aspen plus를 이용한 방향족추출공정설계

목차

1. Introduction
1.1. 석유화학 산업에서 분리 공정의 중요성
1.2. 분리 공정의 BTX plant로의 적용

2. Theoretical Approach
2.1. Naphtha reforming
2.2. McCabe-Thiele Method
2.3. 기존의 분리 공정
2.4. 새로운 분리 공정의 제안

3. Aspen plus simulator를 이용한 공정 설계
3.1. 설계 공정 개요
3.2. Two distillation column
3.3. Three Distillation Column

4. Result of simulations and discussion
4.1. 기존의 공정에서 얻어낼 수 있는 results
4.2. 분리 공정에 대한 purity 계산 및 비교
4.3. 분리 공정에 대한 Recovery 계산 및 비교
4.4. MSA와 ESA 측면에서의 접근

5. Reference

본문내용

1. Introduction

1.1. 석유화학 산업에서 분리 공정의 중요성

최근의 국내 석유 산업의 추세를 살펴보면 원유의 자급률은 약 1% 정도로 원유 소비량의 대부분을 전적으로 수입에 의존하고 있는 경향을 나타내고 있다. 에너지의 자급률은 낮은 반면 소비량은 점점 늘어나고 있어 에너지의 수입의존도는 앞으로도 높아질 전망이다. 또한 세계적으로 석유 소비량은 연간 약 1.3% 증가하는 것으로 나타나고 있으나 원유의 매장량에는 한계가 있어 오는 2041년에는 원유 매장량이 급감하게 될 것이라는 미국의 연구보고서도 나오고 있는 실정이다. 이에 더불어 현재 대체 자원 에너지가 개발 중에 있으나 상용화가 되기까지는 상당한 시간이 소요될 것으로 예상되기 때문에 자동차, 건설, 전자 등 주력 산업에 소재를 공급하고 있는 석유화학산업의 중요성은 점점 높아질 것이다.
이러한 이유에서 더욱 효율이 높고 경제적인 분리 방법을 개발하는 것이 석유 화학 산업이 해결해야 할 과제라고 할 수 있다. 이에 따라 본 보고서에서는 석유화학 산업에서 주로 이용하는 분리 공정인 증류법을 이용하여 naphtha를 reforming한 물질을 원료로 하여 보다 높은 순도를 가지는 방향족을 분리하는 방법에 대하여 모색해 보고자 한다.

1.2. 분리 공정의 BTX plant로의 적용

Naphtha는 원유를 정제할 때 나오는 석유제품의 한 종류로, 석유 화학 산업의 주된 원료로 이용되고 있다. Naphtha는 주로 ~의 혼합물로 이루어져 있는데 이를 분해하면 다양한 탄화수소화합물을 얻을 수 있는데 그 중 하나가 benzene을 포함한 방향족 화합물이다. BTX는 보통 naphtha분해의 부산물인 방향족성 가솔린이나 naphtha를 catalyst reforming을 이용하여 얻는다.
방향족 화합물은 현재 염료, 의약품 등 여러 분야에서 사용되고 있으며 전기용품과 전기ㆍ자동차부품 등을 만드는 styrene, nylon, 합성수지의 원료가 되는 기초 유분으로 범용성 중간재로 작용하기 때문에 수요가 높은 물질이라고 말할 수 있다.

참고 자료

Jung-Ho Cho, An Environmental study on the aromatics extraction process, Kyungin Women's college (1999)
Smith, and Van Ness, "Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics", 3rd ed, McGraw-Hill, New York (1987)
Charles Newton Kimberlin Jr., Naphtha Reforming Process, Unitied states patent office (1960)