폐플라스틱 열분해유 고도 증류설비 기술 제안서1.0 서론 및 목적본 문서는 폐플라스틱 열분해를 통해 얻어진 원유를 정제하기 위한 고도화된 증류 시스템 설계에 대한 기술적 내용을 제시한다. 본 시스템의 주요 목적은...
폐플라스틱 열분해유를 위한 고도화 증류설비 기술제안서
본 문서는 폐플라스틱의 열분해를 통해 얻어진 원유를 정제하기 위해 설계된 고도화된 증류 시스템에 대한 기술적 내용을 제시합니다. 본 설비의 주요 목적은 낮은 가치를 지닌 복잡한 성분으로 구성된 열분해유를 연료 혼합 성분 또는 화학원료로 사용할 수 있는 고품질 표준화 증류분획물(예: 경질 나프타, 중질 나프타, 경질 가솔유)로 전환하는 것입니다. 본 제안서는 기존 증류 방식 대비 우리 시스템이 갖는 혁신적인 특징과 중대한 기술적 우위를 강조합니다.
제안된 증류 공정은 오염물질, 왁스 및 다양한 탄화수소로 구성된 플라스틱 열분해유의 까다로운 조성물을 처리하도록 특별히 설계된 연속식 다단 분획 증류 시스템입니다.
주요 공정 단계는 다음과 같습니다:
1. 사전처리 및 여과: 원유 열분해유는 먼저 예열되고, 고체 입자와 탄소 블랙을 제거하기 위해 일련의 심층 및 카트리지 필터를 통과합니다.
2. 예열 및 공급 가열기: 필터를 통과한 원유는 특수 설계된 공급 퍼니스에 진입하기 전에 제품 흐름과의 열 통합을 통해 효율적으로 예열되며, 정확한 온도로 가열됩니다.
3. 대기 분획 분리탑: 기화된 원유는 높은 구조물 충전탑으로 진입하며, 다양한 분획이 끓는점에 따라 분리됩니다.
경질 나프타 (IBP ~80°C): 탑상부에서 회수됩니다.
중질 나프타 (~80-180°C): 측류로 회수됩니다.
경질 가스오일 (~180-350°C): 측류로 회수됩니다.
4. 응축 및 제품 냉각: 증기들은 쉘 앤드 튜브 열교환기를 사용하여 응축됩니다.
5. 진공 증류(선택사항): 중유 분획 또는 기유를 목표로 하는 시스템의 경우, 진공 증류 장치를 통합하여 중질 분획의 끓는점을 낮춤으로써 열분해를 방지합니다.
당사의 증류 시스템은 우수한 성능, 효율성 및 신뢰성을 제공하는 최첨단 기술들을 포함하고 있습니다.
장점: 운영 비용 및 탄소 배출량이 크게 감소합니다.
기술: 통합 열회수 시스템. 증류된 가스오일과 같은 고온 제품 흐름을 플레이트 열교환기를 통해 유입되는 원유 공급유를 예열하는 데 사용합니다. 이 설계는 비통합 시스템 대비 충전 히터의 에너지 요구량을 최대 40%까지 줄일 수 있습니다.
장점: 정확한 분리점 제어를 통해 제품의 순도와 수율이 향상됩니다.
기술: 전통적인 버블 트레이 대신 고효율 구조물 패킹 및 분배 트레이 사용. 이는 다음과 같은 장점을 제공합니다:
압력 강하가 매우 낮아 분리 효율 증대
분획 간 보다 정밀한 분리를 위한 더 많은 이론 단계 수
오염 및 막힘 가능성 감소
장점: 일관된 제품 품질, 운전 안정성, 수동 개입 감소
기술: 다음 기능이 포함된 완전 통합 분산 제어 시스템(DCS):
온도, 압력 및 유량의 지속적 모니터링
공급 변동성에도 불구하고 제품 사양을 유지하기 위한 환류비 및 추출 속도의 자동 제어
원격 모니터링 및 문제 진단 기능
장점: 운전 주기 연장, 유지보수 정지 시간 감소 및 연간 처리 용량 증가
기술: 충전 히터의 열교환관 및 분리탑 내부 구조의 독점 설계를 통해 코킹이 발생하는 고온 부위를 최소화합니다. 선택적으로 온라인 청소 시스템을 적용하여 설비를 정지하지 않고 주기적으로 관을 청소할 수 있습니다.
장점: 긴 수명과 플라스틱 열분해유에 포함된 염화물 등 산성 오염물질로 인한 부식 저항성
기술: 분리탑 내부 부품, 응축기 관, 예열 열교환기 등 핵심 구성품이 SS 316L 스테인리스강 및 기타 특수 합금으로 제작되어 부식성 환경에 견딜 수 있도록 설계되었습니다.
장점: 다양한 품질의 열분해유를 처리할 수 있으며 시장 수요에 따라 생산물의 출력을 조정할 수 있는 능력
기술: 측류 추출부의 모듈식 설계 및 조정 가능한 APC(Advanced Process Control)를 통해 운전자는 나프타 및 가스오일 분획의 비점 범위를 간편하게 변경하여 다양한 규격(예: 디젤 및 선박용 연료 블렌딩 성분)에 맞출 수 있습니다.
해당 유닛은 다음 일반적인 사양을 충족하는 연료를 생산하도록 설계되었습니다:
분획 | 비점 범위 일반적 용도 | 주요 품질 특징
경나프타 IBP - 80°C 석유화학 원료 고파라핀 함량
중나프타 80°C - 180°C 휘발유 블렌딩 성분 수소처리 옵션 적용 시 저황 함량
경유 180°C - 350°C 디젤/선박용 연료 블렌드 고체탄 인덱스, 저침전물
폐쇄 루프 운전: 공정 용수 배출 제로. 모든 배출구는 폐쇄식 플레어 시스템으로 연결됨.
누출 탐지 및 예방: 탄화수소 누출 조기 탐지를 위한 종합 시스템
안전 계측 시스템(SIS): 독립적이고 자동화된 시스템으로, 공정 운전 조건이 벗어날 경우 공장을 안전하게 정지시키도록 설계되었다.
제안된 증류 장치는 폐플라스틱 열분해유의 고부가가치화에 있어 획기적인 기술적 도약을 상징한다. **에너지 통합, 첨단 분리 기술, 지능형 자동화, 견고한 공학 설계**에 초점을 맞춤으로써 다음과 같은 이점을 제공한다.
높은 수익성: 공용자원 소비 감소와 고순도 제품 수율 증가를 통해 실현된다.
탁월한 제품 품질: 고부가가치 연료 시장 진입이 가능하다.
최대한의 신뢰성과 가동 시간: 운전 중단과 유지보수 비용을 최소화한다.
미래를 대비한 설계: 다양한 원료와 변화하는 제품 요구사항에 유연하게 대응할 수 있는 설계를 제공한다.
이 기술이 폐플라스틱 고도화 재활용을 통해 지속가능하고 수익성 있는 사업을 구축하기 위한 최적의 해결책이 될 것이라 확신한다.
열분해유: 산소가 없는 상태에서 폐플라스틱을 가열하여 생산된 원유.
분획 증류: 혼합물 내 성분들의 끓는점 차이를 기반으로 한 분리 공정.
구조물 충전재: 효율적인 분리를 위해 기체와 액체의 접촉을 극대화하도록 기둥 내부에 설계된 물질.
환류비: 기둥으로 다시 반환되는 액체와 생성물로서 뽑아내는 비율로, 분리 순도를 조절하는 핵심 파라미터.
세탄 지수: 디젤 연료의 연소 품질을 측정하는 수치.
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