Polystyrene ProjectSM Process Engineering institutionContentsⅠ. The SCOPEⅡ. Process Design and SafetyⅢ. Equipment ListⅣ. LayoutⅤ. Process Control and InstrumentationⅥ. Energy and Utility BalancesⅦ. Cost EstimationⅧ. Economics and Investment Decision-makingⅨ. Detailed Engineering Construction, and StartupⅩ. Planning Tools - CPM and PERT. Optimization Techniques, Digital Computer and Process EngeeringⅠ. SCOPE1. The Product.Polystyrene 생산 계획 - 연간 150,000,000 lb현재 국내 시장 수요에 맞게 생산 (아래 표 참조)GPPS를 9천만톤 생산 - 현재 전환율이 가장 좋음MIPS와 HIPS를 각각 3천만톤씩 생산MarketTotal Production(millions of pounds)Styrene per centStyrene Content(millions of pounds)Straight polystyrene(including foam)11701001170Rubber-modifiedpolystyrene105090950Styrene-butadienerubber310024725Styrene-butadienecopolymer38050190Acrylonitrile-butadiene Styrene(ABS)47060280Styrene-acrylonitrile(SAN)607545Unsaturated polyesters67015100Alkyds6101590Exports750TOTAL43002. Product Purity.현재 시장에서 경쟁력 유지를 위해 일정치 이상의 품질보장이 요구됨.각 Polystryene의 물성에 영향을 끼치는 다음의 요소를 고려(아래 표 참조)The specific reaction componentsThe mass ratios of the componentsThe conditions at which the reaction occurs- 반응 조건을 90∼95℃로 유지The impuritiesCareful drying- 수분함량을 최대 3% 이내로 유지GPPSMIPSHIPSPoystyrene99.96%∼95%∼88%Rubber0.0%5%12%Water< 0.03%< 0.03%< 0.03%Styrene< 0.01%< 0.01%< 0.01%Other impurities< 0.01%< 0.03%< 0.03%.Product purity는 raw materials에 따라 영향을 많이 받으므로 원료 공급 기간, 원료의 단가, 운송비등을 잘 비교하여 공급자를 선정3. Product Package Size.수출, 수입항인 포항항의 container 처리 능력과 예상되는 주문량에 의해 다음과 같은 package size를 결정50파운드 Bags : 각 polystyrene의 30% 처리200파운드 Fiber Drums : 각 polystyrene의 30% 처리1000파운드 Cardboard cartons, 플라스틱 라인: 각 polystyrene의 15% 처리Bulk product - 트럭, 자동차로 운송(아래 표 참조)CarriersMaximum Bulk ShipmentsPetroleum tankers4,000,000 bbl of oilCargo ship for chemicalUp to 290,000 bbl totalOcean barges26.000 tonsRiver bargesliquid : 3000 tonsdry solids : 1500 tonsRailway carsHopper cars : 125 tonsTank cars : 100 tonsTrucksdry solids : 1570 ft3liquid : 8700 gallons< 다양한 carriers의 Maximum Bulk Shipments>4. Product Storage.다음 조건을 고려하여 결정Product 저장량은 꾸준한 시장을 가지고 있는가?계절에 따라 영향을 받는가?.같은 시설에서 여러 가지 종류의 물품을 생산하는 공장일 경우Product의 수요가 많고 부피가 작을 경우 저장 일수가 최대가 되게 유지BAGS, DRUMS, CARTON의 경우엔 60일치 예상BULK저장은 25일치 예상5. Raw Materials & Purity.제품의 순도는 원료의 순도와 밀접한 관계가 있음으로 시장에서 요구하는 순도의 제품 생산을 고려하여 공급자를 선정(아래 참조)StyreneStyrene99.6%PolymernoneAldehydes as CHO10 ppmPeroxides as H2O25 ppmChlorides as Cl10 ppmSulfur as S10 ppmp-tert butylcatechol(TBC)12 ppm< Polymerzation-Grade Styrene>Hydroxy apatite (tricalcium phosphate)Dodecylbenzene sulfonateBenzoyl peroxide containing 50% waterPolybutadiene (polymer grade)Hydrochloride acid6. Raw Material Storage.예상 생산 원료 저장 일수Styrene - 17 daysBenzoyl peroxide - 15 daysHydrochloric acid - 30 daysAll other materials - 60 days.정상적 상황에서 원료 부족으로 공장 운전 중단으로 경제적 손실을 고려해서 최적의 저장시설 결정.다음상황을 고려하여 저장 일수 결정polystyrene의 시장과 생산 공장과 원료 공급자의 위치운송 수단(아래표 참조)MethodMiles/DayPipeline65Barge100Rail200Ship tanker300Truck700.예상 저장시설은 공급자나 운송업자의 파업이나 자연재해로 인해 공급이 중단되었을 경우 최소한의 공장 운전을 할 수 있게 설계7. Raw Material Obtained in the Following Size Container.각 원료의 공급시 적용되는 Container의 크기Raw materialContainerContainers sizeStyreneShipment2,200,000 lbHydroxyl apatiteBag50 lbDodecylbenzene sulfonateCan5 galBenzoyl peroxideDrum300 lbPolybutadieneBales50 lbHydrochloric acidTank truck shipmenets8. Byproduct.현재 공정에 부산물은 원료물질의 약 3%를 예상전부 인근 장난감 제조 공장으로 보내질 예정재활용을 통해서 부산물처리 비용 절감9. Utilitea Requarments. 전력전력을 안정적으로 공급할 수 있는 인근의 전력 회사에서 전력 수급정전이나 전력부족으로 경제적으로 큰 손실이 예상해서 전력회사 선정- 한국 전력 공사와 계약전력 회사의 파업이나 자연재해로 인해 전력 공급 중단시 공장을 계속 운영하기 위해서 발전소 건설비용을 고려 최소한의 발전소 건설도 고려. Gas공장 설계시 저장 시설을 지을 계획 - 125psi급 설계안정적인 공급을 위해 지역 회사로부터 가스 구매- 한국 도시가스 공사와 계약. Waterpure water- 인근 지역의 생수 회사에서 수급 - (주)해태와 계약- 단가, 운송비, 순도 고려공정 및 냉각수- 인근 형산강에서 물을 공급받음- 공업용수로 처리한 다음 사용10. Future Expansions10년간 국내 PS시장이 30%정도의 확장이 예상제1공장과의 연계 및 저장시설, 전력원, 운송 수단등을 고려하여 최적의제 2 공장 부지 선정11. Plant Location경북 포항시 남구 연일읍 98-112. Operating Hours Per year약 8300시간예상13. Completion Date2004년 1월14. Shipping Requrements.다음 각 사항들을 고려Railroad spur into the plantRoad into the plant (plant within a block of a paved road)Barge dock capable of handling one bargeGround level warehouse15. Laboratory Requirements.다음 사항들을 고려Instron for testing tensile strength, stress, strain and creep characteristicsInjection molding machine for testing productsImpact testing machineUltracentrifuge for obtaining average molecular weight from viscosity measurement in 90% toluene
![[공장설계] 공장설계 - scope](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2002/12/06/data1167201-0001.jpg)
