Most of natural gas reservoirs are located too far from potential markets for economic transportation. Therefore, the conversion of methane to methanol makes easier to transport long distances from remote gas sources to consumers. The increasing world demand of olefins and cost-attractive benefit make methanol to olefins process a good alternative for olefins supply.
In this study, methanol to olefins process on SAPO-34 catalyst is studied in a tubular reactor at atmospheric pressure and temperature of 400℃. Bos et al’s kinetic model is used and model prediction is conducted at a various space time. Also, product recovery process is designed by Underwood’s method and economic evaluation by Guthrie’s method is conducted for the designed system.
현재까지 밝혀진 천연가스의 매장량은 5,000 TCF(Trillion Cubic Feet)에 이르며 밝혀지는 천연가스의 매장량은 점점 더 늘어나는 추세이다. 이는 현재까지 밝혀진 석유 매장량 에너지의 83%에 달하는 수치이다.
천연가스를 올레핀이나 다른 고부가가치 생산물로 컨버젼을 하는 것은 천연가스 매장지로부터 잠재시장까지의 수송을 용이하게 만들어 그로 인한 운송비 하락으로 추가 이윤이 발생하게 되지만, 불행히도 현재까지 천연가스를 올레핀으로 직접 컨버젼 하는 상용 프로세스는 개발되지 않았다. 그러나, 생산된 천연 가스를 스팀 개질을 통해 메탄올로 변환하는 공정은 매우 잘 정립되어 있고 이는 규모의 경제를 실현하게 해준다. 메탄올은 일반적으로 대기압에서 액체의 상태를 유지하고 있어 소비시장으로의 수송이 천연가스에 비해 더 경제적이고 안정적이게 해준다. 최근 매장량이 비교적 큰 천연가스의 발견으로 인해 5,000 ton/day 또는 그 이상의 생산량을 가진 메가 메탄올 플랜트의 건설이 늘어나고 있는 추세이다.
한정 되어 있는 석유 매장량으로 인해서 석유를 이용하여 만들어 내는 제품들의 대체 생산 방법에 대한 노력이 계속해서 이루어지는 가운데 최근 들어 급변하는 석유 가격에 대비하기 위해 다양한 올레핀 생산에 관한 연구가 더욱 중요해 지고 있다.
따라서 석유와 천연가스의 가격에 따라 MTO(methanol to olefins)공정은 전통적인 스팀 크래킹 방식의 올레핀 생산 공정과 경쟁하게 될 것이며 현재 올레핀 제조의 높은 석유 의존성을 낮춰 다양한 원료로 올레핀 수급을 가능케 할 것으로 기대된다.
