[화학공학] Sulfur Recovery Using Oxygen-Enriched Air

1. 서론

황의 회수는 석유화학 및 정유 산업에서 매우 중요한 공정이다. 석유 정제 과정에서는 황화수소(H₂S)가 다양한 방출원으로부터 생성되며, 이를 적절히 처리하지 않으면 환경오염과 유해물질 배출 문제가 발생한다. 세계보건기구(WHO)는 대기 중 황 산화물의 농도를 24시간 평균 0.5ppm 이하로 유지할 것을 권고하고 있으며, 국제 환경 협약에 따라 대기 오염물질 규제 또한 강화되고 있다. 이러한 규제 강화에 따라 황을 효과적으로 회수하는 기술에 대한 필요성이 증가하고 있는데, 특히 산소 강화 공정을 통한 황 회수 기술이 주목받고 있다. 전통적인 황 회수 방법은 Claus 공정을 주로 사용하며, 이 방법은 TDA(Thioldioxide Absorption) 단계와 결합되어 높은 효율을 달성한다. 그러나 이 방법은 에너지 소모가 크고, 황을 화학적으로 회수하는 과정에서 추가 환경오염 물질이 발생한다. 이에 반해 산소 강화 공정은 산소 농도를 높인 공기를 사용하여 연소 및 황 회수 과정을 개선하며, 이론상으로는 황 회수율을 99% 이상으로 높일 수 있다는 연구 결과도 보고되고 있다. 미국과 일본의 선진 정유사들은 산소 강화 기술을 도입하여 기존 공정 대비 연소 효…