Catalytic reforming 반응기 설계

소개

화학공학 전공하는 학생들을 위한 자료 입니다.
반응공학, 석유화학 수업에서 진행되는 설계레포트입니다.

목차

서론
설계 배경
설계 목표
본론
메커니즘의 결정
설계 방정식
반응온도의 설정
반응기 개수 설정
촉매 설정
결과
결론
참고문헌
부록(계산 결과값)

본문내용

Catalytic reforming은 중질나프타 유분을 이용해 높은 옥탄가의 gasoline을 만들기 위한 blending의 원료와 방향족탄화수소(BTX)를 생산하는 공정이다. 서유럽과 일본에서는 접촉개질과 열분해가솔린으로부터의 생산은 거의 비슷한 정도의 중요성을 갖고 있다. catalytic reforming은 전환공정에 하나로서 전환공정이란 접촉개질, 접촉분해, 이성질화, 알킬화, 중합을 포함한다. 일반적으로 탄화수소화합물은 구조에 따라 옥탄가의 차이가 많은 물질이다. 그러므로 catalytic reforming공정의 목적은 낮은 옥탄가의 나프타유분을 분자 구조를 변화시킴으로써 높은 옥탄가의 나프타유분으로 바꾸는 것이다. Catalytic reforming에 사용되는 원료는 상압증류로부터 생산된 중질나프타 유분이다.
Catalytic reforming공정은 naphthen을 aromatic으로 바꾸는 dehydrogenation, normal paraffin을 isoparaffin으로 바꾸는 isomerization, paraffin을 aromatic으로 바꾸는 dehydrocyclization, paraffin을 분해하는 hydrocracking이 주된 반응으로 다음과 같다.
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Catalytic reformer는 촉매층을 갖는 반응기이다. Dehydrogenation과 dehydrocyclization 반응은 압력이 낮을수록 반응속도가 빨라지는데 catalytic reforming공정은 coking을게 한다.
또한 Catalytic reforming의 반응은 흡열반응이 주된 반응이므로 반응이 일어나면 온도가 떨어져 반응속도가 느려진다. 이를 막기 위해 일정온도 이하로 온도가 떨어지면 열교환기를 통해 온도를 높여주어 느려진 반응속도를 빠르게 한다.
그림 2. Catalytic Reforming >

참고자료

· 1. Elements of chemical engineering, 4th edition, H. Scott Fogler.
· 2. 유기공업화학, 박내정.
· 3. Catalytic naphtha reforming, 2nd edition, George J. Antos.
· 4. Petroleum refinery engineering 4th edition, W.L. Nelson.
· 5. Handbook of MTBE and other Gasoline oxygenates, Halim Hamid.
· 6. Modern petroleum technology Vol. 2. Alan G. Lucas.
· 7. Kinetic modeling & Analysis of Naphtha reforming, 장구수.
· 8. Studies on Naphtha reforming, 김석희.
· 9. A Study on naphtha catalytic reforming reactor simulation and analysis, LIANG Ke-min.