【문답 시리즈 제209문】 2016.11.15
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【일문일답 제209문】2016.11.15 새로운 촉매를 사용하여 저질소 오일로 가동하는 원리를 설명하시오. 답변 후 참고사항을 확인할 수 있습니다**. 핵심 포인트만 답해도 점수를 얻을 수 있습니다. 신선한 촉매나 재생된 촉매는 그 활성 중심이 어떠한 오염도 받지 않았기 때문에 반응 활성이 매우 높으며, 반응 시작점을 파악하기도 어렵습니다. 게다가 신선한 촉매가 오일과 접촉하면 약 5℃ 정도의 흡착열이 발생합니다；따라서 기존 촉매를 사용한 고온 유입 방식을 채택할 경우, 오일이 촉매와 접촉하면 격렬한 반응이 일어나 반응 온도를 제어할 수 없습니다.신규 촉매의 경우, 유입 오일 온도는 기존 촉매의 약 320℃에서 150℃로 낮춰야 하며, 이를 바탕으로 서서히 온도를 높여 층온도가 제어 가능한 범위 내에 있도록 해야 합니다.그러나 저온으로 유입되는 오일은 층의 온도를 조절하는 데 유리한 조건을 제공하지만, 저온 상태에서는 정제 촉매가 정제 기능을 수행하지 못한다는 또 다른 문제를 야기합니다.150℃에서 반응이 시작되는 온도까지 올리는 데에는 시간이 걸리는데, 이로 인해 원료에 매우 많이 함유된 질소가 직접 반응기로 들어가서 촉매를 영구적으로 중독시킨다.따라서 반응기는 저온 상태에서는 고질소 오일을 투입할 수 없으며, 저질소 오일만 투입할 수 있습니다.저질소유의 품질 지표는 다음과 같습니다: ASTM 증류 종료 온도가 330℃ 이하인 디젤로, 총 질소 함량은 100ppm 이하입니다.2016년 질의응답 요약 게시물 (11월까지 업데이트됨~~~~) http://bbs.hcbbs.com/thread-1597792-1-1.html “2016 해천 10대 회원 선정 행사”의 스폰서 모집 http://bbs.hcbbs.com/thread-1628108-1-1.html (출처: 해천화공 포럼)
촉매의 과열 및 탄소 축적을 방지하기 위해, 새로운 촉매는 활성도가 비교적 높아 온도 제어에 유리합니다. 만약 크래킹 촉매라면, 질소 함량이 높으면 크래킹 반응에 필요한 산성 중심이 비활성화될 수 있습니다!
유입 시 저질소 오일을 사용해야 하며, 그렇지 않으면 고질소 오일의 경우 반응이 격렬해지고 발열이 심해져 층온이 급격히 상승하여 촉매가 손상되고 안전 사고가 발생할 수 있습니다.
수소화 크래킹 촉매는 산성 중심을 가지며, 원료에 포함된 질소를 함유한 유기물은 염기성이어서 촉매의 산성 중심을 중화시켜 촉매의 비활성화를 초래합니다.
신선한 촉매나 재생된 촉매는 그 활성 중심이 어떠한 오염도 받지 않았기 때문에 반응 활성이 매우 높으며, 반응 시작점을 파악하기도 어렵습니다. 게다가 신선한 촉매가 오일과 접촉하면 약 5℃ 정도의 흡착열이 발생합니다；따라서 기존 촉매를 사용한 고온 유입 방식을 채택할 경우, 오일이 촉매와 접촉하면 격렬한 반응이 일어나 반응 온도를 제어할 수 없습니다.신규 촉매의 경우, 유입 오일 온도는 기존 촉매의 약 320℃에서 150℃로 낮춰야 하며, 이를 바탕으로 서서히 온도를 높여 층온도가 제어 가능한 범위 내에 있도록 해야 합니다.그러나 저온으로 유입되는 오일은 층의 온도를 조절하는 데 유리한 조건을 제공하지만, 저온 상태에서는 정제 촉매가 정제 기능을 수행하지 못한다는 또 다른 문제를 야기합니다.150℃에서 반응이 시작되는 온도까지 올리는 데에는 시간이 걸리는데, 이로 인해 원료에 매우 많이 함유된 질소가 직접 반응기로 들어가서 촉매를 영구적으로 중독시킨다.따라서 반응기는 저온 상태에서는 고질소 오일을 투입할 수 없으며, 저질소 오일만 투입할 수 있습니다.저질소유의 품질 지표는 다음과 같습니다: ASTM 증류 종료 온도가 330℃ 이하인 디젤로, 총 질소 함량은 100ppm 이하입니다.
원료유에 포함된 알칼리성 질화물이 촉매의 산성 중심부와 강하게 흡착되어, 새로운 촉매의 활성도가 매우 높아집니다. 그 결과 반응 속도가 빨라지고 반응열도 커지는데, 이로 인해 촉매 표면에 많은 탄소가 축적되어 촉매의 활성도가 크게 저하됩니다.
신선한 촉매나 재생된 촉매는 그 활성 중심이 어떠한 오염도 받지 않았기 때문에 반응 활성이 매우 높으며, 반응 시작점을 파악하기도 어렵습니다. 게다가 신선한 촉매가 오일과 접촉할 때 약 5℃ 정도의 흡착열이 발생합니다.따라서 기존 촉매를 사용한 고온 유입 방식을 채택할 경우, 오일이 촉매와 접촉하면 격렬한 반응이 일어나 반응 온도를 제어할 수 없습니다.신규 촉매의 경우, 유입 오일 온도는 기존 촉매의 약 320℃에서 150℃로 낮춰야 하며, 이를 바탕으로 서서히 온도를 높여 층온도가 제어 가능한 범위 내에 있도록 해야 합니다.
신선한 촉매나 재생된 촉매는 그 활성 중심이 어떠한 오염도 받지 않았기 때문에 반응 활성이 매우 높으며, 반응 시작점을 파악하기도 어렵습니다. 게다가 신선한 촉매가 오일과 접촉하면 약 5℃ 정도의 흡착열이 발생합니다；따라서 기존 촉매를 사용한 고온 유입 방식을 채택할 경우, 오일이 촉매와 접촉하면 격렬한 반응이 일어나 반응 온도를 제어할 수 없습니다.신규 촉매의 경우, 유입 오일 온도는 기존 촉매의 약 320℃에서 150℃로 낮춰야 하며, 이를 바탕으로 서서히 온도를 높여 층온도가 제어 가능한 범위 내에 있도록 해야 합니다.그러나 저온으로 유입되는 오일은 층의 온도를 조절하는 데 유리한 조건을 제공하지만, 저온 상태에서는 정제 촉매가 정제 기능을 수행하지 못한다는 또 다른 문제를 야기합니다.150℃에서 반응이 시작되는 온도까지 도달하는 데에는 시간이 걸립니다. 그 결과, 원료에 포함된 고농도의 질소가 그대로 분해 반응기로 들어가서 촉매를 영구적으로 손상시킵니다.따라서 반응기는 저온 상태에서는 고질소 오일을 투입할 수 없으며, 저질소 오일만 투입할 수 있습니다.저질소유의 품질 지표는 ASTM 증류 최종비등점이 330℃ 이상인 경유이며, 총질소 함량은 100ppm 이하입니다.
신선한 촉매나 재생된 촉매는 그 활성 중심이 어떠한 오염도 받지 않았기 때문에 반응 활성이 매우 높으며, 반응 시작점을 파악하기도 어렵습니다. 게다가 신선한 촉매가 오일과 접촉하면 약 5℃ 정도의 흡착열이 발생합니다；따라서 기존 촉매를 사용한 고온 유입 방식을 채택할 경우, 오일이 촉매와 접촉하면 격렬한 반응이 일어나 반응 온도를 제어할 수 없습니다.신규 촉매의 경우, 유입 오일 온도는 기존 촉매의 약 320℃에서 150℃로 낮춰야 하며, 이를 바탕으로 서서히 온도를 높여 층온도가 제어 가능한 범위 내에 있도록 해야 합니다.그러나 저온으로 유입되는 오일은 층의 온도를 조절하는 데 유리한 조건을 제공하지만, 저온 상태에서는 정제 촉매가 정제 기능을 수행하지 못한다는 또 다른 문제를 야기합니다.150℃에서 반응이 시작되는 온도까지 올리는 데에는 시간이 걸리는데, 이로 인해 원료에 매우 많이 함유된 질소가 직접 반응기로 들어가서 촉매를 영구적으로 중독시킨다.따라서 반응기는 저온 상태에서는 고질소 오일을 투입할 수 없으며, 저질소 오일만 투입할 수 있습니다.저질소 연료의 품질 기준은 다음과 같습니다: ASTM 증류 종결 온도가 330℃ 이하인 디젤연료이며, 총 질소 함량은 100ppm 이하입니다