온실가스 배출의 이해 - 화학분야(아디프산 생산)

아디프산 생산

가. 아디프산 배출 특성

• 백색 분말로 약간 떫고 부드러운 신맛을 내며 냄새가 없는 산제 식품제조용 첨가물
• 유화제, 안정제, pH 조정제, 향료고정제 등으로 사용 되며, 나일론, 폴리우레탄, 가소제 등의 화학제품의 기초 원료로도 사용됨.
• 아디프산 공정 중 온실가스(N2O)가 발샐하는 시설은 산화반응이 일어나는 반응공정임
• 일반적으로 KA Oil 혼합 과정에서 공정 중 질소가 고농도로 존재함에 따라 아산화질소(N2O) 발생하게 되는 가능성이 높음.
• 또한 후단 가열로 공정에서는 공정 중 발생하는 N2O 를 LNG 가열로에서 약99% 이상을 분해하고 있으며, 이 과정에서 CO2 가 발생(연료연소)
• 일부 사업장에서는 KA 혼합공정으로 아디프산 1kg을 생산하는데 0.27kg의 N2O 가 배출되며, N2O 저감을 위해 가열 시설을 운용

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나. 아디프산 생산 공정의 이해

• 유화제, 안정제, pH 조정제, 항료 고정제로 사용
• 나일론, 폴리우레탄, 가소제 등 화학제품의 기초 원료
• 케톤알콜 오일(Ketone-Alcohol Oil)을 질산과 반응시킨 후 결정 및 정제, 건조 공정을 통해서 생산
• 아디프산 생산공정

 

다. 주요 배출시설의 이해

• 아디프산 생산 시설 : '기초 무기화합물 제조시설' 중 반응 시설

 

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라. 물질 에너지 수지 이해

 1) 아디프산 생산시설(반응시설)의 물질 수지

  가) Input

• 원료 : 시클로헥산, 질산
• 에너지 : 전력, 스팀
• 기타 연료 및 원료 : 촉매, 용수, 공기

  나) Output

• 제품 : 아디프산
• 온실가스 배출 : N2O  
• 에너지 : 스팀
• 기타 부산물: 폐수, 폐기물 등

 

   다) 배출량 산정 방법론(tier 1~3)

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마. 최적실용화기술(BAT) 이해

• 질산공정에서 발생하는 스팀에서 이루어지는 고온연소이며, 이때 N2O 배출가스를 이용하여 질산 생산 시 발생하는 N2O 예방
• 선택적으로 벤젠을 페놀로 산화시키는 공정에서 사용
• 촉매분해법은 MgO 촉매를 이용하여 N2O 가스를 질소 및 산소로 분해 및 발열반응에서 된 강력한 스팀을 생산하는데 사용
• 열분해시 발생하는 배출가스는 스팀을 생산하는 폐열로 이용