 것이 아니라
새로운 촉매를 사용한 후, 활성이 저하될 때 촉매를 재생하는 비용을 포함한 운전비용이 신촉매를 사용할 때의 경우 운전비용을 초과할 때 까지의 운전시간이 된다고 봐야 할 것입니다.
간단히 이야기 해서 헌촉매를 재생해서 사용하는 것보다 신촉매를 사용하는 것이 더 경제적일 때까지 사용하는 기간이 되겠지요. 운전비용을 최소로 하거나, 촉매 활성에 따라 생산되는 제품의 수익을 최대로 하기 위해 (재생 전) 최저 촉매 활성 유지하는 기간을 탐색하는 최적화 문제가 될 것입니다. 물론 간단한 문제가 아니지만 다음 사항이 고려되어야 할 것입니다.
(1) 신촉매의 가격
(2) 촉매의 감가상각 방법 (균등가 감가, 혹은 촉매활성저하에 비례하는 감가, 등)
(3) 촉매 활성에 따른 운전비용(활성에 따른 정제비용, Off-spec Recycle Ratio, Utility 비용, 등)
(4) 재생 전, 후 촉매 활성 관련 데이터
(5) 제품, 부산물, 생산량 및 기준단가 (혹은 이익율)
(6) 기타 제조원가 계산에 필요한 원단위(제품 기준량 생산을 위해 필요한 원료,자원,소요량)와 기준단가.
촉매의 life라 함은 물리적 혹은 화학적으로 촉매의 활성이 완전히 소멸될 때 까지의 사용기간을 말하는 것이 아니라
새로운 촉매를 사용한 후, 활성이 저하될 때 촉매를 재생하는 비용을 포함한 운전비용이 신촉매를 사용할 때의 경우 운전비용을 초과할 때 까지의 운전시간이 된다고 봐야 할 것입니다.
간단히 이야기 해서 헌촉매를 재생해서 사용하는 것보다 신촉매를 사용하는 것이 더 경제적일 때까지 사용하는 기간이 되겠지요. 운전비용을 최소로 하거나, 촉매 활성에 따라 생산되는 제품의 수익을 최대로 하기 위해 (재생 전) 최저 촉매 활성 유지하는 기간을 탐색하는 최적화 문제가 될 것입니다. 물론 간단한 문제가 아니지만 다음 사항이 고려되어야 할 것입니다.
(1) 신촉매의 가격
(2) 촉매의 감가상각 방법 (균등가 감가, 혹은 촉매활성저하에 비례하는 감가, 등)
(3) 촉매 활성에 따른 운전비용(활성에 따른 정제비용, Off-spec Recycle Ratio, Utility 비용, 등)
(4) 재생 전, 후 촉매 활성 관련 데이터
(5) 재생비용 (재생을 위한 생산 기회 손실비용 포함)
(6) 제품, 부산물, 생산량 및 기준단가 (혹은 이익율)
(7) 기타 제조원가 계산에 필요한 원단위(제품 기준량 생산을 위해 필요한 원료,자원,소요량)와 기준단가.
답변에 감사 드립니다.
저희가 사용하는 촉매는 Co-Mo 촉매로 재새을 하지 않고, 수명이 다 되면 교체를 하는 일회성 촉매입니다.
T-S에 H2를 첨가하여 H2S로 만드는 촉매구요
Naphtha 사용량을 사용하여 촉매 life time을 estimation 할 수 있을까요?
반응식은 RSH + H2 -> RH + H2S가 주된 반응입니다.
아니면 납사 중 T-S가 얼마나 함유 되어 있는지를 구해서 계산을 해야 하나요?
그렇다면, 납사 중 T-S 양은 어떻게 구하면 될까요?
1회성 촉매라고 하여도 활성이 떨어지면 반응온도를 높여가면서 활성을 유지하도록 하면서 사용할 것입니다.
이 때 충전된 촉매의 양을 반응물이 통과하면서 원하는 전환율이 얻어지면 계속사용할 수 있고 그렇지 않으면
새촉매로 교환해야 할 것입다. 따라서 촉매의 수명에 따라 유체의 최대허용 공간속도가 될 때 까지 사용하고
Sulfur가 허용치 이상 누설되는 경우 새촉매로 교환하도록 해야됩니다.
그렇다고 해서 Off-spec 제품이 나오는 것을 보고 교환하면 공정trouble이 발생한 후이기 때문에 교체시기를 이미 놓지는 경우가 되어버립니다. 이런 경우에 대비해서 2대 이상의 반응기를 두고 반응기 중간에서 Off-spec상태가 되면 첫번째 반응기를 교체하도록 함으로써 촉매의 수명을 최대한 이용하게 됩니다.
따라서 촉매의 활성을 주기적 반응기 출구 시료분석으로 판단하여 전환율 혹은 허용최대 공간속도로 나타내고
촉매의 활성을 누적 가스통과량 혹은 누적 Sulfur 총량으로 나타내어 수명을 예측할 필요가 있습니다.
주의할 점은 유황성분 전체량을 많이 통과했다고 촉매활성이 저하되는 것이라기 보다는 Feed 중의 독성물질(예를 들어 Gum, 중금속, Dust, 무기독성물질 등)의 통과량에 의해 활성이 크게 저하 될 것이므로 이에 대한 상관관계 실험으로부터
촉매 수명을 예측하는 모델 수식을 만들어 내야 할 것입니다 .
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