“나는 에너지를 절약하고 있어요. 당신은 어디에 있나요? “석화 302의 지연 촉매 화학 처리를 통한 경질유 수율 향상 방안 001”

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이 게시물은 마지막으로 이태룡아가 2016-4-23 16:39에 수정했습니다. 지연 촉화 장치를 활용하여 액체 수율을 높이는 방법들 – 정유 설비의 효율성이 점점 낮아짐에 따라, 생산 설비의 액체 수율을 최대한 높이는 것이 정유 회사들이 수익을 늘리는 데 있어 핵심적인 요소가 되고 있습니다.코크스화 설비의 원료가 점점 더 중질화되고 질이 나빠지는 추세는, 설비의 액체 수율을 낮추는 직접적인 원인이 되며, 이로 인해 설비의 경제성에도 영향을 미칩니다. 원료의 잔탄값이 높아져서 발생하는 생코크의 양이 많아지는 것이 액체 수율이 낮아지는 주된 원인입니다.우리는 지연 촉매화 장치의 성능을 평가하기 위해 2014년 10월의 생산 데이터와 최근의 실제 생산 데이터를 비교 분석했습니다. 이를 통해 향후 생산 과정에서 장치의 액체 수율을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

**일자:** 9.19일–9.28일, 10.8일–10.11일, 10.15일–10.23일
**2014년 11월 (15일 이후에는 30%의 달 오일을 혼합함)**
**2015년 3월**

**수치:**
- 탈황 후 잔류 탄소량 %: 24.42, 22.89, 23.34, 24.97
- 보일러 출구 온도(분기점): 494±2℃, 494±2℃, 498±2℃, 500±2℃, 500±2℃
- 순환비: 0.59, 0.62, 0.61, 0.59, 0.31
- 코크스의 휘발분(m/m) %: 9.48, 10.56, 9.13, 10.37, 8.69
- 디젤유 95% 분별 온도(평균): 371.4, 376.2℃ (모두 378℃보다 높음); 374.7, 373.7℃
- 코크스 탑의 압력 MPa: 0.17, 0.17, 0.17, 0.155, 0.155
- 슬래그 처리량/t: 254, 758, 1872, 3123, 18740
- 처리량이 설계치에 차지하는 비율: 84.92%, 68.23%, 84.92%, 80.99%, 88.10%
- 액화 가스 수율: 2.38%, 3.32%, 2.65%, 2.46%, 2.16%
- 가솔린 수율: 21.48%, 21.99%, 22.49%, 19.03%, 14.54%
- 디젤유 수율: 28.33%, 30.43%, 30.37%, 31.97%, 29.62%
- 가솔린 및 디젤유 합계 수율: 50.00%, 52.89%, 53.63%, 51.00%, 44.16%
- 왁스 오일 수율: 5.43%, 3.00%, 4.77%, 7.37%, 14.24%
- 액체 수율: 57.62%, 58.74%, 60.28%, 60.83%, 60.57%
- 코크스 수율: 33.37%, 33.32%, 32.56%, 33.49%, 34.34%

**1. 보일러 출구 온도를 적절히 높이고, 보일러 출구 온도를 변화시키는 조작을 실시합니다.**
보일러 출구 온도가 상승하면, 위 표에서 볼 수 있듯이 10.15일–10.23일 동안의 액체 수율이 10.8일–10.11일보다 1.54% 더 높았습니다.따라서 로 출구 온도를 높이면 액체 수율을 효과적으로 증가시킬 수 있습니다.변온 조작이란 코크스 탑에서 코크스가 생성되는 초기 단계에 코크스의 경도를 낮추고 펠릿형 코크스가 생기는 것을 방지하기 위해 용광로 출구 온도를 적절히 낮춘 다가, 코크스 생성이 후기 단계에 이르러서는 다시 용광로 출구 온도를 적절히 높이는 것을 말합니다.로의 출구가 높아지면 코크스가 단단해져 냉각이 어려워지고, 코크스 제거도 힘들어지며, 로관의 침전 현상도 심해집니다.예를 들어, 2014년 11월 6일 새벽에 발생한 코크스의 자연 발화, 2015년 4월 6일에는 코크스 제거 과정에서 드릴링 로드의 움직임이 비정상적이었으며 고압 수펌프의 압력도 비정상적으로 상승했습니다. 또한 2015년 4월 9일에는 보일러 튜브의 표면 온도인 TE1135가 602℃에 달했습니다. (저희 설비의 보일러 튜브에 주입되는 증기량은 설계값보다 많습니다.) 설계상 보일러 튜브의 표면 온도는 650℃를 초과해서는 안 됩니다.TE1165와 TE1135의 온도 상승폭이 현저했습니다. 3월 1일의 로관 표면 온도와 4월 10일의 로관 표면 온도를 비교하면, TE1165는 542℃에서 578℃로 올라서 일일 평균 상승폭은 0.85℃였습니다. 반면 TE1135는 533℃에서 602℃로 상승하여 일일 평균 상승폭은 1.72℃였습니다. 이러한 추세로 계속 가동할 경우, 27일 후에는 장비의 작동 한계에 도달하게 됩니다. 따라서 순환비를 적절히 낮추어 가동하는 것이 필요합니다.위 표의 2015년 3월과 9월 19일~9월 28일의 원료 잔탄은 큰 차이가 없지만, 순환비가 낮아지면 액체 수율이 현저히 증가합니다.하지만 순환비를 낮추면 가열로의 공급 원료 품질이 악화되며, 현재의 원료는 낮은 순환비로 운전할 경우 코크스 타워가 흔들리고 탄환형 코크스가 생산될 가능성이 매우 높습니다.코크스 타워가 흔들리며, 구형 코크스 생산 과정에서는 파이프라인의 플랜지 용접부가 균열되거나, 고온의 유가가 누출되거나, 물 배출이 원활하지 않거나, 코크스 제거 과정에서 문제가 발생하는 등 여러 가지 안전상의 위험이 존재합니다.3. 코크스 탑의 압력을 적절히 낮추면, 위 표에서도 알 수 있듯이 코크스 탑의 압력이 낮아지면 설비의 액체 수율도 향상됩니다. 하지만 압력이 너무 낮으면 코크스 탑 내의 기체 속도가 빨라지고, 탑 내부의 거품층이 높아져서 코크 가루가 분별탑으로 쉽게 운반되어 ‘탄환형 코크스’가 생성될 수 있습니다.현재 코크스화 원료의 생코크스 양이 많아 처리량이 설계 부하의 88% 수준인 상황에서, 코크스 탑의 공간 높이는 11미터에 불과합니다(안전한 높이는 12미터 이상이어야 함). 만약 계속해서 압력을 낮춘다면 코크스 가루가 더욱 많이 발생할 것입니다. 3월 2일에 분별탑의 바닥 필터를 청소한 결과를 보면, 코크스 가루의 발생이 심각한 것으로 나타났습니다.4월 7일, 코크스화 설비의 두 대의 분별탑 바닥 펌프에서 연속적으로 진공 상태가 발생했으며, 이는 분별탑 바닥에 있는 필터가 다시 막혔기 때문인 것으로 밝혀졌습니다.첫 번째와 두 번째 온라인 청소 사이의 간격은 약 35일에 불과했으며, 매번 제거된 코크스 가루의 양은 약 0.4M3였습니다. 이는 분별탑 바닥으로 매일 거의 10킬로그램의 코크스 가루가 유입된다는 것을 의미합니다(각 측선을 통해 운반되는 코크스 가루는 제외). 이는 의심할 여지 없이 설비의 정상적인 생산에 위협이 됩니다.이를 위해 공장은 액체 수율을 높이는 동시에 22시간 연속 코크스 생산 계획을 마련했으며, 경영진의 승인을 받은 후 11일부터 이를 시행하기 시작했습니다. 이 조치를 통해 설비의 처리량은 증가했으며, 코크스 가루의 발생도 줄어들었습니다.하지만 현재의 분별탑 운전 압력 조절 여지는 이미 매우 적습니다. 4. 분별탑의 각 사이드 라인에서의 증류 온도를 최적화하여, 디젤의 95%가 증류되는 온도를 적절히 높은 수준으로 조절합니다. 9월과 10월에 실시한 측정 결과를 통해, 디젤의 95%가 증류되는 온도가 상승함에 따라 공장의 액체 수율이 현저히 향상된다는 것을 알 수 있습니다.2015년 3월의 검사 데이터를 보면, 저희 설비의 디젤유 95% 증발 온도는 아직 향상될 여지가 있습니다. 다음 단계에서는 공장에서 이 문제를 중점적으로 해결해 나갈 계획입니다.5. 코크스의 휘발분 감소: 코크스에 포함된 휘발분은 주로 오일 성분입니다. 휘발분을 줄이면 공정에서 얻어지는 액체의 양이 증가합니다.로의 출구 온도를 요구 사항에 맞게 잘 조절하는 것을 전제로, 공장 전체의 증기 균형을 고려하여 가능한 한 많은 양의 증기를 공급함으로써, 코크스에 포함된 오일 성분을 방출 시스템을 통해 회수하여 활용할 수 있도록 합니다. 또한, 냉각된 코크스수의 성질도 잘 관리해야 하는데, 냉각된 코크스수 순환 시스템에서는 어느 정도의 오일 성분이 불가피하게 섞여 들어오기 때문입니다. 이에 따라 작업장의 급수탱크에서의 오일 분리 횟수를 기존의 월 2회에서 주 1회로 줄여서, 냉각된 코크스수에 오일 성분이 코크스에 섞이지 않도록 합니다.6. 설비 급냉유 및 오일의 회수 및 활용 급냉유는 두 가지로 나뉜다: 설비에서 자체적으로 생산되는 오일과 왁스유.급냉유를 코크스 탑에 주입하면 고온 조건에서 분해 반응이 일어나 일부 저분자 가스 성분이 생성되므로, 액체 손실을 방지하기 위해 급냉유의 온도를 가능한 한 낮추고 왁스유 사용량을 줄여야 합니다.공장은 중질 왁스유의 이 두 가지 상황에 따라 방안을 마련하여, 중질 왁스유가 정상적으로 배출되는 동안에는 중질 왁스유 수냉기를 가동하고, 중질 왁스유가 재가공되는 동안에는 오일을 급냉유로 사용하여 중질 왁스유의 수냉 효과를 제거한다. 코크스화 과정에서 발생하는 오일의 원천은 크게 세 가지가 있습니다: 새로운 탑에서 예열 과정에서 발생하는 오일입니다；오래된 탑에서 나오는 기름으로, 냉각, 분리, 오버플로우 과정을 거치면서 생기는 오염된 기름입니다；냉각 시 냉각수와 함께 배출 과정에서 운반되는 오일이 넘쳐나면, 이를 오일 탱크에 수집합니다；이 세 부분의 오일은 반드시 정기적으로 유출된 오일을 수거해야 하며, 오일을 최대한 재가공함으로써 경제적 이익을 확보해야 합니다.7. 소량의 가스를 주입하는 시간을 적절히 늘릴 것입니다. 다음 단계에서는 코크스 탑의 작동에 영향을 주지 않는 범위 내에서, 소량의 가스를 주입하는 시간을 1시간에서 1.5시간으로 연장할 계획입니다. 이러한 조치를 통해 코크스 탑 내의 가벼운 성분들과 열을 최대한 분별탑으로 옮겨서, 경유의 손실을 줄이고 액체의 수율을 높일 수 있습니다.8. 관련 부서와 협력하여 슬래그 오일 증량제를 첨가할 수 있는지 여부. 증량제는 일반적으로 가열로의 입구에 첨가되며, 자료를 조사한 결과, 특정 원료에 맞게 개발된 증량제는 실제로 공장의 액체 수율을 높이는 데 효과가 있는 것으로 나타났습니다.앞으로 장주기로 480# 원료를 가공할 경우, 원료 평가 분석을 실시하여 적절한 증액제를 개발해 액체 수율을 높이는 것을 권장합니다.