게시판 > 질답게시판 > Hot oil system에 대한 질문 입니다.

스테파노 Stefano

14-07-31 21:14

(1) 우선 결론부터 언급하자면.. Hot Oil을 사용하는 방법은 어려워 보입니다. 그 이유는

1) Hot Oil의 (연속)최고사용 온도가 종류마다 약간씩 차이가 있지만 높더라도 최고사용온도가 제한적이라서 원하는 온도까지 가열하기 어렵습니다.
2) Hot Oil의 최고사용온도가 400도라고 하더라도 불활성 가스로 밀봉한 상태로 사용하더라도 수명이 짧아서 자주 교체 혹은 보충해 주어야 할 것입니다.
3) 온도차가 크지 않아서 가열하기 위한 전열면적이 크게 소요(회분식 공정에서는 가열시간이 아주 오래 소요)될 것입니다.

(2) 따라서 해당 공정은 Direct Fired Heater를 사용하는 방법이 적당할 것입니다. 특히 공장내 연료가스 혹은 연료유가 있다면 이를 활용하는 방안이 적절하겠지요. 설령...Hot Oil 이 사용될 수 있다고 하더라도 Hot Oil 가열은 무엇으로 할 것입니까? 결국 직화식 Fired Heater를 사용할 것이라면 굳이 추가로 Hot Oil이라는 매개물질을 사용할 필요가 없기도 합니다.

(3) Hot Oil 대신에 Inorganic Heating Medium을 사용할 수 있지만 이것은 질산염계통의 물질이라서 튜브누설시 화재나 폭발위험이 따르기 때문에 직화식 가열기보다는 전기식가열기를 사용하여야 하므로 유틸리티(전력)비용이 상승하게 됩니다.

(4) "Therminol" 이라는 물질은 50년전에 원래 Monsanto가 개발하여 상표등록한 것이지만 1997년 Solutia라는 회사로 독립하여 판매해 왔었는데 이제보니 2013년 7월 미국의 Eastman Chemical Co. 에서 동사를 인수하여 제조판매하는 것으로 보입니다. Eastman사는 흑백필름은 물론, 천연색사진용 코닥필름을 발명하여 최초로 상업한 했던 유명한 회사입니다. 본사는 버지니아에 있고 알라바마공장에서 그 제품을 생산한답니니다. 필자도 20여년전 본사를 방문한 적이 있어서 애착이 가는 회사입니다.

그 회사에 문의하면 값을 알아볼 수도 있겠고 국내 수입판매 업체를 통해 알아볼 수 있을 것입니다.
http://www.therminol.com/products/Therminol-VP1

(5) "Therminol"과 경쟁관계에 있는 제품은 "Dowtherm"인데 Dowtherm-A, Dowtherm 800이 400도까지 사용할 수 있는 제품이고 독일의 다국적기업 Dow Chemical에서 판매하고 있습니다.
http://thermicfluids.com/dowtherm.htm

(1) 우선 결론부터 언급하자면..  Hot Oil을 사용하는 방법은 어려워 보입니다. 그 이유는

1) Hot Oil의 (연속)최고사용 온도가 종류마다 약간씩 차이가 있지만 높더라도 최고사용온도가 제한적이라서 원하는 온도까지 가열하기 어렵습니다.  
2) Hot Oil의 최고사용온도가 400도라고 하더라도 불활성 가스로 밀봉한 상태로 사용하더라도 수명이 짧아서 자주 교체 혹은 보충해 주어야 할 것입니다. 
3) 온도차가 크지 않아서 가열하기 위한 전열면적이 크게 소요(회분식 공정에서는 가열시간이 아주 오래 소요)될 것입니다.

(2) 따라서 해당 공정은 Direct Fired Heater를 사용하는 방법이 적당할 것입니다.  특히 공장내 연료가스 혹은 연료유가 있다면 이를 활용하는 방안이 적절하겠지요.   설령...Hot Oil 이 사용될 수 있다고 하더라도 Hot Oil 가열은 무엇으로 할 것입니까? 결국 직화식 Fired Heater를 사용할 것이라면 굳이 추가로 Hot Oil이라는 매개물질을 사용할 필요가 없기도 합니다.

(3) Hot Oil 대신에 Inorganic Heating Medium을 사용할 수 있지만 이것은 질산염계통의 물질이라서 튜브누설시 화재나 폭발위험이 따르기 때문에 직화식 가열기보다는 전기식가열기를 사용하여야 하므로 유틸리티(전력)비용이 상승하게 됩니다.

(4) "Therminol" 이라는 물질은 50년전에 원래 Monsanto가 개발하여 상표등록한 것이지만 1997년 Solutia라는 회사로 독립하여 판매해 왔었는데 이제보니 2013년 7월 미국의 Eastman Chemical Co. 에서 동사를 인수하여 제조판매하는 것으로 보입니다.  Eastman사는 흑백필름은 물론, 천연색사진용 코닥필름을 발명하여 최초로 상업한 했던 유명한 회사입니다.  본사는 버지니아에 있고 알라바마공장에서 그 제품을 생산한답니니다.   필자도 20여년전 본사를 방문한 적이 있어서 애착이 가는 회사입니다.

그 회사에 문의하면 값을 알아볼 수도 있겠고 국내 수입판매 업체를 통해 알아볼 수 있을 것입니다.
http://www.therminol.com/products/Therminol-VP1

(5) "Therminol"과 경쟁관계에 있는 제품은 "Dowtherm"인데 Dowtherm-A, Dowtherm 800이 400도까지 사용할 수 있는 제품이고 독일의 다국적기업 Dow Chemical에서 판매하고 있습니다.  
http://thermicfluids.com/dowtherm.htm

정재욱 euphoria86

14-08-01 10:51

명쾌한 답변 너무 감사합니다.

1) 확인해보니 Circulation되는 양이 시간당 1300여톤으로 make-up 되어야 하는 양도 상대적으로 클 것같고,
2) Hot Oil system의 구성 내부에 말씀하신 대로 Fired Heater가 들어가게 되어 비효율적일 것 같습니다.
3) 살펴보니 해당 Case에서 굳이 Hot oil을 둔 이유가 Hydrotreating, Hydrocracking 부분 뿐만 아니라,
기타 다른 Fractionator에도 필요하여 Fired Heater를 두었을 때와 경제성을 비교하여 hot oil을 사용하도록
한 것 같습니다.

**4) 그렇다면 이 경우 그냥 Superheated steam으로 400도씨 정도 되는 것을 heating medium으로 활용하면 안될까요?

스테파노 Stefano

14-08-01 12:05

(1) 가열용으로 사용할 수 있는 스팀은 대략 275도 포화스팀 정도로 보입니다.
포화 Steam의 온도가 높아지면 압력도 크게 상승하는데 275℃라고 해도 60 kgf/cm2 g 정도 되기 때문에 고압의 열교환기가 사용되어야 하고 온도가 높아질수록 잠열이 줄어들게 되어 공급해야할 스팀의 양도 늘어납니다.

물의 임계온도 374.15℃가 되면 압력이 아무리 높아도 응축되지 않는 초임계 온도상태의 스팀이 되고 임계온도이상에서는 응축이 일어나지도 않으므로 증발잠열도 사라집니다. 스팀의 경우 잠열을 이용하지 않으면 스팀은 가열매체로서 매력을 거의 상실합니다.

(2) Superheated Steam을 사용하려면 굳이 고압을 사용할 필요가 없지만 열전달계수가 1/10 정도로 떨어지고 현열만 이용하기 때문에 순환해야할 과열증기의 양도 크게 늘어나 배관이 크기와 수송동력이 늘어납니다. 결국 과열스팀은 가열매체로 적당하지 않습니다.