KR101101188B1 - The Flash Point Control System - Google Patents
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Abstract
본 발명의 연료유 인화점 조절 장치는, 증류된 연료유의 혼합 상 물질을 분리하는 유류 인화점 조절장치에 있어서, 유입관과 배출관이 각각 형성되는 분리탑과, 상기 분리탑을 감싸는 냉각장치와, 상기 분리탑에 형성되는 가스유출부 및 상기 분리탑에 형성되는 드레인홀(drain hole)을 포함하되, 상기 분리탑은 냉각부와 분리부로 구획되어 증류된 연료유의 혼합상 물질을 분리하는 연료유 인화점 조절 장치에 있어서, 상기 분리탑의 냉각부에는 타공이 형성된 수직분리판이 2개 이상 설치되고, 상기 분리탑의 분리부에는 타공이 형성된 수평분리판이 1개 이상 설치되고, 또한 상기 분리탑에는 가열코일이 설치되며, 상기 냉각부는 내관과 외관으로 형성되어, 상기 내관은 증류된 연료유가 유입되고 상기 외관은 냉각수가 순환하며, 상기 냉각장치는 상기 분리부와 냉각부에 각각 대응되도록 상,하부 냉각장치로 구성되되 상기 상,하부 냉각장치는 응축기로 구성된다. The fuel oil flash point control device of the present invention, in the oil flash point control device for separating the mixed phase material of the distilled fuel oil, a separation tower having an inlet pipe and a discharge pipe, respectively, a cooling device surrounding the separation tower, and the separation A fuel oil flash point control device including a gas outlet formed in the tower and a drain hole formed in the separation tower, wherein the separation tower is divided into a cooling unit and a separation unit to separate the mixed phase material of the distilled fuel oil. In the separation part, two or more vertical separation plates with perforations are installed in the cooling unit of the separation tower, one or more horizontal separation plates with perforations are installed in the separation unit of the separation tower, and the heating coil is installed in the separation tower. The cooling unit is formed in the inner tube and the outer tube, the inner tube is distilled fuel oil flows in the outer tube, the coolant is circulated, the cooling device is the powder The upper and lower cooling devices are respectively configured to correspond to the cooling unit and the cooling unit, respectively, and the upper and lower cooling devices are configured as a condenser.
이에 따라, 본 발명은 연료유의 인화점을 개선하는 분리탑과 연료유를 냉각 액화하는 응축기 및 연료유에 포함된 불순물을 제거하는 배출구를 모두 포함하도록 설비를 단순화하여 폐기물을 활용한 유화공정의 효율성을 개선함과 동시에 최소 비용으로 연료유의 품질을 획기적으로 개선하는 효과를 제공한다.Accordingly, the present invention improves the efficiency of the emulsification process utilizing waste by simplifying the installation to include both the separation tower to improve the flash point of the fuel oil, the condenser for cooling and liquefying the fuel oil and the outlet for removing impurities contained in the fuel oil. At the same time, it offers the effect of dramatically improving the quality of fuel oil at a minimum cost.
증류, 응축, 분리, 인화점 Distillation, condensation, separation, flash point
Description
본 발명은 연료유 인화점 조절 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료유의 인화점 개선 및 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 연료유 인화점 조절 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel oil flash point control device, and more particularly to a fuel oil flash point control device that can effectively improve the flash point of the fuel oil and remove foreign substances.
일반적으로 액상 혼합물을 분리하는 것 중 가장 일반적인 것이 증류 온도차와 끓는점의 차이에 의해 분리하는 것이 가장 일반적이다. 정유공장 시스템이나 석유화학 공정의 증류탑, 분류탑 및 냉각탑은 각각 분화되어 공정별로 다른 구조물로 형성되어 있다. In general, the most common of the separation of the liquid mixture is the most common separation by the difference between the distillation temperature and the boiling point. Distillation tower, fractionation tower and cooling tower of oil refinery system or petrochemical process are divided into different structures by process.
이와 같은, 액상 혼합물 중 연료유의 혼합 상(기체, 액체, 고체 물질) 물질을 분류하는 기술 중 가장 대표적인 것이 상압 증류법과 감압 증류법이다. 이는 증류과정에서 연료유의 증류온도에 따른 분리를 위해 분리탑(splitter)을 설치하여 끓는점의 차이별로 분류하는 것으로서, 대기압에서 증류하는 것이 상압 증류법이고 끓는점을 물리적으로 낮추기 위해 압력을 인위적으로 낮춰 증류하는 것이 감압 증류법이다.The most representative techniques for classifying the mixed phase (gas, liquid, solid matter) materials of fuel oil in the liquid mixture are atmospheric distillation and vacuum distillation. In the distillation process, a splitter is installed to separate the fuel oil according to the distillation temperature. The distillation is performed at atmospheric pressure by distillation at atmospheric pressure. The distillation is performed by artificially lowering the pressure to physically lower the boiling point. Distillation under reduced pressure.
이러한, 증류과정에서 연료유는 기체화된 유증기로 변화되며, 상기 유증기는 증기밀도에 따라 특정 형태의 분리탑에서 분리되며, 분리된 유증기는 응축기(condenser)로 유입되어 냉각 액화된다. 한편, 냉각 액화된 연료유 중에 고형 이물질이 함유된 경우 별도의 원심분리기나 별도의 필터 설비에 의해 제거된다.In the distillation process, the fuel oil is changed into a gasified oil vapor, the oil vapor is separated in a specific type of separation column according to the vapor density, the separated oil vapor is introduced into a condenser (cooler) is cooled and liquefied. On the other hand, if the solid foreign matter contained in the cooling liquefied fuel oil is removed by a separate centrifuge or separate filter equipment.
상기 분리탑의 운영은 연료유의 인화점(flash point)을 개선하는데 필수적인 공정이다. 분류탑이 없는 경우 재증류에 의해 납사, 가스 유분, 불순고형물 같은 불필요한 성분들을 제거하여야 하므로 불편함이 따르게 된다.Operation of the separation tower is an essential process for improving the flash point of fuel oil. If there is no fractionation tower, it is inconvenient to remove unnecessary components such as naphtha, gas oil, and impurities by re-distillation.
따라서, 인화점은 연료유의 점화 온도의 척도로서 인화점이 낮을수록 낮은 온도에서 점화가 용이하고 높을 수 록 점화 온도가 높다. 이는 연료유의 품질을 결정하는 요소와 더불어서 소방안전과 관련된 매우 중요한 항목이다. Therefore, the flash point is a measure of the ignition temperature of the fuel oil, and the lower the flash point, the easier the ignition at a lower temperature and the higher the ignition temperature. This is a very important item related to fire safety along with factors that determine the quality of fuel oil.
그러나, 종래에는 연료유의 끓는 온도의 차등화에 따라 연속적으로 증류됨으로써 납사, 가스, 유분 및 불순 고형물을 제거하기 위해 반복적으로 증류하는 상황이 발생됨과 동시에 공정이 복잡해지고 대형화되는 문제점이 있었다.However, in the related art, as the fuel oil is continuously distilled according to the boiling temperature differential, the distillation occurs repeatedly to remove naphtha, gas, oil, and impurities, and at the same time, the process is complicated and enlarged.
또한, 종래에는 증류온도에 따라 연료유를 분리하여 인화점을 개선하는 분류탑과 유증기를 냉각 액화하는 응축기 및 불순물을 제거하는 침전장치를 융합한 장치가 개시된 바 없었다.In addition, conventionally, there has not been disclosed a device in which a fractionation tower for separating a fuel oil according to a distillation temperature to improve a flash point, a condenser for cooling and liquefying oil vapor, and a precipitation device for removing impurities are disclosed.
본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 연료유의 인화점을 개선하는 공정과 연료유를 냉각 액화하는 공정 및 연료유에 포함된 불순물을 제거하는 공정을 포함하도록 설비를 단순화하여 폐기 물을 활용한 유화공정의 효율을 개선하고 최소 비용으로 품질을 획기적으로 개선하는 연료유 인화점 조절 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned general problems, and an object of the present invention is to include a process of improving the flash point of fuel oil, a process of cooling and liquefying fuel oil, and a process of removing impurities contained in the fuel oil. The aim is to provide a fuel oil flash point control device that simplifies the plant, improves the efficiency of the emulsification process utilizing waste, and dramatically improves quality at minimal cost.
또한, 본 발명의 다른 목적은 연료유에서 끓는 점이 낮은 물질을 효율적으로 제거하여 연료 성능 규격인 인화점을 향상시켜 주는 연료유 인화점 조절 장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a fuel oil flash point control device for efficiently removing the low boiling point material in the fuel oil to improve the flash point which is the fuel performance standard.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료유 인화점 조절 장치는, 증류된 연료유의 혼합 상 물질을 분리하는 유류 인화점 조절장치에 있어서, 유입관과 배출관이 각각 형성되는 분리탑과, 상기 분리탑을 감싸는 냉각장치와, 상기 분리탑에 형성되는 가스유출부 및 상기 분리탑에 형성되는 드레인홀을 포함하되, 상기 분리탑은 냉각부와 분리부로 구획되어 구성되고,The fuel oil flash point control device of the present invention for achieving the above object, in the oil flash point control device for separating the mixed phase material of the distilled fuel oil, a separation tower each formed with an inlet pipe and a discharge pipe, the separation tower It includes a cooling device surrounding the, and the gas outlet formed in the separation tower and the drain hole formed in the separation tower, the separation tower is divided into a cooling unit and a separation unit,
또한, 상기 분리탑의 냉각부에는 타공이 형성된 수직분리판이 2개 이상 설치되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that two or more vertical separation plates having perforations are installed in the cooling unit of the separation tower.
그리고, 상기 분리탑의 분리부에는 타공이 형성된 수평분리판이 1개 이상 설치되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that one or more horizontal separation plates having perforations are installed in the separation part of the separation tower.
한편, 상기 분리탑에는 가열코일이 설치되는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the heating coil is installed in the separation tower.
또한, 상기 냉각장치는 상기 분리부와 냉각부에 각각 대응되도록 상,하부 냉각장치로 구성되며, 상기 상,하부 냉각장치는 응축기로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the cooling device is configured as an upper and lower cooling device so as to correspond to the separation unit and the cooling unit, respectively, and the upper and lower cooling device is preferably configured as a condenser.
본 발명에 따른 연료유 인화점 조절 장치에 따르면, 연료유의 인화점을 개선 하는 분리탑과 연료유를 냉각 액화하는 냉각장치 및 연료유에 포함된 불순물을 제거하는 배출구를 모두 포함하도록 설비를 단순화하여 폐기물을 활용한 유화공정의 효율성을 개선함과 동시에 최소 비용으로 연료유의 품질을 획기적으로 개선하는 효과를 제공한다.According to the fuel oil flash point control device according to the present invention, waste is simplified by using a wastewater to separate the separation tower to improve the flash point of the fuel oil, a cooling device for cooling and liquefying the fuel oil, and an outlet for removing impurities contained in the fuel oil. It improves the efficiency of an emulsification process and at the same time provides a significant improvement in the quality of fuel oil.
또한, 연료유에서 끓는 점이 낮은 물질을 효율적으로 제거하여 연료 성능 규격인 인화점을 향상시켜 주는 효과가 있다.In addition, it is effective to remove the low boiling point material in the fuel oil to improve the flash point which is the fuel performance standard.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 연료유 인화점 조절 장치를 도시한 도면이고, 도 2 내지 도 3은 도 1의 수직분리판 및 수평분리판을 도시한 도면이며, 도 4는 도 1의 연료유 인화점 조절 장치를 직렬로 하나 이상 연결한 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing a fuel oil flash point control apparatus according to the present invention, Figures 2 to 3 is a view showing a vertical separator and a horizontal separator of Figure 1, Figure 4 is a fuel oil flash point control of Figure 1 A diagram illustrating a configuration in which one or more devices are connected in series.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료유 인화점 조절 장치(A)는, 분리탑(100)과, 상기 분리탑(100)을 감싸는 냉각장치(200)와, 상기 분리탑(100)의 상단에 형성되는 가스유출부(101) 및 상기 분리탑(100)의 하단에 형성되는 드레인홀(102)로 구성된다.1 to 4, the fuel oil flash point control device (A) according to the present invention, the
먼저, 상기 분리탑(100)은 상,하로 분리부(110)와 냉각부(120)로 구획된다.First, the
아울러, 상기 분리탑(100)에는 연료유의 유증기가 유입되는 유입관(130)과, 응축 냉각되어 액상으로 변한 연료유가 배출되는 배출관(140)이 각각 형성된다.In addition, the
또한, 상기 유입관(130)을 통해 유입된 유증기는 유입압력 및 흐름 속도가 빠를 경우 냉각효율이 급격히 떨어지게 된다.In addition, when the oil vapor introduced through the
이를 방지하기 위해 상기 분리탑(100)의 냉각부(120)에는 타공(310)이 형성된 수직분리판(300)이 2개 이상 설치되어 유증기의 흐름 압력 및 속도를 저하시키는 역할을 수행한다. 이때, 흐름 속도저하는 냉각부(110)에 머무르는 시간(retention time)을 증가시켜 상기 분리부(110)로 가스 및 경질 유분의 분리 상승을 촉진시킨다.In order to prevent this, two or more
상기 냉각부(120)의 외벽은 내관(121)과 외관(122)의 이중구조를 가지며, 상기 내관(121)은 증류된 연료유의 유증기가 유입되며 상기 외관(122)은 냉각수가 순환하도록 구성된다.The outer wall of the
이와 같이 구성되는 냉각부(120)의 이중구조에 의해 연료유의 유증기는 응축 냉각된다.The oil vapor of fuel oil is condensed-cooled by the dual structure of the
아울러, 상기 수직분리판(300)이 많을수록 유증기에 포함된 가스 및 경질 유분의 분리도가 개선된다.In addition, the more the
예컨대, 유증기가 수직분리판(300)의 접촉하는 횟수와 면적이 증가함에 따라 압력 및 속도가 현저히 저하되어 끓는점이 높은 유분들은 액화되고 끓는점이 낮은 가스 및 경질 유분은 분리탑(100) 상측의 분리부(110)로 이동되는 것이다.For example, as the number and area of oil vapor contacting the
이후, 응축 냉각되지 않은 분리된 가스 및 경질 유분은 분리탑(100)에 형성된 가스 유출부(101)로 배출되어 별도로 회수된다.Thereafter, the separated gas and the hard oil that are not condensed and cooled are discharged to the
아울러, 냉각 액화된 유증기는 배출관(140)을 통해 액화되어 회수되는 것이다.In addition, the cooling liquefied oil vapor is to be liquefied and recovered through the
한편, 이와 같은 액화과정에도 냉각 효율의 저하 및 환류비 부족에 의한 분리도 저하는 도 4에 도시된 바와 같이 연료유 인화점 조절 장치(A)를 연속 배치하여 분리 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. On the other hand, even in such a liquefaction process, the lowering of the cooling efficiency and the separation due to lack of reflux ratio can also improve the separation cooling efficiency by continuously arranging the fuel oil flash point control device (A) as shown in FIG.
또한, 상기 수직분리판(300)은 분리탑(100)으로 유입되는 고형 불순물을 제거할 수 있다.In addition, the
예컨대, 상기 고형 불순물은 미립자로 구성되며, 이와 같은 고형 불순물 미립자는 상기 수직분리판(300)에 충돌하여 분리탑(100)의 냉각부(120)의 하단으로 침전되며, 침전된 고형 불순물 미립자는 분리탑(100) 하단에 형성된 드레인홀(102)로 주기적으로 배출된다.For example, the solid impurities are composed of fine particles, and such solid impurity fine particles collide with the
한편, 상기 분리탑(100)의 분리부(110)에는 타공(410)이 형성된 수평분리판(400)이 1개 이상 설치되며, 상기 분리부(110)는 상기 수평분리판(400)에 의해 다단 환류(還流) 구조를 가지게 되며, 상기 수평분리판(400)의 사이에는 환류를 개선하기 위한 충진물이나 염산성분을 중화시키는 중화물질이 충진될 수도 있다.On the other hand, the
또한, 상기 분리탑(100)에는 가열코일(500)이 설치되어 저온 유증기를 재가열하여 내부 분리 효율을 촉진시킬 수도 있게 되는 것이다.In addition, the
한편, 상기 냉각장치(200)는 상기 분리부(110)와 냉각부(120)에 각각 대응되도록 상,하부 냉각장치(210,220)로 구성되며, 상기 상,하부 냉각장치(210,220)는 응축기로 구성되며, 이러한 응축기는 일반적인 냉각사이클에서 사용되는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.Meanwhile, the
상기와 같은 본 발명의 연료유 인화점 조절 장치는 2개 이상의 연속 배치를 통하여 냉각 효율의 저하와 환류비 부족에 의한 분리도 저하를 극복할 수 있으며, 아울러 분리 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.The fuel oil flash point control device of the present invention as described above can overcome the degradation of the cooling efficiency and the separation by the lack of reflux ratio through two or more consecutive arrangements, and can further improve the separation cooling efficiency.
이하, 본 발명의 연료유 인화점 조절 장치(A)를 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the fuel oil flash point adjusting device A of the present invention will be described.
먼저, 열분해 연료유는 관련기준( 환경부, 산자부고시; 석유류 품질 규격 )을 충족시키기 위해서 열분해유의 인화점을 30℃이상을 유지하여야 하고, 감압증유의 경우 인화점을 40℃이상 유지하여야 한다. First, the pyrolysis fuel oil must maintain the flash point of pyrolysis oil of 30 ℃ or higher in order to meet the relevant standards (Ministry of Environment, Ministry of Commerce, Industry and Energy Quality Standard), and the flash point of the decompression oil must maintain the flash point of 40 ℃ or higher.
이를 위해서는 열분해를 통해 얻어지는 유분 증류물중 1~10% 이하의 가벼운 분획물(light fraction)을 제거하여야 하며, 이를 위해 분리탑(100)의 냉각부(120)에서는 끓는점이 160℃이상인 유분들이 냉각장치(200)에 의해 냉각 액화되어 분리되고, 160℃이하인 물질들은 분리(strip) 되어 분리부(110)를 거쳐 배출된다.To this end, light fractions of 1 to 10% or less of the oil distillate obtained through pyrolysis should be removed. For this purpose, in the
결국, 인화점이 낮은 온도에서 높은 온도로 변화되고 연료의 품질이 개선되며 이는 증류실험(AMERICAN SOCIETY FOR TESTING & MATERIALS STANDARD ; ASTM D-86)의 결과값인 하기 표 1과 표 2에서 확인할 수 있다.Eventually, the flash point changes from a low temperature to a high temperature and the quality of the fuel is improved, which can be seen in Table 1 and Table 2, which are the results of the distillation experiment (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING & MATERIALS STANDARD; ASTM D-86).
따라서, 증류 성상 중 경질 유분( 끓는 점 140,℃ 이하)을 제거할 경우 인화점이 영하 인화점에서 50,℃ 내외의 높은 인화점을 가지는 유분으로 변경되는 것이다.Therefore, when the hard oil (
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, the technical scope of this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It should be interpreted by the claim. It will be understood by those skilled in the art that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
예를 들어, 본 발명의 연료유 인화점 조절 장치는 고형 폐기물의 유화장치와 증류장치 외에도 석유, 석탄 액화 분리장치, 유기물의 상압,고압 촉매분해 후 분리/냉각 장치에도 사용될 수 있음을 밝혀둔다.For example, the fuel oil flash point control device of the present invention, in addition to the emulsification device and distillation device of the solid waste, it can be found that the petroleum, coal liquefaction separator, the atmospheric pressure of the organic matter, the high pressure catalytic decomposition after the separation / cooling device can be used.
도 1은 본 발명에 따른 연료유 인화점 조절 장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a fuel oil flash point control apparatus according to the present invention.
도 2 내지 도 3은 도 1의 수직분리판 및 수평분리판을 도시한 도면이다.2 to 3 are views illustrating the vertical separator and the horizontal separator of FIG.
도 4는 도 1의 연료유 인화점 조절 장치를 직렬로 하나 이상 연결한 구성을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a configuration in which one or more fuel oil flash point adjusting devices of FIG. 1 are connected in series.
*도면중 주요부분에 관한 부호의 설명** Description of symbols on main parts of the drawings *
A - 연료유 인화점 조절 장치 100 - 분리탑A-Fuel Oil Flash Point Regulator 100-Separation Tower
200 - 냉각장치 300 - 수직분리판200-Chiller 300-Vertical Separator
400 - 수평분리판 500 - 가열코일400-Horizontal Separator 500-Heating Coil
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2009
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