KR100920888B1 - 흡수유 재생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡수유 재생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건류공정에서 발생하는 코크스오븐가스(Coke Oven Gas) 중의 BTX성분을 회수하기 위하여 사용하는 흡수유를 재생하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 유입된 함벤유를 증류하여, 그 일측으로 BTX 및 탈벤유를 배출하고, 그 타측으로 증류되지 못한 탈벤유 및 상기 증류되지 못한 탈벤유에 포함된 슬러지를 배출하는 증류탑1; 상기 증류탑1의 일측으로 배출된 BTX 및 탈벤유를 증류하여, BTX, 순수한 흡수유 및 열화를 촉진하는 반응물질로 분리하는 증류탑2; 및 상기 슬러지가 결정화될 수 있도록 상기 증류탑1의 타측으로 배출된 탈벤유의 온도를 낮추고, 결정화된 슬러지를 낮은 온도의 탈벤유로부터 분리하는 결정화기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수유 재생 장치를 제공한다.

코크스오븐가스, 재생, 흡수유, 증기, 증류탑, BTX, 열화, 결정화, 결정화기

Description

흡수유 재생 장치{Device for the regeneration of absorption oil}

본 발명은 흡수유 재생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건류공정에서 발생하는 코크스오븐가스(Coke Oven Gas) 중의 BTX성분을 회수하기 위하여 사용하는 흡수유를 재생하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철공정은 다종의 석탄을 배합하여 코크스를 제조하는 건류공정을 포함한다. 그리고, 상기 건류공정에서는 코크스 오븐 가스(Coke Oven Gas, 이하 'COG'라 한다.)가 발생되는데, 가스상태인 상기 COG는 포집되어 제철소 내의 에너지원으로 사용된다. 상기 COG 중에는 벤젠, 톨루엔, 크실렌(Benzen, Tolune, Xylene, 이하 'BTX'라 한다.) 등의 방향족 유기화합물이 존재하는데, 상기 BTX는 배송과정에서 배관에 침적되어 배관의 막힘현상을 일으킨다. 따라서, 상기 BTX는 흡수유를 사용하여 COG로부터 회수된다. 이때, BTX뿐만 아니라 COG에 포함되어 있던 타르, 더스트 등과 같은 성분도 함께 흡수유로 회수되는데, 이와 같이 BTX, 타르, 더스트 등을 흡수한 흡수유를 함벤유라고 한다. 함벤유는 BTX와 흡수유로 분리되고, 분리된 흡수유는 재활용된다.
함벤유는 증류탑으로 유입되어 BTX와 흡수유로 분리된다. 종래의 증류탑은 그 상부온도가 85~100℃ 범위 내에서 유지되도록 운전되고, 이로 인해 함벤유로부터 BTX가 증류되어 상기 증류탑의 상부로 배출된다. 상기 증류탑의 하부로는 증류된 BTX를 포함하지 않은 흡수유(탈벤유)가 배출되고, 탈벤유는 수증기와 기액 접촉을 하게 된다. 수증기와 기액 접촉한 탈벤유의 일부는 증류되어 재활용되고, 수증기와의 기액 접촉에 의해서도 증류되지 않은 나머지 탈벤유는 결정화된 슬러지로부터 분리된 후 재활용되며, 상기 결정화된 슬러지는 폐기된다. 상기 슬러지는 BTX와 함께 흡수유로 흡수된 COG 내의 여러 가지 화학성분들과 흡수유에 포함된 갖가지 성분들이 서로 화학반응을 일으키면서 생성되는 고분자물질이다.

이와 같은 종래기술에 의하면, 수증기와의 기액 접촉에 의해 증류되어 재활용되는 탈벤유 내에 순수한 흡수유뿐만 아니라 COG 내의 여러 가지 화학성분들도 포함되게 된다. 이는 탈벤유에 포함되어 있던 COG 내의 여러 가지 화학성분들의 일부가 수증기와의 기액 접촉 시 슬러지화되지 못하고 순수한 흡수유와 함께 증류되기 때문에 발생하는 현상이다. 따라서, 상기 종래기술에 의하면, 증류된 탈벤유가 흡수유로 재활용될 때 슬러지 생성현상이 더욱 심화되게 되고, 이로 인해 흡수유의 라이프 싸이클이 짧아지게 된다.
또한, 상기 종래기술에 의하면, 수증기와의 기액 접촉에 의해서도 증류되지 않은 탈벤유 내에 순수한 흡수유뿐만 아니라 슬러지도 포함되게 된다. 이는 상대적으로 낮은 온도에서 결정화되는 슬러지가 증류 과정 이후에 결정화되지 못하고 탈벤유 내에 남아 있기 때문에 발생하는 현상이다. 따라서, 상기 종래기술에 의하면, 증류되지 않은 탈벤유가 흡수유로 재활용될 때 슬러지 생성현상이 더욱 심화되게 되고, 이는 앞서 설명한 바와 같이 흡수유의 라이프 싸이클을 단축시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 함벤유로부터 BTX를 제거한 후 생성된 탈벤유를 순수한 흡수유로 재생시킬 수 있는 흡수유 재생 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 유입된 함벤유를 증류하여, 그 일측으로 BTX 및 탈벤유를 배출하고, 그 타측으로 증류되지 못한 탈벤유 및 상기 증류되지 못한 탈벤유에 포함된 슬러지를 배출하는 증류탑1; 상기 증류탑1의 일측으로 배출된 BTX 및 탈벤유를 증류하여, BTX, 순수한 흡수유 및 열화를 촉진하는 반응물질로 분리하는 증류탑2; 및 상기 슬러지가 결정화될 수 있도록 상기 증류탑1의 타측으로 배출된 탈벤유의 온도를 낮추고, 결정화된 슬러지를 낮은 온도의 탈벤유로부터 분리하는 결정화기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수유 재생 장치를 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 흡수유 재생 장치는 증류탑1, 증류탑2 및 결정화기를 포함한다.
증류탑1은 함벤유를 BTX와 탈벤유로 분리하기 위한 것으로, 증류되어 회수되는 탈벤유의 증류효율을 높이기 위하여 수증기 증류를 이용한다. 함벤유를 증류탑1에서 증류할 때 상기 증류탑1의 상부 쪽으로 BTX, 증류된 순수한 흡수유 및 열화를 촉진하는 반응물질(COG 내의 여러 가지 화학성분들 중 함벤유에 포함된 것)이 모두 빠져나올 수 있도록 상기 증류탑1의 탑정온도는 적어도 약 98℃ 정도로 유지된다. 증류탑1의 상부 쪽으로 배출되는 상기 열화를 촉진하는 반응물질은 증류탑1에서 슬러지화되지 못한 것이다.
상기 증류탑1의 하부로부터는 증류되지 못한 탈벤유가 배출된다. 그리고, 상기 탈벤유에는 슬러지가 포함되어 있다. 상기 슬러지는 열화를 촉진하는 반응물질과 흡수유에 포함된 갖가지 성분들이 증류탑1에서 서로 화학반응을 일으키면서 생성되는 고분자물질로서 상기 증류되지 못한 탈벤유에 포함되어 상기 증류탑1로부터 배출된다.
상기 슬러지는 중 일부는 상기 증류탑1로부터 배출되면서 결정화되나, 상대적으로 낮은 온도에서 결정화되는 슬러지는 여전히 결정화되지 못한 상태로 상기 증류탑1로부터 배출되는 탈벤유 내에 존재하게 된다. 따라서, 증류되지 못한 상태로 증류탑1로부터 배출되는 탈벤유는 결정화기를 통과하게 된다. 상기 결정화기는 자신을 통과하는 탈벤유의 온도를 낮추어 상기 탈벤유 내에 아직 존재하는 슬러지를 결정화시키고, 결정화된 슬러지를 탈벤유로부터 분리한다. 상기 결정화기에 의해 분리된 결정화된 슬러지는 폐기되고, 결정화된 슬러지가 제거된 탈벤유는 재활용된다. 이때, 재활용되는 탈벤유는 슬러지를 포함하지 않는바, 순수한 흡수유에 매우 근접한 형태로 형성된다.

앞서 설명한 바와 같이, 증류탑1의 상부 쪽으로는 BTX, 증류된 순수한 흡수유 및 슬러지화되지 않은 열화를 촉진하는 반응물질이 배출된다. 그리고, 상기 증류탑1의 상부 쪽으로 배출된 위 성분들은 증류탑2로 유입된다.

상기 증류탑2로 유입된 성분들은 증류탑2에서 BTX와 순수한 흡수유와 열화를 촉진하는 반응물질로 분리된다. 상기 증류탑2의 하부로는 순수한 흡수유가 회수되고, 증류탑2의 상부로는 BTX가 회수되며, 증류탑2의 중부로는 열화를 촉진하는 반응물질이 회수된다. 이를 위해, 증류탑2의 상부는 약 90℃ 정도의 온도로 유지되고, 증류탑2의 중부는 약 150~240℃ 정도의 온도로 유지되며, 증류탑2의 하부는 적어도 약 245℃ 정도의 온도로 유지된다.
한편, 증류탑2로부터 회수된 순수한 흡수유는 재활용되고, 증류탑2로부터 회수된 열화를 촉진하는 반응물질은 폐기된다.

삭제

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본 발명에 따르면, 증류탑1에서 증류되지 못한 상태로 회수되는 탈벤유가 순수한 흡수유에 매우 근접한 상태로 형성되어 재활용되고, 증류탑2로부터는 순수한 흡수유가 회수되어 재활용된다. 따라서, 종래에 비해 흡수유의 사용 기간이 연장되는 효과가 발생한다.

Claims (1)

1. 유입된 함벤유를 증류하여, 그 일측으로 BTX 및 탈벤유를 배출하고, 그 타측으로 증류되지 못한 탈벤유 및 상기 증류되지 못한 탈벤유에 포함된 슬러지를 배출하는 증류탑1;

   상기 증류탑1의 일측으로 배출된 BTX 및 탈벤유를 증류하여, BTX, 순수한 흡수유 및 열화를 촉진하는 반응물질로 분리하는 증류탑2; 및

   상기 슬러지가 결정화될 수 있도록 상기 증류탑1의 타측으로 배출된 탈벤유의 온도를 낮추고, 결정화된 슬러지를 낮은 온도의 탈벤유로부터 분리하는 결정화기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수유 재생 장치.