A Study on the Safety Improvement of PSA System for Hydrogen Separation and Purification

Hydrogen purification is generally performed through chemical and physical methods. Among various types of purification method PSA(Pressure Swing Adsorption) is widely used with its purification capacity and economic efficiency. In Korea, most of the hydrogen used in automobiles and power generation fuel cells is purified using PSA. Hydrogen produced in petrochemical complexes has difficulties in transportation. The government is planning to install hydrogen extractors that produce hydrogen directly from consumers in connection with the city gas supply chain, and companies are also installing related research and demonstration facilities one after another. Europe and others have recently established safety standards related to PSA and are making efforts for systematic safety management at the construction and operation stage, but domestic safety standards related to PSA are still insufficient. This study aims to identify problems of existing facilities through surveys and risk assessment by companies operating existing PSA, and to prepare domestic technical standards including them in overseas technical standards to promote the safety of new and existing PSA systems.

수소분리 및 정제를 위한 PSA(Pressure Swing Adsorption)시스템 안전성향상에 관한 연구

일반적으로 수소의 정제는 화학적, 물리적인 방법을 통해 수행한다. 여러 종류의 정제방법 중 현재는 정제 용량 및 경제성이 가장 우수한 PSA(Pressure Swing Adsorption)를 이용한 정제방법이 가장 널리 사용되고 있다. 국내도 대부분 PSA를 이용하여 자동차 및 발전용 수소 연료전지 등에 사용하는 수소를 정제하고 있다. 기존 석유화학 단지중심의 부생수소는 운송 등의 어려움이 있다. 정부는 도시가스 공급망과 연계하여 소비지에서 직접 수소를 생산하는 수소추출기 설치 계획하고 있으며, 기업들도 이와 관련된 연구 및 실증 설비를 속속 설치하고 있는 실정이다. 유럽 등은 최근 PSA와 관련된 안전기준을 마련하여 시공 및 운영단계에서 체계적인 안전관리를 위한 노력을 기울이고 있으나, 국내는 PSA와 관련된 안전기준 마련이 아직까지는 미흡하다. 본 연구에서는 기존 PSA를 운영하고 있는 회사의 설문 및 위험성평가를 통해 기존설비의 문제점을 파악하고, 국외 기술기준에 이를 포함한 국내 기술기준을 작성하여 신규설치 및 기존 운영되고 있는 PSA시스템의 안전을 도모하고자 한다.