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  정유 및 석화 업체내 스팀의 용도 구분
  글쓴이 : 보스턴가즈…   고유ID : heaney923     날짜 : 20-04-21 14:46     조회 : 416    

정유업체 및 석유화학 업체에서 스팀을 활용하는 용도에 대해 크게 구분해 보고자 질문 드립니다.

스팀에 대해 기초적인 지식도 부족하다고 생각해, 초기에 Frame을 잡고 스터디를 진행하고자 해 도움을 요청 드립니다.

 

우선, 제가 파악한 스팀은 열원 중 하나로 고압,중압,저압 증기로 구분이 되는 것 같고, 압력의 정도에 따라 온도를 빠르게 올리거나 천천히 올리는 과정에서 쓰이는 것으로 생각됩니다. 다만 이 과정에서 의문이 드는 점은 다른 열원으로 활용할 수 있는 연료들과 스팀이 활용되는 공정이 배타적으로 구분이 되는 것인지 궁금합니다.

 

그리고 스팀을 활용하는 공정을 검색을 통해 모아본 바로는, 특정 공정의 수율을 증가시키는 역할 / 특정 성분을 스팀과 함께 증발시켜 분리해내는 역할 / 슬러리를 파우더로 만드는 등의 건조를 위한 역할 등으로 구분되는 것 같은데, 크게 놓치고 있는 것이 있는지 확인 부탁드립니다.

 

그래서 질문을 드리자면,

1. 정유업체 및 석유화학 업체에서 스팀을 활용하는 용도가 크게 어떻게 구분되는 것인지?

1-1. 고압/중압/저압 스팀 별로 용도의 차이가 어떻게 나는 것인지?

 

2. 정유업체 및 석유화학 업체에서 스팀을 생산하는 공정은 어떻게 되는 것인지?

2-1. 스팀을 생산하기 위해서 보일러가 꼭 필요한 것으로  파악되는데 맞는지?

2-1-1. 맞다면, 각 업체가 그 보일러를 설치하는 것은 스팀을 생산하기 위해서인지? 다른 목적이 있어 설치한 보일러를 스팀 생산에 활용하는 것인지?

2-2. 공정 중 발생하는 폐열을 스팀 생산에 활용하는 공정이 있다고 들었는데, 별도의 장치가 필요한 것인지?

 

기초적인 지식이 부족하여, 질문의 방향성이 틀렸을 수도 있는데 너그러운 이해 부탁드리며, 방향성을 바로 잡아 답변해주실 수 있다면 감사하겠습니다.


이반 sjs3136   20-04-24 13:50
1번을 제외한 2번 질문에 대해서는 답변을 드릴 수 있어서 적어봅니다.
2. 스팀은 다양한 방법으로 생산할 수 있습니다.
첫번째, 보통 U&O라고 불리는 Utility & Offsite Plant 공장을 짓고 Boiler를 설치하여 스팀을 생산합니다. 가장 기본적인 방법이지요. 보통 석유화학단지에는 수 많은 프로세스들이 존재하고, 각 공장 별 구획별로 나뉘어져 있습니다. 단위 공정별로 Boiler를 소유하는 경우도 있긴하지만 일반적으로 U&O에서 각 공장에 필요한 Utility (Steam, Air, Nitrogen, Water...)를 생산하여 분배합니다. 이게 가장 효율적이니까요. U&O만 취급하는 회사가 있기도 합니다. (ex. Air Liquide 같이 수소나 질소 등만 생산..)
두번째, 질문에서 2-2에서 언급하신 폐열을 이용한 스팀생산도 있습니다. 어떤 특정 공정은 특정 온도(고온)를 이용하여 화학반응을 일으켜야 합니다. 쓰고 남은 이 온도를 회수를 하기 위해 WHB (Waste Heat Boiler)를 설치하여 스팀을 생산하기도 합니다. 흔한 Application 이지요.
2-1. 보일러가 가장 기본적인 기기임은 맞습니다. 위에서 설명 드린 바와 같이 폐열을 이용하여 생산하는 경우도 있는데 열교환기로만 스팀을 생산하기도 합니다. 이런 경우 스팀이 LP (Low Pressure)로 국한되기도 합니다. HP / MP (High / Medium Pressure)는 보통 Boiler를 설치하여 생산합니다.
2-1-1, U&O와 같은 공장은 온전히 스팀을 생산하기 위해 세워진 공장입니다. 이와 달리 프로세스 상 화학반응을 통해 열원이 필요하고 이 열원에서 나오는 폐열을 이용하는 정유화학 공장도 있습니다. 위에서 말씀 드린 바와 같이 스팀을 생산하기 위한 별도의 장치는 결국 열교환기가 필요합니다. 그 형태가 보일러일 수도 있고, Reboiler 일 수도 있고.. 다양합니다.
2-2, 위 답변으로 대체할 수 있을 것 같네요.
피곤한곰돌… chaser72   20-04-25 22:43
dddd
스테파노 Stefano   20-04-26 18:20
(1) 정유 밋 석유화학 뿐 만 아니라 일반적으로 화학공장에서 사용하는 스팀의 용도는 다음과 같습니다.

1) 화학반응용...화학반응에 물이 수증기 형태로 반응에 사용하는 경우  예:  CO + H2O(스팀) -->  CO2 + H2
2) 공정장치의 가열용...수증기의 잠열을 이용하여 가열에 사용  예: 증류탑 Reboiler
3) 스팀터빈 구동용...스팀의 압력을 이용하여 터빈을 돌려 동력을 얻는 목적  예: 스팀터빈 발전기 혹은 스팀터빈 구동 펌프
4) 스팀증류용...스팀을 주입하여 특정성분을 증류탑 상부로 공비증류시키고 응축후 수분을 분리.  예: Steam Distillation 또는 Steam Stripping용

(2) 스팀생산 방법
1) Steam Boiler 사용...보일러수를 펌프로 공급하고 연료를 연소하여 스팀을 생산
2) 공정반응기 혹은 가열로 등의 폐열을 이용...반응기 냉각, 가열로 가스냉각, 등의 장치에 보일러수 공급하여 스팀생산
3) 고압스팀터빈의 중간단에서 스팀 취출...스팀터빈에 고압혹은 중압스팀을 공급하여 동력을 생산하고 터빈 중간단혹은 후단에서 중압 혹은 저압스팀 뽑아냄
4) 고압스팀의 감압...고압스팀을 감압하여 보다 낮은 압력의 스팀을 만들어 냄
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