KR100332912B1 - Apparatus for seperating sludge from cleaning oil in B.T.X manufacturing unit - Google Patents
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- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
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Abstract
Description
본 발명은 코크스 제조중 발생하는 COG중에 함유되어 있는 B.T.X를 포집하여 조경유를 생산하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 B.T.X를 포집하고 가열한 후 증류하는 과정중에 발생하는 중질 슬러지를 순환오일로부터 보다 효과적으로 분리하여 제거할 수 있도록 된 조경유제조설비의 슬러지제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing landscape oil by capturing BTX contained in COG generated during coke production. More specifically, heavy sludge produced during the process of capturing, heating and distilling BTX from circulating oil The present invention relates to a sludge removal apparatus of a landscape oil manufacturing facility that can be separated and removed more effectively.
일반적으로 석탄을 건류하여 코크스를 제조하는 중에 발생하는 COG중에는 N㎥당 40g 정도의 B.T.X(벤젠, 톨루엔, 크실렌)가 함유되어 있으며, 이러한 B.T.X는 포집되고, 열교환되며, 증류되어 조경유로 생산된다.In general, COG generated during the coking of coal by coking contains about 40 g of B.T.X (benzene, toluene, xylene) per Nm 3, which is collected, heat exchanged, and distilled to produce landscape oil.
종래기술에 따른 조경유생산공정은 도 1에 도시한 바와같이, COG가 하부측으로 유입되어 상부측으로 배출되도록 이루어진 B.T.X포집탑(110)을 갖추며, 상기 B.T.X포집탑(110)에서는 탈벤유(Absorbing Oil)가 상부로부터 하부로 분사되면서 COG로부터 B.T.X를 포집하여 하부로 낙하하고, 이렇게 B.T.X를 포집한 함벤유(탈벤유+B.T.X)는 함벤유탱크(120)로 이송된다.The landscaping oil production process according to the prior art, as shown in Figure 1, is equipped with a BTX
상기 함벤유탱크(120)내에 수용되어 있던 함벤유는 B.T.X 증기와의 열교환을 위한 콘덴서(130)를 통과하면서 B.T.X 증류탑(150) 상부로부터 배출되는 고온의 B.T.X 증기를 응축시키면서 승온되어지며, 계속하여 함벤유와 탈벤유와의 열교환을 위한 예열기(132)를 거치면서 B.T.X 증류탑(150) 저부로부터 배출되는 고온의 탈벤유와 열교환하면서 170℃ 이상까지 승온된다.The ben-yu contained in the ben-
이렇게 승온된 함벤유는 B.T.X 증류탑(150) 상부로 인입되기전에 가열로(140)를 거치면서 COG의 연소에 의한 최종 승온과정을 거친후, B.T.X 증류탑(150) 상부로 인입되어 하부로부터 유입되는 건류된 고온고압의 과열증기에 의해 함벤유로부터 B.T.X가 추출되는 증류가 이루어지게 된다.The heated Benben oil is passed through the
상기 B.T.X 증류탑(150)에서 B.T.X가 추출된 함벤유는 탈벤유로 변화되어 고온(180℃)상태로 B.T.X 증류탑(150)의 하부측으로 배출되며, 예열기((132)를 거치면서 그를 통과하는 함벤유와의 열교환에 의하여 냉각되어진 후, 계속하여 냉각기(134)를 거치면서 냉각탑(136)에서 공급되는 냉각수와의 열교환에 의하여 상온까지 냉각되어진 후 탈벤유탱크(180)로 이송됨으로써 다시 B.T.X 포집탑(110) 상부로 분사되어 B.T.X 포집용으로 연속적으로 순환하게 된다.The BTX oil extracted from the BTX
한편, 연속적으로 탈벤유와 함벤유의 가열과 냉각을 수행하는 냉각기(134),예열기(132), 콘덴서(130) 등의 열교환기는 일정시간 가동후 열교환효율을 증대시키기 위해 세정오일에 의한 세정작업을 주기적으로 실시하며, 이는 도 2에 도시한 바와같은 세정오일탱크(160) 내부의 세정오일을 세정오일펌프(162)를 통해 냉각기(134), 예열기(132), 콘덴서(130) 내부에 투입하여 운전중 침적된 탄소성분의 중질성 슬러지 및 이물질을 제거하는 것으로, 세정오일은 장입구(164)로 장입된 후 체류되어 세정오일출구(166)로 배출되는 순환과정을 거치면서 세정작업을 수행한다.Meanwhile, heat exchangers such as the
그리고, 세정작업이 완료된 후 열교환기들의 내부에 정체된 세정오일은 열교환기들의 드레인배관을 통해 폐오일탱크(182)로 배출되며, 이러한 폐오일탱크(182)는 도 2에 도시한 바와같은 세정오일탱크(160)와 동일한 구조를 갖추어, 그 내부에서 오일과 슬러지의 비중차(0.8:1.34)에 의해 오일과 슬러지가 서로 분리되며, 이렇게 분리된 폐오일탱크(182) 상층부의 오일은 펌핑에 의해 탈벤유탱크(180)로 유입되어 B.T.X 포집용으로 사용되는 반면, 폐오일탱크(182) 하층부의 슬러지는 침적 누적된다.After the cleaning operation is completed, the washing oil stagnated inside the heat exchangers is discharged to the
여기에서, 미설명부호 (170)은 맨홀이고, (172)는 레벨계이며, (174)는 드레인구이고, (176)은 가열을 위한 히터를 가르킨다.Here,
그런데, 이러한 종래기술에 따른 조경유생산공정에서 순환오일중의 탄소성분인 중질성 슬러지의 정체가 많은 세정오일탱크(160)와 폐오일탱크(182)는 일반적인 탱크의 구조로 되어 있어 비중차가 큰 오일과 슬러지가 탱크내부에서 분리되어 비중이 큰 슬러지는 탱크하부에 침적누적되며 비중이 낮은 탱크상층부의 오일은 탱크출구(166)를 통해 배출됨과 동시에 펌프의 흡입압력에 의해 침적된 슬러지를 동반하여 배출되는 과정을 거치게 되므로, 세정오일탱크(160)와 폐오일탱크(182) 내부의 슬러지 침적레벨은 점차 상승되는 한편 탱크출구(166)를 통해서 계속적으로 슬러지가 유출됨으로 인해 조경유제조 전공정에 슬러지 함량을 증대시켜 설비 및 배관의 폐쇄는 물론 B.T.X 포집률 및 증류율 저하를 유발하는 것이어서, 조경유 생산량 저감은 물론 열교환효율저하로 인한 함벤유승온을 위한 COG 연소량증대와 정제된 COG 품질저하등 많은 문제점의 요인이 되고 있는 것이었다.However, in the landscaping oil production process according to the prior art, the
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, COG로부터 조경유를 생산하는 공정중에 발생하는 탄소성분의 중질성슬러지를 조경유 제조공정중 연속 순환되는 오일로부터 효과적으로 분리하게 처리할 수 있도록 된 조경유제조설비의 슬러지제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve such a conventional problem, a tank that can effectively treat the carbon-based heavy sludge generated during the process of producing landscape oil from COG to effectively separate from the oil circulated continuously in the landscape oil manufacturing process It is an object of the present invention to provide a sludge removal apparatus for diesel production equipment.
도 1은 종래기술에 따른 조경유제조설비를 개략적으로 도시한 구성도1 is a schematic view showing a landscape oil manufacturing equipment according to the prior art
도 2는 종래기술에 따른 조경유제조설비에 갖추어지는 슬러지를 임시로 수용하도록 된 탱크를 도시한 외관사시도Figure 2 is an external perspective view showing a tank to temporarily accommodate the sludge is equipped in the landscape oil production equipment according to the prior art
도 3은 본 발명에 따른 슬러지제거장치를 갖춘 조경유제조설비를 도시한 개략 구성도Figure 3 is a schematic block diagram showing a landscape oil production equipment equipped with a sludge removal apparatus according to the present invention
도 4는 본 발명에 따른 조경유제조설비에 갖추어지는 슬러지를 임시로 수용하도록 된 탱크를 도시한 외관사시도Figure 4 is an external perspective view showing a tank to temporarily accommodate the sludge provided in the landscape oil production equipment according to the present invention
도 5는 본 발명의 슬러지수용 탱크측에 갖추어진 분리격막판을 도시한 외관사시도Figure 5 is an external perspective view showing a separator plate provided on the tank for sludge water of the present invention
도 6은 본 발명의 슬러지수용 탱크측에 갖추어진 필터를 도시한 외관사시도Figure 6 is an external perspective view showing a filter provided on the tank for sludge water of the present invention
도 7은 본 발명의 슬러지수용 탱크측에 갖추어진 오일장입기를 도시한 외관사시도Figure 7 is an external perspective view showing an oil filler equipped on the tank for sludge water of the present invention
도 8은 본 발명의 슬러지수용 탱크측에 갖추어진 가열배관을 도시한 외관사시도이다.Figure 8 is an external perspective view showing a heating pipe provided on the tank for sludge water of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
60 ... 세정오일탱크60 ... Cleaning Oil Tank
62 ... 분리격막판62 ... Separator
64,65 ... 경사바닥판64,65 ... inclined bottom plate
66 ... 가열배관66 ... heating piping
68 ... 필터68 ... filter
70 ... 오일장입기70 ... oil filler
82 ... 폐오일탱크82 ... Waste Oil Tank
110 ... B.T.X 포집탑110 ... B.T.X collection tower
150 ... B.T.X 증류탑150 ... B.T.X Distillation Column
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, COG로부터 함벤유에 의하여 포집된 B.T.X가 열교환기와 가열로를 거쳐 증류탑에서 증류되어 조경유로서 생산되고, 상기 열교환기는 열교환효율의 증대를 위하여 세정오일탱크로부터 순환되는 세정오일에 의해 주기적으로 세정되며, 상기 상기 열교환기로부터 드레인되는 폐오일이 페오일탱크로 공급되고, 상기 폐오일탱크에서는 오일이 분리되어 탈벤유탱크를 거쳐 COG로부터 B.T.X포집용으로 사용되도록 된 조경유제조설비에 있어서, 상기 세정오일탱크와 폐오일탱크는 오일의 오버플로우가 가능하도록 분리격막판에 의하여 내부가 분리되고, 상기 세정오일탱크의 슬러지배출구가 폐오일탱크에 연결되어 슬러지를 폐오일탱크로 배출하며, 상기 페오일탱크의 슬러지배출구는 타르와 슬러지를 처리하기 위한 타르리시버에 연결됨을 특징으로 하는 조경유제조설비의 슬러지제거장치를 마련함에 의한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention, BTX is collected from the COG by the Benham oil is distilled in a distillation column through a heat exchanger and a heating furnace is produced as landscape oil, the heat exchanger is a cleaning oil for increasing heat exchange efficiency The oil is periodically cleaned by the cleaning oil circulated from the tank, and the waste oil drained from the heat exchanger is supplied to the waste oil tank, and the oil is separated from the waste oil tank to collect BTX from COG via a debend oil tank. In the landscape oil manufacturing equipment to be used, the cleaning oil tank and the waste oil tank are separated by a separator to allow the overflow of oil, the sludge discharge port of the cleaning oil tank is connected to the waste oil tank The sludge is discharged into the waste oil tank, and the sludge discharge port of the waste oil tank is tar and sludge. The sludge removal apparatus of the tank via the production facility according to claim connected to a receiver for processing the tar by maryeonham.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 슬러지제거장치를 갖춘 조경유제조공정을 개략적으로 도시한 구성도로서, 조경유 생산을 위한 대략의 공정은 종래기술로서 설명된 도 1의 것과 유사하여 그 부분에 대한 설명은 생략하기로 하며, 본 발명은 세정오일탱크(60)와 페오일탱크(82)의 구조를 변경하는바, 이는 도 4에 도시한 바와같이 내부중앙에 분리격막판(62)이 수직하게 설치되어 좌우측 공간을 분리하고, 상기 분리격막판(62)의 하단부 양측에는 그 분리격막판(62)으로부터 멀어질수록 더 하부측에 있게 되는 경사를 가지도록 된 경사바닥판(64)(65)이 각각 설치되며, 상기 경사바닥판(64)(65)의 하부면에는 각각 가열을 위한 가열배관(66)이 설치된다.Figure 3 is a schematic view showing a landscape oil production process with a sludge removal apparatus according to the present invention, the approximate process for the production of landscape oil is similar to that of Figure 1 described as a prior art description of that part Will be omitted, the present invention is to change the structure of the
또한, 상기 분리격막판(62)의 중앙상부에는 도 5에 도시한 바와같이 오목하게 홈(63)을 형성하여 그 부분에 도 6에 도시한 바와같은 필터(68)가 분해조립가능하도록 장착된다.In addition, as shown in FIG. 5, a
이러한 세정오일탱크(60)와 페오일탱크(82)의 상부측에는 탱크(60)(82)내의 경사바닥판(64)측으로 오일이 낙하되도록 하는 오일장입기(70)가 설치되고. 경사바닥판(64)(65)측에 각각 출구(166)(166a)가 형성되며, 경사바닥판(65)측에 드레인구(174)가 설치되고, 경사바닥판(64)측 상부에는 출구(166a)보다 약간 더 높은 위치에 레벨스위치(72)(72a)가 각각 갖추어진다.An
또한, 경사바닥판(64)측 출구(166a) 배관(10)(10a)상에는 슬러지 이송용 진공펌프(12)(12a)가 각각 설치되고, 상기 진공펌프(12)(12a)의 전후측에는 석션용 전동밸브(14)(14a)와 디스챠지용 전동밸브(15)(15a)가 각각 설치된다.Further, sludge
상기에서, 세정오일탱크(60)의 출구(166a)측 배관(10)은 열교환기들의 드레인배관측과 연결되어 폐오일탱크(82)의 오일장입기(70)로 연결되고, 폐오일탱크(82)의 출구(166a)측 배관(10a)은 타르와 슬러지를 분리하는 타르 리시버(190)에 연결된다.In the above, the
그리고, 상기 오일장입기(70)는 도 7에 도시된 바와같이 그 경로가 다수개로 분지되도록 하고, 각각의 분지관 단부에는 그들 각각으로부터 배출되는 유체흐름에 부딪혀 압력 및 속도 등을 낮추도록 된 차단판(71)이 각각 설치되며, 또한 방사상으로 유체배출구(71a)를 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the
또한, 가열배관(66)은 도 8에 도시된 바와같이 그 경로가 지그재그형으로 형성되어 경사바닥판(64)(65)을 골고루 가열하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the
상기한 구성으로 된 본 발명은, 도 3에 도시된 바와같이 열교환기 세정 오일 및 각 설비에서 드레인되는 오일이 세정오일탱크(60)와 폐오일탱크(82)에 탄소성분의 중질성 슬러지가 함유된 채로 오일장입기(70)를 통해 장입되며 오일장입기(70)는 여러갈로 분지되고 차단판(71)을 갖추어 장입시 압력 및 유속이 완화시키며, 그를 통해 장입된 세정오일 및 폐오일은 내부의 분리격막판(62)에 의해 분리된 경사바닥판(64)의 상부공간에 채워진다.According to the present invention having the above-described configuration, as shown in FIG. 3, the heat exchanger cleaning oil and the oil drained from each facility contain heavy carbon sludge in the
여기에서 세정오일과 폐오일은 체류되면서 비중차에 의해 분리되어 비중이 큰 슬러지는 하층부에 누적되며 상층부의 비중이 낮은 오일은 설정된 높이보다 더 채워지는 경우 필터(68)를 통과하면서 고형의 부유물질 및 이물질이 걸러진채 경사바닥판(66) 상부측 공간으로 오버플로우되어 저장되어진다.Here, the cleaning oil and the waste oil are separated and separated by the specific gravity, and the sludge having a large specific gravity accumulates in the lower layer, and the oil having a lower specific gravity in the upper layer passes through the
한편, 경사바닥판(64)(65)은 가열배관(66)으로 유입되는 가열매체에 의하여 가열됨으로써 슬러지와 체류오일이 굳지 않고 그 유동성이 적정한 상태로 유지할 수 있도록 한다. 그리고, 이러한 바닥판(64)(65)이 경사를 형성한 상태로 유지하고 있어 그 상부에 존재하는 슬러지 및 오일이 출구(166)측으로 미끄러져 내려온 상태에 있게 된다.On the other hand, the
경사바닥판(65) 상부측에 체류된 세정오일은 오일배출구(166)를 통해 배출되며, 세정오일탱크(60)내의 세정오일은 출구(166)를 통해 냉각기(134), 예열기(132), 콘덴서(130)등의 열교환기에 연속적으로 순환되며, 폐오일탱크(82)내의 오일은 출구(166)를 통해 탈벤유탱크(180)로 보내어져 B.T.X 포집용으로 연속 사용되게 된다.The cleaning oil stayed on the upper side of the
한편, 경사바닥판(64) 상층부에 분리되어 누적된 슬러지는 슬러지배출구(166a)를 통해 배출되며, 특히 세정오일탱크(60) 내의 슬러지는 레벨스위치(72)에 의하여 레벨이 감지되는바, 이러한 레벨스위치(72)는 통상적으로 사용되는 바와같이 슬러지의 비중량을 감지하고 이 비중량이 계산되어 슬러지 레벨값을 출력하게 된다.On the other hand, the sludge that is separated and accumulated in the upper portion of the
세정오일탱크(60)내의 슬러지레벨은 하이레벨(High Level)과 로우레벨(LowLevel)로 관리되며, 하이레벨이 되면 석션전동밸브(14)를 개방하게 되고 석션 전동밸브(14)의 완전 개방과 동시에 슬러지 배출용 진공펌프(12)가 기동되며 슬러지 배출용 진공펌프(12)의 기동후 타이머 셋팅에 의해 일정시간후 디스챠지 전동밸브(15)가 서서히 개방되면서 슬러지를 폐오일탱크(82)로 배출하게 된다. 슬러지배출후 세정오일탱크(82)내의 슬러지레벨이 로우로 떨어지면 슬러지 배출 진공펌프(12) 후단에 설치된 디스챠지 전동밸브(15)가 작동하여 폐쇄가 실시되며 디스챠지 전동밸브(15)의 완전 폐쇄작동과 동시에 슬러지배출진공펌프(12)가 정지된 후 타이머 셋팅에 의해 일정시간후 석션 전동밸브(14)가 서서히 폐쇄되는 작동과정을 거치게 된다.The sludge level in the cleaning
또한, 세정오일탱크(60)보다 중질 슬러지의 양이 더욱 많이 존재하게 될 폐오일탱크(82)내의 슬러지도 레벨스위치(72a)에 의하여 그 레벨이 감지된다. 이에 의해 하이레벨이 되면 석션전동밸브(14a)를 개방하게 되고 석션 전동밸브(14a)의 완전 개방과 동시에 슬러지 배출용 진공펌프(12a)가 기동되며 슬러지 배출용 진공펌프(12a)의 기동후 타이머 셋팅에 의해 일정시간후 디스챠지 전동밸브(15a)가 서서히 개방되면서 슬러지를 타르와 중질 슬러지분리설비인 타르와 슬러지를 분리하는 타르리시버(190)로 배출하게 된다. 슬러지배출후 세정오일탱크(82a)내의 슬러지레벨이 로우로 떨어지면 슬러지 배출 진공펌프(12a) 후단에 설치된 디스챠지 전동밸브(15a)가 작동하여 폐쇄가 실시되며 디스챠지 전동밸브(15a)의 완전 폐쇄작동과 동시에 슬러지배출진공펌프(12a)가 정지된 후 타이머 셋팅에 의해 일정시간후 석션 전동밸브(14a)가 서서히 폐쇄되는 작동과정을 거치게 된다.In addition, the sludge in the
상술한 바와같이 본 발명에 따른 조경유제조설비의 슬러지제거장치에 의하면, B.T.X를 포집하여 조경유를 생산하는 공정중에 발생하는 중질성 탄소성분의 슬러지를 세정오일탱크와 폐오일탱크에서 분리후 처리가능하게 구성하여 슬러지로 인하여 초래되었던 기기(열교환기, 탱크류, 포집탑) 및 배관이 폐쇄되었던 문제점을 해결하며, B.T.X 포집률이 향상됨은 물론 COG 품질이 향상되는 것이다.As described above, according to the sludge removal apparatus of the landscape oil manufacturing equipment according to the present invention, the heavy carbon-based sludge generated during the process of producing the landscape oil by capturing BTX is separated from the cleaning oil tank and the waste oil tank. It is possible to solve the problem that the equipment (heat exchanger, tanks, collection tower) and piping caused by the sludge was closed, and the BTX collection rate is improved as well as the COG quality is improved.
또한, 열교환효율이 향상됨으로써 COG 사용량이 감소되며, 또한 조경유생산량이 향상되는 것은 물론, 부가적으로 COG연소시 배출되는 유해물질의 배출을 저감시켜 대기오염을 방지하는 효과도 있다.In addition, the COG consumption is reduced by improving the heat exchange efficiency, and the landscaping oil production is also improved, and in addition, there is an effect of preventing the air pollution by reducing the emission of harmful substances discharged during COG combustion.
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